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文檔簡介
第九章晶體結構與性質
第31講物質的聚集狀態常見晶體類型
【高考考向預測】
物質聚集狀態涵蓋固液氣及等離子體、液晶等形態,四類典型晶體分別依據微粒作用力、排布結
構區分,結合熔沸點、硬度、導電性等性質鑒別類別;近三年屬于結構模塊常規考點,選擇填空高頻
考查,難度適中:預測2027年側重晶體類型判定、性質規律對比,結合微粒作用力分析物理性質差
異,也會融合晶體結構參數簡單計算綜合命題。
【雙基自測?明考向】
1.物質的聚集狀態、晶體與非晶體正誤判斷,正確的打“,錯誤的打“X”。
(1)凡有規則外形的固體一定是晶體()
(2)晶體有自范性但排列無序()
(3)物質的聚集狀態只有三種:氣態、液態和固態()
(4)晶體和非晶體最大的區別在于是否有固定的熔點()
(5)在物質的三態相互轉化過程中只是分子間距離發生了變化()
(6)晶體和非晶體的本質區別是晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列()
(7)晶體X射線衍射實瞼可以用于鍵長、鍵角和晶體結構的測定()
⑻等離子體和離子液體都具有良好的導也性()
(9)液晶態是物質的一種聚集狀態()
(10)液晶態是介于液態和晶態之間的物質狀態,既具有液體的流動性,又在某些物理性質方面具有類
似晶體的各向異性()
(11)缺角的NaCl晶體在飽和Na。溶液中會慢慢變為完美的立方體塊()
【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)由于石墨晶體導電,所以它是全屬晶體()
(3)石墨的導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,據此判斷三氯化鐵晶
體是分子晶體()
(16)BaN3H“無機苯)的結構與苯美似,其熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能()
【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
考點一物質的聚集狀態晶體與非晶體
1.物質的聚集狀態
物質的聚集狀態除了固態、液態、氣態,還有晶態、非晶態以及介乎晶態和小晶態之間的塑晶態、
液晶態等。
2.等離子體、液晶和離子液體
類別構成或存在狀態特性
等離由電子、陽離子和電中性粒子組成
具有良好的導電性和流動性
子體的整體上呈電中性的物質聚集體
具有液體的流動性、黏度、形變性等,又具有
液晶介于液態和晶態之間的物質狀態
類似晶體的各向異性
離子
大多數含有體積很大的陰、陽離子難揮發,良好的導電性,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
結構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
性質特征熔點固定不固定
異同表現各向異性各向同性
區別間接方法看是否有固定熔點
方法科學方法對固體進行X射線衍射實驗
(2)得到品體的途徑
①熔融態物質凝固;
②氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華):
③溶質從溶液中析出。
4.晶體結構的測定
(I)測定晶體結構最常用的儀器是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,會在記錄儀上產生分立的斑點或明銳的衍射峰。
⑵由衍射圖形獲得晶體結構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的
對稱類型、原子在品胞里的數目和位置等。
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
數與水反應性溶劑
一般不導電,部分溶于一般不具有導電晶體不導電,水溶
導電、導熱性電和熱的良導體
水時導電性,個別為半導體液或熔融態導電
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
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作邕王晶體來處理,把偏向
共價晶體的過渡晶體當作些優晶體來處理。
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,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以共價鍵結合形成空間網狀結構,和金剛石結構相似,SiC屬于共價晶體,
故選D。
2.現有幾組物質的熔點(C)數據:
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是(填序號)。
①有金屬光澤②導電性③導熱性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是(填序號)。
①硬度小②水溶液能導出③固體能導電④熔融狀態能導電
【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。
考點三常見的晶體結構模型
1.典型的分子晶體——干冰和冰
干冰的結構模型(晶胞)冰的結構模型
(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構特點分析比較
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合成正四面體結
構,向空間伸展形成空間網狀結構
金剛石③最小碳環由6個碳原子組成,每個碳原子被11個六元環共用
④金剛石晶胞的每個項魚和面也均有1個C原子,晶胞內部有生個C
原子,內部的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原子個數比為1:2
③最小環上有個原子,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「吸引區個Cs+,每個Cs+吸引9個cr,配位數為上
(3)CaF2型:在晶體中,每個CP吸引區個匕每個F■吸引生個Ca2+,每個晶胞含生個Ca?+、區個
S知識拓展
晶格能
(1)定義
1mol離子晶體完全氣化為氣態陰、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,離子晶體越穩定,溶、沸點越高。
(3)影響因素
①離子所帶電荷數:離子所帶電荷數越多,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,下列說法正確的是()
A.金剛石和石墨晶體中最小的環均含有6個碳原子
B.金剛石中每個C原子連接4個六元環,石墨中每個C原子連接3個六元環
C.金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2
D.金剛石中碳原子數與C-C數之比為1:4,而石墨中碳原子數與C—C數之比為1:3
【答案】A
【解析】金剛石中每個C原子連接12個六元環,石墨中每個C原子連接3個六元環,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為4>^-2,
故碳原子數與C—C數之比為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為3XZ=L5,故碳原子數與C—C數之比為2:3,D項錯誤。
2
2.有關晶體的結構如圖所示,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構
D.該氣態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,數目為8xi+6x1=4,故B正確;氣態團簇分子不同
于晶胞,氣態團簇分子中含有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(固態二氧化碳)在-78℃時可直接升華為氣體,其晶胞結構如圖所示,
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為2止詈=2,孤電子對數為0,C原子的雜化方式為
sp雜化,故A錯誤:由晶胞結構可知,晶胞中位于頂角和而心的二氧化碳分子數為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,且原子間以單鍵結合。下列有關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?明考向】
1.(2024.天津,4)我國學者在碳化硅(SiC)表面制備出超高遷移率半導體外延石墨烯。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的質子數為8
D.石墨烯屬于烯好:
【答案】B
【解析】SiC晶體結構與金剛石相似,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的質子數為6,C錯誤;石墨烯是碳元素構成的單質,不屬于飾煌,D錯誤。
2.(2025?河北,8)化學研究應當注重宏觀與微觀相結合。下列宏觀現象與微觀解釋不符的是()
選項宏觀現象微觀解釋
氮氣穩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定的大兀鍵
液褪色
天然水晶軍現多面體
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
構穩定,難以與澳發生加成反應,B正確;水晶的規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組成化學式為IOF的化合物,能體現其成鍵結構的片段如圖所示。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;根據該化合物結構片段和化學式,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)我國科學家首次合成了化合物國(2,2,2-cryp【川K@Au12sb20]。其陰離子
[K@AU12sb2(產為全金屬富勒烯(結構如圖),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
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,與富勒烯C時不互為同素異形體,C錯誤。
【限時訓練】
(40分鐘)
(1~13題,每小題6分)
1.(2022?湖北,7)C6o在高溫高壓下可轉變為具有一定導電性、高硬度的非晶態碳玻璃。下列關于該碳
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.化學性質與金剛石有差異
【答案】A
【解析】碳玻璃為非晶態,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,
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,性質差異主要表現在物理性質上,
化學性質上也有差異,D正確。
2.(2024.山東,4)下列物質均為共價晶體且成鍵結構相似,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】四種物質都為共價晶體,結構相似,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.下列有關物質聚集狀態的說法不正確的是()
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
C.氣態物質在高溫或者在外加電場激發下,分子發生電離產生也子利陽離子,這種由電子和陽離子組
成的物質聚集體為等離子體
D.將晶體加熱到熔點至澄清點之間的物質狀態稱為液晶,液晶可分為熱致液晶和溶致液晶
【答案】C
【解析】納米晶體的結構和性質與較大尺寸的晶體有所不同,納米級金屬鉛晶體熱穩定性降低,從而
在加熱時更容易達到熔化狀態,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,故B正確;氣態物質在高溫或者在外加電場激
發下,分子發生分解,產生電子和陽離子,這種由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性
的物質聚集體稱為等離子體,故C錯誤。
4.下列物質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.下列有關晶體結構的敘述錯誤的是()
A.金剛石的網狀結構中,最小的環上有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發生變化,沒有化學鍵的斷裂,只破壞分子間作用力,共價
晶體的構成微粒是原子,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
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電,正確;D項,氯化艷晶體的晶胞結
』‘小』°c,_
構如圖所示,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.觀察下列模型并結合信息,判斷有關說法錯誤的是()
瑪瑙分子
FCSO4-7H2OS8HCN
結構
模型金
示意圖
A.瑪瑙屬于共價晶體,且兩原子個數比為2:1
B.FeSOQH?。結構中鍵角1、2、3由大到小的順序:3>1>2
C.固態S8中S原子為sp2雜化
D.HCN的結構式為HY三N
【答案】C
【解析】瑪瑙的主要成分是SiO2,屬于共價晶體,且兩原子個數比為2:1,A正確;鍵角3是SOV
中鏈角,SO;一為正四面體形結構,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,具有三維網狀結構,可用丁?航天器、新能源汽車電
池的隔熱和阻燃。SiCh氣凝膠的結構示意圖如下。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;兩種物質中Si、O原子間均存在SiOo
鍵,D正確。
9.下列物質的有關敘述正確的是])
碳納米管
A.它們的物理性質相同
B.它們充分燃燒后的產物相同
C.石墨能導電,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不相同,A錯誤:組成元素都為碳元素,充分燃燒的產物都為CO2,
B正確;石墨能導電,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)氣態時以AI2X6雙聚形態存在,下列說法錯誤的是()
性質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E為4NA
C.AI2X6中AkX原子價電子層均滿足8c-結構
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中所含配位鍵數目為2必,Al、X原子均滿足8電子結構,B
錯誤,C正確。
11.磷元素有臼磷、紅磷等單質,白磷(P。結構及晶胞如圖所示,白磷和紅磷轉化的熱化學方程式為
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構,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.原子數相同的金剛石和碳化硅,共價鍵個數之比為1:2
B.SiCh晶體中Si和Si—0個數比為1:4
C.石墨烯中碳原子和六元環個數比為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,則物質含有共價鍵的數目是2NA,
故原子數相同的金剛石和碳化硅共價鍵個數之比為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個六元環所共有,則在六元環中含有的C原子數為6X:=2,因此石墨煒中碳原子和六元環個
數比為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,當嵌入最大量Li+時,
晶體部分結構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,層間存在化學鍵和范德華力
D.如圖中,C與Li+的個數比是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
化學鍵,故C錯誤;根據均攤原則,每個碳環實標占用2個碳原子,每個鋰離子占用碳環是1+6義呆3
個,題圖中Li\C個數比為1:6,故D正確。
14.(14分)下表給出了三組物質的相關性質數據:
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Sn與干燥CL反應生成SnCk常溫常壓下SnCh為無色液體,SnCL空間構
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的晶體結構相似,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,Fe?+半徑比Fe3+大,所帶電荷數也小于■Fe3+,
FeO的離了鍵(或晶格能)比氏2。3弱(或?。?,故FeO的熔點較低。
■規范精練
“2023?全國乙卷,35(2)]已知?些物質的熔點數據如下表:
物質熔點/℃
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