新教材适用2023_2024学年高中化学第3章晶体结构与性质阶段重点突破练新人教版选择性必修2

阶段重点突破练(三)

1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是( C )

①SiO2和SO3　②晶体硼和HCl　③CO2和SO2　④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和碘

A．①②③  B．④⑤⑥

C．③④⑥  D．①③⑤

2．干冰和二氧化硅晶体同属第ⅣA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是( C )

A．二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量

B．C—O的键能比Si—O的键能小

C．干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体

D．干冰易升华，二氧化硅不能

3．(2023·沈阳高二检测)下列叙述中，结论(事实)和对应的解释(事实)均不正确的是( C )

A．金刚石的熔、沸点高于晶体硅，因为C—C的键能大于Si—Si的键能

B．二氧化硅晶体中不存在SiO2分子，因为它含有硅氧四面体的空间网状结构

C．稀有气体的晶体属于共价晶体，因为其组成微粒是原子，不存在分子间作用力

D．空间结构为正四面体的分子中，化学键的键角不一定是109°28′，可能为60°

解析：金刚石、晶体硅都属于共价晶体，键能大小决定晶体的熔、沸点高低，因为C—C的键能大于Si—Si的键能，故金刚石的熔、沸点高于晶体硅，A正确；二氧化硅晶体属于共价晶体，含有硅氧四面体的空间网状结构，不存在SiO2分子，只有硅、氧原子最简比，即化学式为SiO2，B正确；稀有气体的晶体属于分子晶体，组成微粒是分子，存在分子间作用力，C错误；空间结构为正四面体的分子中，化学键的键角可能为60°，如白磷等，D正确。

4．如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法正确的是( A )

A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构

B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子

C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体

D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力

解析：每个晶胞中有4个碘分子，B项错误；碘晶体是分子晶体，C项错误；碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子之间，D项错误。

5．如图分别表示冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的结构，下列关于这些晶体的说法正确的是( C )

A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力

B．沸点：金刚石>干冰>冰

C．冰晶体中的氧原子和金刚石晶体中的碳原子均可形成四面体结构

D．干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有10个

解析：冰晶体中还存在H—O共价键，故A错误；金刚石晶体是共价晶体，冰、干冰晶体都是分子晶体，所以金刚石的沸点最高，由于冰中存在氢键，故其沸点比干冰高，故B错误；根据冰晶体和金刚石晶体的结构可知，冰晶体中1个O原子与邻近的4个O原子可形成四面体结构，金刚石晶体中1个C原子与邻近的4个C原子可形成正四面体结构，故C正确；干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个，故D错误。

6．P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是( B )

A．黑磷晶体中磷原子的杂化方式为sp2杂化

B．黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力

C．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上

D．P元素三种常见的单质中，白磷的熔、沸点最高

7．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中最硬的共价晶体。下列有关叙述错误的是( D )

A．WX4是沼气的主要成分

B．固态X2Y是分子晶体

C．ZW是共价晶体

D．ZY2的水溶液俗称“水玻璃”

8．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C80、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是( A )

A．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应

B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH>0，则石墨比金刚石稳定

C．C60晶胞结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个

D．熔点：C60<C70<C90<金刚石

解析：C60的结构中存在碳碳双键，可与H2发生加成反应，A错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，则石墨能量低，金刚石能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，B正确；以晶胞顶点上的C60分子为例，与之距离最近的C60分子有12个，C正确；C60、C70、C90为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，金刚石为共价晶体，在这四种物质中熔点最高，所以熔点：C60<C70<C90<金刚石，D正确。

9．(1)锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为_Br>As>Se>Ge__(用元素符号表示)；其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂，其熔点为－49.5 ℃，沸点为83.1 ℃，则其晶体类型为_分子晶体__，中心原子的杂化类型为_sp3__。

(2)在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成三维骨架结构。氮原子的杂化轨道类型为_sp3__。这种高聚氮N—N的键能为160 kJ·mol－1，而N2的键能为942 kJ·mol－1，其可能潜在的应用是_制炸药(或高能燃料)__。

(3)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图。已知晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中含有的P原子的个数为_16__，该晶体的密度为 　g·cm－3(用含NA、a的式子表示)。

解析：(3)根据均摊法，P原子的个数为×4＝16；晶胞的摩尔质量是16×31 g·mol－1＝496 g·mol－1,1个晶胞的体积是a3 cm3，ρ＝＝ g·cm－3。

10．回答下列问题：

(1)CO2由固态变为气态需克服的微粒间作用力是_分子间作用力(或范德华力)__。

(2)熔点：金刚石_>__(填“>”或“<”，下同)晶体硅；沸点：CH4_<__SiH4。

(3)下列有关元素锗及其化合物的叙述正确的是_BD__(填字母)。

A．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳

B．四氯化锗与四氯化碳分子都是正四面体结构

C．常温下，二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物

D．锗和碳都存在具有共价晶体结构的单质

(4)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(结构如图所示，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有_8__个水分子。冰晶胞与金刚石晶胞中微粒排列方式相同的原因是_碳原子与氧原子都为sp3杂化，且氢键和共价键都具有方向性和饱和性(每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键)__。

(5)二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子，二氧化硅的空间网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是_6__。

解析：(3)锗与碳同主族，其中锗位于第四周期，故锗的第一电离能、电负性均小于碳；GeCl4与CCl4的结构相似，因中心原子价电子全部成键且价层电子对数为4，故为正四面体；常温下，GeO2为固体；晶体锗、金刚石均为共价晶体。

11．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数依次增大。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电离能I1(E)<I1(T)<I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT与ET2具有相同的原子数和价电子数。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号)：

(1)基态Z原子的核外电子排布式为_1s22s22p63s23p63d84s2__。

(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因是_这两种氢化物均为极性分子__、_分子之间能形成氢键__。

(3)化合物甲由T、X两种元素组成，其晶胞如图所示，则甲的化学式为_KO2__。

(4)化合物乙的结构如图所示，乙由E、Q两种元素组成，硬度超过金刚石。

①乙的晶体类型为_共价晶体__，其硬度超过金刚石的原因是_C—N的键长小于C—C的键长，C—N的键能大于C—C的键能__。

②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为_sp3__。