晶體結構與性質教案(四)

【晶體模擬試題】 1、下列的晶體中，化學鍵種類相同，晶體類型也相同的是（ ） A. SO2與SiO2  B. CO2與H2O  C. C與HCl  D. CCl4與SiC 2、碳化硅SiC的一種晶體具有類似金剛石的結構，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石  ②晶體硅  ③碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是（ ） A. ①③② B. ②③①  C. ③①②  D. ②①③ 3、1999年美國《科學》雜志報道：在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷中不正確的是（ ） A. 原子晶體干冰有很高的熔點、沸點，有很大的硬度 B. 原子晶體干冰易氣化，可用作制冷材料 C. 原子晶體干冰的硬度大，可用作耐磨材料 D. 每摩爾原子晶體干冰中含4molC—O鍵 4. 下列晶體中不屬于原子晶體的是（ ） A. 干冰  B. 金剛砂 C. 金剛石  D. 水晶 5. 在金剛石的網狀結構中，含有共價鍵形成的碳原子環，其中最小的環上，碳原子數是（ ） A. 2個 B. 3個 C. 4個  D. 6個  6. 下列各物質中，按熔點由低到高排列正確的是（ ） A. O2、I2、Hg B. CO2、K、SiO2  C. Na、K、Rb   D. SiC、NaCl、SO2 7. 下列各晶體中任意一個原子都被相鄰的4個原子所包圍，以共價鍵結合成正四面體結構，并向空間伸展成網狀結構的是（  ） A. 甲烷  B. 石墨  C. 晶體硅 D. 水晶 8. 在x mol石英晶體中，含有的Si—O鍵數是（ ） A. x mol B. 2x mol  C. 3 x mol  D. 4x mol 9. 固體熔化時，必須破壞非極性共價鍵的是（ ） A. 冰  B. 晶體硅  C. 溴 D. 二氧化硅 10. 石墨晶體是層狀結構，在每一層內；每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結合，如下圖是其晶體結構的俯視圖，則圖中7個六元環完全占有的碳原子數是（  ） A. 10個  B. 18個 C. 24個  D. 14個 11. 下圖所示是晶體結構中具有代表性的最小重復單元（晶胞）的排列方式，其對應的化學式正確的是（圖中：○—X，●—Y，×—Z）（  ） 12. 最近發現一種由鈦（Ti）原子和碳原子構成的氣態團簇分子，分子模型如圖所示，其中圓圈表示鈦原子，黑點表示碳原子，則它的化學式為（  ） A. TiC　　 B. C. 　D. 13. 美國《科學》雜志評選的2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山學院大學教授秋光純發現的金屬間化合物硼化鎂超導轉變溫度高達39K，該金屬間化合物的晶體結構如下圖，則它的化學式為（ ） A. MgB B. Mg2B  C. MgB2  D. Mg2B3 14. 碘元素有多種價態，可以形成多種含氧陰離子IχOyn-。由2個IO62-正八面體共用一個面形成的IχOyn-的化學式為（  ） A. I2O94-  B. I2O106- C. I2O118-  D. I2O1210- 15. 石墨是層狀晶體，每一層內碳原子排列成正六邊形，一個個正六邊形排列成平面的網狀結構。如果將每對相鄰的原子間的化學鍵看成是一個化學鍵，則石墨晶體每一層內碳原子數與碳碳化學鍵數之比是（  ） A. 1∶1  B. 1∶2 C. 1∶3  D. 2∶3 16. 在金剛石的網狀結構中，含有由共價鍵形成的碳原子環，其中最小的環上有___（填數字）個碳原子，每個碳原子上的任意兩個C—C鍵的夾角都是_____（填角度）。 17. 二氧化硅晶體是立體的網狀結構。其晶體模型如下圖所示。認真觀察晶體模型并回答下列問題： （1）二氧化硅晶體中最小的環為  元環。 （2）每個硅原子為  個最小環共有。 （3）每個最小環平均擁有  個氧原子。 18. 下圖為高溫超導領域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單位。 （1）在該物質的晶體結構中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子、鈣離子各有 、 個。 （2）該晶體結構中，元素氧、鈦、鈣的離子個數比是 。該物質的化學式可表示為  。 （3）若鈣、鈦、氧三元素的相對質量分別為a，b，c，晶體結構圖中正方體邊長（鈦原子之間的距離）為dnm（1nm=10-9m），則該晶體的密度為 g/cm3。 19. 有A、B、C、D四種元素，A元素的氣態氫化物分子式為RH4，其中R的質量分數為75%，該元素核內有6個中子，能與B形成AB2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9％，核內質子數和中子數相等，C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物。   （1）A元素的一種無色透明的單質，名稱叫______，其晶體類型是______。   （2）B的氫化物的電子式為______，屬______分子。（極性或非極性）   （3）A和B形成化合物的分子空間構型為____，屬___分子，其晶體類型是_ ，俗名______。 （4）C元素位于周期表中第______周期______族，A、C、D三元素的最高價氧化物的水化物按酸性由強到弱的順序排列（用分子式表示）______。   （5）C和D的化合物溶于水后滴入過量KOH，現象是______，離子方程式______。 20. 1996年諾貝爾化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家。C60分子是形如球狀的多面體（如圖），該結構的建立基于以下考慮： （1） C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；（2） C60分子只含有五邊形； （3）多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系，遵循歐拉定理：頂點數＋面數－棱邊數 ＝ 2。據上所述，可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形，C60分子所含的雙鍵數為30。請回答下列問題： （1）固體C60與金剛石相比較，熔點較高者應是_____，理由是：________。 （2）試估計C60跟F2在一定條件下，能否發生反應生成C60F60（填“可能”或“不可能”）___________，并簡述其理由：_______________________________。 （3）通過計算，確定C60分子所含單鍵數。 （4）C70分子也制得，它的分子結構模型可以與C60同樣考慮而推知。通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目。   【試題答案】 1. B    2. A  3. B D  4. A 5. D   6. B    7. C   8. B 9. B 10. D 11. BC  12. D   13. C 14. A 15. D 16. 6  109°28′（或109.5°） 17. （1）12 （2）12  （3）1 18. （1）6  8 （2）3:1:1  （3）   19. （1）金剛石；原子晶體 （2）極性 （3）直線型分子；非極性；分子晶體；干冰 （4）3；ⅢA；HClO4＞H2CO3＞H3AlO3 （5）先有白色沉淀，滴入過量KOH時白色沉淀消失。 Al3++3OH－=Al（OH）3↓ Al（OH）3+OH－=AlO2—+2H2O 20. （1）金剛石  金剛石屬原子晶體，而固體C60不是，故金剛石熔點較高。（答出“金剛石屬原子晶體”即給分）  （2）可能  因C60分子中含30個雙鍵，與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60 （只要指出“C60含30個雙鍵”即給分，但答“因C60含有雙鍵”不給分）  （3）通過計算，確定C60分子所含單鍵數。依題意，C60分子形成的化學鍵為：，也可以由歐拉定理計算鍵數（即棱邊數）：60＋（12＋20）－2 ＝ 90，C60分子所含單鍵數為：90－30＝60。（答“2×30（雙鍵數）＝60”即給分）  （4）設C70分子中五邊形數為x，六邊形數為y。依題意可得方程組： 解得：C70分子中所含五邊形數為五邊形數x＝12，六邊形數為：六邊形數y＝25。

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