化学选择性必修2微项目 青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用优秀习题

微专题四　晶体熔、沸点的比较

1．根据物质的聚集状态

常温常压下，一般情况下，熔、沸点：固体>液体>气体。

2．根据晶体的类型

一般来说，熔、沸点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊，有的很高，如钨、铂等；有的很低，如汞、铯等。

3．同种类型晶体熔、沸点的比较规律

(1)共价晶体

比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。对于结构相似的共价晶体来说，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。如熔、沸点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。

(2)离子晶体

离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱。一般来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距越小，晶格能越大，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。

(3)分子晶体

①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：HI＞HBr＞HCl。

②组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量相近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高。如熔、沸点：CO＞N2。

③在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低。如熔、沸点：正戊烷＞异戊烷。

④具有氢键的分子晶体，与同类化合物相比，其熔、沸点反常。如熔、沸点：NH3＞AsH3＞PH3。

(4)金属晶体

金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子之间的静电作用越强，金属键越强，熔、沸点越高。如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。

例　下列各组物质的熔、沸点按由低到高的顺序排列正确的是(　　)

A．冰、干冰、氯化钠、金刚石

B．汞、氯化铝、烧碱、二氧化硅

C．NaCl、KCl、CsCl

D．H2O、H2S、H2Se、H2Te

答案　B

解析　熔、沸点：金刚石＞氯化钠＞冰＞干冰，A项错误；一般情况下，熔、沸点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，而汞在常温下为液态，氯化铝为固态，故熔、沸点：汞＜氯化铝＜烧碱＜二氧化硅，B项正确；离子晶体的熔、沸点与晶格能的大小有关，离子半径越小晶格能越大，故熔、沸点：NaCl＞KCl＞CsCl，C项错误；分子晶体的熔、沸点和分子间作用力有关，分子的相对分子质量越大分子间作用力越大，但是水中含有氢键，熔、沸点反常，故熔、沸点：H2S＜H2Se＜H2Te＜H2O，D项错误。

1．下列有关晶体性质的比较正确的是(　　)

A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅

B．沸点：NH3＞H2O＞HF

C．硬度：白磷＞冰＞二氧化硅

D．熔点：SiI4＞SiBr4＞SiCl4

答案　D

解析　金刚石、晶体硅、碳化硅都是共价晶体，在共价晶体中，键长越短，键能越大，熔点越高，由于键能：C—C键＞C—Si键＞Si—Si键，故三种晶体中熔点最高的是金刚石，熔点最低的是晶体硅，A项错误；HF、H2O、NH3都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，因为这三种晶体分子间都存在氢键，且水分子间氢键最强，氨分子间氢键最少，故水的沸点最高，氨的沸点最低，B项错误；二氧化硅是共价晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，C项错误；卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，其熔点越高，D项正确。

2．MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是(　　)

A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaO

B．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O

C．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2O

D．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO

答案　B

解析　四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，Rb＋所带电荷数少，其与O2－形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低。对Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，它们所带电荷一样多，半径Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO＞CaO＞BaO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO＞CaO＞BaO。综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O。

3．下列说法错误的是(　　)

A．卤族元素的氢化物中HF的沸点最高，是由于HF分子间存在氢键

B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低

C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键的键能大

D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关

答案　C

解析　HF分子间存在氢键，故沸点相对较高，A项正确；能形成分子间氢键的物质熔、沸点较高，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B项正确；H2O分子中的O可与周围H2O分子中的两个H原子形成两个氢键，而HF分子中的F原子只能形成一个氢键，氢键越多，沸点越高，所以H2O的沸点高，C项错误；氨气分子和水分子间形成氢键，导致氨气极易溶于水，D项正确。

4．下列各组物质中，熔点由高到低的是(　　)

A．HI、HBr、HCl、HF

B．CI4、CBr4、CCl4、CF4

C．Rb、K、Na、Li

D．、、CH3CH2CH2CH2CH3

答案　B

解析　HF分子间可以形成氢键，4种氢化物中，HF的熔点最高，A项不正确；组成和结构相似，相对分子质量越大，熔点越高，B项正确；该4种金属的价电子数目相同，原子半径减小，金属键增强，熔点升高，C项不正确；该3种烃互为同分异构体，支链越少，分子间的距离越小，范德华力越大，熔点越高，D项不正确。