3.3.3 共价晶体 课时跟踪检测（学生版+教师版）（含解析）2025年高中化学 选择性必修2 （苏教版2019）
文档属性
| 名称 | 3.3.3 共价晶体 课时跟踪检测（学生版+教师版）（含解析）2025年高中化学 选择性必修2 （苏教版2019） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 369.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-12 21:05:14 | ||
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文档简介
第三课时 共价晶体
题组一 共价晶体
1.（2024·连云港高二检测）晶体硅在信息技术产业中有重要应用。下列关于晶体硅的说法不正确的是（ ）
A.可制半导体芯片 B.可制光导纤维
C.属于无机非金属材料 D.属于共价晶体
2.下列有关叙述错误的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.1 mol金刚石中C—C键的数目是4NA（设NA为阿伏加德罗常数的值）
C.水晶在熔化时，晶体中的共价键会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体，其中不存在分子
3.（2024·扬州高二检测）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是（ ）
A.SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为1∶1
B.SiC晶体的熔点较高
C.SiC晶体的硬度较小
D.SiC属于分子晶体
4.下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗
熔点/ ℃ 大于 3 500 3 000 2 830 1 710 1 412 1 211
硬度 10 9.5 9 7 7 6
分析表中的数据，下列叙述正确的是（ ）
A.构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
题组二 常见共价晶体的结构
5.如图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是（ ）
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1∶4
6.（2024·无锡高二检测）晶体硼的结构如图所示，熔点2 573 K。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是（ ）
A.每个结构单元含有20个硼原子 B.1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键
C.晶体硼中键角是60° D.晶体硼是共价晶体
7.“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能，结构如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.碳化硅为共价晶体
B.碳化硅的熔点比金刚石低
C.1 mol碳化硅中含2 mol Si—C键
D.碳原子和硅原子与其紧邻原子形成的空间结构相同
题组三 投影图
8.有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。
氮化硼晶胞的俯视投影图是（ ）
9.InP晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图1所示，晶胞参数为a nm，若沿y轴方向观察该晶胞，可得投影图如图2所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.晶体中In的配位数为4 B.晶胞中，1、2原子间间距与2、4相等
C.晶体密度为×1021 g·cm－3 D.P原子与In原子之间的最近距离为 nm
10.（2024·泰州高二检测）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图1所示。下列叙述错误的是（ ）
A.H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH4）]－，可知H3BO3是一元弱酸
B.六方氮化硼在高温、高压下，可以转化为立方氮化硼，其晶胞结构如图2，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C.由B2O3可制备晶体硼，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，属于共价晶体
D.NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一，1 mol NH4BF4含有配位键的数目为NA
11.一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约为2 000 ℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是（ ）
A.化学式为AlP B.晶体类型为共价晶体
C.晶胞中Al原子的配位数为8 D.两个P原子间的最近核间距为××1010 pm
12.图1、图2、图3分别表示金刚石晶体结构、金刚石晶胞示意图和二氧化硅晶体结构，下列叙述正确的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.1个金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.60 g SiO2晶体中所含共价键的数目为6NA（设NA是阿伏加德罗常数的值）
D.金刚石晶体中每个碳原子被8个最小环所共有
13.（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为 ；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为 。
（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。若该硅晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为 cm （用代数式表示即可）。
题组一 共价晶体
1.（2024·连云港高二检测）晶体硅在信息技术产业中有重要应用。下列关于晶体硅的说法不正确的是（ ）
A.可制半导体芯片
B.可制光导纤维
C.属于无机非金属材料
D.属于共价晶体
解析：B 晶体硅是熔沸点高、硬度大的共价晶体，属于性能优良的无机非金属材料，可用于制半导体芯片，但不能用于制光导纤维，选B。
2.下列有关叙述错误的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.1 mol金刚石中C—C键的数目是4NA（设NA为阿伏加德罗常数的值）
C.水晶在熔化时，晶体中的共价键会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体，其中不存在分子
解析：B 金刚石晶体中，1个中心C原子连接4个C原子，二氧化硅晶体中，1个中心Si原子连接4个O原子，二者的最小结构单元均为正四面体，A项正确；金刚石中1个C—C键为2个C原子所有，1个C原子占有个C—C键，1 mol金刚石中C—C键的数目为4NA×＝2NA，B项错误；水晶在熔化时，共价键会断裂，C项正确；SiO2是由Si原子和O原子构成的共价晶体，所以SiO2晶体中不含分子，D项正确。
3.（2024·扬州高二检测）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是（ ）
A.SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为1∶1
B.SiC晶体的熔点较高
C.SiC晶体的硬度较小
D.SiC属于分子晶体
解析：B SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为28∶12＝7∶3，A项错误；SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点较高，B项正确，D项错误；SiC晶体属于共价晶体，硬度较大，C项错误。
4.下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗
熔点/ ℃ 大于 3 500 3 000 2 830 1 710 1 412 1 211
硬度 10 9.5 9 7 7 6
分析表中的数据，下列叙述正确的是（ ）
A.构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
解析：D 共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关，原子半径越小，键能越大，共价晶体的熔点越高，硬度越大。
题组二 常见共价晶体的结构
5.如图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是（ ）
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1∶4
解析：C 金刚石晶体中每个碳原子与周围四个碳原子形成共价键，形成立体网状结构，碳碳键之间的夹角为109°28'，A错误；金刚石晶胞中最小的环为六元环，每个环中有4个碳原子在同一平面内，B错误；每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连，形成正四面体结构，C正确；金刚石晶体中每个碳原子和周围4个碳形成碳碳键，碳原子与碳碳键数目之比为1∶＝1∶2，D错误。
6.（2024·无锡高二检测）晶体硼的结构如图所示，熔点2 573 K。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是（ ）
A.每个结构单元含有20个硼原子
B.1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键
C.晶体硼中键角是60°
D.晶体硼是共价晶体
解析：A 根据图示可知，每个顶点被5个三角形共用，因此B原子个数＝20×3×＝12，即每个结构单元含有12个硼原子，A错误；三角形的边即B—B键，因此每个结构单元中B—B键个数＝20×3×＝30，因此1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键，B正确；结构单元中每一面都是正三角形，因此晶体硼中键角是60°，C正确；该晶体由B原子之间以共价键结合形成空间立体结构，因此是共价晶体，D正确。
7.“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能，结构如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.碳化硅为共价晶体
B.碳化硅的熔点比金刚石低
C.1 mol碳化硅中含2 mol Si—C键
D.碳原子和硅原子与其紧邻原子形成的空间结构相同
解析：C 碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性，碳化硅为共价晶体，A正确；碳化硅和金刚石都是共价晶体，Si原子半径大于C原子，Si—C键的键长比C—C键的长，键能小，故碳化硅的熔点比金刚石低，B正确；碳化硅中，1个C和4个Si形成4个Si—C键，故1 mol碳化硅中含4 mol Si—C键，C错误；碳化硅中，碳原子和硅原子都通过4个键与紧邻的原子形成四面体结构，D正确。
题组三 投影图
8.有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。
氮化硼晶胞的俯视投影图是（ ）
解析：B 氮化硼晶体的结构与金刚石相似，从题图可知，氮原子位于晶胞顶角和面心上，硼原子处在体对角线的处，两个在离顶面较近的体对角线处，且在相对位置，另外两个在离底面较近的体对角线处，且在相对位置，上两个原子与下两个原子互相错开，即两个原子的连线呈交叉状，故氮化硼晶胞的俯视投影图是B。
9.InP晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图1所示，晶胞参数为a nm，若沿y轴方向观察该晶胞，可得投影图如图2所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.晶体中In的配位数为4
B.晶胞中，1、2原子间间距与2、4相等
C.晶体密度为×1021 g·cm－3
D.P原子与In原子之间的最近距离为 nm
解析：D 晶体中In和P的配位数相同，与P最近且等距离的In有4个，故In的配位数为4，A正确；图2中，1、2、3、4为晶体内的P原子，1、2原子间间距与2、4相等，B正确；1个晶胞中有4个InP，晶体密度为g·cm－3＝×1021 g·cm－3，C正确；P原子与In原子之间的最近距离为晶胞体对角线长的，即nm，D错误。
10.（2024·泰州高二检测）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图1所示。下列叙述错误的是（ ）
A.H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH4）]－，可知H3BO3是一元弱酸
B.六方氮化硼在高温、高压下，可以转化为立方氮化硼，其晶胞结构如图2，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C.由B2O3可制备晶体硼，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，属于共价晶体
D.NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一，1 mol NH4BF4含有配位键的数目为NA
解析：D 由H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH）4]－，可知H3BO3是一元弱酸，A正确；由题图2可以看出，立方氮化硼结构与金刚石相似，金刚石晶胞中，8个顶点有8个碳原子，6个面心有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数为8×＋6×＋4＝8，由氮化硼化学式可知晶体中N、B原子个数比为1∶1，故其晶胞中应该含有4个N原子和4个B原子，B正确；共价晶体通常具有很高的熔、沸点和很大的硬度，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，说明其属于共价晶体，C项正确；N中含有氮氢配位键，B中含有硼氟配位键，则 1 mol NH4BF4含有配位键的数目为2NA，D错误。
11.一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约为2 000 ℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是（ ）
A.化学式为AlP
B.晶体类型为共价晶体
C.晶胞中Al原子的配位数为8
D.两个P原子间的最近核间距为××
1010 pm
解析：C 该晶胞中含有4个Al原子，8×＋6×＝4个P原子，化学式为AlP，A正确；根据题干信息，该晶体熔点高约2 000 ℃，应为共价晶体，B正确；Al原子的配位数为4，C错误；由立方晶胞密度计算公式可得晶胞体积为cm3，得到晶胞的边长为×1010pm，两个P原子间的最近核间距为面对角线长度的一半，即××1010pm，D正确。
12.图1、图2、图3分别表示金刚石晶体结构、金刚石晶胞示意图和二氧化硅晶体结构，下列叙述正确的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.1个金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.60 g SiO2晶体中所含共价键的数目为6NA（设NA是阿伏加德罗常数的值）
D.金刚石晶体中每个碳原子被8个最小环所共有
解析：A 金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体，A项正确；1个金刚石晶胞中含有碳原子的个数为8×＋6×＋4＝8，B项错误；60 g SiO2晶体的物质的量为1 mol，SiO2晶体中，1个Si原子与4个O原子形成4个Si—O键，故1 mol SiO2中含4NA个Si—O键，C项错误；金刚石晶体中每个碳原子被12个最小环所共有，D项错误。
13.（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为共价晶体；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为12；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为。
（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。若该硅晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为×cm （用代数式表示即可）。
解析：（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，硬度大，属于共价晶体；在SiC中，每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为8×＋6×＝4，Si原子个数为4，晶胞边长为a×10－10 cm，体积V＝（a×10－10 cm）3，ρ＝＝。
（2）由图乙的晶胞结构可知，晶体Si的一个晶胞中含有Si原子的数目是8×＋6×＋4＝8，根据晶胞的密度ρ＝可知，V＝cm3＝ cm3，晶胞的边长a＝＝ cm，在晶胞中最近的两个Si原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即× cm。
3 / 4
题组一 共价晶体
1.（2024·连云港高二检测）晶体硅在信息技术产业中有重要应用。下列关于晶体硅的说法不正确的是（ ）
A.可制半导体芯片 B.可制光导纤维
C.属于无机非金属材料 D.属于共价晶体
2.下列有关叙述错误的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.1 mol金刚石中C—C键的数目是4NA（设NA为阿伏加德罗常数的值）
C.水晶在熔化时，晶体中的共价键会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体，其中不存在分子
3.（2024·扬州高二检测）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是（ ）
A.SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为1∶1
B.SiC晶体的熔点较高
C.SiC晶体的硬度较小
D.SiC属于分子晶体
4.下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗
熔点/ ℃ 大于 3 500 3 000 2 830 1 710 1 412 1 211
硬度 10 9.5 9 7 7 6
分析表中的数据，下列叙述正确的是（ ）
A.构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
题组二 常见共价晶体的结构
5.如图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是（ ）
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1∶4
6.（2024·无锡高二检测）晶体硼的结构如图所示，熔点2 573 K。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是（ ）
A.每个结构单元含有20个硼原子 B.1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键
C.晶体硼中键角是60° D.晶体硼是共价晶体
7.“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能，结构如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.碳化硅为共价晶体
B.碳化硅的熔点比金刚石低
C.1 mol碳化硅中含2 mol Si—C键
D.碳原子和硅原子与其紧邻原子形成的空间结构相同
题组三 投影图
8.有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。
氮化硼晶胞的俯视投影图是（ ）
9.InP晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图1所示，晶胞参数为a nm，若沿y轴方向观察该晶胞，可得投影图如图2所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.晶体中In的配位数为4 B.晶胞中，1、2原子间间距与2、4相等
C.晶体密度为×1021 g·cm－3 D.P原子与In原子之间的最近距离为 nm
10.（2024·泰州高二检测）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图1所示。下列叙述错误的是（ ）
A.H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH4）]－，可知H3BO3是一元弱酸
B.六方氮化硼在高温、高压下，可以转化为立方氮化硼，其晶胞结构如图2，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C.由B2O3可制备晶体硼，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，属于共价晶体
D.NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一，1 mol NH4BF4含有配位键的数目为NA
11.一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约为2 000 ℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是（ ）
A.化学式为AlP B.晶体类型为共价晶体
C.晶胞中Al原子的配位数为8 D.两个P原子间的最近核间距为××1010 pm
12.图1、图2、图3分别表示金刚石晶体结构、金刚石晶胞示意图和二氧化硅晶体结构，下列叙述正确的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.1个金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.60 g SiO2晶体中所含共价键的数目为6NA（设NA是阿伏加德罗常数的值）
D.金刚石晶体中每个碳原子被8个最小环所共有
13.（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为 ；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为 。
（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。若该硅晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为 cm （用代数式表示即可）。
题组一 共价晶体
1.（2024·连云港高二检测）晶体硅在信息技术产业中有重要应用。下列关于晶体硅的说法不正确的是（ ）
A.可制半导体芯片
B.可制光导纤维
C.属于无机非金属材料
D.属于共价晶体
解析：B 晶体硅是熔沸点高、硬度大的共价晶体，属于性能优良的无机非金属材料，可用于制半导体芯片，但不能用于制光导纤维，选B。
2.下列有关叙述错误的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体
B.1 mol金刚石中C—C键的数目是4NA（设NA为阿伏加德罗常数的值）
C.水晶在熔化时，晶体中的共价键会断裂
D.SiO2晶体是共价晶体，其中不存在分子
解析：B 金刚石晶体中，1个中心C原子连接4个C原子，二氧化硅晶体中，1个中心Si原子连接4个O原子，二者的最小结构单元均为正四面体，A项正确；金刚石中1个C—C键为2个C原子所有，1个C原子占有个C—C键，1 mol金刚石中C—C键的数目为4NA×＝2NA，B项错误；水晶在熔化时，共价键会断裂，C项正确；SiO2是由Si原子和O原子构成的共价晶体，所以SiO2晶体中不含分子，D项正确。
3.（2024·扬州高二检测）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是（ ）
A.SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为1∶1
B.SiC晶体的熔点较高
C.SiC晶体的硬度较小
D.SiC属于分子晶体
解析：B SiC晶体中，硅、碳元素的质量比为28∶12＝7∶3，A项错误；SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点较高，B项正确，D项错误；SiC晶体属于共价晶体，硬度较大，C项错误。
4.下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗
熔点/ ℃ 大于 3 500 3 000 2 830 1 710 1 412 1 211
硬度 10 9.5 9 7 7 6
分析表中的数据，下列叙述正确的是（ ）
A.构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B.构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C.构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D.构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
解析：D 共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关，原子半径越小，键能越大，共价晶体的熔点越高，硬度越大。
题组二 常见共价晶体的结构
5.如图是金刚石晶体结构模型，下列关于金刚石的说法正确的是（ ）
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1∶4
解析：C 金刚石晶体中每个碳原子与周围四个碳原子形成共价键，形成立体网状结构，碳碳键之间的夹角为109°28'，A错误；金刚石晶胞中最小的环为六元环，每个环中有4个碳原子在同一平面内，B错误；每个碳原子与其他4个最近的碳原子相连，形成正四面体结构，C正确；金刚石晶体中每个碳原子和周围4个碳形成碳碳键，碳原子与碳碳键数目之比为1∶＝1∶2，D错误。
6.（2024·无锡高二检测）晶体硼的结构如图所示，熔点2 573 K。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是（ ）
A.每个结构单元含有20个硼原子
B.1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键
C.晶体硼中键角是60°
D.晶体硼是共价晶体
解析：A 根据图示可知，每个顶点被5个三角形共用，因此B原子个数＝20×3×＝12，即每个结构单元含有12个硼原子，A错误；三角形的边即B—B键，因此每个结构单元中B—B键个数＝20×3×＝30，因此1 mol晶体硼中含有30NA个B—B键，B正确；结构单元中每一面都是正三角形，因此晶体硼中键角是60°，C正确；该晶体由B原子之间以共价键结合形成空间立体结构，因此是共价晶体，D正确。
7.“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能，结构如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.碳化硅为共价晶体
B.碳化硅的熔点比金刚石低
C.1 mol碳化硅中含2 mol Si—C键
D.碳原子和硅原子与其紧邻原子形成的空间结构相同
解析：C 碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性，碳化硅为共价晶体，A正确；碳化硅和金刚石都是共价晶体，Si原子半径大于C原子，Si—C键的键长比C—C键的长，键能小，故碳化硅的熔点比金刚石低，B正确；碳化硅中，1个C和4个Si形成4个Si—C键，故1 mol碳化硅中含4 mol Si—C键，C错误；碳化硅中，碳原子和硅原子都通过4个键与紧邻的原子形成四面体结构，D正确。
题组三 投影图
8.有一种氮化硼晶体的结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。
氮化硼晶胞的俯视投影图是（ ）
解析：B 氮化硼晶体的结构与金刚石相似，从题图可知，氮原子位于晶胞顶角和面心上，硼原子处在体对角线的处，两个在离顶面较近的体对角线处，且在相对位置，另外两个在离底面较近的体对角线处，且在相对位置，上两个原子与下两个原子互相错开，即两个原子的连线呈交叉状，故氮化硼晶胞的俯视投影图是B。
9.InP晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图1所示，晶胞参数为a nm，若沿y轴方向观察该晶胞，可得投影图如图2所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A.晶体中In的配位数为4
B.晶胞中，1、2原子间间距与2、4相等
C.晶体密度为×1021 g·cm－3
D.P原子与In原子之间的最近距离为 nm
解析：D 晶体中In和P的配位数相同，与P最近且等距离的In有4个，故In的配位数为4，A正确；图2中，1、2、3、4为晶体内的P原子，1、2原子间间距与2、4相等，B正确；1个晶胞中有4个InP，晶体密度为g·cm－3＝×1021 g·cm－3，C正确；P原子与In原子之间的最近距离为晶胞体对角线长的，即nm，D错误。
10.（2024·泰州高二检测）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图1所示。下列叙述错误的是（ ）
A.H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH4）]－，可知H3BO3是一元弱酸
B.六方氮化硼在高温、高压下，可以转化为立方氮化硼，其晶胞结构如图2，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C.由B2O3可制备晶体硼，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，属于共价晶体
D.NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一，1 mol NH4BF4含有配位键的数目为NA
解析：D 由H3BO3在水溶液中发生反应：H3BO3＋H2OH＋＋[B（OH）4]－，可知H3BO3是一元弱酸，A正确；由题图2可以看出，立方氮化硼结构与金刚石相似，金刚石晶胞中，8个顶点有8个碳原子，6个面心有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数为8×＋6×＋4＝8，由氮化硼化学式可知晶体中N、B原子个数比为1∶1，故其晶胞中应该含有4个N原子和4个B原子，B正确；共价晶体通常具有很高的熔、沸点和很大的硬度，晶体硼的熔点为2 573 K，沸点为2 823 K，硬度大，说明其属于共价晶体，C项正确；N中含有氮氢配位键，B中含有硼氟配位键，则 1 mol NH4BF4含有配位键的数目为2NA，D错误。
11.一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约为2 000 ℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是（ ）
A.化学式为AlP
B.晶体类型为共价晶体
C.晶胞中Al原子的配位数为8
D.两个P原子间的最近核间距为××
1010 pm
解析：C 该晶胞中含有4个Al原子，8×＋6×＝4个P原子，化学式为AlP，A正确；根据题干信息，该晶体熔点高约2 000 ℃，应为共价晶体，B正确；Al原子的配位数为4，C错误；由立方晶胞密度计算公式可得晶胞体积为cm3，得到晶胞的边长为×1010pm，两个P原子间的最近核间距为面对角线长度的一半，即××1010pm，D正确。
12.图1、图2、图3分别表示金刚石晶体结构、金刚石晶胞示意图和二氧化硅晶体结构，下列叙述正确的是（ ）
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.1个金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.60 g SiO2晶体中所含共价键的数目为6NA（设NA是阿伏加德罗常数的值）
D.金刚石晶体中每个碳原子被8个最小环所共有
解析：A 金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体，A项正确；1个金刚石晶胞中含有碳原子的个数为8×＋6×＋4＝8，B项错误；60 g SiO2晶体的物质的量为1 mol，SiO2晶体中，1个Si原子与4个O原子形成4个Si—O键，故1 mol SiO2中含4NA个Si—O键，C项错误；金刚石晶体中每个碳原子被12个最小环所共有，D项错误。
13.（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为共价晶体；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为12；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为。
（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。若该硅晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为×cm （用代数式表示即可）。
解析：（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，硬度大，属于共价晶体；在SiC中，每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为8×＋6×＝4，Si原子个数为4，晶胞边长为a×10－10 cm，体积V＝（a×10－10 cm）3，ρ＝＝。
（2）由图乙的晶胞结构可知，晶体Si的一个晶胞中含有Si原子的数目是8×＋6×＋4＝8，根据晶胞的密度ρ＝可知，V＝cm3＝ cm3，晶胞的边长a＝＝ cm，在晶胞中最近的两个Si原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即× cm。
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