课件5张PPT。专题综合测评专题综合测评(二)
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知识点二学业分层测评金 属 键 与 金 属 特 性金属离子 自由电子 方向性 原子半径 自由电子 硬度、熔点、沸点 定向移动 自由电子 方向性 金属键 金 属 晶 体基本重复单位 金属阳离子 自由电子 金属键 金属阳离子 自由电子 金属键 非密置层 密置层 简单立方堆积 钋 体心立方堆积 钠、钾、铬、钼、钨 面心立方堆积 金、银、铜、铅 六方堆积 镁、锌、钛 金属 金属 低 学业分层测评(六)
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知识点二学业分层测评离 子 键 的 形 成静电引力 静电斥力 静电引力 静电斥力 最低 静电作用 离 子 晶 体阴、阳离子 熔、沸点 熔融状态或溶于水 1mol 吸收 U 4 4 6 8 1 1 (2)NaCl晶胞包含的Na+和Cl-分别为多少?
【提示】 4,4。
(3)NaCl晶体中每个Na+周围等距离最近的Na+有几个?
【提示】 12。
(4)Na+周围的6个Cl-围成的几何构型是什么?
【提示】 正八面体。(2)CsCl晶胞含有的Cs+和Cl-分别有几个?
【提示】 1,1。
(3)Cs+周围的8个Cl-构成的几何构型是什么?
【提示】 立方体。
(4)CsCl晶体中每个Cs+周围最近等距离的Cs+有几个?
【提示】 6。学业分层测评(七)
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知识点二学业分层测评共 价 键 的 形 成 共用电子对 原子 相同 较小 未达饱和状态 达到平衡 共用电子对 重叠 共用电子对 增加 相反 降低 未成对电子 一定 原子轨道 共 价 键 的 分 类重叠方式 头碰头 肩并肩 σ σ π 一 两 相同 不同 越强 一对电子 接受电子 ―→ 接受孤电子对 学业分层测评(八)
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知识点二学业分层测评共 价 键 的 键 能 与 化 学 反 应 的 反 应 热吸收 温度和压强 牢固 稳定 原子核 大 强 吸热 放热 原 子 晶 体共价键 晶体硅 金刚石 二氧化硅(SiO2) 很高 很大 小 低 越小 学业分层测评(九)
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知识点二学业分层测评分 子 间 作 用 力共价分子 静电 静电 氢键 液体 没有 增大 < < < 物理 高 大 电负性大、半径较小 电负性大、半径较小 X—H…Y N、O、F 分子内 分子间 分子间 分子内 分子间 分子间 较大 分子内 分 子 晶 体分子间作用力 较低 较小 相似 增强 升高 较高 非金属氢化物 非金属氧化物 六边形 3个碳原子 共价键 π 范德华力 共价键 范德华力 金属键 混合 高 学业分层测评(十)
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(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列现象与化学键有关的是( )
A.F2、Cl2、Br2、I2单质的熔点依次升高
B.H2O的沸点远高于H2S的沸点
C.H2O在高温下也难分解
D.干冰气化
【解析】 在A项中,卤素单质分子间存在着分子间作用力,且相对分子质量越大,分子间作用力越强,单质的熔、沸点也就越高。B项中由于H2O分子间存在氢键,使分子间作用力增强,所以H2O的沸点要比H2S的高。C项中水分解要破坏化学键,由于H—O键键能很大,在较高温度时也难打开,所以H2O分子很稳定,与共价键有关。D项,在干冰中,CO2分子间通过范德华力结合在一起,在气化时需要克服范德华力,而CO2分子内的化学键并没有断裂。
【答案】 C
2.固体乙醇中不存在的作用力是( )
A.离子键 B.极性键
C.非极性键 . D.范德华力
【解析】 乙醇为共价化合物,分子中只有共价键,分子间有范德华力和氢键,分子内部存在极性共价键和非极性共价键。21世纪教育网版权所有
【答案】 A
3.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是( )21教育网
A.氢键 分子间作用力 非极性键
B.氢键 氢键 极性键
C.氢键 极性键 分子间作用力
D.分子间作用力 氢键 非极性键
【解析】 固态的水与液态的水分子间的作用力种类相同,均为氢键和范德华力,区别在于氢键的数目,故由固态水―→液态水主要破坏氢键,同样,由液态水变为水蒸气时,破坏的也主要是氢键,而由H2O(气)―→H2(气)+O2(气)时破坏了极性键。21cnjy.com
【答案】 B
4.下列物质中不存在氢键的是( )
A.冰醋酸中醋酸分子之间
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间
C.一水合氨分子中的氨分子与水分子之间
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
【解析】 C—H键中的C、H原子均不能形成氢键,故可燃冰中甲烷分子与H2O分子间一定不存在氢键。
【答案】 D
5.下列关于范德华力的叙述中,正确的是 ( )
A.范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键
B.范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
C.任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D.范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量
【解析】 范德华力是分子与分子之间的一种相互作用,其实质与化学键类似,也是一种电性作用,但二者的区别是作用力的强弱不同。化学键是强烈的相互作用,范德华力只有2~20 kJ·mol-1,故范德华力不是化学键;范德华力普遍存在于分子之间,但也必须满足一定的距离要求,若分子间的距离足够大,分子之间也难产生相互作用。21·cn·jy·com
【答案】 B
6.(2016·连云港高二检测)下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
【导学号:61480038】
A.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时化学键不被破坏
B.白磷晶体中,结构粒子之间通过分子间作用力结合
C.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体
D.构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键
【解析】 本题考查各晶体类型与化学键的关系,离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的,所以熔化时,离子键被破坏,分子晶体是通过范德华力结合的,熔化时化学键不受影响,A正确;白磷晶体是分子晶体,结构粒子(P4)之间是范德华力,B正确;石英晶体是原子晶体,C正确;稀有气体固态时属于分子晶体,分子内不存在共价键,D错误。21·世纪*教育网
【答案】 D
7.下列性质符合分子晶体的是( )
A.熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
B.熔点10.31 ℃,液体不导电,水溶液能导电
C.熔点97.81℃,质软,能导电,密度是0.97 g·cm-3
D.熔点63.65 ℃,熔化时能导电,水溶液也能导电
【解析】 分子晶体的特点是熔、沸点低,硬度小,熔融状态不导电,其水溶液可以导电。
【答案】 B
8.SiCl4的分子结构与CCl4类似,对其作出如下推断:①SiCl4晶体是分子晶体;②常温、常压下SiCl4不是气体;③SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子;④SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.只有① . B.只有①②
C.只有②③ . D.①②③④
【解析】 SiCl4的分子结构与CCl4类似,是分子晶体,因此①正确;在常温、常压下CCl4是液体,SiCl4的熔点、沸点比CCl4高,故②正确;SiCl4分子结构为正四面体,所以它是以极性键(Si—Cl键)构成的非极性分子,故③正确;由于SiCl4分子间作用力大于CCl4,故SiCl4熔点高于CCl4,故④正确。
【答案】 D
9.有关晶体的下列说法中正确的是( )
A.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.原子晶体中共价键越强, 熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
【解析】 分子晶体中分子间作用力越大,则分子晶体的熔沸点越高,分子内共价键键能越大,则分子越稳定;冰中水分子间存在氢键;冰融化时断裂了氢键,共价键未发生变化;NaCl中Na+、Cl-之间存在离子键,NaCl熔化成Na+、Cl-时一定破坏了离子键。www-2-1-cnjy-com
【答案】 B
10.(1)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为
_________________________________________________。
【答案】 (1)O—H键、氢键、范德华力
11.液态HF中的氢键可表示为:
(1)试分析氢键的成因:________________________________。
(2)氢键的通式可表示为X—H…Y,其中X、Y均是电负性较强、半径较小的原子,如F、O、N;X、Y可以是同种原子,也可以是不同种原子。甲酸能够以二聚体形式存在,试用结构图表示: ________。2-1-c-n-j-y
【答案】 (1)由于HF中共用电子对的偏移而使F原子带负电,H原子带正电,相邻的HF分子中的H和F原子之间的静电作用产生氢键
12.有下列几种晶体:A.水晶;B.冰醋酸;C.白磷;D.金刚石;E.晶体氩;F.干冰。
(1)属于分子晶体的是________,直接由原子构成的分子晶体是______________。
(2)属于原子晶体的化合物是________。
(3)直接由原子构成的晶体是 ________ 。
(4)受热熔化时,需克服共价键的是________。
【解析】 根据构成晶体的微粒不同,分子晶体仅由分子构成,原子晶体中无分子。原子晶体和单原子分子晶体都是由原子直接构成的,原子晶体有A、D,但化合物只有A。分子晶体熔化时,一般不破坏化学键;原子晶体熔化时,破坏共价键,稀有气体中没有化学键。21*cnjy*com
【答案】 (1)B、C、E、F E (2)A (3)A、D、E
(4)A、D
13.(1)下列物质变化,只与范德华力有关的是________。
A.干冰熔化
B.乙酸汽化
C.乙醇与丙酮混溶
E.碘溶于四氯化碳
F.石英熔融
(2)下图是晶体碘的晶胞结构,回答下列问题:
①碘晶体属于________晶体,碘升华克服的作用力是______。
②该晶胞中含有________个这种微粒。
【解析】 A、E只与范德华力有关,B、C、D还与氢键有关,F破坏了共价键。
【答案】 (1)AE (2)①分子 分子间作用力 ②4
[能力提升]
14.下列两组命题中,B组中命题正确,且能用A组中的命题加以解释的是( )
A组
B组
Ⅰ.H—I键的键能大于H—Cl键的键能
①HI比HCl稳定
Ⅱ.H—I键的键能小于H—Cl键的键能
②HCl比HI稳定
Ⅲ.H2S的范德华力大于H2O的范德华力
③H2S的沸点比H2O的高
Ⅳ.HI的范德华力小于HCl的范德华力
④HI的沸点比HCl的低
A.Ⅰ ① B.Ⅱ ②
C.Ⅲ ③ . D.Ⅳ ④
【解析】 非金属性:Cl>I,原子半径:ClH2S,水的沸点比硫化氢的高,C错误。HI和HCl的组成与结构均相似,且Mr(HI)>Mr(HCl),所以分子间作用力(范德华力):HI>HCl,HI的沸点比HCl的高,D错误。
【答案】 B
15.据报道,科研人员应用计算机模拟出结构类似于C60的物质N60。已知:①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构;②N—N键的键能为167 kJ/mol。请回答下列问题:2·1·c·n·j·y
(1)N60分子组成的晶体为________晶体,其熔沸点比N2________(填“高”或“低”),原因是________________________。【来源:21·世纪·教育·网】
(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是________________kJ(已知N≡N键的键能为942 kJ/mol),表明稳定性N60________N2(填“>”“<”或“=”)。
(3)由(2)列举N60的用途:___________________________。
【解析】 (1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体,因Mr(N60)>Mr(N2),故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大,N60晶体的熔沸点比N2晶体高。
(2)因每个氮原子形成三个N—N键,每个N—N键被2个N原子共用,故1 mol N60中存在N—N键1 mol× 60×3×=90 mol。【来源:21cnj*y.co*m】
发生的反应为N60===30N2 ΔH,故ΔH=90×167 kJ/mol-30×942 kJ/mol=-13230 kJ/mol<0,为放热反应,表明稳定性N2>N60。【出处:21教育名师】
(3)由于反应放出大量的热和气体,因此N60可用作高能炸药。
【答案】 (1)分子 高 N60、N2均形成分子晶体,且N60的相对分子质量大,分子间作用力大,故熔沸点高 (2)13230 < (3)N60可做炸药
16.1985年,科学家发现1个C60分子是由80个碳原子构成的,它的形状像足球(如下图C),因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管,它是由六元环形的碳原子构成的管状大分子(如下图D),图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图(图中小黑点或小圆圈均代表碳原子)。
请回答下列问题。
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的物理性质存在较大差异的原因是_____________________________。【版权所有:21教育】
(2)常温下,足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨活泼?答:________(填“活泼”或“一样”),理由是______________________。
(3)在金刚石的立体网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有________个碳原子,每个碳原子上的任意两个C—C键间夹角都是________。21教育名师原创作品
(4)燃氢汽车之所以尚未大面积推广,除较经济的制氢方法尚未完全解决外,制得H2后还需解决贮存问题,在上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是 ________。21*cnjy*com
【解析】 (1)在由碳元素形成的四种单质中,其物理性质差异较大的原因是在四种单质中碳原子排列的方式不同(由题目给出的四种图形可以看出)。(2)充分利用碳元素所形成的四种单质的结构示意图展开空间想象力。例如:碳纳米管表面积大,故可作为贮氢材料。因为金刚石中存在以碳原子为中心的正四面体结构,故两个C—C键间夹角为109.5°。
【答案】 (1)碳原子排列的方式不同 (2)一样 碳原子最外层电子数为4,在常温下不易得失电子
(3)6 109.5° (4)碳纳米管
学业分层测评(六)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列关于金属及金属键的说法正确的是( )
A.金属键具有方向性与饱和性
B.金属键是金属离子与自由电子间的相互作用
C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D.金属具有光泽是因为金属离子吸收并放出可见光
【解析】 金属键没有方向性和饱和性,它是金属离子与自由电子间形成的作用力,故A错,B对;自由电子是自然存在于金属晶体中,不需要外加电场,C错;金属具有光泽是电子吸收并放出可见光,而不是金属阳离子,D错。
【答案】 B
2.金属中的金属键越强,其硬度越大,熔、沸点越高,且据研究表明,一般来说,金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。由此判断下列说法错误的是( )21·世纪*教育网
A.铁的熔点比生铁的熔点高
B.镁的熔、沸点低于钙
C.镁的硬度大于钾
D.钙的熔、沸点高于钾
【解析】 一般来说,合金的熔点比成分金属的熔点低,A正确。r(Mg)Ca,B不正确。r(Mg)K,故硬度Mg>K,C正确。r(Ca)K,故熔、沸点:Ca>K,D正确。21cnjy.com
【答案】 B
3.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自由电子与金属离子间的作用力就越大,金属的熔、沸点就越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序,其中正确的是( )www-2-1-cnjy-com
【导学号:61480024】
A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li
C.Al>Mg>Ca . D.Mg>Ba>Al
【解析】 原子半径从大到小顺序是Ba>Ca>Mg>Al,Na>Mg>Al,又Al带三个价电子,故选C。2-1-c-n-j-y
【答案】 C
4.(2016·闽江学院附中高二质检)金属具有延展性的原因是( )
A.金属原子半径都较大,价电子较少
B.金属受外力作用变形时,金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈的作用
C.金属中大量自由电子受外力作用时,运动速度加快
D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量
【解析】 金属的延展性是由于金属离子在发生相对滑动时,与自由电子的相互作用力并未被破坏,即金属键依然存在。21*cnjy*com
【答案】 B
5.有两种金属A和B,已知A、B在常温下均为固态,且A、B属于质软的轻金属,由A、B熔合而成的合金不可能具有的性质是( )
A.具有优良的物理、化学性能或机械性能
B.常温下为液态
C.硬度较大,可制造飞机
D.有固定的熔点和沸点
【解析】 两种金属形成的合金为混合物,通常无固定组成,因此,其熔、沸点通常不固定。合金的熔点比组成它的金属单质低,如Na、K常温下为固体,而Na-K合金在常温下为液态。轻金属Mg-Al合金的硬度比Mg、Al高。
【答案】 D
6.下列性质适合于金属晶体的是( )
A.熔点是1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
B.熔点是10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
C.能溶于CS2,熔点是112.8 ℃,沸点是444.6 ℃
D.熔点是97.81 ℃,质软,导电,密度是0.97 g·cm-3
【解析】 由于金属键的强弱相差很大,故金属的熔点、硬度相差也很大,因此不能从晶体的熔点和硬度来分析判断它是否属于金属晶体。金属晶体不溶于水和非极性溶剂(如CS2、CCl4等),但其具有导电性、导热性、延展性,故可从这些性质加以分析判断。【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】 D
7.关于体心立方堆积型晶体(如图所示)的结构的叙述中正确的是( )
A.是密置层的一种堆积方式
B.晶胞是六棱柱
C.每个晶胞内含2个原子
D.每个晶胞内含6个原子
【解析】 本题主要考查常见金属晶体的堆积方式,体心立方堆积型晶体是非密置层的一种堆积方式,为立方体形晶胞,其中有8个顶点,1个体心,故晶胞所含原子数为8×+1=2。【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】 C
8.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的中心,阴离子位于晶胞的8个顶点上,则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为( )
A.1∶8 . B.1∶4
C.1∶2 . D.1∶1
【解析】 阴离子位于晶胞的8个顶点,个数为8×=1,阳离子位于晶胞的中心,个数为1。
【答案】 D
9.一种Al-Fe合金的晶胞如图所示,则此合金的化学式为( )
FeAl○(小正方体
对角线的1/4处)
A.Fe2Al
B.FeAl
C.FeAl2
D.Fe3Al2
【解析】 观察图示,该晶胞中Al是4个;Fe的个数为N(Fe)=8×+12×+6×+1=8,所以化学式为Fe2Al。21教育网
【答案】 A
10.从下图中选择:
(1)金属钠的晶胞模型是____________,每个晶胞含有______个Na原子,每个Na原子周围有________个紧邻的Na原子。【出处:21教育名师】
(2)金属铜的晶胞模型是____________,每个晶胞含有______个Cu原子,每个Cu原子周围有________个紧邻的Cu原子。21教育名师原创作品
【答案】 (1)B 2 8 (2)D 4 12
11.(1)金属导电靠______,电解质溶液导电靠________;金属导电能力随温度升高而________,溶液导电能力随温度升高而________。
(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是______。
A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高
C.固体有良好的导电性、导热性和延展性
(3)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Cr、Cu、Mg、Zn、Au,其堆积方式为:
①简单立方堆积的是________;
②体心立方堆积的是________;
③六方堆积的是 ________;
④面心立方堆积的是________。
(4)有一种金属结构单元是一个“面心立方体”(注:八个顶点和六个面分别有一个金属原子)。该单元平均是由________个金属原子构成的。
【解析】 (1)金属作导体导电靠的是自由电子的定向移动,电解质溶液导电靠的是自由移动离子的定向移动。金属温度升高,金属阳离子振动加快,阻碍自由电子运动,导电能力减弱,而电解质溶液温度升高,自由移动离子的运动速率加快,导电能力增强。www.21-cn-jy.com
(3)由均摊法计算该单元平均由8×+6×=4个金属原子构成。
【答案】 (1)自由电子 自由移动的离子 减弱 增强
(2)C
(3)①Po ②Na、K、Cr ③Mg、Zn ④Cu、Au
(4)4
12.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。21*cnjy*com
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。
(2)该晶体中Xn+中n=________。
(3)X元素的原子序数是________。
(4)晶体中每个N3-被________个等距离的Xn+包围。
【解析】 (1)Xn+位于晶胞的棱上,其数目为12×=3个,N3-位于晶胞的顶角,其数目为8×=1个,故其个数比为3∶1;
(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1;
(3)因为K、L、M三个电子层充满,故为2、8、18,所以X的原子序数是29;
(4)N3-位于晶胞顶角,故其被6个Xn+在上、下、左、右、前、后包围。
【答案】 (1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
[能力提升]
13.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为( )【版权所有:21教育】
A.3∶2∶1 . B.11∶8∶4
C.9∶8∶4 . D.21∶14∶9
【解析】 晶胞a中所含原子=12×+2×+3=6个,晶胞b中所含原子=8×+6×=4个,晶胞c中所含原子=8×+1=2个。
【答案】 A
14.(2013·山东高考节选)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,右图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为_________________,该功能陶瓷的化学式为_______________________。
【解析】 B的原子半径大于N的原子半径,则晶胞结构示意图中○代表B原子,●代表N原子,根据晶胞结构,每个晶胞中含有B原子的个数为8×1/8+1=2个,含有N原子的个数为4×1/4+1=2个,B、N原子的个数比为1∶1,则该功能陶瓷的化学式为BN。21世纪教育网版权所有
【答案】 2 BN
15.(1)图甲为二维平面晶体示意图,其中化学式为AX3的是________。
(2)如图乙为一个金属铜的晶胞,请完成以下各题。
①该晶胞称为________(填序号)。
A.六方晶胞
B.体心立方晶胞
C.面心立方晶胞
②此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数为________(用a,ρ表示)。21·cn·jy·com
【解析】 (1)由图甲中直接相邻的原子数可以求得a、b中两类原子数之比分别为1∶2、1∶3,求出化学式分别为AX2、AX3,故答案为b。(2)①面心立方晶胞;②·64=ρ·a3,NA=。2·1·c·n·j·y
【答案】 (1)b (2)①C ②
16.金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。它是一种体心立方结构。实际测得金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量为M,假定钨原子为等直径的刚性球。请回答下列问题:
(1)每一个晶胞分摊到________个钨原子。
(2)晶胞的边长a为________。
(3)钨的原子半径r为________(只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
【解析】 (1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心的钨原子完全为该晶胞所有,故每一个晶胞分摊到2个钨原子。(2)每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量m=,又因每个晶胞的体积V=a3,所以晶胞密度ρ==,a=。(3)钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子,则体对角线的长度为钨原子半径的4倍,即4r=a,r==×。
【答案】 (1)2 (2) (3)×
学业分层测评(七)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.以下叙述中,错误的是( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中,除Cl-和Na+的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.Na+和Cl-形成的离子键具有方向性
D.钠与氯反应生成氯化钠后,体系能量降低
【解析】 活泼金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强。
【答案】 C
2.下列化学用语表示不正确的是( )
【解析】 B项中的Na2S为离子化合物,电子式为
【答案】 B
3.(2016·连云港高二质检)泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距为1.0~1.5 nm,呈离子键;当两核靠近约距0.28 nm 时,呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是( )2·1·c·n·j·y
【导学号:61480027】
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.离子晶体可能含有共价键
C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键
D.共价键和离子键没有明显的界线
【解析】 由题中信息可知,离子的核间距较大时,呈离子键,而核间距较小时,呈共价键,当核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键并没有明显的界线。但NaI晶体是典型的离子晶体,说明其晶体中核间距在1.0~1.5 nm之间。www-2-1-cnjy-com
【答案】 D
4.下列关于离子化合物的叙述正确的是( )
A.离子化合物中都只含有离子键
B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C.离子化合物如能溶于水,其所得溶液一定可以导电
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
【解析】 离子化合物中的阳离子不一定是金属离子,如NH4Cl,阳离子为NH而不是金属离子;共价化合物溶于水也可能导电,如NH3、SO2、HCl等。
【答案】 C
5.(双选)下列各组元素的原子间反应容易形成离子键的是( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a和c B.a和f
C.d和g . D.b和g
【解析】 由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素。a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a与f、b与g形成的化学键为离子键。2-1-c-n-j-y
【答案】 BD
6.萤石(CaF2)属于立方晶体,萤石晶体中每个Ca2+被8个F-包围,则晶体中F-的配位数为( )21*cnjy*com
A.2 . B.4
C.6 . D.8
【解析】 据萤石的化学式CaF2可以推知,因为n(Ca2+)∶n(F-)=1∶2,而Ca2+被8个F-包围,则F-周围最近距离的Ca2+为4个。21教育网
【答案】 B
7.下列关于离子晶体性质的叙述中不正确的是( )
A.离子晶体具有较高的熔、沸点
B.离子晶体具有较大的硬度
C.离子晶体在熔化状态时能导电
D.离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1
【解析】 离子晶体具有较高的熔、沸点和较大的硬度,熔融状态下存在自由移动的离子能导电。离子晶体中阴、阳离子个数比则各不相同,如氯化钠晶体中阴、阳离子个数比为1∶1,氯化镁晶体中阴、阳离子个数比为2∶1。
【答案】 D
8.元素X的某价态离子Xn+与N3-所形成晶体的结构单元如图所示,则Xn+中n的值为( )
A.1 . B.2
C.3 . D.4
【解析】 晶胞中小黑点为12×=3,空心圆圈为8×=1,根据分子式中化合价代数和为0,则n=1。21世纪教育网版权所有
【答案】 A
9.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A.熔点:NaF>MgF2>AlF3
B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl
D.硬度:MgO>CaO>BaO
【解析】 由于Na+、Mg、Al3+的离子半径依次减小,所带电荷依次增加,所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大,即熔点依次升高;F-、Cl-、Br-的离子半径依次增大,NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小;CsCl、NaCl阴离子的配位数分别为8、6;Mg2+、Ca2+、Ba2+离子半径依次增大,MgO、CaO、BaO晶格能依次减小,即硬度依次减小。21cnjy.com
【答案】 A
10.下图为离子晶体空间构型示意图(?代表阳离子,○代表阴离子):
(注:B图晶胞中内部有2个○一个?)
(1)以M代表阳离子,N代表阴离子,写出各离子晶体组成的表达式:
A.________;B.________;
C.________;D.________。
(2)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的空间结构。
①FeS2晶体中存在的化学键类型是_________________。
②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm且用NA代表阿伏加德罗常数,则FeS2晶体的密度是________g·cm-3。21·世纪*教育网
【解析】 (1)A中M的个数为4×=(个),阴离子N的个数为4×=(个);B中阴离子N的个数为4×+2=4(个),阳离子M个数为8×+1=2(个);C中阳离子M有4×=(个),阴离子N有1个;D中阳离子M为8×=1(个),阴离子N有1个。(2)FeS2晶体中的化学键为离子键和硫硫之间的非极性共价键,1个立方体中有个MN,故ρ== g·cm-3
【答案】 (1)MN MN2 MN2 MN (2)①离子键、非极性共价键 ②
11.A、B为两种短周期元素,A的原子序数大于B,且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物,该化合物熔融时能导电,试回答下列问题:【来源:21cnj*y.co*m】
(1)A、B的元素符号分别是________、________。
(2)用电子式表示A、B元素形成化合物的过程:___________。
(3)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似,则每个阳离子周围吸引了________个阴离子;晶体中阴、阳离子数之比为 ________。
(4)A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________(填“高”或“低”),其判断的理由是 ________________。【版权所有:21教育】
【解析】 若A原子最外层有1个电子,则B原子最外层有3个电子。由于A、B均为短周期元素,原子序数A>B,经讨论A只能是钠,B为硼,但A、B形成的化合物是中学化学常见化合物,故上述假设不符合题意。
若A原子最外层有2个电子,则B原子最外层有6个电子。根据题意,经讨论知,只有A为镁,B为氧符合题意。21教育名师原创作品
【答案】 (1)Mg O
(3)6 1∶1 (4)高 离子半径相差不大,MgO中离子所带电荷数较多,离子键强
[能力提升]
12.如图所示,食盐晶体由钠离子和氯离子构成。已知食盐的M=58.5 g·mol-1,食盐的密度是 2.2 g·cm-3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近( )21*cnjy*com
【导学号:61480028】
A.3.0×10-8 cm . B.3.5×10-8 cm
C.4.0×10-8 cm . D.5.0×10-8 cm
【解析】 从图中可看出,顶点上的每个离子同为8个小立方体所共有,NaCl晶体的一个晶胞中含有Na+:8×+6×=4个,含有Cl-:12×+1=4个,即晶体为4个“NaCl分子”所占的体积。设每个小立方体的边长为a,则(2a3×2.2 g·cm-3)×6.0×1023mol-1=58.5 g·mol-1。所以,两个距离最近的钠离子中心间的距离为a=4.0×10-8cm。【出处:21教育名师】
【答案】 C
13.已知:FeO晶体与NaCl晶体结构相似。
(1)设阿伏加德罗常数为NA,若FeO的密度为ρ g·cm-3,则FeO晶体中Fe2+与O2-之间的最短距离是________________cm(用代数式表示)。
(2)若FeO晶体中有3n个Fe2+被2n个Fe3+所替代,则该晶体中O2-的数目将________(填“增大”、“减小”或“不变”);其晶体的密度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。21·cn·jy·com
【解析】 (1)FeO晶体与NaCl晶体结构相似,则1个晶胞中含有4个Fe2+和4个O2-,1个晶胞的质量为m= g,设FeO晶体中Fe2+与O2-之间的最短距离为a,则晶胞的边长为2a,根据ρ=推知=ρ g·cm-3,a=cm。(2)若FeO晶体中有3n个Fe2+被2n个Fe3+所替代,阳离子所带的正电荷总数不变,故O2-所带的负电荷总数不变,该晶体中O2-的数目不变;由于Fe3+数目比Fe2+少了n个,故阳离子的质量减小,而体积不变,其密度减小。
【答案】 (1) (2)不变 减小
14.在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,如图(左)就是NaCl的晶体结构。在离子晶体中,阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图(中)所示。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和,如图(右)所示。已知a为常数。
试回答下列问题:
(1)在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引________个Cl-,而Na+数目与Cl-数目之比为________。【来源:21·世纪·教育·网】
(2)NaCl晶体离子键的键长为________。
(3)Na+半径与Cl-半径之比=________(已知=1.414, =1.732, =2.236)。www.21-cn-jy.com
(4)NaCl晶体中不存在分子,但温度达到1 413 ℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25 g NaCl晶体,强热使温度达到1 450 ℃,测得气体体积为5.6 L(已折算为标准状况),则此时氯化钠气体的化学式为________。
【解析】 观察中间图形如:=sin 45°,
即=1.414,=0.414。
2(r++r-)=a,r++r-=,即离子键键长为。由题意29.25 g氯化钠在1 450 ℃时为0.25 mol,故其摩尔质量为117 g·mol-1,氯化钠气体的化学式为Na2Cl2。
【答案】 (1)6 1∶1 (2) (3)0.414 (4)Na2Cl2
学业分层测评(八)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物
D.只有非金属原子间才能形成共价键
【解析】 某些单质如(H2)与某些离子化合物如(Na2O2)也含有共价键,A错;分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物,B对;由共价键形成的分子也可能是非金属单质,C错;除非金属原子之间可以形成共价键外,电负性之差小于1.7的金属与非金属元素的原子之间也可以形成共价键,故D错。
【答案】 B
2.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是( )
A.H2S和Na2O2
B.H2O2和CaF2
C.NH3和N2
D.HNO3和NaCl
【解析】 A项,Na2O2中既有离子键又有O—O共价键,不正确;B项,CaF2中只有离子键,不正确;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键。
【答案】 C
3.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
【导学号:61480030】
A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性
C.共价键的键角 . D.共价键的键长
【解析】 O原子最外层有2个未成对电子,分别与H原子的核外电子形成共用电子对,O原子即达到8电子稳定结构,故1个O原子只能结合2个H原子,符合共价键的饱和性。21教育网
【答案】 B
4.下列说法不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.N2分子中有1个σ键,2个π键
【解析】 σ键的“头碰头”重叠比π键“肩并肩”重叠的程度大,所以分子稳定,共价键强,故A正确;s电子只能形成σ键,p电子间优先形成1个σ键且也只能形成1个σ键,所以两个原子之间最多有1个σ键,故B正确;稀有气体是单原子分子,不存在化学键,故C错误;N2分子的结构式为N≡N,而叁键是由1个σ键和2个π键组成,故D正确。www.21-cn-jy.com
【答案】 C
5.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键
B.所有物质中都存在化学键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
【解析】 铵盐是离子化合物,含有离子键,但其中就没有金属元素,A项错;稀有气体的原子本身就达到稳定结构,不存在化学键,B项错;乙炔中存在3个σ键和2个π键,2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键,而碳碳叁键中的两个是π键,C项错。21·cn·jy·com
【答案】 D
6.(2016·四川高考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
【解析】 A.2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.2NA,A项错误;B.标准状况下,5.6 L CO2的物质的量为0.25 mol,所含的氧原子数为0.5NA,B项正确;C.含0.4NA个氢原子的甲醇分子为0.1 mol,1个甲醇分子含有5个σ键,0.1 mol甲醇含有的σ键数为0.5NA,C项错误;D.CH3COOH为弱电解质,0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+数小于0.05NA,D项错误。
【答案】 B
7.(2016·福州高二质检)下列跟氢原子形成的极性键极性最强的是( )
A.F B.Cl
C.Br D.I
【答案】 A
8.在下列化学反应中,反应时不形成配位键的是( )
①H++OH-===H2O ②2H2+O2===2H2O
③HCl+NH3===NH4Cl ④BaCl2+(NH4)2SO4 ===BaSO4↓+2NH4Cl ⑤Fe+Cu2+===Cu+Fe2+21世纪教育网版权所有
⑥NaNH2+H2O===NaOH+NH3↑
A.①②④⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.②④⑤ . D.②
【解析】 由结构可知:①②⑤⑥中各物质均不含有配位键,④虽然NH中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键。只有③中由于生成铵根离子而形成配位键。21cnjy.com
【答案】 A
9.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
A.HCl B.Cl2
C.C2H2 . D.CH4
【解析】 四种分子的结构式分别为H—Cl、Cl—Cl、,两个原子间形成的共价单键为σ键,而要存在π键,两原子之间一定存在双键或三键,故符合题意的为C项。2·1·c·n·j·y
【答案】 C
10.下列物质中,只含有极性键的分子是________;既含离子键又含共价键的化合物是________;只存在σ键的分子是__________;同时存在σ键和π键的分子是________。【来源:21·世纪·教育·网】
A.N2 B.CO2
C.CH2Cl2 D.C2H4 E.C2H6
F.CaCl2 G.NH4Cl
【解析】 A—G的结构式或电子式分别为
A~E是由分子构成的,F、G是由阴、阳离子构成的。由不同元素原子间形成的共价键为极性键,故B、C分子只含有极性键。共价单键均为σ键,共价双键或叁键中各含1个σ键,其他为π键,故C、E分子中只存在σ键,A、B、D分子中同时存在σ键和π键。F中只含离子键,G中NH与Cl-之间为离子键,NH中N—H键为共价键。21·世纪*教育网
【答案】 BC G CE ABD
[能力提升]
11.(2016·北京海淀区高二质检)防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有π键,这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是( )www-2-1-cnjy-com
【导学号:61480031】
【解析】 π键只存在于不饱和键中,选项A、B、C中均含有C===O,有π键,而选项D中无不饱和键,不含有π键,因而酒精没有防晒效果,故选D。
【答案】 D
12.有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A在自然界中形成的物质种类最多;元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同,则:
(1)A、B、C、D的元素名称分别是________、________、________、________。
(2)AD4分子中含有的共价键类型为________ (填“σ键”或“π键”)。
(3)D的负一价阴离子的电子排布式为________,B2C2的电子式为________,属于________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。2-1-c-n-j-y
【解析】 A在自然界中形成的物质种类最多,是碳元素;淡黄色固体B2C2是Na2O2,即B为Na,C为氧;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同,D为Cl。21*cnjy*com
【答案】 (1)碳元素 钠元素 氧元素 氯元素
(2)σ键
(3)1s22s22p63s23p6 离子化合物
13.A、B、C、D、E是中学化学常见的分子和离子,它们都有10个电子,且A是由5个原子核组成的微粒,它们之间可发生如下变化:A+B===C+D,B+E===2D,且D与大多数酸性氧化物及碱性氧化物均能反应。
(1)写出A的电子式:________;写出E的电子式:________;
(2)写出B、C、D、E的化学式:B________,C___________,
D________,E________;
(3)用电子式表示D的形成过程:_______________;
(4)C中含有________(填“极性键”或“非极性键”),从重叠方式看应属________键;
(5)用结构式表示E中配位键的形成过程__________________。
【解析】 中学阶段10电子微粒有:
①分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH、H3O+
③阴离子:F-、O2-、N3-、OH-、NH
由5个原子核组成的微粒有CH4、NH,由A+B===C+D知A为NH,B为OH-;由B+E===2D,E为H3O+,D为H2O,同时知C为NH3。
学业分层测评(九)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.N—H键键能的含义是( )
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量
C.拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量
D.形成约1个N—H键所放出的能量
【解析】 N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键吸收的能量,不是形成1个N—H键释放的能量。1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3中的共价键吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。www-2-1-cnjy-com
【答案】 C
2.下列说法中,错误的是( )
A.只有非金属元素也可能形成离子化合物
B.成键原子间原子轨道重叠的越多,共价键越牢固
C.对双原子分子来说,键能越大,含有该键的分子越稳定
D.键长越长,化学键越牢固
【解析】 A项,如NH4Cl等铵盐,全部由非金属元素形成,却是离子化合物。B项,如σ键的键能之所以比π键大就是因为其轨道重叠程度比π键大。C项,键能本身就是用来衡量分子稳定性的一个物理量。D项键长越长,键能就越小,破坏化学键所需能量就越低,化学键越不稳定。21*cnjy*com
【答案】 D
3.据报道:用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合的薄膜,该碳氮化合物比金刚石更坚硬。则下列分析正确的是( )【出处:21教育名师】
A.该碳氮化合物呈片层状结构
B.该碳氮化合物呈立体网状结构
C.该碳氮化合物中C—N键键长比金刚石的C—C键键长长
D.该碳氮化合物中含有分子间作用力
【解析】 因碳氮化合物硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,是立体网状结构。与金刚石相比,C原子半径大于N原子半径,所以C—N键键长小于C—C键键长。2·1·c·n·j·y
【答案】 B
4.下列说法中正确的是( )
A.金刚石晶体中的最小碳环由6个碳原子构成
B.Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1
C.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O键
D.根据H+H―→H2同时放出436 kJ·mol-1的热量,可以说明氢原子比氢分子稳定
【解析】 由金刚石晶体结构知,最小碳环是6个碳原子构成的六元环,故A对;B中Na2O2晶体中阴、阳离子数目之比为1∶2,故B错;C中1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键,故C错。
【答案】 A
5.下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种原子晶体的是( )
【导学号:61480034】
①Al2O3是两性氧化物 ②硬度很大 ③它的熔点为2045 ℃ ④几乎不溶于水 ⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石21cnjy.com
A.①②③ B.②③④
C.④⑤ . D.②⑤
【解析】 ①指的是Al2O3的分类,⑤指的是Al2O3的种类,这两项都无法说明Al2O3是一种原子晶体。【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】 B
6.碳化硅(SiC)晶体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。它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是( )
A.熔点从高到低的顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅
B.熔点从高到低的顺序是金刚石>晶体硅>碳化硅
C.三种晶体中的结构单元只有金刚石是正四面体结构
D.三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体
【解析】 由已知碳化硅的晶体有类似金刚石的结构,可知碳化硅也为原子晶体,且应有类似金刚石的正四面体结构单元。又因为影响共价键强弱的因素是原子半径,碳原子半径小于硅原子半径,所以键长长短顺序为C—C<C—Si<Si—Si,所以熔点顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅。晶体硅是半导体,单向导电。
【答案】 A
7.已知C3N4晶体比金刚石的硬度还大,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是( )
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构
【解析】 由于C3N4晶体和金刚石结构类似,C—N键键长小于C—C键键长,因此A正确;结合碳和氮原子的成单电子数和成键规律,B、C正确;由于C3N4晶体中是通过C—N共价键形成的立体网状结构,晶体中全是极性共价键,D错误。
【答案】 D
8.已知H—H键的键能为436 kJ·mol-1,N—H键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 . B.946 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 . D.896 kJ·mol-1
【解析】 断键吸收的能量为E(N≡N)+3×E(H—H);成键放出的能量为6E(N—H),则有E(N≡N)=6E(N—H)-3×E(H—H)-92.4 kJ·mol-1=946 kJ·mol-1。
【答案】 B
9.(1)(2013·新课标Ⅰ高考节选)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献________个原子。
(2)(2013·新课标高考Ⅰ节选)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 ___________。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是_____________。
【解析】 (1)硅和金刚石结构类似,属于原子晶体,硅原子间以共价键结合。在金刚石晶胞中每个面心具有一个碳原子,晶体硅和金刚石类似,则面心位置贡献的原子为6×=3个。21·cn·jy·com
(2)①依据图表中键能数据分析,C—C键、C—H键键能大,难断裂;Si—Si键、Si—H键键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成。【来源:21·世纪·教育·网】
②SiH4稳定性小于CH4,更易生成氧化物,是因为C—H键键能大于C—O键的键能,C—H键比C—O键稳定。Si—H键键能远小于Si—O键的键能,不稳定,倾向于形成稳定性更强的Si—O键。21·世纪*教育网
【答案】 (1)共价键 3
(2)①C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成
②C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
10.二氧化硅晶体是立体的网状结构,其晶体结构模型如图所示,请认真观察该模型后回答下列问题:
【导学号:61480035】
(1)二氧化硅晶体中最小环上有 ________个原子,晶体结构中存在以________原子为中心、________原子为顶点的正四面体结构。
(2)晶体中每个最小环上有______个硅原子,______个氧原子。
(3)晶体中存在的作用力有________。
A.共价键 B.离子键
C.配位键 D.范德华力
E.氢键
【解析】 二氧化硅晶体中,最小环上有6个硅原子和6个氧原子,并形成以硅原子为中心、氧原子(或硅原子)为顶点的正四面体结构。原子晶体中只存在共价键,且Si—O键为极性键,不是配位键。2-1-c-n-j-y
【答案】 (1)12 Si O(或Si) (2)6 6 (3)A
11.下表为某些化学键的键能(kJ·mol-1):
键
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—Cl
H—Br
H—I
H—H
键能
243
193
151
431
366
298
436
(1)下列氢化物中,最稳定的是________。
A.HCl B.HBr
C.HI . D.HF
(2)1 mol H2在1 mol Cl2中燃烧,生成2 mol HCl气体,放出热量______kJ。
(3)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,若消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收热量最多的是________。推测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________(填“多”或“少”)。【版权所有:21教育】
【解析】 稳定性是化学性质,与键能的大小有关,由于键能H—Cl键>H—Br键>H—I键,故推测键能H—F键>H—Cl键,键能越大,分子越稳定,所以HF最稳定。H2+Cl2===2HCl,断键吸收436 kJ+243 kJ=679 kJ的能量,成键放出2×431=862 kJ的能量,反应共放出183 kJ的能量。由此可分别算出H2和Br2、I2反应放出的能量为103 kJ和9 kJ,可判断出三者放出热量关系为Cl2>Br2>I2。21教育名师原创作品
【答案】 (1)D (2)183 (3)Cl2 多
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12.在高压下氮气会聚合生成高聚氮,这种高聚氮的晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。已知晶体中N—N键的键能为160 kJ·mol-1,而N≡N的键能为942 kJ·mol-1。则下列有关说法不正确的是( )21*cnjy*com
A.键能越大说明化学键越牢固,所构成物质越稳定
B.高聚氮晶体属于原子晶体
C.高聚氮晶体中n(N)∶n(N—N)=1∶3
D.用作炸药或高能材料可能是高聚氮潜在的应用
【解析】 高聚氮晶体中原子间以共价键结合成空间网状结构,所以高聚氮为原子晶体;晶体中每个氮原子与三个氮原子成键,而每个N—N键为两个氮原子共有,所以高聚氮晶体中n(N)∶n(N—N)=2∶3;高聚氮晶体反应时能放出大量的热,并且生成氮气,体积剧烈膨胀,可能用作炸药或高能材料。
【答案】 C
13.单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据:
金刚石
晶体硅
晶体硼
溶点/K
3 550
1 415
2 573
沸点/K
4 827
2 628
2 823
摩氏硬度
10
7.0
9.5
(1)晶体硼的晶体类型属于________,理由是____________。
(2)已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体如图所示,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算,得出此基本结构单元由________个硼原子构成,其中B—B键的键角为________,共含有________个B—B键。21世纪教育网版权所有
【解析】 (1)晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间,而金刚石和晶体硅均为原子晶体,且从周期表中的位置看硼与碳相邻,与硅处于对角线处(相似),也能推知晶体硼属于原子晶体。(2)用均摊法计算B原子个数为20××3=12(个),正三角形键角为60°,B—B键键数为20××3=30。
【答案】 (1)原子晶体 晶体硼的熔、沸点和硬度均介于金刚石和晶体硅之间,而金刚石和晶体硅都是原子晶体
(2)12 60° 30
14.根据氢气分子的形成过程示意图,回答问题。
(1)H—H键的键长为________,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是________。
(2)下列说法中正确的是________。
A.氢气分子中含有一个π键
B.由①到④,电子在核间出现的概率增加
C.由④到⑤,必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如表所示:
化学键
Si—O
H—O
O===O
Si—Si
Si—C
键能
(kJ·mol-1)
460
467
498
176
x
请回答下列问题:
比较Si—Si键与Si—C键的键能大小:x________176 kJ·mol-1。(填“>”、“<”或“=”)21教育网
【解析】 (1)可以直接从图上有关数据看出,H—H的键长为0.074 nm;体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ键,A错误;共价键的本质就是高概率的出现在原子间的电子与原子间的电性作用,B正确;④已经达到稳定状态,C正确;氢气分子中含有一个非极性共价键,D错误。(3)Si—Si键的键长比Si—C键长,键能小。www.21-cn-jy.com
【答案】 (1)0.074 nm ①⑤②③④ (2)B、C (3)>