第三节 原子晶体
1.下列晶体中不属于原子晶体的是( )
A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶
2.下列晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是( )
A.SO2与SiO2 B.CO2与H2O2 C.金刚石与HCl D.CCl4与SiC
3.下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )
A.原子晶体硬度通常比分子晶体大 B.原子晶体的熔沸点较高
C.分子晶体中有的水溶液能导电 D.金刚石、水晶和干冰都属于原子晶体
4.下列说法正确的是( )
A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体
5.最近,美国LawreceLiremore国家实验室(LLNL)的V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体说法正确的是( )
A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C.CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质
D.在CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子与2个C原子相结合
6.下列各组物质中,熔点由高到低的是( )
A.H2O、H2S、H2Se B.GeH4、SiH4、CH4
C.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3 D.晶体硅、碳化硅、金刚石
7.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空间网状结构的原子晶体。在立方体中,若一碳原子位于立方体中心,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(如下图中的小立方体)。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
8.某原子晶体A,其空间结构中的一部分如图所示。A与某物质B反应生成C,其实质是在每个A—A键中插入一个B原子,则C的化学式为( )
A.AB B.A5B4 C.AB2 D.A2B5
9.科学家发现C60分子由60个碳原子构成,它的形状像足球(图丙),含有
键,因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管,是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子(图丁),图甲、图乙分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体,它们在物理性质上存在较大的差异,其原因是 。
(2)同条件下,足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时,化学性质活泼性的比较为足球烯比石墨 (填“活泼”“一样活泼”或“更不活泼”),理由是 。
(3)由图中石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中,每个正六边形平均所占有的C原子数与C—C键数之比为 。
(4)在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有 个碳原子 (填数字),每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是 (填角度)。
(5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广,除较经济的制氢方法尚未完全解决外,还需解决H2的贮存问题,上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是 。
10.金刚石和金刚砂(SiC)具有相似的晶体结构,在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以单键相结合。试回答下列问题。
(1)金刚砂属于 晶体。金刚砂熔点比金刚石熔点 。
(2)在金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合 个碳原子,键角是 。
(3)金刚砂的结构中含有由共价键形成的原子环,其中最小的环上有 个硅原子。
1.:A 2. B 3. D 4. B 5. D 6. B 7. A 8. C
9. (1)碳原子排列方式不同 (2)活泼 足球烯含有
键容易加成
(3)2∶3 (4)6 109°28'(或109.5°) (5)碳纳米管
10. (1)原子 低 (2)4 109°28' (3)3
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