题目内容
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有 (填序号)
Aσ键;Bπ键;C氢键;D配位键;E分子间作用力;F金属键;G离子键
(2)下面关于晶体的说法不正确的是___________
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 |
C.熔点由高到低:Na>Mg>Al |
D.晶格能由大到小:NaF> NaCl> NaBr>NaI |
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为 ,
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为 ;
②H3BO3晶体中B原子杂化方式______ ;
③三种晶体中熔点高低的顺序为 (填化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为
(4) 碳的某种单质的晶胞如图所示,一个晶胞中有_____个碳原子;若该晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_ ____cm(用代数式表示)
(1)A B E(2分)
(2)C (1分)
(3)①12 (2分) 12 (2分)
②sp2(1分)
③CaF2 > Cu >H3BO3(2分)
分子间作用力(1分)
(4)8个 (2分) (2分)
解析试题分析:(1)石墨属于混合晶体,是层状结构,每一层里是碳原子之间形成的共价键;在其层状结构中碳碳键键角为120°,每个碳原子都结合着3个碳原子,碳原子采取sp2杂化,3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子,所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键。层与层之间是依靠分子间作用力(即范德华力)相连接的。
(2)同周期金属元素的熔点随原子序数增加,熔点由高到低的顺序是Al>Na>Mg,所以C错。
(3)①由图I可以看出晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为=12,由图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为3+6+3=12,故答案为:12;12;
②B原子都含有3个共价单键,所以采用sp2杂化;
③CaF2属于离子晶体,Cu 属于金属晶体,H3BO3属于分子晶体,不同类型晶体熔沸点判断一般来说按照原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体,H3BO3属于分子晶体,晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力。
(4)晶胞中碳原子个数按照顶点8个×+面心6个×+体心3个×1=8个
假设晶胞的边长为acm 晶胞的体积为a3 cm3, 晶体中最近的两个碳原子之间的距离为a/4.
ρ·a3/8=12/NA.a3=(8×1/2)/ρ·NA.所以a=
考点:考查考查晶体的类型、熔点、沸点的比较、晶胞中微粒数目、微粒间距离的计算。
下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是
A.SiO2晶体结构中,每个Si原子与2个O原子直接相连 |
B.通常状况下,60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数) |
C.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子 |
D.1 mol金刚石含4 mol C—C键 |
现有5种固态物质:氯化钠、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811 ℃,硬度较大,易溶于水,水溶液或熔融态时均能导电 | | |
(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 | | |
(12分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,
具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们
的晶体结构如图所示。
(1)关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。
A.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大 |
B.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软 |
C.两种晶体中B-N键均为共价键 |
D.两种晶体均为分子晶体 |
(3)立方相氮化硼晶体,硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km在古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
(4)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 molNH4BF4含有 mol配位键。
通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)。SiC____________Si;SiCl4____________SiO2。
(2)下图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)该反应的反应热ΔH=________ kJ·mol-1。
下列说法正确的是
A.在101kPa下,1g物质完全燃烧所放出的热量叫该物质的热值,单位为kJ?mol-1 |
B.某放热反应在其它条件不变时,加入催化剂后反应放出的热量会减少 |
C.一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的 |
D.若一个反应的焓变ΔH=a kJ?mol-1,则其逆反应ΔH= |
金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。据此,试判断在100kPa压强下,下列说法正确的是( )
A.金刚石比石墨稳定 | B.石墨转化为金刚石属于化学变化 |
C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 | D.石墨和金刚石是碳元素的同位素 |
将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是( )。
A.基本构成微粒种类 |
B.晶体中最小重复结构单元的种类 |
C.微观粒子的密堆积种类 |
D.晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类 |