新课标人教a 选修3 晶体结构

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名称 新课标人教a 选修3 晶体结构
格式 rar
文件大小 382.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-11-19 16:10:00

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文档简介

晶体结构
1.某物质有以下性质:①是电解质,②溶解时有化学键的破坏,③熔化时没有化学键的破坏,则该物质固态时属于 (  )
A.原子晶体      B.离子晶体
C.分子晶体 D.金属晶体
【解析】 原子晶体、离子晶体、金属晶体在熔化时分别破坏共价键、离子键、金属键,只有分子晶体在熔化时破坏分子间作用力,在溶解时可能破坏分子内的化学键。
【答案】 C
2.下面有关晶体的叙述中,错误的是 (  )
A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
B.在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或6个Na+)
C.白磷晶体中,粒子之间通过共价键结合,键角为60°
D.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
【解析】 金刚石的网状结构中,每个最小的碳环上有6个原子,以共价键为边;NaCl晶体的配位数为6,即每个晶胞中有6个Na+、6个Cl-;白磷的化学式为P4,结构为正四面体形,键角为60°,分子内以P—P共价键结合,而P4分子晶体以分子间力结合,而非共价键;离子晶体熔化时,离子键被断开,而分子晶体熔化时,分子并未发生改变。
【答案】 C
3.(2009·西安铁一中月考)下列说法正确的是 (  )
A.二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力
B.甲烷、氨和水都是由极性键结合而成的极性分子
C.同主族不同元素的最高价氧化物,一定具有相同的晶体结构
D.氟化氢的沸点高于氯化氢的沸点,正丁烷的沸点高于异丁烷的沸点
【答案】 D
4.(2009·北京东城检测)下列各组物质汽化或熔化时,所克服的粒子的作用力属于同种类型的是 (  )
A.二氧化硅和生石灰的熔化
B.氯化钠和铁的熔化
C.碘和干冰的升华
D.氯化铵受热汽化和苯的蒸发
【答案】 C
5.(2009·徐州一模)最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,则它的化学式是 (  )
A.TiC         B.Ti6C7
C.Ti14C13 D.Ti13C14
【解析】 该图给出的是团簇分子结构而非晶胞结构,故只需数出Ti和C的数目,即可得它的化学式。
【答案】 C
6.(2009·江苏南通一模)由短周期元素构成的某离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20,且阴、阳离子所带电荷相等。下列说法正确的是 (  )
A.晶体中阳离子和阴离子数一定相等
B.晶体中一定只有离子键没有共价键
C.所含元素一定不在同一周期也不在第1周期
D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径
【解析】 本题用举特例法,可选Na+、F-或Mg2+、O2-或Na+、OH-,易知答案为A。
【答案】 A
7.(2009·杭州模拟)已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,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的空间网状结构
【解析】 A项:分析题意知道C3N4晶体属于原子晶体,依据C、N在元素周期表中的位置及性质递变,C—N键比C—C键,键长短,键能大,故正确。B项:碳原子最外层有4个电子,可形成四个共价键;而氮原子最外层有5个电子,可形成三个共价键,故每个碳原子可连接4个氮原子,而每个氮原子可连接3个碳原子,故正确。C项:在C3N4晶体中,每个原子的最外层都满足8电子结构以单键结合,故正确。D项:在C3N4晶体中碳氮原子间以极性共价键形成空间网状结构,故错误。
【答案】 D
8.(2009·沈阳调研)KO2的晶体结构和NaCl相似,可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-的位置用O代替,下列对KO2晶体结构的描述正确的是 (  )
A.和K+距离相同且最近的O共有8个
B.和K+距离相同且最近的K+有8个
C.和K+距离相同且最近的O构成的多面体是正八面体
D.和K+距离相同且最近的O构成的多面体是正六面体
【解析】 A项中与K+距离相同且最近的O有6个,B项中K+距离相同且最近的K+有12个。
【答案】 C
9.碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子IxO。由2个IO正八面体共用一个面形成的IxO的化学式 (  )
A.I2O    B.I2O    C.I2O    D.I2O
【解析】 本题主要考查离子组成与空间结构的关系。正八面体由八个正三角形构成,则IO结构应为:I在正八面体中心,6个O原子在正八面体的六个顶点上,若2个正八面体共用一个面,则应减少3个氧原子而I原子数不变,所以IxO的化学式为I2O。
【答案】 A
10.下列说法正确的是 (  )
A.用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质
B.NaCl和SiC晶体熔化时,克服粒子间作用力的类型相同
C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1∶1
D.H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构
【解析】 乙醇易溶于水,不能作萃取碘的试剂,A错;NaCl为离子晶体,SiC为原子晶体,熔化时分别克服离子键和共价键,B错;氢原子最外层最多有2个电子,D错,故选C。
【答案】 C
11.(2009·北京西城模拟)六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如右图所示),难溶于水,在高温下仍有良好的绝缘性,在电器工业方面具有广泛用途。下列推测正确的是 (  )
A.SF6中各原子均达到8个电子稳定结构
B.SF6易燃烧生成SO2
C.SF6分子是含有极性键的非极性分子
D.SF6是原子晶体
【解析】 S原子最外层电子全都参与成键,则其原子最外层电子为12个,不是8电子稳定结构。SF6中S处于最高价态+6价,-1价的氟不能被O2氧化,故SF6不能在O2中燃烧。SF6是分子晶体,题干已明确“分子”。注意,共价键并未画出。
【答案】 C
12.(2009·杭州质检)已知CsCl晶体的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为acm(如右图所示),则CsCl的相对分子质量可表示为 (  )
A. B.
C. D.NA·a3·ρ
【答案】 D
13.(2009·东北师大附中模拟)观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法不正确的是
(  )
B12结构单元
SF6分子
S8分子
HCN







备注
熔点1873K
易溶于CS2
A.单质硼属于原子晶体,结构单元中含有30个B—B键,含有20个正三角形
B.SF6是由极性键构成的非极性分子
C.固态硫S8属于原子晶体
D.HCN的结构式为H—C≡N
【答案】 C
14.(2010·湖北黄冈中学月考)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构如右图所示),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是 (  )
A.石墨烯、石墨、金刚石、C60互为同位素
B.石墨烯中碳原子个数与碳碳键数目之比为2?3
C.石墨烯含有极性共价键和非极性共价键
D.石墨烯的熔点比C60的熔点低
【解析】 A项,四种单质都由碳元素组成,它们互为同素异形体,A选项错误;B选项,选取一个正六边形,一个点(碳原子)被3个正六边形分摊,一条边(一个碳碳键)被2个正六边形分摊,即一个正六边形净占:N(C)=6×1/3=2,N(碳碳键)=6×1/2=3,碳原子数与碳碳键数之比为2?3,B选项正确;石墨烯中只含非极性键,C选项错误;石墨烯熔化时破坏共价键,而C60是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,石墨烯的熔点高于C60的熔点,D选项错误。
【答案】 B
15.(2010·西南师大附中月考)自1990年以来,对C60的研究报道很多,其中有碱金属K与C60在回流的甲苯中搅拌反应,得到碱金属化合物K3C60。其晶体是由K+和C所构成的离子晶体,如图是K3C60的一个晶胞结构图,其中仅标出了C在晶胞中的分布(为面心立方体),该晶胞中含K+数为 (  )
A.3个 B.4个
C.8个 D.12个
【解析】 根据晶胞结构,由“均摊法”可得晶胞中含有C的数目为8×1/8+6×1/2=4,再据化学式K3C60可得K+的数目为12个。
【答案】 D
16.有A、B、C三种晶体,分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如表所示:
熔点(℃)
硬度
水溶性
导电性
与Ag+反应
A
811
较大
易溶
水溶液或熔融导电
白色沉淀
B
3500
很大
不溶
不导电
不反应
C
-114.2
很小
易溶
液态不导电
白色沉淀
(1)晶体的化学式分别是:
A________,B________,C________。
(2)晶体的类型分别是:
A________,B________,C________。
(3)晶体中粒子间的作用力分别是:
A________,B________,C________。
【答案】 (1)NaCl C HCl
(2)离子晶体 原子晶体 分子晶体
(3)离子键 共价键 分子间作用力
17.(2009·石家庄模拟)某离子晶体晶胞的结构如右图所示。X(·)位于立方体顶点,Y(o)位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X,每个X同时吸引着________个Y,该晶体的化学式为________。
(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是________。
(4)设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X中心距离为________cm。
【解析】 (1)同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近的其他种类的原子个数,观察题图可知,Y位于立方体的体心,X位于立方体的顶点,每个Y同时吸引着4个X,而每个X同时被8个立方体共用,每个立方体的体心都有1个Y,所以每个X同时吸引着8个Y,晶体的化学式应为阴、阳离子的个数比,X、Y的个数比为4?8,所以化学式为XY2。
(2)晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为右图所示立方体的面对角线。位置关系分为在此X的上层、下层和同一层,每层均有4个,共有12个。
(3)若将4个X连接,构成1个正四面体,Y位于正四面体的中心(如图),可联系CH4的键角,如∠XYX=109°28′。
(4)设晶胞棱长为a,则有
a3×2×NAmol-1×ρg/cm3
=Mg/mol。
a=cm,
所以两个距离最近的x中心距离为:
a=·cm。
【答案】 (1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28′ (4)·
18.(2009·保定调研)在理解概念的基础上,理清概念之间的相互关系,构建完整的知识体系是学习化学的重要方法,下图是中学化学常见化学概念之间的相互关系。
(1)完成下表,且实例按以下要求填写。
①只能由H、O、N、Si、S元素中的一种或几种组成的物质;
②每种元素只能出现一次;
③所填物质必须能够回答问题(2)和问题(3)。
A
B
C
晶体类型
金属晶体
实例的化学式
Na
(2)取上述(1)表中A、B、C三种晶体实例中某一晶体溶于水得W溶液,写出等物质的量浓度等体积的硫酸氢钠溶液与W溶液反应的离子方程式______________________。
(3)写出在工业上制取(1)表中熔点最高的实例物质的化学方程式______________________。
【解析】 本题以中学化学常见的晶体类型作为命题核心点,题目中有H、O、N、Si、S元素,每种元素只能用一次,这样答案就唯一了。
A
B
C
晶体类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
实例的化学式
(NH4)2S
Si
O2(O3)
Na
(2)(NH4)2S溶解在水中与等物质的量硫酸氢钠反应的离子方程式为:H++S2-??HS-。
(3)工业上制备原子晶体Si的反应为碳在高温条件下还原SiO2。
【答案】 (1)
离子晶体
原子晶体
分子晶体
(NH4)2S
Si
O2(O3)
(2)H++S2-??HS-
(3)2C+SiO22CO↑+Si
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