2023春高中化学选择性必修2 (人教版2019)第三章第三节 金属晶体与离子晶体 第2课时 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较 课时练(含答案)

文档属性

名称 2023春高中化学选择性必修2 (人教版2019)第三章第三节 金属晶体与离子晶体 第2课时 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较 课时练(含答案)
格式 docx
文件大小 402.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-11-29 18:32:10

图片预览

文档简介

第2课时 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较
题组一 过渡晶体与混合型晶体
1.下列关于过渡晶体的说法正确的是(  )
A.石墨属于过渡晶体
B.SiO2属于过渡晶体,但当作共价晶体来处理
C.绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体
D.Na2O晶体中离子键的百分数为100%
2.下列说法不正确的是(  )
A.MgO中离子键的百分数为50%,则MgO不是纯粹的离子晶体,是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
B.Na2O通常当作离子晶体来处理,因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C.Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体,当作离子晶体来处理;SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理
D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
3.石墨炔是由1,3-二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子,具有优良的化学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是(  )
A.石墨炔属于碳氢化合物
B.石墨炔与金刚石互为同素异形体
C.石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用
D.实验测得石墨炔孔径略大于H2分子的直径,因此可以用石墨炔做H2提纯薄膜
4.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写为CxK,其平面图形如图所示。x的值为(  )
A.8 B.12 C.24 D.60
题组二 晶体类型的比较
5.在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的是(  )
A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大
B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点
C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低
D.F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点逐渐升高
6.下列数据是对应物质的熔点(℃):
BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2
-170 2 073 920 801 1 291 190 -51 1 723
据此做出的下列判断错误的是(  )
A.铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
7.科学家艾哈迈德·泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为可能。泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距在10~15 (埃,1=1×10-10 m),呈现离子键;当两核靠近约2.8 时,呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(  )
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.共价键和离子键没有明显的界限
C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键
D.离子晶体可能含有共价键
8.下表给出几种物质的熔、沸点:
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B
熔点/℃ 801 712 190 -70 2 300
沸点/℃ 1 413 1 412 182.7 57.6 2 550
判断下列有关说法错误的是(  )
①MgCl2属于离子晶体 ②SiCl4是分子晶体 ③单质B可能是共价晶体 ④AlCl3加热能升华
⑤MgCl2水溶液不能导电 ⑥1 500 ℃时,NaCl可形成气态分子
A.仅⑤ B.④⑥ C.①④ D.②③⑤
9.磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷——石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。
根据图1和图2的信息,下列说法不正确的是(  )
A.黑磷区中P—P的键能不完全相同
B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C.图2黑磷区中P原子的杂化方式为sp3,石墨区中C原子的杂化方式为sp2
D.石墨与黑磷的结合区中,P原子与C原子不共平面
10.C元素有多种同素异形体。而石墨烯是目前科技研究的热点,可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子。将氢气加入石墨烯中可得石墨烷。根据下列四图其中描述合理的是(  )
A.四者互为同素异形体
B.石墨烯和石墨化学性质和物理性质都相同
C.四晶体的化学键只有共价键
D.四者都是共价晶体
11.石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为_____。
(2)图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。
12.Ⅰ.现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号 信息 物质名称 晶体类型
(1) 熔点:120.5 ℃,沸点:271.5 ℃,易水解
(2) 熔点:630.74 ℃,沸点:1 750 ℃,导电
(3) 由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定
(4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点:2 300 ℃,沸点:2 550 ℃,硬度大
(5) 由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电,具有滑腻感
Ⅱ.(1)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体:①晶体硅 ②硝酸钾 ③金刚石 ④碳化硅 ⑤干冰 ⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是_________________________________________________(填序号)。
(2)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量:N60>C60>Si60,其原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
13.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组 B组 C组 D组
金刚石:3 550 Li:181 HF:-83 NaCl:801
晶体硅:1 410 Na:98 HCl:-115 KCl:776
晶体硼:2 573 K:64 HBr:-89 RbCl:718
二氧化硅:1 710 Rb:39 HI:-51 CsCl:645
据此回答下列问题:
(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间作用力是________。
(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。
①有金属光泽 ②易导电 ③易导热 ④有延展性
(3)C组中HF的熔点反常是由于_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为_____________
________________________________________________________________________。
第2课时 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较
1.B 2.C
3.A [石墨炔是全碳分子,不属于碳氢化合物,A不正确;石墨炔与金刚石都是由碳元素组成的单质,二者互为同素异形体,B正确;石墨炔具有优良的化学稳定性和半导体性能,有望代替半导体材料硅,C正确;石墨炔孔径略大于H2分子直径,可用石墨炔去除杂质,做H2提纯薄膜,D正确。]
4.A [可选取题图中6个钾原子围成的正六边形为结构单元,每个钾原子被3个正六边形共用,则该结构单元中实际含有的钾原子数为6×+1=3,该六边形内的碳原子数为24,故钾原子数与碳原子数之比为1∶8。]
5.D [钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大,这是因为它们中的金属键逐渐增强,与化学键的强弱有关;金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为C—C的键长比Si—Si的键长短,C—C的键能比Si—Si的键能大,也与化学键的强弱有关;KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低,这是因为它们中离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关。]
6.B [由表中数据分析,氧化铝和氟化铝的熔点很高,两者不是分子晶体,故A正确;表中氯化铝、氯化硼和干冰的熔点都较低,是分子晶体,故B错误;碳和硅同主族,但氧化物的晶体类型不同,分别属于分子晶体和共价晶体,故C正确;硅和铝不同主族,但对应的氧化物都为共价晶体,说明不同族元素的氧化物可能形成相同类型的晶体,故D正确。]
7.B [NaI晶体是离子化合物,如改变离子的核间距,可能为共价化合物,但为纯净物,不是混合物,故A错误;当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距在10~15 ,呈现离子键;当两核靠近约2.8 时,呈现共价键,由此可知共价键和离子键没有严格的界限,但不存在既有离子键,又有共价键的情形,故B正确、C错误;NaOH晶体中就有离子键和共价键,但不是泽维尔的研究成果,故D错误。]
8.A [①MgCl2由活泼的金属元素和活泼的非金属元素形成,所以是离子化合物,形成离子晶体,根据其熔点也能判断其为离子晶体,故正确;②由表中数据可知,SiCl4的熔、沸点较低,属于分子晶体,故正确;③单质B的熔、沸点很高,可能是共价晶体,故正确;④由表中数据可知,AlCl3的沸点比熔点低,所以AlCl3加热能升华,故正确;⑤MgCl2属于离子晶体,在熔融状态或水溶液中均能电离出自由移动的离子,所以在熔融状态或水溶液中均能导电,故错误;⑥1 500 ℃时,高于NaCl的沸点,可形成气态分子,故正确。]
9.D [据图可知黑磷区中P—P的键长不完全相等,所以键能不完全相同,故A正确;黑磷与石墨,每一层原子之间由共价键组成六元环结构,层与层之间由范德华力互相吸引,所以为混合型晶体,故B正确;黑磷晶体中六元环不是平面结构,P原子形成3个P—P,有1个孤电子对,价层电子对数为4,P原子采取sp3杂化;石墨中C原子的杂化方式为sp2杂化,故C正确;石墨中C原子为sp2杂化,所以与六元环中C原子相连的原子与六元环共面,所以石墨与黑磷的结合区中,P原子与C原子共平面,故D错误。]
10.C [石墨烷不是单质,故A错误;石墨烯和石墨的化学性质和物理性质不同,故B错误;四晶体都是非金属元素形成的晶体,化学键只有共价键,故C正确;只有金刚石是共价晶体,故D错误。]
11.(1)3 (2)sp3 < (3)O、H
解析 (1)图甲中1号C与相邻C形成3个C—C,形成σ键的个数为3。(2)图乙中,1号C形成3个C—C及1个C—O,则1号C的杂化方式为sp3,为四面体结构,而石墨烯中C原子的杂化方式均为sp2,为平面结构,键角为120°,则图乙中1号C与相邻C形成的键角小于图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)H2O中O的电负性较强,易与氧化石墨烯中O—H上的H形成氢键,氧化石墨烯中的O易与H2O中的H形成氢键。
12.Ⅰ.(1)四氯化硅 分子晶体 (2)锑 金属晶体 (3)氖 分子晶体 (4)硼 共价晶体 (5)石墨 混合型晶体
Ⅱ.(1)③④①②⑥⑤
(2)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量:N60>C60>Si60
解析 Ⅰ.共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点,共价晶体的硬度大于分子晶体的硬度,金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大;共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电,金属晶体具有良好的导电性;氖化学性质很稳定;石墨是层状结构的混合型晶体,具有滑腻感。
Ⅱ.(1)这些晶体中属于共价晶体的有①③④,属于离子晶体的有②,属于分子晶体的有⑤⑥。一般来说,熔点高低顺序为共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)分子晶体的熔点与分子间作用力大小有关,而破坏分子则是破坏分子内的共价键。
13.(1)共价 共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间形成氢键
(4)②④ (5)D组晶体都为离子晶体,且r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷数相同的情况下,离子半径越小,熔点越高
解析 (1)A组物质熔点均很高,且均由非金属元素组成,故为共价晶体,熔化时需克服共价键。(2)B组晶体均为金属单质,属于金属晶体,金属晶体的物理通性:有金属光泽,易导电、导热,有延展性。(3)C组物质均属于分子晶体,由于HF分子间存在氢键,故HF的熔点较高,出现反常。(4)D组物质均属于离子晶体,一般来说,具有硬度较大、水溶液中能导电、固态不导电、熔融状态能导电的特点。(5)离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子晶体的熔点越高。