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课时作业7 不同类型的晶体
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根底稳固
1.以下物质中,属于分子晶体的化合物是( )
A.石英 B.硫磺
C.干冰 D.食盐
解析:此题主要考查通过晶体的结构判断晶体的类型。分子晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的晶体,石英是原子晶体,食盐是离子晶体,而硫磺、干冰是分子晶体,但硫磺是单质,干冰是化合物。故正确选项为C。
答案:C
2.以下各组物质的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是( )
A.SO2与SiO2 B.CO2与H2O
C.NaBr与HCl D.CCl4与CaCl2
解析:CO2与H2O形成的晶体都是分子晶体,都只含共价键。
答案:B
3.以下大小关系正确的选项是( )
A.熔点:NaI>NaBr B.硬度:MgO>CaO
C.晶格能:NaCl<NaBr D.熔沸点:CO2>NaCl
解析:此题考查晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系。A.离子半径I->Br-,离子半径越小,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,故A错误;B.离子半径Mg2+<Ca2+,离子半径越小,晶格能越大,硬度越大,故B正确;C.离子半径Cl-<Br-,离子半径越小,晶格能越大,故C错误;D.CO2为分子晶体,NaCl为离子晶体,离子晶体的熔沸点大于分子晶体的熔沸点,故D错误。
答案:B
4.以下化学式既能表示其晶体的组成,又能表示其晶体的一个分子的是( )
A.NaOH B.SiO2 C.Mg D.CH4
解析:NaOH、SiO2、Mg分别属于离子晶体、原子晶体、金属晶体,在离子晶体、原子晶体、金属晶体中不存在单个分子;CH4形成分子晶体,可表示一个分子。
答案:D
5.有关晶体的以下说法中,正确的选项是( )
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.原子晶体中共价键越强,熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氯化钠熔化时离子键未被破坏
解析:A选项,晶体中分子间作用力大小与分子的稳定性没有关系;C选项中冰融化时水分子中共价键不发生断裂;D选项中氯化钠熔化时离子键被破坏。
答案:B
6.具有以下性质的物质属于离子晶体的是( )
A.熔点1 070 ℃,易溶于水,其水溶液和熔融状态均能导电
B.熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
C.能溶于CCl4,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
D.熔点97.81 ℃,质软,导电,密度0.97 g·cm-3
解析:溶于水和受热熔化时能导电的化合物是离子化合物,其晶体为离子晶体。再根据晶体的熔沸点、溶解性和导电性等特点,可推断出B中晶体为分子晶体,C中晶体也是分子晶体,D中晶体为金属晶体。
答案:A
7.以下说法正确的选项是( )
A. H2SO4溶于水能电离出H+和SO42-,所以硫酸是离子化合物
B. Ba(OH)2晶体中既存在共价键又有离子键
C. SiO2属于原子晶体,熔化破坏共价键和分子间作用力
D. 干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
解析:此题考查化合物和化学键类型。A.H2SO4溶于水能电离出H+和SO42-,而硫酸是共价化合物,二者无因果关系,故A错误;B.Ba2+离子与OH-离子形成离子键,OH-离子中H和O原子间形成共价键,故B正确;C.SiO2属于原子晶体,熔化只破坏共价键,故C错误;D.干冰升华时只破坏分子间作用力,没有发生化学变化,不破坏共价键,故D错误。
答案:B
8.在通常条件下,以下各组物质的性质排列正确的选项是( )
A.熔点:CO2>KCl>SiO2
B.共价键强弱:H2S>H2O>CH4
C.沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体
D.热稳定性:HF>H2O>NH3
解析:一般地,原子晶体熔点很高,离子晶体熔点较高,分子晶体熔点较低,但也有例外,故A、C两项都错误;H2O中的氢氧键的强度大于H2S中的硫氢键,B项错误;非金属元素的得电子能力越强,即非金属性越强,其氢化物越稳定,D项正确。
答案:D
9.现有九种物质:①C60 ②金刚石 ③钨 ④干冰
⑤食盐 ⑥石英 ⑦氯化铵晶体 ⑧红磷 ⑨铝
请用序号填写以下空白。
(1)含有共价键的离子晶体是________。
(2)固态时属于分子晶体的是________。
(3)由共价化合物形成的分子晶体是________。
(4)由共价化合物形成的原子晶体是________。
(5)属于金属晶体的是________。
(6)这九种物质中,硬度最大的是________,熔点最高的是________。
解析:NH4Cl晶体中既含有离子键又含有共价键,是离子晶体;C60、干冰、红磷属于分子晶体;干冰是由CO2(共价化合物)形成的分子晶体;石英是由SiO2(共价化合物)形成的原子晶体;钨、铝属于金属晶体;九种物质中,金刚石的硬度最大,熔点最高。
答案:(1)⑦ (2)①④⑧ (3)④ (4)⑥ (5)③⑨
(6)② ②
能力提升
10.以下说法正确的选项是( )
A.原子晶体中的相邻原子间都以共价键相结合
B.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
D.Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶1
解析:金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,如Hg常温下为液体,B错误;干冰为分子晶体,升华时需要克服分子间作用力,但分子内共价键不变,C错误;Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2,D错误。
答案:A
11.以下各组中,既含有离子晶体、分子晶体,又含有原子晶体的是( )
A.KCl、H2SO4、P4 B.CO2、Na3PO4、Mg
C.NH4F、C60、金刚石 D.Si、SiO2、K2CO3
解析:A项中的H2SO4和P4都是分子晶体;B项中的Mg是金属晶体;D项中的Si和SiO2都是原子晶体。
答案:C
12.一种新型材料B4C,它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的选项是( )
A.B4C是一种分子晶体
B.B4C是一种离子晶体
C.B4C是一种原子晶体
D.B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的
解析:根据B4C的用途可知,B4C的熔点高、硬度大,所以应为原子晶体,构成微粒是原子。
答案:C
13.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反响合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。以下表达正确的选项是( )
A.在氮化铝的合成反响中,N2是复原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反响中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3价
D.氮化铝晶体属于分子晶体
解析:在反响中Al2O3中两种元素的化合价没有变化;在反响中N的化合价从0价降到-3价,每生成2 mol AlN应得到6 mol电子;耐高温、抗冲击不是分子晶体所具备的性质;氮是一种非金属元素,与铝结合时,应当显-3价。
答案:C
14.下表中几种物质的熔、沸点:
物质
NaCl
KBr
AlCl3
单质X
SiCl4
熔点/℃
801
730
190
1 415
-70
沸点/℃
1 413
1 380
180
2 355
53
据此判断,以下说法错误的选项是( )
A.AlCl3晶体加热易升华
B.SiCl4是分子晶体
C.单质X可能是原子晶体
D.AlCl3是原子晶体
解析:AlCl3的沸点比熔点低,加热易升华;SiCl4的熔、沸点比拟低,一定是分子晶体;单质X熔、沸点很高,有可能是原子晶体;AlCl3是共价化合物,且其熔、沸点较低,是分子晶体。
答案:D
15.X是第2周期元素,能与氧形成X2O5,那么有关X的表达正确的选项是( )
A.X的单质在常温下以分子晶体的形式存在
B.X的氢化物在固态属于分子晶体
C.XO2晶体中的作用力只有分子间作用力
D.X所在族元素的单质在固态时属于同一类晶体
解析:X2O5中X的化合价是+5,X又是第2周期元素,那么X是氮元素。N2在常温下是气体而不是晶体,A项不正确;NH3的晶体是分子晶体,B项正确;NO2晶体是分子晶体,NO2分子间有分子间作用力,NO2分子内的N、O原子间有共价键,C项不正确;N在第ⅤA族,其中N、P单质的晶体是分子晶体,Sb(锑)、Bi(铋)单质的晶体都是金属晶体,D项不正确。
答案:B
16.有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成,对这3种晶体进行实验,结果如下表所示:
晶体
种类
熔点/℃
硬度
水溶性
导电性
水溶液与Ag+反响
A
801
较大
易溶
水溶液(或
熔融状态)
导电
白色沉淀
B
>3 550
较大
不溶
不导电
不反响
C
-114.2
很小
易溶
液态不
导电
白色沉淀
(1)晶体的化学式分别为
A________,B________,C________。
(2)晶体的类型分别为
A________,B________,C________。
(3)构成晶体的粒子间的作用力分别为
A________,B________,C________。
解析:由于A熔点较高,易溶于水,水溶液导电,熔融也导电知A为离子晶体;B晶体熔点高,硬度大,不溶于水,不导电知B为原子晶体;C的熔点低,为分子晶体。
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
探究创新
17.有关物质的熔、沸点数据如下表:
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
熔点/℃
2 852
2 072
714
190(2.5×105Pa)
沸点/℃
3 600
2 980
1 412
182.7
请参考上述数据填空和答复以下问题:
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝?
(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是________。
解析:此题应运用各种晶体的性质差异解答。因为MgO的熔点远高于MgCl2,所以电解熔融的MgO需提供更多的能量,更高的温度,从而不易于操作。从表中数据可以发现,AlCl3晶体的熔点很低,且沸点比熔点低,易升华,属于分子晶体,不存在离子,熔融时不能导电,不能被电解。
答案:(1)因为MgO的熔点太高,电解MgO消耗能量多,经济效益低;AlCl3晶体为分子晶体,在熔融状态不电离,不导电,无法进行电解。
(2)将MgCl2晶体、AlCl3晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性实验。假设熔融体导电,那么物质的晶体类型为离子晶体;假设熔融体不导电,那么物质的晶体类型为分子晶体。
8
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