3.3金属晶体与共价晶体 基础练习(含解析) 2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 3.3金属晶体与共价晶体 基础练习(含解析) 2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2
格式 zip
文件大小 254.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-06 09:35:30

图片预览

文档简介

3.3金属晶体与共价晶体
一、单选题(本大题共14小题)
1. 下表所列有关晶体的说法中,有错误的是( )
选项
晶体名称 碘化钾 铜 石墨 碘
组成晶体微粒名称 阴、阳离子 金属阳离子自由电子 原子 分子
晶体内存在的作用力 离子键 金属键 共价键 范德华力共价键
A. B. C. D.
2. 下面排序不正确的是 ( )
A. 晶体的熔点由高到低排列
B. 硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅
C. 熔点由高到低:
D. 熔点由高到低:
3. 下列关于晶体的说法正确的组合是( )
分子晶体中都存在共价键
在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
金刚石、、、、、晶体的熔点依次降低
离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
硬度由大到小顺序:
晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
A. B. C. D.
4. 下列有说法不正确的是( )
A. 离子晶体的晶格能是气态离子形成晶胞时放出的能量
B. 固体不导电,熔融状态下能导电的化合物中一定存在离子键
C. 钠晶胞结构如图,钠晶胞中每个钠原子的配位数为
D. 温度升高,金属的导电性将变弱
5. 可由和在催化剂存在下反应直接得到: 。所列化学方程式中的种物质所属的晶体类型没有 ( )
A. 离子晶体 B. 分子晶体 C. 原子晶体 D. 金属晶体
6. 下列说法不正确的是 ( )
A. 金刚石、、、晶体的熔点依次降低
B. 低温下就能升华,说明碘原子间的共价键较弱
C. 硫酸钠在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性
D. 干冰和石英晶体的物理性质差别很大的原因是所属的晶体类型不同
7. 下列排序不正确的是( )
A. 晶体的熔点由高到低排列
B. 硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅
C. 熔点由高到低:
D. 熔点由高到低:
8. 下表是对应物质的熔点:
干冰
下列判断正确的是( )
A. 铝的化合物的晶体中都是离子晶体
B. 表中只有和干冰是分子晶体
C. 同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体
D. 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
9. 下列说法正确的有几个( )
石英和金刚石都是原子晶体,都属于共价化合物
在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
金刚石、、、晶体的熔点依次降低
和均含有共价键,但都属于离子晶体
氯化钠晶体不导电,是因为无阴阳离子
晶体中每个硅原子与个氧原子成键,每个氧原子与个硅原子成键
分子晶体:共价键键能越大,熔沸点越高;原子晶体:共价键键能越大,熔沸点也越高
氯化氢溶于水时共价键被破坏,属于物理变化
元素的金属性越强,则其构成金属单质的金属键也越强
A. B. C. D.
10. 下列叙述不正确的是 ( )
A. 某物质熔融状态可导电,固态可导电,将其投入水中所形成的水溶液也可导电,则可推测该物质只可能是金属单质
B. 晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子;有阳离子不一定有阴离子
C. 的熔点比高主要是因为的晶格能比大
D. 离子晶体中只可能存在阴、阳离子
11. 氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的新型材料。下列各组物质中,晶体类型都与氮化硼相同的是( )
A. 金刚石和 B. 碳化硅和水晶 C. 水银和铝 D. 硝酸钠和晶体硅
12. 下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是( )
A. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
B. 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
C. 在共价化合物分子中各原子都形成电子结构
D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
13. 下列有关性质的比较,正确的是( )
硬度:
水溶性:沸点:
晶格能: 分子或离子中键角:,
熔点:沸点:
熔点:金刚石生铁纯铁钠 熔点:二氧化硅冰
A. B. C. D.
14. 短周期元素、、、的原子序数依次增加。、、、是由这些元素组成的物质,其中是日常生活中常用的调味品,为黄绿色气体单质,上述物质的转化关系如图。下列说法正确的是( )
A. 非金属性:
B. 原子半径:
C. 可分别与、形成化合物、
D. 化合物、均为离子晶体
二、填空题(本大题共4小题)
15. 下图为、层状结构,层内的分子通过氢键结合、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题:
图所示的晶体中与最近的数为 。
图所示的物质结构中最外层已达电子结构的原子是 ,晶体中原子个数与极性键个数比为 。
金属铜具有很好的延展性、导电性、导热性,对此现象最简单的解释是用“ ”理论。
三种晶体中熔点最低的是 ,其晶体受热熔化时,克服的微粒之间的作用力为 。
16. 中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成研究方面取得新进展,该研究中涉及的物质有、、等,相关研究成果发表于自然上。
请回答下列问题:
基态原子核外电子占据最高能层的符号为 ,位于周期表中的 区。
元素的第一电离能: 填“”或“”。、、的电负性由大到小的顺序为 用元素符号表示。
分子中中心原子的杂化方式为 ,与互为等电子体的粒子是 填粒子符号,任写一种。
已知的熔点为,的熔点为,二者的晶体类型为 ,的熔点高于的原因是 。
研究发现,只含、和三种元素的晶体竟然也具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
与原子紧邻的原子有 个。
已知该晶胞中原子的坐标参数为,原子的坐标参数为,则原子的坐标参数为 。
已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中原子、原子之间的最短距离为 用含、的代数式表示。
17. 铜及其合金是人类最早使用的金属材料,铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。
铜的熔点比钙的高,其原因是___________________。
金属铜的堆积方式为下图中的____________ 填字母序号。
某磷青铜晶胞结构如下图所示。
则其化学式为____________。
该晶体中距离原子最近的原子有____个,这些原子所呈现的构型为____________
磷化铜与水作用产生有毒的磷化氢。与同主族,其最高价氧化物对应水化物的酸性:__________填“”或“”,从结构的角度说明理由:__________________ 。
18. 请回答下列问题。
下列物质变化,只与范德华力有关的是_________。
干冰熔化 乙酸汽化 .溶于水 碘溶于四氯化碳
某石蕊分子结构如下图所示:
石蕊分子所含元素中,基态原子轨道有两个成单电子的是_________填元素符号;由其中两种元素形成的三角锥形的一价阳离子是_________填化学式。
已知:
的核外电子排布式为___________________________。
难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为_________。
中所含元素的电负性由大到小顺序为_________,原子以_________轨道与原子形成键。
晶体是一种性能良好的光学材料,其晶胞结构如图所示,边长为,如下图所示。测定晶体结构最常用的仪器是__________________,与间的最短距离为_________,与距离最近的形成的空间构型为_________,与紧邻的个数为_________。在晶胞结构的另一种表示中,处于各顶角位置,则处于_________位置。
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.碘化钾属于离子晶体,有阴阳离子通过离子键结合,故A正确;
B.铜属于金属晶体,金属阳离子和电子通过金属键构成,故B正确;
C.石墨属于混合晶体,构成微粒为原子,晶体中存在共价键和范德华力,故C错误;
D.碘属于分子晶体,分子间通过范德华力结合,故D正确。

2.【答案】
【解答】
A.一般情况下,原子晶体的熔沸点高于离子晶体的熔沸点,离子晶体的熔沸点高于分子晶体的熔沸点,组成和结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,熔沸点越高,则晶体熔点由高到低的顺序为 ,故A正确;
B.原子晶体中,键长越短,共价键越强,硬度越大,键长,则硬度由大到小为金刚石碳化硅晶体硅,故B正确;
C.金属晶体中金属离子的电荷越大、半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低为,故C错误;
D.离子所带电荷相同,离子半径越小、离子键越强,则晶格能越大,、、、的离子半径在增大,则晶格能由大到小:,熔点由高到低顺序是,故D正确。
3.【答案】
【解答】
分子晶体中不一定都存在共价键,如单原子分子形成的分子晶体,故错误;
在晶体中有阳离子不一定有阴离子,如金属晶体中只有金属阳离子没有阴离子,是自由电子带负电荷,故错误;
金刚石、是共价晶体,根据原子半径越小,晶体熔沸点越高分析,金刚石的熔点高于碳化硅,是离子晶体,熔点比共价晶体的低,、为分子晶体,但水分子之间存在氢键,熔点比硫化氢的高,所以晶体的熔点依次降低正确,故正确;
离子晶体中有离子键可能有共价键,如氢氧化钠中,分子晶体中肯定没有离子键,故错误;
、、、的离子半径逐渐增大,所以晶格能由大到小顺序:,硬度由大到小顺序:,故正确;
晶体中每个硅原子与个氧原子以共价键相结合,每个氧原子与个硅原子以共价键相结合,故错误;
共价键键能越大,分子越稳定,与分子间作用力大小无关,故错误。

4.【答案】
【解答】
A.晶格能是标准状况下,气态离子形成离子晶体释放的能量,注意必须是气态离子,形成晶体而非晶胞,故A错误;
B.固体不导电、熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,离子化合物中一定存在离子键,故B正确;
C.根据钠晶胞的结构图可知,为体心立方堆积,每个钠原子周围距离最近的钠原子有个,则钠晶胞中每个钠原子的配位数为,故C正确;
D.温度升高,金属离子与电子之间碰撞加剧,金属导电性变弱,故D正确.
5.【答案】
【解答】
是金属,属于金属晶体,是盐,属于离子晶体,、、都属于分子晶体,故C正确,
故选C。
6.【答案】
【解答】
A.一般的晶体熔沸点:原子晶体离子晶体分子晶体,金刚石为原子晶体、是离子晶体、为分子晶体,含有氢键的分子晶体熔沸点较高,中含有氢键、不含氢键,则金刚石、、、晶体的熔点依次降低,故 A正确
B.碘升华与分子间作用力有关,与化学键无关,故B错误
C.含有自由移动离子的离子化合物能导电,硫酸钠为离子晶体,熔融状态下离子键被削弱,电离出自由移动阴阳离子,能导电,故C正确
D.干冰和石英都是共价化合物,但是干冰为分子晶体、石英为原子晶体,所属的晶体类型不同,导致其物理性质差异较大,故D正确。
答案:.
7.【答案】
【解答】
A.一般情况下,共价晶体的沸点高于离子晶体的沸点,离子晶体的沸点高于分子晶体的沸点,组成和结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,熔沸点越高,则晶体熔点由低到高顺序为 ,故A正确;
B.共价晶体中,键长越短,共价键越强,硬度越大,键长,则硬度由大到小为金刚石碳化硅晶体硅,故B正确;
C.金属晶体中金属离子的电荷越大、半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低为,故C错误;
D.离子半径越小、离子键越强,则晶格能越大,、、、的离子半径在增大,则晶格能由大到小:,熔点由高到低顺序是,故D正确。
故选C。
8.【答案】
【解答】
A. 氯化铝属于分子晶体,项错误;
B.表中、和干冰均是分子晶体,项错误;
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,如是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,项错误;
D.表中与均是离子晶体,与位于不同主族,项正确。
9.【答案】
【解答】
石英和金刚石都属于原子晶体,但金刚石为单质,故错误;
晶体中只要有阴离子,必定是离子晶体,所以一定有阳离子,故正确;
金刚石、属于原子晶体,键长,故金刚石中化学键更稳定,其熔点更高,、都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,原子晶体的熔点高于分子晶体,故金刚石、、、晶体的熔点依次降低,故正确;
氯化镁中只含有离子键,无共价键,故错误;
氯化钠晶体不导电,是因为氯化钠固体中没有自由移动的离子,氯化钠固体中存在钠离子和氯离子,故错误;
晶体中每个硅原子与个氧原子成键,每个氧原子与两个硅原子成键,故错误;
分子晶体中,分子间作用力越大熔沸点越高,故错误;
氯化氢溶于水氯原子和氢原子之间的共价键被破坏,电离成离子,属于物理变化,故正确;
金属性强的元素原子核对外层电子吸引力弱,外层电子更活跃,容易脱离原子,从而发生化学反应,金属键就是金属离子和自由电子的相互作用,元素的金属性越强,其构成金属单质的金属键一般越弱,故错误。
综上,正确的有个。
10.【答案】
【解析】金属晶体在熔融状态下可导电,固态可导电,并且活泼金属与水反应生成的碱为电解质,其溶液也能导电,A正确;
由物质呈电中性可知,晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子,但是金属晶体中存在金属阳离子和电子,没有阴离子,所以有阳离子时不一定有阴离子,B正确;
离子晶体中离子所带电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大,则的晶格能比大,熔点比高,C正确;
离子晶体中除阴、阳离子外,还可能存在电中性分子,如晶体中存在,D错误。
11.【答案】
【解答】
氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的新型材料,则氮化硼是共价晶体。
A.金刚石是共价晶体,是分子晶体,故A不符合题意;
B.碳化硅和水晶都是共价晶体,故B符合题意;
C.水银和铝都是金属晶体,故C不符合题意;
D.硝酸钠是离子晶体,晶体硅是共价晶体,故D不符合题意。
故选:。
12.【答案】
【解答】
A. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,比如是分子晶体,是原子晶体,故A正确;
B. 含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,比如金属钠中含有金属阳离子,属于金属晶体,故B正确;
C. 在共价化合物分子中各原子不一定都形成电子结构,比如,故C错误;
D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,例如常温下汞是液态,故D正确。

13.【答案】
【解答】
,故、、中离子键依次减弱,晶格能依次减小,硬度依次减小,硬度:,故 错误;
乙醇分子中有亲水基团,乙醚分子中无亲水基团,故水溶性:,故 正确;
分子间能形成氢键,所以沸点高于,故HC,故错误;
中离子电荷数比中离子电荷数大,且离子半径小,所以晶格能:,故错误;
由分子构型可知,键角:, ,故正确;
由于,且、、所带电荷数依次增大,所以、、的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高,故熔点:,故错误;
对于来讲,只有,故只能形成氢键,虽然具有三个,但只有一个孤电子对,故也只能形成氢键,水分子则可以形成氢键,故水的熔沸点最高。由于电负性原因,氢键的强度氢键的强度,故HF的沸点高于氨的,所以沸点:,故正确;
因生铁是合金,故熔点小于纯金属,故熔点:金刚石纯铁生铁钠,故错误;
一般情况,熔点:原子晶体离子晶体分子晶体,所以熔点:二氧化硅冰,故正确,所以正确的有,故D正确。
故选D。

14.【答案】
【解析】是日常生活中常用的调味品,其水溶液电解得到黄绿色气体单质,则为氯化钠、为氢气或氢氧化钠、为氯气、为氢氧化钠或氢气。则为元素、为元素、为元素、为元素。氧元素的非金属性强于氯元素,项错误;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则钠原子的原子半径大于氯原子,项错误;氧元素和氢元素可以形成共价化合物,氧元素与钠元素可以形成离子化合物,项正确;氯化氢是共价化合物,属于分子晶体,项错误。
15.【答案】
电子气
分子间作用力

【解答】
从图可看出面心上的一个连接个,若将紧邻的晶胞画出,也应连个,则一个紧邻的有个。
是两电子原子,从图看,原子只形成三个共价键,最外层应为个电子,只有氧原子最外层为电子结构。属于分子晶体,一个原子连有个原子,个原子又连有个原子,所以一个原子对应个极性键。
“电子气”理论可以解释金属的导电性、导热性和延展性等物理性质。
熔点高低一般规律:共价晶体离子晶体分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中为分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。
16.【答案】
离子晶体
的半径小于,的晶格能大于

【解析】基态原子核外电子占据的最高能层的符号为;位于周期表中的区。
同一周期主族元素第一电离能随着原子序数的增大而整体呈增大的趋势,但第、族元素的第一电离能分别大于其相邻的第、族元素,、位于同一周期,且、分别位于第、族,所以第一电离能。电负性。
分子中原子价层电子对数,原子的杂化方式为;与互为等电子体的粒子有,等。
、都是离子晶体;离子晶体的熔沸点与晶格能有关,离子所带电荷数越大,离子半径越小,晶格能越大,对应物质的熔沸点越高,的半径大于,的晶格能大于,则的熔点高于。
由题图可知,与原子紧邻的原子有个。
原子的坐标参数为。
设晶胞中原子、原子之间的最短距离为 ,则晶胞棱长为 ,晶胞体积,该晶胞中原子个数、原子个数、原子个数是,晶体的密度,所以。
17.【答案】铜的金属键强度大于钙;

;;平面正方形;
; 因为分子结构中含有个非羟基氧原子,比中多个。
【解答】
铜的熔点比钙的高,其原因是铜的金属键强度大于钙,故答案为:铜的金属键强度大于钙;
铜是面心立方最密堆积,故C正确,故答案为:;
一个磷青铜晶胞中含有的原子数为,原子数为,原子的个数为,则其化学式为,故答案为:;
该晶体中距离原子最近的原子位于晶胞的一个面上,有个,这些原子所呈现的构型为平面正方形,故答案为:;平面正方形;
与同主族,其最高价氧化物对应水化物的酸性:,一个分子中非羟基氧原子有个,一个分子中非羟基氧原子有个,酸的非羟基氧的数目越多,酸性越强,故答案为:; 因为分子结构中含有个非羟基氧原子,比中多个。
18.【答案】
、 ;

分子晶体
; 杂化
射线衍射仪 ; ; 正八面体; ;棱心

【解答】
干冰属于分子晶体,熔化时克服范德华力,故正确;
乙酸汽化时克服氢键和范德华力,故错误;
溶于水,克服氢键和范德华力,故错误;
碘溶于四氯化碳,碘属于分子晶体,溶于四氯化碳只克服范德华力,故正确;
石蕊分子所含元素中,基态原子轨道有两个成单电子的是、元素;由其中两种元素形成的三角锥构型的一价阳离子中价层电子对个数是且含有一个孤电子对,该微粒为;
元素原子核外电子数为,其基态原子的电子排布式为,原子失去、能级的个电子形成,的核外电子排布式为:或;
难溶于水、易溶于有机溶剂,应属于分子晶体;
同周期自左而右电负性增大,非金属性越强电负性越大,故电负性;分子中原子形成个键,含有对孤电子对与铜离子形成配位键,原子采取杂化,原子以 杂化轨道与原子形成键;
测定晶体结构最常用的仪器是射线衍射仪;与间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半;与距离最近的形成的空间构型为正八面体,与紧邻的个数;该晶胞中位于体心,而处于面心,位于两个连线的中心,所以若处于各顶角位置,则处于棱心。

第1页,共1页