志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第二节分子晶体与共价晶体 课后·训练提升 基础巩固 1.下列关于分子晶体的说法正确的是( A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B.在分子晶体中一定存在共价键 C.冰和Br2都是分子晶体 D.稀有气体不能形成分子晶体 答案c 解析分子晶体的稳定性与化学键有关，共价键越强，稳定性越大，而分子间作用力只影响物质的熔、 沸点，A项错误。稀有气体形成的分子晶体，不含有共价键，B项错误。冰和B2都是由分子构成的分 子晶体，C项正确。稀有气体的构成粒子是分子，能形成分子晶体，D项错误。 2.如果分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将采取密堆积，原因是分子晶体中()。 A.范德华力无方向性和饱和性 B晶胞中的构成粒子是原子 C.化学键是共价键 D.三者都是 含案A 解析分子晶体中分子间以范德华力结合在一起时，由于范德华力没有方向性和饱和性，所以分子在堆 积成晶体时将采取分子密堆积，A项正确。 3.干冰熔点很低是由于()。 A.CO2是非极性分子 B.C一O的键能很小 C.CO2化学性质不活泼 D.CO2分子间的作用力较弱 答案D 解析肝冰熔化时破坏的是分子间作用力。 4.根据下列有关晶体性质的描述，判断其中可能属于分子晶体的是( A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B.能溶于CS2,熔点112.8℃，沸点444.6℃
1 第二节 分子晶体与共价晶体 课后· 基础巩固 1.下列关于分子晶体的说法正确的是( )。 A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 B.在分子晶体中一定存在共价键 C.冰和 Br2 都是分子晶体 D.稀有气体不能形成分子晶体 答案:C 解析:分子晶体的稳定性与化学键有关,共价键越强,稳定性越大,而分子间作用力只影响物质的熔、 沸点,A 项错误。稀有气体形成的分子晶体,不含有共价键,B 项错误。冰和 Br2 都是由分子构成的分 子晶体,C 项正确。稀有气体的构成粒子是分子,能形成分子晶体,D 项错误。 2.如果分子间作用力只是范德华力,则该分子晶体将采取密堆积,原因是分子晶体中( )。 A.范德华力无方向性和饱和性 B.晶胞中的构成粒子是原子 C.化学键是共价键 D.三者都是 答案:A 解析:分子晶体中分子间以范德华力结合在一起时,由于范德华力没有方向性和饱和性,所以分子在堆 积成晶体时将采取分子密堆积,A 项正确。 3.干冰熔点很低是由于( )。 A.CO2 是非极性分子 B.C O 的键能很小 C.CO2 化学性质不活泼 D.CO2 分子间的作用力较弱 答案:D 解析:干冰熔化时破坏的是分子间作用力。 4.根据下列有关晶体性质的描述,判断其中可能属于分子晶体的是( )。 A.熔点 1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电 B.能溶于 CS2,熔点 112.8 ℃,沸点 444.6 ℃
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org C.熔点1400℃，可作半导体材料，难溶于水 D.熔点97.81℃，质软，导电，密度为0.97gcm3 答案B 解析份子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小：极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极 性溶剂：分子晶体不导电，熔化时也不导电。 5.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体 的是()。 0000 ① ⑤ 6 A.①③ B.②⑤ c.⑤⑥ D.③④⑤⑥ 容案B 解析分子晶体中通常两个或两个以上的原子形成一个分子，分子中的原子不能被另一个分子共用，即 分子中不存在向外扩展或延伸的结构，从各图中可以看出②⑤不存在共用现象，最有可能是分子晶 体。 6已知干冰晶体的晶胞如图所示，在每个C02周围距离二（其中a为晶胞的棱长）的C02有()。 0o代表1个C0,分子 A.4个 B.8个 C.12个 D.6个 含案c 解析在1个品胞中处于品胞顶角处的每个C0:周国距离经的C0:即为3个面心上的C0分子，故 每个C02周围距高的C0有3x4=12个. 2
2 C.熔点 1 400 ℃,可作半导体材料,难溶于水 D.熔点 97.81 ℃,质软,导电,密度为 0.97 g·cm-3 答案:B 解析:分子晶体的主要性质有熔、沸点低,硬度小;极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极 性溶剂;分子晶体不导电,熔化时也不导电。 5.AB 型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体 的是( )。 A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥ 答案:B 解析:分子晶体中通常两个或两个以上的原子形成一个分子,分子中的原子不能被另一个分子共用,即 分子中不存在向外扩展或延伸的结构,从各图中可以看出②⑤不存在共用现象,最有可能是分子晶 体。 6.已知干冰晶体的晶胞如图所示,在每个 CO2 周围距离√2 2 a(其中 a 为晶胞的棱长)的 CO2 有( )。 A.4 个 B.8 个 C.12 个 D.6 个 答案:C 解析:在 1 个晶胞中处于晶胞顶角处的每个 CO2 周围距离√2 2 a 的 CO2 即为 3 个面心上的 CO2 分子,故 每个 CO2 周围距离√2 2 a 的 CO2 有 3×4=12 个
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 7氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的 粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是()。 A.C60和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.碘和金刚砂 含案B 解析氨化硼是由两种非金属元素组成的化合物，根据该化合物的物理性质可知其为共价晶体，粒子间 作用力为共价键。C60和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，A项不符合题意。冰和 干冰熔化时均克服的是分子间作用力，C项不符合题意。碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作 用力和共价键，D项不符合题意。 8.SO2晶体的部分结构如图所示。下列关于该晶体的说法错误的是()。 Si→ 0 A.Si原子的杂化类型为sp3 B.Si、O的原子个数比为1：4 C.Si原子数目与Si一0数目之比为1：4 D.SiO2晶体中最小环为12元环 答案B 解析i02中每个Si原子与0原子形成4个共价键，即每个Si原子上含有4个。键电子对，所以Si原 子采取$即杂化，A项正确。由二氧化硅晶体结构图可知，每个硅原子周围连有4个氧原子，每个氧原 子周围连有2个硅原子，Si、0原子个数比为1：2，B项错误。1个硅原子与4个氧原子形成4个 Si一0，C项正确。晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D项 正确。 9.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物，它是具有共价键三维骨架结构的晶体，下图是简化了 的平面示意图。下列关于这种制造光纤的材料的说法正确的是()。 3
3 7.氮化硼是一种新合成的结构材料,它是超硬、耐磨、耐高温的物质,下列各组物质熔化时所克服的 粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是( )。 A.C60 和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.碘和金刚砂 答案:B 解析:氮化硼是由两种非金属元素组成的化合物,根据该化合物的物理性质可知其为共价晶体,粒子间 作用力为共价键。C60 和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键,A 项不符合题意。冰和 干冰熔化时均克服的是分子间作用力,C 项不符合题意。碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作 用力和共价键,D 项不符合题意。 8.SiO2 晶体的部分结构如图所示。下列关于该晶体的说法错误的是( )。 A.Si 原子的杂化类型为 sp3 B.Si、O 的原子个数比为 1∶4 C.Si 原子数目与 Si—O 数目之比为 1∶4 D.SiO2 晶体中最小环为 12 元环 答案:B 解析:SiO2 中每个 Si 原子与 O 原子形成 4 个共价键,即每个 Si 原子上含有 4 个 σ 键电子对,所以 Si原 子采取 sp3 杂化, A 项正确。由二氧化硅晶体结构图可知,每个硅原子周围连有 4 个氧原子,每个氧原 子周围连有 2 个硅原子,Si、O 原子个数比为 1∶2, B 项错误。 1 个硅原子与 4 个氧原子形成 4 个 Si—O, C 项正确。晶体中最小环上含有 6 个硅原子和 6 个氧原子,所以最小环上的原子数为 12, D 项 正确。 9.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物,它是具有共价键三维骨架结构的晶体,下图是简化了 的平面示意图。下列关于这种制造光纤的材料的说法正确的是( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：4 B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：6 C这种氧化物是共价晶体 D.这种氧化物是分子晶体 客案 解析由晶体结构图可知，每个硅原子周围连有4个氧原子，每个氧原子周围连有2个硅原子，Si、0原 子个数比为1：2，A、B项错误。该晶体具有共价键三维骨架结构，是共价晶体，不是分子晶体，C项正 确，D项错误。 10.C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)SC的晶体结构与晶体硅相似，其中C原子的杂化方式为 粒子间存在的作用力 是 。SiC和晶体Si的熔点高低顺序是 (2)C、Si为同一主族的元素，C02和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O 原子间形成。键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成π键，试从原子半径大小的角度分析，其原因 是 。SiO2属于 晶体，干冰属于晶体，所以熔点：干冰（填“ 晶体硅。 (2)SiO2为共价晶体，千冰为分子晶体，所以熔，点：SiO2>千冰。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体，构成粒子均为原子，熔化时破坏共价键；干冰为分子晶 体，由分子构成，CO2分子以分子间作用力相结合
4 A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是 1∶4 B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是 1∶6 C.这种氧化物是共价晶体 D.这种氧化物是分子晶体 答案:C 解析:由晶体结构图可知,每个硅原子周围连有 4 个氧原子,每个氧原子周围连有 2 个硅原子,Si、O 原 子个数比为 1∶2, A、B 项错误。该晶体具有共价键三维骨架结构,是共价晶体,不是分子晶体,C 项正 确,D 项错误。 10.C 和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)SiC 的晶体结构与晶体硅相似,其中 C 原子的杂化方式为 ,粒子间存在的作用力 是 。SiC 和晶体 Si 的熔点高低顺序是 。 (2)C、Si 为同一主族的元素,CO2 和 SiO2 的化学式相似,但结构和性质有很大的不同。CO2 中 C 与 O 原子间形成 σ 键和 π 键,SiO2 中 Si 与 O 原子间不形成 π 键,试从原子半径大小的角度分析,其原因 是 。SiO2 属于 晶体,干冰属于 晶体,所以熔点:干冰 (填“”或“=”)SiO2。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、干冰四种晶体的构成粒子分别是 (填“原 子”“分子”或“离子”),熔化时克服的粒子间的作用力分别是 。 答案:(1)sp3 共价键 SiC>Si (2)Si 的原子半径较大,Si、O 原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成 π 键 共价 分子 晶体硅。 (2)SiO2 为共价晶体,干冰为分子晶体,所以熔点:SiO2>干冰。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体,构成粒子均为原子,熔化时破坏共价键;干冰为分子晶 体,由分子构成,CO2 分子以分子间作用力相结合
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 11.单质硼有无定形体和晶体两种，参考下表数据： 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点K >3500 1710 2573 沸点K 5100 2628 2823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 (1)晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有20个等边三角形的面 和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。通过观察图形及推算，此晶体结构单元由 个B原子组成，键角为 答案)共价晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为共价晶 体，B与C相邻且与Si处于对角线位置，也应为共价晶体 (2)1260° 解析晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体S1和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为共价晶体，B与 C相邻且与Si处于对角线位置，也应为共价晶体。每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶 点完全属于一个三角形的只占到每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的三角形， 国此，晶体B中这样的顶点(B原子)有×20=12个。晶体B中的三角形为正三角形，所以键角为 60°。 拓展提高 1.某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C6Si60,其结构中包含有C60和Si60。下列对该分子的 叙述中正确的是()。 A形成的晶体属于分子晶体 B.分子中Si60被包裹在C60里面 C.其摩尔质量为2400 D熔点高、硬度大 答案A 3
5 11.单质硼有无定形体和晶体两种,参考下表数据: 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点/K >3 500 1 710 2 573 沸点/K 5 100 2 628 2 823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 (1)晶体硼的晶体类型属于 晶体,理由是 。 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图),其中有 20 个等边三角形的面 和一定数目的顶点,每个顶点上各有 1 个 B 原子。通过观察图形及推算,此晶体结构单元由 个 B 原子组成,键角为 。 答案:(1)共价 晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间,而金刚石和晶体硅均为共价晶 体,B 与 C 相邻且与 Si 处于对角线位置,也应为共价晶体 (2)12 60° 解析:晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体 Si 和金刚石之间,而金刚石和晶体 Si 均为共价晶体,B 与 C 相邻且与 Si 处于对角线位置,也应为共价晶体。每个三角形的顶点被 5 个三角形所共有,所以,此顶 点完全属于一个三角形的只占到1 5 ,每个三角形中有 3 个这样的点,且晶体 B 中有 20 个这样的三角形, 因此,晶体 B 中这样的顶点(B 原子)有 3 5 ×20=12 个。晶体 B 中的三角形为正三角形,所以键角为 60°。 拓展提高 1.某研究所合成了一种球形分子,它的分子式为 C60Si60,其结构中包含有 C60 和 Si60。下列对该分子的 叙述中正确的是( )。 A.形成的晶体属于分子晶体 B.分子中 Si60 被包裹在 C60 里面 C.其摩尔质量为 2 400 D.熔点高、硬度大 答案:A
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 解析球形分子的分子式为C60Si60,其结构中包含有C60和Si60,该物质的晶体是由C60分子和Si60分 子构成的，属于分子晶体，A项正确。Si原子的半径大于C原子，所以Si一Si的键长比C一C的键长长 分子中Si60包裹着C60,B项错误。摩尔质量的单位为gol,C项错误。C6oSi60属于分子晶体，熔，点 低、硬度小，D项错误。 2.下图所示是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有 原子的最外层电子都达到8电子稳定结构。下列说法不正确的是()。 AO BO A.该化合物的分子式是Al2C16 B.该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电 C该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体 D.该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键 答案B 解析将二聚分子变成单分子，得BA,根据两种元素都处于第三周期，可知BA:可能是PC5或ACL, 而在PC1中所有原子已达稳定结构，不可能形成二聚分子，故只可能是A1C1,则该化合物的分子式是 A2C6,故A项正确。该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只有极性共 价键，在熔融状态下不能导电，固态时形成的晶体是分子晶体，故B项错误，C、D项正确。 3冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图所示。下列有关冰晶胞的说法正确的是 ()。 金刚石晶胞 A冰晶胞内水分子间以共价键结合 B.每个冰晶胞平均含有4个水分子 C水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种 D.实验测得冰中氢键的作用力为18.5 kJ-mol-1,而冰的熔化热为5.0kJmo,这说明冰熔化成水时，氢 键部分被破坏 答案p 6
6 解析:球形分子的分子式为 C60Si60,其结构中包含有 C60 和 Si60,该物质的晶体是由 C60 分子和 Si60分 子构成的,属于分子晶体,A 项正确。Si 原子的半径大于 C 原子,所以 Si—Si的键长比 C—C 的键长长, 分子中 Si60 包裹着 C60,B 项错误。摩尔质量的单位为 g·mol-1 ,C 项错误。C60Si60属于分子晶体,熔点 低、硬度小,D 项错误。 2.下图所示是某无机化合物的二聚分子,该分子中 A、B 两种元素都是第三周期的元素,分子中所有 原子的最外层电子都达到 8 电子稳定结构。下列说法不正确的是( )。 A.该化合物的分子式是 Al2Cl6 B.该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电 C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体 D.该化合物中不存在离子键,也不含有非极性共价键 答案:B 解析:将二聚分子变成单分子,得 BA3,根据两种元素都处于第三周期,可知 BA3 可能是 PCl3 或 AlCl3, 而在 PCl3 中所有原子已达稳定结构,不可能形成二聚分子,故只可能是 AlCl3,则该化合物的分子式是 Al2Cl6,故 A 项正确。该化合物是无机化合物的二聚分子,属于共价化合物,不存在离子键,只有极性共 价键,在熔融状态下不能导电,固态时形成的晶体是分子晶体,故 B 项错误,C、D 项正确。 3.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,如图所示。下列有关冰晶胞的说法正确的是 ( )。 金刚石晶胞 A.冰晶胞内水分子间以共价键结合 B.每个冰晶胞平均含有 4 个水分子 C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是 σ 键的一种 D.实验测得冰中氢键的作用力为 18.5 kJ·mol-1 ,而冰的熔化热为 5.0 kJ·mol-1 ,这说明冰熔化成水时,氢 键部分被破坏 答案:D
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 解析水分子内存在共价键，水分子间为分子间作用力，冰晶胞中水分子间作用力主要是氢键，A项错 误。冰晶胞结构与金刚石相似，可将金刚石晶胞图中小球皆看成水分子，所以冰晶胞中含有水分子数 为4+8×合+6×8，B项错误。水分子间的氢键具有方向性和饱和性，氢键属于分子间作用力，不属于化 学键，C项错误。冰中氢键的作用力为18.5 kJ-mol-,而冰的熔化热为5.0kJmo,说明冰熔化为液态 水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍存在氢键，D项正确。 4.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形 成自然界中最硬的共价晶体。下列叙述错误的是()。 A.WX4是天然气的主要成分 B.固体X2Y是分子晶体 C.ZW是共价晶体 D.ZY2的水溶液俗称水玻璃 答案D 解析经分析可知X为H,Y为O,Z为Si,W为C,则WX为CH,是天然气的主要成分，A项正确。XY 为HO,固态时为分子晶体，B项正确。ZW为SiC,为共价晶体，C项正确。ZY2为SiO2,NSiO3的水溶 液俗称水玻璃，D项错误。 5金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有共价键三维骨架结构的共 价晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不 相邻的四个顶角上（如图中的小立方体）。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子 数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置( A.12,大立方体的12条棱的中点 B.8,大立方体的8个顶角 C.6,大立方体的6个面的中心 D.14,大立方体的8个顶角和6个面的中心 答案A 解析与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12 个。如图所示： 7
7 解析:水分子内存在共价键,水分子间为分子间作用力,冰晶胞中水分子间作用力主要是氢键, A 项错 误。冰晶胞结构与金刚石相似,可将金刚石晶胞图中小球皆看成水分子,所以冰晶胞中含有水分子数 为 4+8× 1 8 +6× 1 2 =8, B 项错误。水分子间的氢键具有方向性和饱和性,氢键属于分子间作用力,不属于化 学键, C 项错误。冰中氢键的作用力为 18.5 kJ·mol-1 ,而冰的熔化热为 5.0 kJ·mol-1 ,说明冰熔化为液态 水时只是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍存在氢键, D 项正确。 4.X 是核外电子数最少的元素,Y 是地壳中含量最丰富的元素,Z 在地壳中的含量仅次于 Y,W 可以形 成自然界中最硬的共价晶体。下列叙述错误的是( )。 A.WX4 是天然气的主要成分 B.固体 X2Y 是分子晶体 C.ZW 是共价晶体 D.ZY2 的水溶液俗称水玻璃 答案:D 解析:经分析可知 X 为 H,Y 为 O,Z 为 Si,W 为 C,则 WX4 为 CH4,是天然气的主要成分,A 项正确。X2Y 为 H2O,固态时为分子晶体,B 项正确。ZW 为 SiC,为共价晶体,C 项正确。ZY2 为 SiO2,Na2SiO3 的水溶 液俗称水玻璃,D 项错误。 5.金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有共价键三维骨架结构的共 价晶体。在立方体中,若一碳原子位于立方体体心,则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不 相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)。请问,图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子 数为多少,它们分别位于大立方体的什么位置( )。 A.12,大立方体的 12 条棱的中点 B.8,大立方体的 8 个顶角 C.6,大立方体的 6 个面的中心 D.14,大立方体的 8 个顶角和 6 个面的中心 答案:A 解析:与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的 12 条棱的中点,共 12 个。如图所示:
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 6.氮化铝(AN)是一种重要的功能材料，如下面流程图所示，以三乙基铝[(C2H5)3AI]和氨为原料，采用溶 胶一凝胶法可合成AN。 C2Hs AIN (C2Hs)3A ]NH; HC2一A-NH 400C C2Hs C2H6 中间体 请回答下列问题。 (I)基态N原子的电子排布式为 H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为。 (2)中间体分子中采取s即3杂化的原子有 (3)在C2H6分子中，存在下列作用中的 (填序号)。 ①σ键②π键③极性键④非极性键 (4)AIN的晶体结构与金刚石类似，AIN晶体中 AI一N一AI键角为 ;AIN晶胞中含有个Al原子；若AIN的密度为dgcm3,阿伏加德罗 常数的值为Na,则AIN晶胞的棱长为 cm。 客案1)1s22s22p2 N>C>H (2)C、A1、N (3)①③④ (4)109°28 3164 dNA 解析4)AIN的晶体结构与金刚石类似，A1与4个N呈正四面体结构，则AIN晶体中A一N一A键角 为109°28，金刚石结构中含有8个碳原子，而AIN晶体是Al、N交替，则存在4个A1和4个N,1个 AIN晶胞中存在4个AIN;设AIN晶胞棱长为acm,AIN的密度为dgcm3,阿伏加德罗常数的值为 ,则有x dNA dNA 挑战创新 有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E<Q<T<X<Z。E、Q、T三种元素的基态原子具 有相同的能层和能级，且h(E)<1(T<(Q),其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态。X为周期表 8
8 6.氮化铝(AlN)是一种重要的功能材料,如下面流程图所示,以三乙基铝[(C2H5)3Al]和氨为原料,采用溶 胶—凝胶法可合成 AlN。 请回答下列问题。 (1)基态 N 原子的电子排布式为 ,H、C、N 三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 (2)中间体分子中采取 sp3 杂化的原子有 。 (3)在 C2H6 分子中,存在下列作用中的 (填序号)。 ①σ 键 ②π 键 ③极性键 ④非极性键 (4)AlN 的晶体结构与金刚石类似,AlN 晶体中 Al—N—Al 键角为 ;AlN 晶胞中含有 个 Al 原子;若 AlN 的密度为 d g·cm-3 ,阿伏加德罗 常数的值为 NA,则 AlN 晶胞的棱长为 cm。 答案:(1)1s22s22p3 N>C>H (2)C、Al、N (3)①③④ (4)109°28' 4 √ 164 𝑑𝑁A 3 解析:(4)AlN 的晶体结构与金刚石类似,Al 与 4 个 N 呈正四面体结构,则 AlN 晶体中 Al—N—Al 键角 为 109°28';金刚石结构中含有 8 个碳原子,而 AlN 晶体是 Al、N 交替,则存在 4 个 Al 和 4 个 N,1 个 AlN 晶胞中存在 4 个 AlN;设 AlN 晶胞棱长为 a cm,AlN 的密度为 d g·cm-3 ,阿伏加德罗常数的值为 NA,则有 d= 4×41 𝑎3𝑁A ,a=√ 4×41 𝑑𝑁A 3 = √ 164 𝑑𝑁A 3 。 挑战创新 有 E、Q、T、X、Z 五种前四周期元素,原子序数 E<Q<T<X<Z。E、Q、T 三种元素的基态原子具 有相同的能层和能级,且 I1(E)<I1(T)<I1(Q),其中基态 Q 原子的 2p轨道处于半充满状态。X 为周期表
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题（答题时如需表示具体元素，请用 相应的元素符号)： (1)基态Z原子的核外电子排布式为 (2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因 有 0 (3)化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如下图，则甲的化学式为 (4)化合物乙的晶胞如下图，乙由E、Q两种元素组成，其硬度超过金刚石。 ①乙的晶体类型为 其硬度超过金刚石的原因 是 ②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为 窨案1)1s22s22p3s23p3d4s2 (2)这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键(3)KO2 (4)①共价晶体C一N的键长小于C一C的键长，C一N的键能大于C一C的键能②sp 解析由题意知，E、Q、T、X、Z五种元素分别为C、N、O、K、Ni。 (1)基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p3s23p63d4s2。 (2)Q的简单氢化物NH极易溶于T的简单氢化物HO,其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、 分子之间能形成氢键。 (3)由化合物甲的晶胞可知，甲的化学式为KO2。 (4)①由化合物乙的晶胞可知，乙的化学式为C3N4,属于共价晶体，其硬度超过金刚石的原因是C一N 的键长小于C一C的键长，C一N的键能大于C一C的键能。②CN4晶体中C、N两种元素原子的杂 化方式均为$p杂化。 9
9 前四周期中电负性最小的元素,Z 的原子序数为 28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用 相应的元素符号): (1)基态 Z 原子的核外电子排布式为 。 (2)Q 的简单氢化物极易溶于 T 的简单氢化物,其主要原因 有 。 (3)化合物甲由 T、X 两元素组成,其晶胞如下图,则甲的化学式为 。 (4)化合物乙的晶胞如下图,乙由 E、Q 两种元素组成,其硬度超过金刚石。 ①乙的晶体类型为 ,其硬度超过金刚石的原因 是 。 ②乙的晶体中 E、Q 两种元素原子的杂化方式均为 。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d84s2 (2)这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键 (3)KO2 (4)①共价晶体 C—N 的键长小于 C—C 的键长,C—N 的键能大于 C—C 的键能 ②sp3 解析:由题意知,E、Q、T、X、Z 五种元素分别为 C、N、O、K、Ni。 (1)基态 Ni 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2。 (2)Q 的简单氢化物 NH3 极易溶于 T 的简单氢化物 H2O,其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、 分子之间能形成氢键。 (3)由化合物甲的晶胞可知,甲的化学式为 KO2。 (4)①由化合物乙的晶胞可知,乙的化学式为 C3N4,属于共价晶体,其硬度超过金刚石的原因是 C—N 的键长小于 C—C 的键长,C—N 的键能大于 C—C 的键能。②C3N4 晶体中 C、N 两种元素原子的杂 化方式均为 sp3 杂化