高二化学-随堂练习_原子晶体与分子晶体 几类其他聚集状态的物质_提高.doc

【巩固练习】一、选择题(每题有12个选项符合题意)1、关于液晶，下列说法中不正确的有（ ） A液晶是一种晶体 B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 C液晶的光学性质随温度的变化而变化 D液晶的光学性质随外加电压的变化而变化2、若将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（ ） A能全部透过半透膜 B有丁达尔现象 C所得溶液呈胶状 D所得物质一定是悬浊液3、有关原子晶体的叙述，错误的是（ ） A原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则 B原子晶体的熔沸点和硬度都较高 C原子晶体中不存在独立分子 D原子晶体熔化时不破坏化学键4、有关等离子体的说法不正确的是（ ） A等离子体内部全部是带电荷的微粒 B等离子体中正、负电荷大致相等 C等离子体具有很好的导电性 D高温、紫外线、X射线和7射线都可以使气体转变成等离子体5、下列说法中不正确的是（ ） A金刚石晶体中共价键数目与碳原子数目之比为21 BNa2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为12 C在金刚石晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与它紧邻的四个碳原子结合 D金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和O2反应6、在40 GPa高压下，用激光器加热到1800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法中正确的是（ ） A原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂 B原子晶体干冰有很高的熔点和沸点 C原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料 D1 mol原子晶体干冰中含2 mol CO键7、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子，若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（ ）A、CH4·14H2O B、CH4·8H2O C、CH4·(23/3)H2O D、CH4·6H2O8、分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于分子晶体的是（ ）A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200，熔融态不导电B、溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融态不导电C、五氧化二钒，无色晶体，熔点690D、溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电9、在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C-C键结合，则石墨晶体中碳原子数与C-C键数之比为 （ ）A、1：1 B、2：1 C、2：3 D、3：210、下列物质的熔点均按由高到低的排列，其原因是由于键能由大到小排列的是 （ ）A、铝、钠、干冰B、金刚石、碳化硅、晶体硅C、碘化氢、溴化氢、氯化氢D、二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳11、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是( )A、硝石和金刚石 B、晶体硅和水晶 C、冰和干冰 D、萘和蒽12、物质的非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动地转变为非晶体，这说明（ ） A非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量大 B晶体是稳定的，处于晶体时能量大 C非晶体是稳定的，处于非晶体时能量大 D晶体是不稳定的，处于晶体时能量大13、下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是（ ） A等离子体的基本构成微粒是带电的离子和电子及不带电的分子或原子 B非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的 C液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性 D纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序14、在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )A、HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B、NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C、F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D、H2S的熔沸点小于H2O的熔沸点 15、如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是（ ） A甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子 B晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子 CCH4晶体熔化时需克服共价键 D一个甲烷晶胞中含有8个CH4分子二、非选择题1、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300反应获得。(1)氮化硅晶体属于_晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_。(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_ _。2、碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。 （1）碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过_杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠_结合在一起。 （2）用价电子对互斥理论推断SnBr2分子中SnBr键的键角_120°（填“”、“”或“”）。 （3）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为_，每个Ba2+与_个O2配位。3、硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为，电子数为。(2)硅主要以硅酸盐、等化合物形式存在于地壳中。(3)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。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应得到SiH4，该反应的化学方程式为。(5)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：硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上远不如烷烃多，原因是。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。(6)在硅酸盐中，SiO44四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的硅酸根，其中Si原子的杂化形式为，Si与O原子数之比为，化学式为。【答案与解析】一、选择题1、AB【解析】液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的。2、B【解析】纳米材料的微粒直径在胶体粒子范围内，若将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物具有胶体的性质。3、D 【解析】原子晶体熔化时，必须破坏共价键。 4、A【解析】等离子体中既有大量带电微粒如离子、电子，也有中性微粒如原子、分子。 5、D【解析】金刚石化学性质稳定，但在高温下也能在氧气中燃烧生成CO2。 6、B【解析】原子晶体干冰应具有原子晶体的性质，熔沸点高、硬度大。1 mol原子晶体干冰中含4 mol CO键。 7、B 【解析】根据题目所给信息：8个笼共有水分子46+2=48个，有CH4分子6个。可得出两者比值。8、B 【解析】分子晶体的物理性质和分子间作用力有关。其熔沸点一般比较低，硬度较小，并且固态或熔融状态都不导电。9、C 【解析】每个碳原子被3个正六边形共用，每个正六边形实际含有1/3×6个碳原子；每个C-C键被2个正六边形共用，每个正六边形有1/2×6个C-C键。10、B 【解析】只有原子晶体的熔沸点与键能有关。键能大小，可通过比较成键原子半径得出。11、B 【解析】题目所给信息可判断氮化硅是原子晶体，熔化需克服共价键。B选项都是原子晶体。12、A【解析】物质趋向于由能量高的不稳定状态转变为能量低的稳定状态。由非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动转变为非晶体可知，物质处于非晶体时的能量大，不稳定。 13、D【解析】 纳米材料由直径为几个或几十个纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成。纳米颗粒内部具有晶状结构，界面则为无序结构。 14、CD 【解析】C选项与分子间作用力有关；D选项与氢键有关。15、B【解析】甲烷是分子晶体，甲烷晶胞中的球体代表的是甲烷分子，并不是碳原子，A项不正确；该晶胞中，位于顶点的某一个CH4分子与其距离最近的甲烷分子有3个，每一个都被共用2次，故1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×=12个，B项正确；CH4晶体熔化时需克服范德华力，不需克服共价键，C项不正确；甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中含有甲烷分子数为8×+6×=4个，D项不正确。 二、非选择题 1、（1）原子晶体 （2）Si3N4 （3）3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl。【解析】（1）这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。（2）氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子, Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。（3）3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl。2、（1）sp2 分子间作用力（范德华力） （2） （3）PbBaO3 12【解析】（1）石墨的每个碳原子采用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以分子间作用力（范德华力）结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似，故得出每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子成键。 （2）SnBr2分子中，Sn的价电子对数目是（4+2）2=3，与其成键的原子数为2，故Sn含有一对未成对电子，SnBr2的空间构型为V形，键角小于120°。 （3）每个晶胞含有：Pb4+：8×=1个，Ba2+：1个，O2：12×=3个，故化学式为PbBaO3。Ba2+处于晶胞中心，只有1个，O2处于晶胞棱边中心，共12个，故每个Ba2+与12个O2配位。 3、(1)M；9；4 (2)二氧化硅(3)共价键；3(4)Mg2Si4NH4ClSiH44NH32MgCl2(5)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的能能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键(6)sp3；13；SiO3n2n或SiO32【解析】（1）基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层原子轨道总数1(3s轨道)3（3p轨道）5(3d轨道)9，电子数为4。（3）6个面心位置贡献的Si原子数。（4）由题给信息可写出制备SiH4的化学方程式为Mg2Si4NH4Cl2MgCl24NH3SiH4。（5）可根据相关键能的数据解释相关的两个事实，详见答案。（6）在SiO44四面体结构中，处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp3；单链结构的多硅酸根中，重复出现的最小结构单元为，其中Si原子数目为2，1、4号氧原子为两个单元所共有，2、3、5、6、7号氧原子完全属于该单元，故每个最小单元的氧原子娄目为，Si与O原子数之比为2613，故单链结构的多硅酸根的化学式为SiO3n2n。