2024-2025學(xué)年課時(shí)作業(yè)人教版化學(xué)選擇性必修2課時(shí)作業(yè)132

課時(shí)作業(yè)13共價(jià)晶體1．下列物質(zhì)的晶體直接由原子構(gòu)成的一組是()①CO2②SiO2③晶體Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固態(tài)HeA．①②③④⑤⑥ B．②③④⑥C．②③⑥ D．①②⑤⑥2．下列說法錯(cuò)誤的是()A．干冰晶體中每個(gè)分子周圍最近的分子有12個(gè)，而二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍只有4個(gè)氧原子B．C2H5OH與C2H5Br相比，前者的相對(duì)分子質(zhì)量小于后者，而沸點(diǎn)卻高于后者，其原因是前者的分子間存在氫鍵C．非金屬單質(zhì)只能形成分子晶體D．金剛石熔化時(shí)斷裂共價(jià)鍵3．下列有關(guān)物質(zhì)的熔點(diǎn)高低順序正確的是()A．HF<HCl<HBrB．金剛石<碳化硅<晶體硅C．CH3(CH2)3CH3>CH3(CH2)8CH3D．H2O>H2S，SO2<SeO24．金剛石是共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)，如圖所示，下列說法中正確的是()A．金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由6個(gè)碳原子構(gòu)成B．金剛石晶體中的碳原子是sp2雜化C.12g金剛石中所含C—C鍵的個(gè)數(shù)為4NAD．金剛石的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，即使在高溫下也不和O2反應(yīng)5．二氧化硅晶體是三維骨架結(jié)構(gòu)，其晶體模型如圖所示。下列有關(guān)二氧化硅晶體的說法正確的是()A．二氧化硅晶體最小環(huán)上含有12個(gè)原子B．每個(gè)硅原子為4個(gè)最小環(huán)所共有C．從晶體結(jié)構(gòu)可知，1molSiO2擁有2molSi—O鍵D．SiO2晶體是由極性共價(jià)鍵與非極性共價(jià)鍵共同構(gòu)成的6．下列有關(guān)共價(jià)晶體的敘述不正確的是()A．金剛石和二氧化硅晶體的最小結(jié)構(gòu)單元都是正四面體B．含1molC的金剛石中C—C鍵數(shù)目是2NA，1molSiO2晶體中Si—O鍵數(shù)目是4NAC．水晶和干冰在熔化時(shí)，晶體中的共價(jià)鍵都會(huì)斷裂D．SiO2晶體是共價(jià)晶體，所以晶體中不存在分子，SiO2不是它的分子式7．利用反應(yīng)CCl4＋4Naeq\o(→,\s\up7(973K),\s\do5(Ni—Co))C(金剛石)＋4NaCl可實(shí)現(xiàn)人工合成金剛石。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是()A．C(金剛石)屬于共價(jià)晶體B．該反應(yīng)利用了Na的強(qiáng)還原性C．CCl4和C(金剛石)中的C的雜化方式相同D．NaCl晶體中每個(gè)Cl－周圍有8個(gè)Na＋8．氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑，但不能導(dǎo)電。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是()A．立方相氮化硼含配位鍵B→NB．六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟，熔點(diǎn)低C．兩種氮化硼中的硼原子都是采用sp2雜化D．六方相氮化硼晶體其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是沒有可以自由移動(dòng)的電子9．氮化硼具有抗化學(xué)侵蝕性質(zhì)，不易被無機(jī)酸和水侵蝕，硬度很高，與金剛石接近。如圖是一種納米立方氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)。以下說法錯(cuò)誤的是()A．納米立方氮化硼熔點(diǎn)較低B．N原子的配位數(shù)為4C．硼原子的2s和2p原子軌道發(fā)生sp3雜化D．納米立方氮化硼屬于共價(jià)晶體，可加工制成超硬材料10．β-氮化碳的硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料，已知該氮化碳的二維晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是()A．該晶體中的碳、氮原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B．該晶體中碳顯＋4價(jià)，氮顯－3價(jià)C．該晶體中每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連D．該晶體的分子式為C3N411．請(qǐng)按要求填空：(1)C、N元素形成的新材料具有如圖所示的結(jié)構(gòu)，該晶體的化學(xué)式為________。(2)氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫陶瓷材料，它們的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。①氮化硅的硬度________(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是________________________________；②已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子不直接相連、硅原子與硅原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式：________。(3)第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅相似。在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與________個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為________，GaN屬于________晶體。12．鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。(2)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(3)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________。(4)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為______________，微粒之間存在的作用力是______________。(5)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(1/2，0，1/2)；C為(1/2，1/2，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________；②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)apm，其密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。課時(shí)作業(yè)131．解析：CO2、白磷、氨基乙酸、固態(tài)He是分子晶體，其晶體由分子構(gòu)成，稀有氣體He由單原子分子構(gòu)成；SiO2、晶體Si屬于共價(jià)晶體，其晶體直接由原子構(gòu)成。答案：C2．解析：干冰晶體采用分子密堆積，每個(gè)分子周圍最近的分子有12個(gè)，而共價(jià)鍵有飽和性和方向性，所以二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍只有4個(gè)氧原子，A項(xiàng)正確；乙醇的分子間易形成氫鍵，故其沸點(diǎn)高于C2H5Br，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)Si、O是非金屬元素，但金剛石、晶體硅、二氧化硅都是共價(jià)晶體，C項(xiàng)不正確；干冰熔化時(shí)破壞范德華力，二氧化硅、金剛石等共價(jià)晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，D項(xiàng)正確。答案：C3．解析：HCl、HBr，SO2、SeO2均為組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高。HF、H2O分子中均存在氫鍵，所以熔點(diǎn)出現(xiàn)“反常”現(xiàn)象。金剛石、碳化硅和晶體硅中，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)：C—C<C—Si<Si—Si共價(jià)鍵鍵能：C—C>C—Si>Si—Si共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，則共價(jià)晶體的熔點(diǎn)越高。所以三者的熔點(diǎn)由高到低的順序是金剛石>碳化硅>晶體硅。答案：D4．解析：由金剛石的共價(jià)鍵三維骨架結(jié)構(gòu)可知，最小碳原子環(huán)由6個(gè)碳原子構(gòu)成，A項(xiàng)正確；金剛石晶體中每個(gè)碳原子與周圍4個(gè)碳原子形成4個(gè)σ鍵，則碳原子采取sp3雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石中每個(gè)C—C鍵被2個(gè)碳原子共用，根據(jù)“均攤法”可知，每個(gè)碳原子占有該C—C鍵的eq\f(1,2)，則每個(gè)碳原子形成C—C鍵的數(shù)目為4×eq\f(1,2)＝2，12g金剛石中含1mol碳原子，則所含C—C鍵的個(gè)數(shù)為2NA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石是碳單質(zhì)，在高溫下與O2反應(yīng)生成CO2或CO，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A5．解析：二氧化硅晶體中最小環(huán)上含有6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子，所以最小環(huán)上的原子數(shù)為12，故A正確。晶體硅的結(jié)構(gòu)和金剛石相似，硅原子周圍有4個(gè)共價(jià)鍵與其相連，其中任意兩個(gè)共價(jià)鍵向外都可以連有兩個(gè)最小的環(huán)，故B錯(cuò)誤。每個(gè)Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，則1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵，故C錯(cuò)誤。SiO2晶體僅有極性共價(jià)鍵Si—O鍵，無非極性共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤。答案：A6．解析：金剛石是1個(gè)中心C原子連接4個(gè)C原子，二氧化硅是1個(gè)中心Si原子連接4個(gè)O原子，均為正四面體，A項(xiàng)正確；金剛石中，1個(gè)C原子與另外4個(gè)C原子形成4個(gè)C—C鍵，這個(gè)C原子對(duì)每個(gè)單鍵的貢獻(xiàn)只有eq\f(1,2)，所以1molC原子形成的C—C鍵為4mol×eq\f(1,2)＝2mol，而SiO2晶體中1個(gè)Si原子分別與4個(gè)O原子形成4個(gè)Si—O鍵，則1molSiO2晶體中Si—O鍵為4mol，B項(xiàng)正確；干冰熔化時(shí)只破壞分子間作用力，共價(jià)鍵不會(huì)斷裂，C項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒是原子不是分子，D項(xiàng)正確。答案：C7．解析：CCl4和C(金剛石)中的C雜化方式都是sp3。在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引6個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－同時(shí)吸引6個(gè)Na＋，配位數(shù)為6。答案：D8．解析：B原子最外層有3個(gè)電子，存在一個(gè)空軌道，N原子最外層有5個(gè)電子，存在一個(gè)孤電子對(duì)，由晶體結(jié)構(gòu)可知，立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與金剛石類似，立方相氮化硼中B形成4個(gè)共價(jià)鍵，其中1個(gè)為B←N配位鍵，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；六方相氮化硼具有層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力小，所以質(zhì)地軟，但層內(nèi)原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合，導(dǎo)致熔點(diǎn)很高，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；立方相氮化硼中硼原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以立方相氮化硼中硼原子采用的是sp3雜化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體中存在可以自由移動(dòng)的電子能導(dǎo)電，六方相氮化硼晶體中沒有可以自由移動(dòng)的電子，所以不導(dǎo)電，故D項(xiàng)正確。答案：D9．解析：氮化硼的硬度與金剛石接近，則屬于共價(jià)晶體，其熔點(diǎn)很高，A錯(cuò)誤；由氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)可知，N和B原子的配位數(shù)均為4，B正確；B原子的核外電子排布式為1s22s22p1，該晶體中B原子的2s軌道和2p軌道發(fā)生sp3雜化，形成4個(gè)sp3雜化軌道，形成4個(gè)共價(jià)鍵，C正確；納米立方氮化硼屬于共價(jià)晶體，其硬度很高，可加工制成超硬材料，D正確。答案：A10．解析：根據(jù)題圖中結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)碳原子周圍有四個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氮原子周圍有三個(gè)共價(jià)鍵，碳原子最外層有4個(gè)電子，形成四個(gè)共價(jià)鍵后，是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氮原子最外層有5個(gè)電子，形成三個(gè)共價(jià)鍵后，也是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；氮元素的電負(fù)性大于碳元素，所以在氮化碳中氮元素顯一3價(jià)，碳元素顯＋4價(jià)，B正確；根據(jù)題圖知，每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連，C正確；因氮化碳是共價(jià)晶體，不存在分子，故沒有分子式，D錯(cuò)誤。答案：D11．解析：(1)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知含有碳原子數(shù)目＝8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝3，氮原子數(shù)目為4，則化學(xué)式為C3N4。(2)①氮化碳和氮化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，它們的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，這說明二者形成的晶體都是共價(jià)晶體，由于硅原子半徑大于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比氮硅形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)短，鍵能大，所以氮化硅的硬度小于氮化碳的硬度；②N的最外層電子數(shù)為5，要滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要形成3個(gè)共價(jià)鍵，Si的最外層電子數(shù)為4，要滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。(3)GaN的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅相似，則GaN屬于共價(jià)晶體，每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。答案：(1)C3N4(2)①小于硅原子半徑大于碳原子半徑，氮碳形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比氮硅形成的共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)短，故氮碳形成的共價(jià)鍵的鍵能大，氮化碳的硬度大②Si3N4(3)4正四面體形共價(jià)12．解析：(1)在元素周期表中，鍺和硅屬于同主族，鍺位于硅的下一周期，即鍺的原子序數(shù)為14＋18＝32，基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2；由于4p能級(jí)有3個(gè)能量相同的軌道，根據(jù)洪特規(guī)則，4p上2個(gè)電子分別占據(jù)兩個(gè)軌道且自旋方向相同，因此未成對(duì)電子為2；(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出，三種鍺鹵化物都是分子晶體，不含分子間氫鍵，因此熔沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增大，熔沸點(diǎn)升高；(3)鋅、鍺位于同周期，同一周期從左向右元素的電負(fù)性逐漸增大，而氧位于元素周期表右上角，電負(fù)性僅次于F，得出三種元素的電負(fù)性大小順序是氧>鍺>鋅；(4)類比金剛石，晶體鍺屬于共價(jià)晶體，每個(gè)鍺與其周圍的4個(gè)鍺原子形成4個(gè)單鍵，鍺原子的雜化類型為sp3，微粒間的作用力是共價(jià)鍵；(5)①對(duì)照晶胞圖示，坐標(biāo)系以及A、B、C點(diǎn)坐標(biāo)，選A點(diǎn)為參照點(diǎn)，觀察D點(diǎn)在晶胞中位置，即體對(duì)角線的eq\f(1,4)，D的坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，