1、第3节原子晶体与分子晶体第1课时原子晶体一、非标准1.构成原子晶体的微粒及作用力是()A.原子、共价键B.分子、共价键 C.原子、分子间作用力D.分子、分子间作用力解析:相邻原子之间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体称为原子晶体。答案:A2.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧,可得到氮化硅(Si3N4)固体,氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料,在工业上有广泛的应用。氮化硅所属的晶体类型是()A.原子晶体B.分子晶体C.离子晶体D.金属晶体解析:根据氮化硅(Si3N4)的元素组成,可判断它不可能为离子晶体和金属晶体;根据氮化硅的性质,可判
2、断它不可能是分子晶体。答案:A3.在金刚石的晶体中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个CC键间的夹角是()A.6个、120B.5个、108C.4个、109.5D.6个、109.5解析:根据金刚石的结构特点可知最小环上碳原子数为6个,每个碳原子上任意两个CC键间夹角为109.5。答案:D4.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物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更大,则下列分析正确的是()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CN键键长比金
3、刚石的CC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,故是立体网状结构。与金刚石相比,C原子半径大于N原子半径,所以CN键键长小于CC键键长。答案:B5.有关键能数据如表:化学键SiOOOSiSi键能/(kJ mol-1)x498226晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)SiO2(s)H=-890 kJ mol-1,则表中x的值为()A.460B.920C.1 165D.423解析:根据题目所给反应,需要断裂的旧化学键键能之和:498 kJ mol-1+2226 kJ mol-1=950 kJ mol-1,形成的
4、新化学键键能之和:4x kJ mol-1,由4x kJ mol-1-950 kJ mol-1=890 kJ mol-1,求得x=460 kJmol-1。答案:A6.德、俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到一种低熔点物质高聚氮,这种高聚氮的NN键比N2分子中的NN键要弱得多,其晶体结构如图所示。下列有关高聚氮的说法正确的是()A.高聚氮晶体属于原子晶体B.高聚氮晶体中每个氮原子和另外3个氮原子相连C.高聚氮属于高分子化合物D.高聚氮转变成氮气是氧化还原反应解析:由题中信息,NN键要比NN键弱得多,且高聚氮的熔点较低,说明高聚氮不是原子晶体;而高分子化合物一般是针对有机物而言,且高聚氮
5、的相对分子质量也不够大,故不是高分子化合物;因高聚氮只含氮元素,转变为N2,化合价不变,故不属于氧化还原反应;由结构知每个氮原子和另外3个氮原子相连。答案:B7.晶体AB型共价化合物,若原子最外层电子数之和为8,常是具有半导体性质的原子晶体。已知金刚石不导电而导热,锆石(ZrO2)不导电、不导热,却硬似钻石,近期用不导热的碳化硅也能制成假钻石,则识别它们的可靠方法是()A.能在玻璃上刻画出痕迹的为金刚石B.很硬不导电而导热的是金刚石C.既可导电又可导热的是碳化硅D.不导电的为锆石解析:比玻璃硬度大的物质比较多,用刻画玻璃的方法不可靠,由题干知金刚石导热不导电,而锆石不导电也不导热,故选B。答案
6、:B8.1919年朗缪尔提出等电子体假说:“凡原子数和总电子数均相等的物质,其结构相同,物理性质相近,相应的物质称为等电子体。”例如,CO和N2就是等电子体。现有一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体BN,其平面结构如下图所示,则关于该物质的性质和用途正确的是()A.它是一种高温润滑材料,也可做电器材料B.它是一种坚硬耐磨材料,也可用做钻具C.它是一种化学纤维,可用做织物D.以上判断均不正确解析:从化学式和结构图看,该物质与石墨是等电子体,性质应该非常相似,四个选项中只有A满足石墨的性质要求。答案:A9.下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图,根据此图,填写下列空格:(1)号元素位于周
7、期表第周期族,其单质的一种同素异形体能导电,该同素异形体的名称叫。(2)号元素的核外电子排布式为。(3)两元素形成的化合物其晶体有两种结构,其中一种结构与金刚石相似,该结构的晶体属晶体,若使其熔化,需破坏的作用力为。解析:注意看清本题图中的横坐标表示原子序数,号元素为原子序数为6的碳元素,它的单质(金刚石)熔点是第2周期中最高的,碳元素位于周期表第2周期A族。碳元素的单质中能导电的是石墨。号元素为原子序数为14的硅元素,它的单质(晶体硅)熔点是第3周期中最高的。两元素分别为硼和氮,两元素形成的化合物中与金刚石结构相似的,晶体属原子晶体;若使其熔化,需破坏的作用力为共价键(或极性键)。答案:(1
8、)2A石墨(2)1s22s22p63s23p2(3)原子共价键(或极性键)10.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(H),化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能(kJ mol-1)460360436431226301请回答下列问题:(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“”或“(2)如图或图(3)+13611.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有个氮原子、个硼原子,立方氮化硼的密度是 gcm-3(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。解析:金刚石晶胞中有8个C原子,则BN晶胞中也有8个原子,B原子、N原子各4个。BN的摩尔质量为25 gmol-1,一个晶胞的质量为4NA25 g,除以一个晶胞的体积(361.510-10)3 cm3(1 pm=10-12 m=10-10 cm),即为所求。答案:44254(361.510-10)3NA
