(新课改省份专用)2020版高考化学一轮复习第五章第四节晶体结构与性质学案(含解析) 联系客服

发布时间 : 星期六 文章(新课改省份专用)2020版高考化学一轮复习第五章第四节晶体结构与性质学案(含解析)更新完毕开始阅读2bbd9dad66ec102de2bd960590c69ec3d4bbdb2b

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①离子晶体水溶液及熔化时能导电。②共价晶体一般为非导体。③分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要指酸和非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。④金属晶体是电的良导体。

(5)依据硬度和机械性能判断

①离子晶体硬度较大或硬而脆。②共价晶体硬度大。③分子晶体硬度小且较脆。④金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。

7.下列物质的熔点高低顺序正确的是( ) A.金刚石>碳化硅>晶体硅 B.氧化铝>氯化钾>氯化钠 C.H2O>NH3>PH3>AsH3 D.生铁>Na>纯铁

解析:选A 键能:C—C>Si—C>Si—Si,键能越大,物质的熔点越高,A正确;因为Na的离子半径比K小,NaCl的离子键强于KCl,故NaCl晶体的熔点高于KCl晶体,B错误;PH3和AsH3中不存在氢键,其熔点高低与范德华力有关,而相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔点越高,故PH3的熔点低于AsH3,C错误;纯铁的熔点高于生铁(合金),钠的熔点最低,D错误。

8.下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是( ) A.CaO与CO2 B.NaCl与HCl C.SiC与SiO2 D.Cl2与I2

解析:选C A项,CaO是离子化合物,熔化时断裂离子键,而CO2在固态时是分子晶体,熔化时破坏的是范德华力,与化学键无关;B项,NaCl是离子化合物,熔化时断裂离子键,而HCl在固态时是分子晶体,熔化时破坏的是范德华力,与化学键无关;C项,SiC和SiO2都是共价晶体,熔化时断裂的是共价键,与化学键有关;D项,Cl2和I2在固态时都是分子晶体,熔化时破坏的是范德华力,与化学键无关。

9.(2019·成都模拟)几组物质的熔点(℃)数据如表所示:

A组熔点/℃ 金刚石:>3 550 硅晶体:1 410 硼晶体:2 300 二氧化硅:1 732 据此回答下列问题: (1)①由表格中数据可知,A组中物质的熔点普遍偏高,A组物质属于________晶体,其

B组熔点/℃ Li:181 Na:98 K:64 Rb:39 C组熔点/℃ HF:-83 HCl:-115 HBr:-89 HI:-51 D组熔点/℃ NaCl KCl RbCl MgO:2 800 +

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熔化时克服的粒子间作用力是______________;②二氧化硅的熔点高于硅晶体,原因是 ________________________________________________________________________。

(2)B组晶体中存在的作用力是________,其共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电 ③导热 ④具有延展性

(3)C组中HF的熔点反常是由于________________________________。 (4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电

(5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为__________________,MgO晶体的熔点高于其他三者,其原因是_______________________________________________。

解析:(5)晶格能与离子所带电荷数和离子半径有关,所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。

答案:(1)①共价 共价键 ②Si—O键的键长小于Si—Si键的,SiO2的键能大 (2)金属键 ①②③④

(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多

(4)②④ (5)NaCl>KCl>RbCl MgO为离子晶体,离子所带电荷数越多,半径越小,熔点越高

10.(1)(2017·全国卷Ⅰ)K和Cr属于同一周期, 且核外最外层电子构型相同,但金属

K

Cr

____________________________________________。

(2)(2017·全国卷Ⅲ)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为________________________,原因是________________________________________________________________________。

(3)(2016·全国卷Ⅲ)GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是________________________________________________________________________。

(4)(2015·全国卷Ⅱ)单质氧有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是________________________________________________________________________。

答案:(1)K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱

(2)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多,CO2和H2均为非极性分子,CO2的相对分子质量较大,范德华力较大

(3)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体 (4)O3 O3相对分子质量较大,范德华力大

11.(1)Na2SO4的熔点为884 ℃,NaNO3的熔点为307 ℃,Na2SO4熔点更高的原因是 ________________________________________________________________________。

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(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似,金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为______________(填化学式)。

(3)如表所示是一组物质的沸点数据: 有机物 相对分子质量 沸点/℃ 甲醇(CH3OH) 32 64.7 丙烯(CH3CH==CH2) 42 -47.7 一氟甲烷(CH3F) 34 -78.2 甲醇相对分子质量较小,沸点却高于其他两种物质的原因是________________________。

解析:(1)由于Na2SO4和NaNO3均为离子晶体,SO4所带电荷比NO3的多,故Na2SO4熔点较高。(2)金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)均是共价晶体,原子半径:CSiC>Si。(3)由于甲醇分子间存在氢键,从而导致甲醇沸点高。

答案:(1)Na2SO4和NaNO3均为离子晶体,SO4所带电荷比NO3的多,故熔点较高 (2)C>SiC>Si (3)甲醇分子间存在氢键 [归纳拓展]

“两角度”比较晶体熔、沸点的高低

(1)不同类型晶体熔、沸点的比较

①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体。

②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。 (2)同种类型晶体熔、沸点的比较 ①共价晶体

原子半径越小、键长越短、键能越大,物质的熔、沸点越高,如熔点:金刚石>碳化硅>硅。

②离子晶体

一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,晶体的熔、沸点越高,如熔点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。

③分子晶体

a.分子间范德华力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。

b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

c.组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),其分子的极性越大,熔、沸点越高,如CH3Cl>CH3CH3。

d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④金属晶体

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金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。

考点(二) 五类常见晶体模型与晶胞计算 【精讲精练快冲关】

[知能学通]

1.典型晶体模型

(1)共价晶体(金刚石和二氧化硅)

①金刚石晶体中,每个C与另外 4个C形成共价键,C—C 键之间的夹角是109°28′,最小的环是六元环。含有1 mol C 的金刚石中,形成的共价键有 2 mol。

②SiO2晶体中,每个Si原子与 4个O成键,每个O原子与 2个硅原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是 Si原子,1 mol SiO2中含有 4 mol Si—O键。

(2)分子晶体

①干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 12个。

②冰的结构模型中,每个水分子与相邻的 4个水分子以氢链相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成 2 mol“氢键”。

(3)离子晶体

①NaCl型:在晶体中,每个Na同时吸引 6个Cl,每个Cl同时吸引 6个Na,配位数为 6。每个晶胞含 4个Na和 4个Cl。

②CsCl型:在晶体中,每个Cl吸引 8个Cs,每个Cs吸引 8个Cl,配位数为 8。

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