1、第第 2 2 课时课时 过渡晶体与混合型晶体过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较晶体类型的比较 题组一 过渡晶体与混合晶体 1下列能说明石墨具有分子晶体的性质的是( ) A晶体能导电 B熔点高 C硬度小 D燃烧产物是 CO2 答案 C 解析 分子晶体具有硬度小、熔点低的特点，因此 C 项能说明石墨具有分子晶体的性质。A 项，晶体能导电是金属晶体的性质；B 项，熔点高是共价晶体的性质；D 项，燃烧产物是 CO2 只能说明石墨能燃烧，是碳单质的化学性质。 2在 a mol 石墨中含 CC 数为( ) A4a6.021023 Ba6.021023 Ca3 26.0210 23 D8a6.021023
2、 答案 C 解析 在石墨晶体中，每一个碳原子与 3 个碳原子构成 3 个共价键，因此，每个碳原子可形 成 31 2 3 2个 CC 共价键。即 a mol C 原子可形成 a 3 26.0210 23个共价键。 3.石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，其结构模型如图所示。下列有关说法错误的 是( ) A晶体中碳原子间全部是碳碳单键 B石墨烯与石墨都是碳的同素异形体 C石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面 D从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力 答案 A 解析 根据 C 原子成键特点知， 每个 C 原子形成两个碳碳单键和一个碳碳双键， 故 A 错误； 石墨烯和石墨是碳元素的不同单质，属于
3、同素异形体，故 B 正确；碳碳双键上所有原子都处 于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故 C 正确；石墨结构中， 石墨层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨中剥离得到石墨烯需克服石墨层与层之间的 分子间作用力，故 D 正确。 4 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， 下列说法错误的是( ) A在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接 3 个六元环 B在石墨烯晶体中，每个六元环占有 3 个 C 原子 C在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环为六元环，每个 C 原子连接 12 个六元环 D在金刚石晶体中，六元环中最多有 4 个 C 原子在同一平面 答案 B
4、解析 石墨烯晶体中最小的环为六元环，每个碳原子连接 3 个 CC 化学键，则每个 C 原子 连接 3 个六元环，故 A 正确；每个六元环占有的 C 原子数为 61 32，故 B 错误；在金刚石 晶体中，C 原子所连接的最小环为六元环，每个 C 原子连接 4 个 C 原子，连接的 4 个 C 原子 中每个 C 原子形成 3 个六元环，所以金刚石晶体中每个 C 原子能形成 12 个六元环，故 C 正 确；晶胞中共平面的原子如图，最多有 4 个 C 原子在同一平面，故 D 正 确。 5碳的两种同素异形体金刚石和石墨晶体结构如图(石墨晶体中是由一个个正六边形组成的 片层结构，层与层之间靠微弱的范德华力
5、结合)，下列说法正确的是( ) A根据：C(金刚石，s)O2(g)=CO2(g) H395.41 kJ mol 1，C(石墨，s)O 2(g) =CO2(g)H393.5 kJ mol 1，说明金刚石比石墨稳定，石墨转变为金刚石为放热反应 B相同质量的金刚石与石墨晶体中，所含共价键数相同 C估计金刚石与石墨的熔、沸点均较高，硬度均较大 D现代科技已经实现了石墨制取金刚石，该过程属于化学变化 答案 D 解析 由石墨、 金刚石燃烧的热化学方程式C(石墨， s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ mol 1，C(金刚石，s)O 2(g)=CO2(g) H395.41 kJ mol 1，利用
6、盖斯定律将 可得： C(石墨， s)=C(金刚石， s) H1.91 kJ mol 1， 则由石墨制备金刚石是吸热反应， 石墨的能量低于金刚石，所以石墨比金刚石更稳定，故 A 错误；金刚石中每个 C 原子与相邻 的 4 个 C 成键，因此 1 mol C 形成 2 mol 共价键，石墨中每个 C 原子与相邻的 3 个 C 成键， 1 mol C 形成 1.5 mol 共价键，等质量时二者含有的共价键数之比为 43，故 B 错误；石墨的 硬度小，金刚石的硬度大，故 C 错误；石墨和金刚石是不同物质，两者之间的转化有新物质 生成，是化学变化，故 D 正确。 6C 元素有多种同素异形体。而石墨烯是目
7、前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一 层一层的剥开得到的单层碳原子。将氢气加入石墨烯中可得石墨烷。根据下列四图以下描述 合理的是( ) A四者互为同素异形体 B石墨烯和石墨化学性质和物理性质都相同 C四晶体的化学键只有共价键 D四者都是共价晶体 答案 C 解析 石墨烷不是单质，故 A 错误；石墨烯和石墨的化学性质和物理性质不同，故 B 错误； 四晶体都是非金属元素形成的晶体， 化学键只有共价键， 故 C 正确； 只有金刚石是共价晶体， 故 D 错误。 7石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常 见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为 Cx
8、K，其平面图形如图所示。x 的 值为( ) A8 B12 C24 D60 答案 A 解析 可选取题图中 6 个钾原子围成的正六边形为结构单元，每个钾原子被 3 个正六边形共 用，则该结构单元中实际含有的钾原子数为 61 313，该六边形内的碳原子数为 24，故钾 原子数与碳原子数之比为 18。 题组二 晶体类型的比较 8下列叙述中正确的是( ) A分子晶体中一定存在共价键 B离子晶体中一定含金属元素 C共价晶体中一定不存在离子 D晶体中有阳离子必定含有阴离子 答案 C 解析 分子晶体由分子通过分子间的作用力(有的是氢键)结合而成，一般分子由原子通过共 价键形成。但是，稀有气体的分子就是单个原子
9、，没有共价键，所以 A 错；强碱、典型的盐 类物质，例如钠盐、铵盐、活泼金属氧化物对应的晶体是离子晶体，铵盐不含金属离子，所 以 B 错；共价晶体是原子通过共价键形成的有空间网状结构的晶体，所以 C 对；金属晶体由 金属阳离子和自由电子通过金属键形成，所以 D 错。 9下列每组物质发生状态变化时所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是( ) A食盐和蔗糖熔化 B金刚石和硫熔化 C碘和干冰升华 D二氧化硅和氧化钠熔化 答案 C 解析 A 项，食盐熔化破坏离子键，蔗糖熔化破坏分子间作用力；B 项，金刚石熔化破坏共 价键，硫熔化破坏分子间作用力；C 项，两者升华均破坏分子间作用力；D 项，SiO2熔
10、化破 坏共价键，Na2O 熔化破坏离子键。 10根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中错误的是( ) 物质 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质 B 熔点/ 810 710 190 68 2 300 沸点/ 1 465 1 418 182.7 57 2 500 注：AlCl3熔点在 2.02105 Pa 条件下测定。 ASiCl4是分子晶体 B单质 B 是共价晶体 CAlCl3加热能升华 DMgCl2所含离子键的强度比 NaCl 大 答案 D 解析 由表中数据可知，SiCl4的熔、沸点较低，属于分子晶体，A 正确；单质 B 的熔、沸点 很高，所以单质 B 是共价晶体
11、，B 正确；由表中数据可知 AlCl3的沸点比熔点高，所以 AlCl3 加热能升华， C 正确； 离子晶体的离子键越强， 熔、 沸点越高， 由表中数据可知， NaCl 的熔、 沸点均比 MgCl2高，所以 NaCl 晶体中的离子键应比 MgCl2的强，D 错误。 11.现有 5 种固态物质：四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶 体类型填在表格中。 编号 信息 物质名称 晶体类型 (1) 熔点：120.5 ，沸点：271.5 ，易水解 (2) 熔点：630.74 ，沸点：1 750 ，导电 (3) 由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定 (4) 由共价键结合成空间网状
12、结构的晶体， 熔点： 2 300 ， 沸点：2 550 ，硬度大 (5) 由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具 有滑腻感 .(1)碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替 的。下列各种晶体：晶体硅 硝酸钾 金刚石 碳化硅 干冰 冰，它们的熔 点由高到低的顺序是_(填序号)。 (2)继 C60后，科学家又合成了 Si60、N60。请解释如下现象：熔点：Si60N60C60，而破坏分 子所需要的能量：N60C60Si60，其原因是_。 答案 .(1)四氯化硅 分子晶体 (2)锑 金属晶体 (3)氖 分子晶体 (4)硼 共价晶体 (5)石墨 混合型
13、晶体 .(1) (2)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的 能量越多，故熔点：Si60N60C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化 学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量多少顺序为 N60C60Si60 解析 .共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点，共价晶体的硬度大于分子晶体的硬 度，金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大；共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电，金 属晶体具有良好的导电性； 氖化学性质很稳定； 石墨是层状结构的混合型晶体， 具有滑腻感。 .(1)这些晶体中属于共价晶体的有，属于离子晶体的有，属于分子晶体
14、的有。 一般来说，熔点高低顺序为共价晶体离子晶体分子晶体；对于共价晶体，键长：SiSi SiCCC，相应键能：SiSiSiCCC，故它们的熔点：金刚石碳化硅晶体 硅。 (2)熔点与分子间作用力大小有关，而破坏分子则是破坏分子内的共价键。 12在理解概念的基础上，理清概念之间的相互关系，构建完整的知识体系是学习化学的重 要方法，下图是中学化学常见的化学概念之间的相互关系。 (1)完成下表，且按以下要求填写实例。 只能有 H、O、N、Si、S 元素中的一种或几种元素组成物质；每种元素只能出现一次； 所填物质必须能够回答问题(2)和问题(3)。 A B C 晶体类型 金属晶体 实例化学式 Na (2
15、)取上述(1)表中 A、B、C 三种晶体实例中某一晶体溶解在水中得 W 溶液，写出等物质的量 硫酸氢钠与 W 溶液反应的离子方程式为_。 (3)工业上制备(1)表中熔点最高的实例物质的化学方程式为_。 答案 (1) A B C 晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 实例化学式 (NH4)2S、NH4HS Si O2、O3 Na (2)H S2 HS (或 HHS H2S) (3)2CSiO2= 高温 2COSi 解析 常见的晶体类型分别是离子晶体、分子晶体、共价晶体和金属晶体，由给定的元素组 成实例时就需要考虑问题(2)和(3)的要求，几种元素中没有金属元素，则组成的离子晶体只能
16、是铵盐，并且每种元素只能出现一次，故铵盐只能是(NH4)2S 或 NH4HS，不能是 NH4NO3， 共价晶体只能是 Si，分子晶体是 O2或 O3，上述晶体中能溶于水的是(NH4)2S 或 NH4HS。上 述实例中熔点最高的是晶体 Si，工业上制取 Si 的方法是高温下用碳还原二氧化硅制取。 13现有几组物质的熔点()数据： A 组 B 组 C 组 D 组 金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 晶体硅：1 415 Na：98 HCl：115 KCl：776 晶体硼：2 573 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 713 Rb：39 HI：51 C
17、sCl：645 据此回答下列问题： (1)A 组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间作用力是_。 (2)B 组晶体共同的物理性质是_(填序号)。 有金属光泽 易导电 易导热 有延展性 (3)C 组中 HF 的熔点反常是由于_。 (4)D 组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电 (5)D 组晶体的熔点由高到低的顺序为 NaClKClRbClCsCl， 其原因为_ _。 答案 (1)共价 共价键 (2) (3)HF 分子间形成氢键 (4) (5)D 组晶体都为 离子晶体，且 r(Na )r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷数相同的情况下，离子半径 越小，熔点越高 解析 (1)A 组物质熔点均很高，且均由非金属元素组成，故为共价晶体，熔化时需克服共价 键。 (2)B 组晶体均为金属单质， 属于金属晶体， 金属晶体的物理通性： 有金属光泽， 易导电、 导热，有延展性。(3)C 组物质均属于分子晶体，由于 HF 分子间存在氢键，故 HF 的熔点较 高，出现反常。(4)D 组物质均属于离子晶体，一般来说，硬度较大，水溶液能导电，固体不 导电，熔融状态能导电。(5)离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子晶体的熔点越高。
