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文檔簡介
第九章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第31講物質(zhì)的聚集狀態(tài)常見晶體類型
【高考考向預(yù)測】
物質(zhì)聚集狀態(tài)涵蓋固液氣及等離子體、液晶等形態(tài),四類典型晶體分別依據(jù)微粒作用力、排布結(jié)
構(gòu)區(qū)分,結(jié)合熔沸點、硬度、導(dǎo)電性等性質(zhì)鑒別類別;近三年屬于結(jié)構(gòu)模塊常規(guī)考點,選擇填空高頻
考查,難度適中:預(yù)測2027年側(cè)重晶體類型判定、性質(zhì)規(guī)律對比,結(jié)合微粒作用力分析物理性質(zhì)差
異,也會融合晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)簡單計算綜合命題。
【雙基自測?明考向】
1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)、晶體與非晶體正誤判斷,正確的打“,錯誤的打“X”。
(1)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體()
(2)晶體有自范性但排列無序()
(3)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有三種:氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)()
(4)晶體和非晶體最大的區(qū)別在于是否有固定的熔點()
(5)在物質(zhì)的三態(tài)相互轉(zhuǎn)化過程中只是分子間距離發(fā)生了變化()
(6)晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列()
(7)晶體X射線衍射實瞼可以用于鍵長、鍵角和晶體結(jié)構(gòu)的測定()
⑻等離子體和離子液體都具有良好的導(dǎo)也性()
(9)液晶態(tài)是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)()
(10)液晶態(tài)是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài),既具有液體的流動性,又在某些物理性質(zhì)方面具有類
似晶體的各向異性()
(11)缺角的NaCl晶體在飽和Na。溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊()
【答案】(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)V(7)7(8)J(9)V(10)V(11)7
2.常見晶體類型正誤判斷,正確的打“J”,錯誤的打“X”。
(l)SiO2是共價晶體,晶體中不含離子鍵成分()
(2)由于石墨晶體導(dǎo)電,所以它是全屬晶體()
(3)石墨的導(dǎo)電只能沿石墨平面的方向進行()
(4)AbO3含有金屬元素,屬于離子晶體()
(5)由原子構(gòu)成的晶體一定是共價晶體()
(6)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子()
(7)分子晶體中都含有共價健()
(8)干冰升華時,碳氧共價鍵被破壞()
⑼共價晶體的熔點一定比金屬晶體的高()
(10)碳有三種同素異形體:金剛石、石墨和CfiO,其熔點由高到低的順序為C6O>金剛石,石墨()
(11)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低()
(12)金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體()
(13)干冰升華和SiCh晶體熔化時,克服粒子間作用力的類型不相同()
(14)冰中包含的作用力有范德華力、氫鍵和共價鍵()
(15)三氟化鐵常溫下為固體,?端點307.6℃,沸點315℃,在300℃以上易升華,據(jù)此判斷三氯化鐵晶
體是分子晶體()
(16)BaN3H“無機苯)的結(jié)構(gòu)與苯美似,其熔點主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能()
【答案】(1)X(2)X⑶J(4)X(5)X⑹J⑺X(8)X(9)X(10)X(11)X(12)X
(13)V(14)7(15)J(16)X
考點一物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體
1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)
物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),還有晶態(tài)、非晶態(tài)以及介乎晶態(tài)和小晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、
液晶態(tài)等。
2.等離子體、液晶和離子液體
類別構(gòu)成或存在狀態(tài)特性
等離由電子、陽離子和電中性粒子組成
具有良好的導(dǎo)電性和流動性
子體的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體
具有液體的流動性、黏度、形變性等,又具有
液晶介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)
類似晶體的各向異性
離子
大多數(shù)含有體積很大的陰、陽離子難揮發(fā),良好的導(dǎo)電性,可作溶劑和催化劑
液體
3.晶體與非晶體
⑴晶體與非晶體的比較
晶體非晶體
結(jié)構(gòu)特征原子在三維空間里呈周期性仃序排列原子排列相對無序
自范性魚無
性質(zhì)特征熔點固定不固定
異同表現(xiàn)各向異性各向同性
區(qū)別間接方法看是否有固定熔點
方法科學(xué)方法對固體進行X射線衍射實驗
(2)得到品體的途徑
①熔融態(tài)物質(zhì)凝固;
②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華):
③溶質(zhì)從溶液中析出。
4.晶體結(jié)構(gòu)的測定
(I)測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀。在晶體的X射線衍射實驗中,當(dāng)單一波長X射線
通過晶體時,X射線和晶體中的電子相互作用,會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的衍射峰。
⑵由衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的信息包括晶胞形狀和大小、分r或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的
對稱類型、原子在品胞里的數(shù)目和位置等。
考點二常見晶體類型
1.四種常見晶體類型的比較
類型
比較'分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體
金屬陽離子、自由
構(gòu)成微粒分子原子陰、陽離子
電子
微粒間的相互
范德華力(某些含氫鍵)共價鍵金屬鍵離子鍵
作用力
有的很大,有的很
硬度較小很大較大
小
有的很高,有的很
熔、沸點較低很高較高
低
一般不溶于水,少大多易溶于水等極
溶解性相似相溶難溶于一般溶劑
數(shù)與水反應(yīng)性溶劑
一般不導(dǎo)電,部分溶于一般不具有導(dǎo)電晶體不導(dǎo)電,水溶
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性電和熱的良導(dǎo)體
水時導(dǎo)電性,個別為半導(dǎo)體液或熔融態(tài)導(dǎo)電
2.過渡晶體與混合型晶體
⑴過渡晶體:純粹的分子晶體、共價晶體、離子晶體和金屬晶體四種典型晶體是不多的,大多數(shù)
晶體是它們之間的過渡晶體。人們通常把偏向離子晶體的過渡晶體當(dāng)作邕王晶體來處理,把偏向
共價晶體的過渡晶體當(dāng)作些優(yōu)晶體來處理。
⑵混合型晶體
石墨晶體中,既有共價鍵,又有類似金屬鍵的作用力,還有范德華力,屬于混合型晶體。
【考點突破?明方向】
1.2024年1月,我國自主研制的AG60E電動飛機成功首飛。AG60E采用了SiC電控系統(tǒng),SiC晶
體屬于()
A.分子晶體B.金屬晶體
C.離子晶體D.共價晶體
【答案】D
【解析】SiC中的Si和C以共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),和金剛石結(jié)構(gòu)相似,SiC屬于共價晶體,
故選D。
2.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(C)數(shù)據(jù):
A組B組C組D組
金剛石:3550Li:181HF:-83NaCl:801
硅晶體:1410Na:98HCI:-115KCI:770
硼晶體:2300K:64HBr:-89RbCl:715
二氧化硅:1723Rb:39HI:-51CsCl:645
(1)A組屬于晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是。
(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號)。
①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性
(3)C組中HF熔點反常是由于o
(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號)。
①硬度小②水溶液能導(dǎo)出③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電
【答案】⑴共價共價鍵(2)①②?④
(3)HF分子間能形成氫鍵,其熔化時消耗的能量更多(4)②?
【解析】(1)A組熔點很高,為共價晶體,是由原子通過共價健形成的。(2)B組為金屬晶體,具有①②
③④四條共性。(3)HF分子間能形成氫鍵,故其熔點反常。(4)D組屬于離子晶體,具有②④兩條性質(zhì)。
考點三常見的晶體結(jié)構(gòu)模型
1.典型的分子晶體——干冰和冰
干冰的結(jié)構(gòu)模型(晶胞)冰的結(jié)構(gòu)模型
(1)干冰晶體中,每個C02分子周圍等距且緊鄰的C02分子有個。
⑵冰晶體中,每個水分子與相鄰的生個水分子以氫健相連接.含1molFLO的冰中.最多可形成2
mol氫鍵。
2.典型的共價晶體——金剛石和二氧化硅
金剛石二氧化硅金剛石的晶胞
金剛石和二氧化硅結(jié)構(gòu)特點分析比較
①碳原子采取企雜化,鍵角為109。28'
②每個碳原子與周圍緊鄰的4個碳原子以共價鍵結(jié)合成正四面體結(jié)
構(gòu),向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
金剛石③最小碳環(huán)由6個碳原子組成,每個碳原子被11個六元環(huán)共用
④金剛石晶胞的每個項魚和面也均有1個C原子,晶胞內(nèi)部有生個C
原子,內(nèi)部的c原子在晶胞體對角線的;處,每個金剛石晶胞中含有
&個C原子
①Si原子采取sp3雜化,正四面體內(nèi)0—Si—0鍵角為109。28,
②每個Si原子與2個O原子形成4個共價鍵,Si原子位于正四面體
的中心,O原子位于正四面體的頂角,同時每個O原子被2個硅氧正
二氧化硅
四面體共用,晶體中Si原子與O原子個數(shù)比為1:2
③最小環(huán)上有個原子,包括色個。原子和9個Si原子
@1molSiO?晶體中含Si—O數(shù)目為皿
3.典型的離子晶體——NaCKCsCl、CaF2
?Na*OCr
(l)NaCl型:在晶體中,每個Na+同時吸引至個C「,每個C「同時吸引&個Na+,配位數(shù)為0。每個
晶胞含生個Na+和生個CIo
⑵CsCl型:在晶體中,每個C「吸引區(qū)個Cs+,每個Cs+吸引9個cr,配位數(shù)為上
(3)CaF2型:在晶體中,每個CP吸引區(qū)個匕每個F■吸引生個Ca2+,每個晶胞含生個Ca?+、區(qū)個
S知識拓展
晶格能
(1)定義
1mol離子晶體完全氣化為氣態(tài)陰、陽離子所吸收的能量,單位:kJ-molL
(2)意義:晶格能越大,表示離子鍵越強,離子晶體越穩(wěn)定,溶、沸點越高。
(3)影響因素
①離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越大。
②離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。
【考點突破?明方向】
1.金剛石和石墨是碳元索形成的兩種單質(zhì),下列說法正確的是()
A.金剛石和石墨晶體中最小的環(huán)均含有6個碳原子
B.金剛石中每個C原子連接4個六元環(huán),石墨中每個C原子連接3個六元環(huán)
C.金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2
D.金剛石中碳原子數(shù)與C-C數(shù)之比為1:4,而石墨中碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為1:3
【答案】A
【解析】金剛石中每個C原子連接12個六元環(huán),石墨中每個C原子連接3個六元環(huán),B項錯誤;金剛
石中碳原子采取sp3雜化,而石墨中碳原子采取sp?雜化,C項錯誤;金剛石中每個碳原子與周圍4個
碳原子形成共價鍵,而每個共價鍵為2個碳原子所共有,則每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為4>^-2,
故碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為I:2:石墨晶體中每個碳原子與周圍3個碳原子形成共價錠,同樣可求
得每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為3XZ=L5,故碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為2:3,D項錯誤。
2
2.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法不正確的是()
A.在NaCI晶體中,距C「最近的Na+形成正八面體
B.在CaF?晶體中,每個晶胞平均含有4個Ca2+
C.冰品體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結(jié)構(gòu)
D.該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF
【答案】D
【解析】氟化鈣晶胞中,Ca2+位于頂角和面心,數(shù)目為8xi+6x1=4,故B正確;氣態(tài)團簇分子不同
于晶胞,氣態(tài)團簇分子中含有4個E原子、4個F原子,則分子式為E4F4或F4E4,故D錯誤。
3.(2025?北京東城模擬)干冰(固態(tài)二氧化碳)在-78℃時可直接升華為氣體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,
下列說法不正確的是()
A.CO2中的C為沖2雜化
B.每個品胞中含有4個CO2分子
C.每個CO2分子周圍有12個緊鄰CO2分子
D.干冰升華時需克服分子間作用力
【答案】A
【解析】二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數(shù)為2止詈=2,孤電子對數(shù)為0,C原子的雜化方式為
sp雜化,故A錯誤:由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂角和而心的二氧化碳分子數(shù)為8XL+6XL=4,故
B正確:晶胞中位于頂角的二氧化碳與位于面心的二氧化碳距離最近,則每個二氧化碳分子周圍有12
個緊鄰的二氧化碳分子,故C正確;干冰屬于分子晶體,所以干冰升華時需要克服分子間作用力,故
D正確。
4.已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大的硬度,且原子間以單鍵結(jié)合。下列有關(guān)C3N4晶體的說
法錯誤的是()
N?
A.C3N4晶體與金剛石都屬于共價晶體
B.C3N4晶體中C—N的鍵長比金剛石中的C—C的鍵長長
C.C3N4晶體中每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子
D.C3N4晶體中只含有C-N極性共價鍵,不含非極性共價鍵
【答案】B
【解析】C3N4晶體具有比金剛石更大的硬度,則C3N4晶體的硬度很大,是共價晶體,故A正確;因
N的原子半徑比C的原子半徑小,則C3N4晶體中,C—N的鍵長比金剛石中C—C的鍵長要短,故B
錯誤;原子間均以單鍵結(jié)合,則C3N4晶體中每個C原子連接4個N原子,而每個N原子連接3個C
原子,故C正確;C3N4晶體中只含有C—N極性共價鍵,不合非極性共價鍵,故D正確。
【真題再現(xiàn)?明考向】
1.(2024.天津,4)我國學(xué)者在碳化硅(SiC)表面制備出超高遷移率半導(dǎo)體外延石墨烯。下列說法正確的
是()
A.SiC是離子化合物
B.SiC晶體的熔點高、硬度大
C.核素2c的質(zhì)子數(shù)為8
D.石墨烯屬于烯好:
【答案】B
【解析】SiC晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,屬于共價晶體,熔點高、硬度大,A錯誤、B正確;C元素為6
號元素,故核素"C的質(zhì)子數(shù)為6,C錯誤;石墨烯是碳元素構(gòu)成的單質(zhì),不屬于飾煌,D錯誤。
2.(2025?河北,8)化學(xué)研究應(yīng)當(dāng)注重宏觀與微觀相結(jié)合。下列宏觀現(xiàn)象與微觀解釋不符的是()
選項宏觀現(xiàn)象微觀解釋
氮氣穩(wěn)定存在于自然氮分子中存在氮氮三鍵,斷開該共價鍵需
A
界中要較多的能量
苯不能使澳的CCL溶
B苯分子中碳原子形成了穩(wěn)定的大兀鍵
液褪色
天然水晶軍現(xiàn)多面體
C原子在三維空間里呈周期性有序排列
外形
氯化鈉晶體熔點高于離子晶體中離子所帶電荷數(shù)越少,離子半
D
氯化鋁晶體徑越大,離子晶體熔點越低
【答案】D
【解析】用分子中存在氟氟三位,鍵能較大,斷開該共價鍵需要較多的能量,A正確;苯因大兀鍵結(jié)
構(gòu)穩(wěn)定,難以與澳發(fā)生加成反應(yīng),B正確;水晶的規(guī)則外形是由原子在三維空間里周期性有序排列而
成,C正確;NaCl為離子晶體,含有離子鍵,而AlCb為分子晶體,分子間為范德華力,故熔點:
NaCl>AlCl3,D錯誤。
3.(2024?山東,9)由O、F、I組成化學(xué)式為IOF的化合物,能體現(xiàn)其成鍵結(jié)構(gòu)的片段如圖所示。下列
說法正確的是()
A.圖中。代表F原子
B.該化合物中存在過氧鍵
C.該化合物中I原子存在孤電子對
D.該化合物中所有碘氧鍵鍵長相等
【答案】C
【解析】圖中能形成兩個共價鍵的是氯原子,白色的小球代表0原子,形成一個共價鍵的是氟原子,
灰包的小球代表F原子,A不正確;根據(jù)該化合物結(jié)構(gòu)片段和化學(xué)式,利用均攤法逆推,圖中未畫出
的與。原子連接的2個原子只能是I原子,因此,該化合物中不存在過氧鍵,B不正確;由圖分析可
知,該化合物有I一O單鍵和1—0雙鍵,I原子的價層電子對數(shù)為5,有一個孤電子對,C正確;該化
合物中既存在L—0單鍵,又存在1=0雙鍵,單鍵和雙鍵的鍵長是不相等的,D不正確。
4.(2024?貴州,8)我國科學(xué)家首次合成了化合物國(2,2,2-cryp【川K@Au12sb20]。其陰離子
[K@AU12sb2(產(chǎn)為全金屬富勒烯(結(jié)構(gòu)如圖),具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是
()
OSb
OAu
OK
A.富勒烯C60是分子品體
B.圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內(nèi)
C.全金屬富勒烯和富勒烯Co互為同素異形體
D.睇(Sb)位于第五周期第VA族,則其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25P3
【答案】C
【解析】富勒烯C&)是由C&)分子通過范德華力結(jié)合形成的分子晶體,A正確;由圖可知,中心K+周
圍的Au原子共形成二十面,上、中、下層分別有5、10、5個面,B正確;全金屬富勒飾中含有三種
元素,不是碳元素的單質(zhì),與富勒烯C時不互為同素異形體,C錯誤。
【限時訓(xùn)練】
(40分鐘)
(1~13題,每小題6分)
1.(2022?湖北,7)C6o在高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢▽?dǎo)電性、高硬度的非晶態(tài)碳玻璃。下列關(guān)于該碳
玻璃的說法錯誤的是()
A.具有自范性
B.與C60互為同素異形體
C.含有sp3雜化的碳原子
D.化學(xué)性質(zhì)與金剛石有差異
【答案】A
【解析】碳玻璃為非晶態(tài),所鼠沒有自范性,A錯誤;碳玻滴和C60均是由碳元素形成的不同單質(zhì),
所以互為同素異形體,B正確;金剛石與碳玻璃互為同素異形體,性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上,
化學(xué)性質(zhì)上也有差異,D正確。
2.(2024.山東,4)下列物質(zhì)均為共價晶體且成鍵結(jié)構(gòu)相似,其中熔點最低的是()
A.金剛石(C)B.單晶硅(Si)
C.金剛砂(SiC)D.氮化硼(BN,立方相)
【答案】B
【解析】四種物質(zhì)都為共價晶體,結(jié)構(gòu)相似,則原子半徑越大,鍵長越長,被能越小,塔、沸點越低,
在這幾種晶體中,鍵長Si—Si>SiY>B—N>CY,所以熔點最低的為單晶硅。
3.下列有關(guān)物質(zhì)聚集狀態(tài)的說法不正確的是()
A.金屬鉛晶體顆粒小至納米級時熔點會下降
B.離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)
C.氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場激發(fā)下,分子發(fā)生電離產(chǎn)生也子利陽離子,這種由電子和陽離子組
成的物質(zhì)聚集體為等離子體
D.將晶體加熱到熔點至澄清點之間的物質(zhì)狀態(tài)稱為液晶,液晶可分為熱致液晶和溶致液晶
【答案】C
【解析】納米晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與較大尺寸的晶體有所不同,納米級金屬鉛晶體熱穩(wěn)定性降低,從而
在加熱時更容易達到熔化狀態(tài),其熔點更低,故A正確;離于液體是熔點低于或稍高于室溫的高子化
合物,故其是由熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì),故B正確;氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場激
發(fā)下,分子發(fā)生分解,產(chǎn)生電子和陽離子,這種由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性
的物質(zhì)聚集體稱為等離子體,故C錯誤。
4.下列物質(zhì)所屬晶體類型均正確的一組是()
選項ABCD
共價品體石墨生石灰碳化硅金剛石
分子晶體冰固態(tài)氨氯化鈉干冰
離子晶體氮化鋁食鹽明明小蘇打
金屬晶體銅青銅鋁鐵
【答案】D
【解析】石墨屬于混合型晶體,鼠化鋁屬于共價晶體,故A錯誤;生石灰為CaO,屬于離子晶體,故
B錯誤;款化飽為離子晶體,故C錯誤。
5.下列有關(guān)晶體類型的判斷正確的是()
ASih:熔點120.5℃,沸點287.5℃共價晶體
BB:熔點23()()℃,沸點2550℃,硬度大金屬晶體
CSb:熔點630.74°C,沸點1750°C,晶體導(dǎo)電共價晶體
DFeCh:熔點307.6C,易溶于水,也易溶于有機溶劑分子晶體
【答案】D
6.下列有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)的敘述錯誤的是()
A.金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,最小的環(huán)上有6個碳原子
B.分子晶體熔化時,不破壞共價鍵;共價晶體熔化時,破壞共價鍵
C.在金屬銅的晶體中,由于存在自由電子,因此銅能導(dǎo)電
D.在氯化鈉晶體中,每個氯離子周圍距離最近且相等的氯離子有8個
【答案】D
【解析】B項,分子晶體熔化時只是狀態(tài)發(fā)生變化,沒有化學(xué)鍵的斷裂,只破壞分子間作用力,共價
晶體的構(gòu)成微粒是原子,熔化時共價鍵被破壞,正確;C項,金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)
成的,在通電條件下,自由電子的定向移動使得金屬晶體能導(dǎo)電,正確;D項,氯化艷晶體的晶胞結(jié)
』‘小』°c,_
構(gòu)如圖所示,由里可知,每個氯離子周圍距離最近且相等的氯離子有6個,錯誤。
7.觀察下列模型并結(jié)合信息,判斷有關(guān)說法錯誤的是()
瑪瑙分子
FCSO4-7H2OS8HCN
結(jié)構(gòu)
模型金
示意圖
A.瑪瑙屬于共價晶體,且兩原子個數(shù)比為2:1
B.FeSOQH?。結(jié)構(gòu)中鍵角1、2、3由大到小的順序:3>1>2
C.固態(tài)S8中S原子為sp2雜化
D.HCN的結(jié)構(gòu)式為HY三N
【答案】C
【解析】瑪瑙的主要成分是SiO2,屬于共價晶體,且兩原子個數(shù)比為2:1,A正確;鍵角3是SOV
中鏈角,SO;一為正四面體形結(jié)構(gòu),鍵角為109。28]鍵角1與鍵角2都是水分子中的鍵角,水分子中O
采取sp3雜化,但是由于鍵角2所示水中O上有孤電子對,錠角1所示水中O上的孤電子對提供出來
形成配位鍵,導(dǎo)致鍵由1比鍵角2大,故鍵旃1、2、3由大到小的順序:3>1>2,故B正確;固態(tài)S8
中S原子形成了2個共價鍵,還有2個孤電子對,故采取sp'雜化,故C錯誤。
8.(2025?北京海淀模擬)SiOz氣凝膠材料疏松多孔,具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可用丁?航天器、新能源汽車電
池的隔熱和阻燃。SiCh氣凝膠的結(jié)構(gòu)示意圖如下。下列說法不正確的是()
表示鏈延長
A.SiCh晶體屬于共價晶體
B.SiCh晶體具有較高的硬度和熔點
C.SiCh氣凝膠材料的密度大于SiCh晶體的
D.兩種物質(zhì)中均有Si、O原子間的。鍵
【答案】C
【解析】SiCh是原子間通過共價鍵形成的晶體,屬于共價晶體,具有較高的硬度和熔點,A、B正確;
SiO?氣凝膠材料硫松多孔,密度小于SiCh晶體的,C錯誤;兩種物質(zhì)中Si、O原子間均存在SiOo
鍵,D正確。
9.下列物質(zhì)的有關(guān)敘述正確的是])
碳納米管
A.它們的物理性質(zhì)相同
B.它們充分燃燒后的產(chǎn)物相同
C.石墨能導(dǎo)電,故屬于金屬品體
D.Cg分子中僅含。鍵
【答案】B
【解析】同素異形體的物理性質(zhì)不相同,A錯誤:組成元素都為碳元素,充分燃燒的產(chǎn)物都為CO2,
B正確;石墨能導(dǎo)電,但石墨屬于混合型晶體,C錯誤;C60分子中含°鍵和兀鍵,D錯誤。
10.鋁的鹵化物A1X3(X=Cl、Br、I)氣態(tài)時以AI2X6雙聚形態(tài)存在,下列說法錯誤的是()
性質(zhì)A1F3AlChAlBnA1I3
熔點/℃104()192.497.8189.4
沸點/℃127218()265382
A.AIF3晶體類型與其他三種不同
B.lmolAl2c16中所含配位鍵數(shù)E為4NA
C.AI2X6中AkX原子價電子層均滿足8c-結(jié)構(gòu)
D.AlCh熔點高于A1B門的原因是C1的電負性大于Br,具有一定離子晶體特征
【答案】B
【解析】A1F3為離子晶體,其他三種為分子晶體,A正確;每個A1與周圍的三個C1共用一對電子,
與另一個C1形成配位鍵,故10101人12。6中所含配位鍵數(shù)目為2必,Al、X原子均滿足8電子結(jié)構(gòu),B
錯誤,C正確。
11.磷元素有臼磷、紅磷等單質(zhì),白磷(P。結(jié)構(gòu)及晶胞如圖所示,白磷和紅磷轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式為
xP4(s,白磷)=4PKs,紅磷)A^<0o下列說法正確的是()
A.P4屬于共價晶體
B.白磷中的P—P—P夾角為109。28'
C.白磷晶胞中,P—P的作用弱于P4的分子間作用力
D.白磷(s)和紅磷⑸在Oz(g)中充分燃燒生成等量P2O5(S),白磷放出的熱量更多
【答案】D
【解析】P』屬「分子晶體,故A錯誤;白磷分子為五四面體形結(jié)構(gòu),分子中的P—P—P鍵角為GO。,
故B錯誤;P—P的作用遠大于P』的分子間作用力,故C錯誤;從題中可知,相等質(zhì)量的白磷能量高
于紅磷,白磷和紅磷在氧氣中充分燃燒生成等量的PzCMs),白磷放出的能量更多,故D正確。
12.觀察下列模型,判斷下列說法錯誤的是()
金剛石碳化硅二氧化硅石墨烯C(,o
A.原子數(shù)相同的金剛石和碳化硅,共價鍵個數(shù)之比為1:2
B.SiCh晶體中Si和Si—0個數(shù)比為1:4
C.石墨烯中碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2:1
DC#晶體堆積屬于分子密堆積
【答案】A
【解析】金剛石和碳化硅都是共價晶體,在晶體中每個C原子或Si原子與相鄰的4個原子形成共價
健,每個共價鍵為2個原子所共有,因此若晶體中含有1mol原子,則物質(zhì)含有共價鍵的數(shù)目是2NA,
故原子數(shù)相同的金剛石和碳化硅共價鍵個數(shù)之比為1:1,A錯誤;在SiCh晶體中,每個Si原子與相
鄰的4個O原子形成Si—O,故Si原子與Si—O個數(shù)比為1:4,B正確;在石墨烯中,每個C原子為
相邠的3個六元環(huán)所共有,則在六元環(huán)中含有的C原子數(shù)為6X:=2,因此石墨煒中碳原子和六元環(huán)個
數(shù)比為2:1,C正確;CM分子之間只有范德華力,所以晶體是分子密堆積,D正確。
13.[2026?長春模擬)石墨可作鋰離子電池的負極材料。充電時:Li+嵌入石墨層間,當(dāng)嵌入最大量Li+時,
晶體部分結(jié)構(gòu)的俯視示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是()
A.石墨屬于混合型晶體
B.lmol石墨中含有1.5mol共價鍵
C.石墨晶體中,層間存在化學(xué)鍵和范德華力
D.如圖中,C與Li+的個數(shù)比是6:1
【答案】C
【解析】在石墨晶體中,一個碳原子連接三個共價鍵,而每個共價鍵被兩個碳原子共用,所以每個碳
原子對應(yīng)1.5個共價鍵,所以Imol石墨中含有1.5mol共價健,故B正確;石墨晶體中,層間不存在
化學(xué)鍵,故C錯誤;根據(jù)均攤原則,每個碳環(huán)實標(biāo)占用2個碳原子,每個鋰離子占用碳環(huán)是1+6義呆3
個,題圖中Li\C個數(shù)比為1:6,故D正確。
14.(14分)下表給出了三組物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)數(shù)據(jù):
A組(熔C組(晶格能/
B組(沸點/℃)
點/℃)kJ-mol'1)
金剛石:
CH.OH:T2NaCl:a
3550
-r—i?pi
右壁:CH3cH2cH2cH2OH:
NaBr:b
3850117.6
碳化硅:
CH3CH2OCH2CH3:34.5MgO:c
Ti
回答下列問題:
(DA組中的碳化硅屬于晶體,碳化硅的熔點。(填“大于”“小于”或“等于")3
550,石墨熔點高于金剛石的原因是。
(2)判斷B組中甲醇沸點石的范圍(填字母)。
a.>117.6b.34.5-117.6c.<34.5
(3)CH3cH2cH2cH20H的沸點遠大于CH3cH20cH2cH3,原因是。
(4)C組物質(zhì)晶體中微粒之間的作用力名稱是o
【答案】(1)共價小于石墨中碳碳之間除存在。鍵,還存在大兀鍵,石墨中碳碳鍵的鋌長短于金剛
石,鍵能更大,熔點更高(2)b
⑶CH3cH2cH2cH20H能形成分子間氫鍵,乙醛不能(4)離子鍵
15.(8分)(1)[2020?全國卷H,35(2)]Ti的四鹵化合物熔點如下表所示,TiF,熔點高于其他三種鹵化物,
自TiCL至TiL熔點依次升高,原因是。
化合物
TiF4TiCl4TiBi-4Til4
熔點/℃377-24.1238.3155
(2)[2020?山東,17(1)(2)節(jié)選]CdSnAsz是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:
①Sn為IVA族元素,單質(zhì)Sn與干燥CL反應(yīng)生成SnCk常溫常壓下SnCh為無色液體,SnCL空間構(gòu)
型為,其固體的晶體類型為。
②N%、PH3、AsFh的沸點由高到低的順序為(填化學(xué)式)。
【答案】(l)TiF4為離子晶體,烙點高,其他三種均為分子晶玲,隨相對分子質(zhì)量的增大,分子間作用
力逐漸增大,熔點逐漸升高(2)①正四面體形分子晶體②N%、AsFh、PH3
【解析】(2)①Sn最外層有4個電子,與4個C1形成4個。鍵,因此SnCL的空間構(gòu)型為正四面體形;
由題給信息知SnCL常溫常壓下為液體,說明SnCl4的熔點較低,所以其固體的晶體類型為分子晶體。
②NH3、P%、AsH3均為分子晶體,N%分子間存在氫鍵,因此沸點高于P%、ASH3:As%的相對分
P%,AsFhP%,N%As%
子質(zhì)量大于因此的沸點高于即三者沸點由高到低的順序為、、PH3O
答題規(guī)范4晶體熔、沸點比較及歸因分析
1.不同類型晶體熔、沸點比較
答題模板:XXX為XXX晶體,而XXX為XXX晶體。
例1(1)金剛石的熔點比NaCl高,原因是金剛石是共價晶體,而NaCI是離子晶體。
(2)SiO>的熔點比CO?高,原因是SiCh是共價晶體,而CCh是分子晶體。
2.同類型晶體熔、沸點比較
(1)分子晶體
答題模板:
①同為分子晶體,XXX存在氫鍵,而XXX僅存在較弱的范德華力。
②同為分子晶體,XXX的相對分子質(zhì)量大,范德華力強,熔、沸點高。
③同為分子晶體,兩者的相對分子質(zhì)量相同(或相近),XXX的極性大,熔、沸點高。
④同為分子晶體,XXX形成分子間氫鍵,而XXX形成的則是分子內(nèi)氫鍵,分子間氫鍵會使熔、
沸點升高。
例2(1)NH3的沸點比PH3高,原因是同為分子晶體,NH3分子間存在較強的氫鍵,而PH3分子間僅
存在較弱的范德華力。
(2)CCh比CS2的熔、沸點低,原因是同為分子晶體,CS2的相對分廣質(zhì)曷大,范德華力強,熔、沸點
局C
(3)CO比Nz的熔、沸點高,原因是同為分子晶體,兩者相對分子質(zhì)量相同,CO的極性大,熔、沸點
高°
(2)共價晶體
答題模板:同為共價晶體,XXX晶體的鍵長短,鍵能大,熔、沸點高。
例3Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點低,理由是晶體硅與SiC均屬于共價晶體,晶體硅中的SiSi比SiC
中Si—C的鍵長長,鍵能小,所以熔點低。
(3)離子晶體
答題模板:
①陰、陽離子電荷數(shù)相等,則看陰、陽離子半徑:
同為離子晶體,R"(或M")半徑小于X"一(或N"),故XXX晶體離子鍵強(或晶格能大),熔、沸點
IRJc
②陰離子(或陽離子)電荷數(shù)不相等,陰離子(或陽離子)半徑不相同:
同為離子晶體,R”-(或M")半徑小于X"(或N"),R"-(或M")電荷數(shù)大于X"(或N"),故XXX晶
體離子鍵強(或品格能大),熔、沸點高。
例4(l)ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似,熔點較高的是ZnO,理由是ZnO和ZnS同屬于離子晶體,例
半徑小于S%故ZnO離子鍵強(或品格能大),熔點高。
(2)FeO的熔點小于Fe2O3的熔點,原因是同為離子晶體,F(xiàn)e?+半徑比Fe3+大,所帶電荷數(shù)也小于■Fe3+,
FeO的離了鍵(或晶格能)比氏2。3弱(或小),故FeO的熔點較低。
■規(guī)范精練
“2023?全國乙卷,35(2)]已知?些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表:
物質(zhì)熔點/℃
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