1、基础课时落实(十二)(建议用时：40分钟)基础过关练1最近科学家在实验室里成功地将CO2在高压下转化为类似SiO2的共价晶体。下列关于该CO2晶体的叙述中，不正确的是()A该晶体中C、O原子个数比为12B该晶体中COC的键角为180C该晶体的熔、沸点高，硬度大D该晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构B若为共价晶体，则不再是直线形分子，而是转化为与石英(SiO2)相似的三维骨架结构。2下列事实能说明刚玉(Al2O3)是共价晶体的是()Al2O3是两性氧化物硬度很大它的熔点为2 045 几乎不溶于水自然界中的刚玉有红定石和蓝定石A B C DB指的是Al2O3的分类，指的是刚玉的种类，这两项都无
2、法说明Al2O3是共价晶体。3(双选)根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是()物质AlCl3SiCl4单质B熔点/ 190702 300沸点/ 182.7 57.6 2 500注：AlCl3的熔点在2.02105 Pa条件下测定。ASiCl4是共价晶体B单质B可能是共价晶体CAlCl3加热能升华D单质B和AlCl3晶体类型相同AD由表中数据可知，SiCl4的熔、沸点较低，属于分子晶体，故A错误；单质B的熔、沸点很高，所以单质B可能是共价晶体，故B正确；AlCl3的沸点比熔点低，所以AlCl3加热能升华，故C正确；单质B的熔、沸点很高，所以单质B可能是共价晶体，而AlCl3
3、熔、沸点较低，所以AlCl3属于分子晶体，两者晶体类型不同，故D错误。4根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是()A熔点2 700 ，导电性好，延展性强B无色晶体，熔点3 550 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ，熔化时能导电D熔点56.6 ，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电BA项中延展性好，不是共价晶体的特征，因为共价晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使共价晶体质硬而脆，A项不符合，B项符合共价晶体的特征；C项不符合共价晶体的特征；D项符合分子晶体的特征。所以应该选择B项。5干冰和二氧化硅晶体同是第A族元素的最高价氧
4、化物，它们的熔、沸点却差别很大。其原因是()A二氧化硅相对分子质量大于二氧化碳相对分子质量BCO键能比SiO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C干冰和SiO2所属晶体类型不同，干冰为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；SiO2为共价晶体，熔化时破坏共价键，所以二氧化硅熔点很高。6已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A60 g SiO2晶体中含有2NA个SiOB12 g金刚石中含有的CC数目为4NAC18 g冰中含有的氢键数目为4NAD1 mol CO2晶体中C=O数目为2NAD60 g二氧化硅的物质的量为1 mol，而1 mol二氧化硅中含有4 m
5、ol硅氧键，故应含4NA个硅氧键，A错误；12 g(即1 mol)金刚石中含有1 mol C原子，在金刚石晶体中，每个C原子与4个C原子相连，每个CC为2个C原子所共用，CC数目为2NA，B错误；18 g冰的物质的量为1 mol,1个水分子形成4个氢键，每个氢键为2个水分子所共用，故18 g冰含有的氢键数目为2NA，C错误；1个CO2分子中含有2个C=O，故1 mol CO2晶体中含有C=O的数目为2NA，D正确。7下列说法不正确的是()A晶体熔点由低到高：CF4CCl4CBr4碳化硅晶体硅C沸点由高到低：HIHBrHClHFD硼镁超导物质的晶体结构单元如图所示，则这种超导材料的化学式为MgB
6、2C组成和结构相似的分子晶体的熔点与相对分子质量成正比，故熔点：CF4CCl4CBr4碳化硅晶体硅，B正确；HF分子间能够形成氢键，在4种氢化物中沸点最高，C错误；由题图知，晶胞结构中硼原子数为6，镁原子数为1223，则超导材料的化学式为MgB2，D正确。8我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是()A碳、氮原子构成平面结构的晶体B碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C氮原子电子数比碳原子电子数多D碳、氮的单质的化学性质均不活泼B由“这
7、种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种共价晶体，共价晶体是一种三维骨架结构而不是平面结构，所以A选项是错误的。由于氮原子的半径比碳原子的半径要小，所以二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短，所以该晶体的熔、沸点和硬度应该比金刚石更高，因此B选项是正确的。而原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响到所形成的晶体的硬度等，所以C、D选项也是错误的。9(双选)氮化碳部分结构如图所示，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是()A氮化碳属于分子晶体 B氮化碳中C为4价，N为3价C氮化碳的化学式为C3N4D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子
8、相连AB由题给信息，氮化碳是超硬新材料，符合共价晶体的典型物理性质，故A错误；氮元素的电负性大于碳元素，所以在氮化碳中氮元素显3价，碳元素显4价，故B错误；晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单元，正方形顶角的原子有被占有，边上的原子有被占有，可得晶体的化学式为C3N4，故C正确；根据题图可知，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，故D正确。拓展培优练10下列说法正确的有()共价晶体中共价键越强，熔点越高；干冰是CO2分子通过氢键和范德华力有规则排列成的分子晶体；正四面体结构的分子，键角都是10928，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体；分子晶体中都含有化学键；含4.8 g
9、碳原子的金刚石晶体中共价键的物质的量为0.8 molABCDB共价晶体熔化的过程中破坏的是原子间的共价键，故共价晶体中共价键越强，熔点越高；干冰是CO2分子之间通过范德华力结合形成的，没有氢键；白磷(P4)为正四面体结构的分子晶体，但键角是60；稀有气体属于分子晶体，但不含化学键；根据金刚石的结构()可知，在金刚石晶体中每个碳原子以4个共价键与其他4个碳原子结合形成三维骨架结构，根据“均摊法”可知每个碳原子分得的共价键数目为2，含4.8 g(0.4 mol)碳原子的金刚石晶体中共价键的物质的量为0.8 mol，故正确。11磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元，其中每个
10、原子最外层均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是()A磷化硼的化学式为BP，其晶体属于分子晶体B磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电C磷化硼晶体中每个原子均参与形成4个共价键D磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力C由磷化硼的晶胞结构可知，P位于顶角和面心，数目为864，B位于晶胞内，数目为4，故磷化硼的化学式为BP，磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，所以磷化硼晶体属于共价晶体，A项错误；磷化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，B项错误；由磷化硼晶胞结构可知，磷化硼晶体中每个原子均参与形成4个共价键，C项正确；磷化硼晶体为共价晶体，熔化时需克服共价键，D项错误。12Al2O3在一定条件下可转化为
11、硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，氮化铝的晶胞如图所示。下列说法正确的是()A氮化铝属于分子晶体B氮化铝可用于制造切割金属的刀具C1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子D氮化铝晶体中Al的配位数为2B根据氮化铝晶体的性质，可知它属于共价晶体，故A错误；氮化铝晶体属于共价晶体，硬度很高，能用于制造切割金属的刀具，故B正确；根据晶胞结构可知，一个氮化铝晶胞中含有的Al原子的数目为812，故C错误；观察晶胞结构，可得氮化铝晶体中Al的配位数为4，故D错误。13(2021辽宁沈阳东北育才学校高三质检)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(2)CS2
12、分子中含有_(填“键”“键”或“键和键”)，C原子的杂化轨道类型是_。(3)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环。解析(1)共价键是原子间通过共用电子对形成的相互作用，碳原子有4个价层电子，且半径较小，难以失去或得到电子，故碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。(2)CS2分子的结构式为S=C=S，含有键和键，CS2分子中C原子形成2个键，孤电子对数为0，则C原子采取sp杂化。(3)根据石墨烯晶体结构图可知，每个C原子连接3个六元环，
13、每个六元环占有的C原子数为62；在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个碳原子形成4个碳碳单键，最小的环为六元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4312个六元环。答案(1)C原子有4个价层电子且半径较小，难以通过得失电子达到稳定结构(2)键和键sp(3)321214C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为_，粒子间存在的作用力是_。SiC和晶体Si的熔沸点高低顺序是_。(2)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原
14、子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成上述键，而Si、O原子间不能形成上述键：_， SiO2属于_晶体，CO2属于_晶体，所以熔点CO2_SiO2(填“”“”或“”)。(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2四种晶体的构成粒子分别是_，熔化时克服的粒子间的作用力分别是_。解析(1)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，因为SiC的键长小于SiSi的键长，所以熔沸点碳化硅晶体硅。(2)SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体，所以熔点SiO2CO2。(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体，构成粒子为原子，熔化时破坏共价键；CO2为分子晶体，由分子构成，
15、CO2分子间以分子间作用力结合。答案(1)sp3共价键SiCSi(2)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的键共价分子(3)原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键、分子间作用力15(素养题)非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(XSi、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：(1)C、O、Si三种元素的电负性由大到小的顺序为_；第一电离能I1(Si)_I1(Ge)(填“”或“CSi；同主族元素由上至下第一电离能逐渐减小，因此I1(Si
16、)I1(Ge)。(2)Ge原子位于第四周期第A族，因此，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2；SiO2、GeO2均为共价晶体，Ge的原子半径大于Si，SiO的键长小于GeO的键长，SiO的键能更大，SiO2的熔点更高。(3)B原子最外层有3个电子，与3个OH形成3个共价键，因此为sp2杂化。热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键，使溶解度显著增大。(4)原子分数坐标为(0.5,0.2,0.5)的Cs原子位于晶胞内部，原子分数坐标为(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cs原子位于晶胞的yz
17、面上，原子分数坐标为(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cs原子位于晶胞的xy面上，原子分数坐标为(0,0.7,1.0)、(1.0,0.7,1.0)、(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cs原子位于平行于y轴的棱上，利用均摊法可计算出该晶胞中共含有4个Cs原子，代入晶胞密度公式可得1030 gcm3。答案(1)OCSi(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2SiO2二者均为共价晶体，Ge的原子半径大于Si，SiO的键长小于GeO的键长，SiO的键能更大，SiO2的熔点更高(3)sp2热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键，使溶解度显著增大(4)41030