【化学up】高考化学全国版+ 结构与性质 03 考点二 晶体的性质(学生版)+讲义
展开【知识清单】
一、四种常见晶体类型的比较
二、晶体类型与物质类别
三、物质熔沸点比较
物质沸点高低是由构成物质质点间作用力大小决定的。物质质点间作用力包括分子间作用力和各种化学键。
1、不同类型晶体熔、沸点比较
晶体> 晶体> 晶体
2、同一类型晶体熔、沸点比较
(1)原子晶体:原子晶体间键长越 、键能越 ,共价键越稳定,物质熔、沸点越 ,反之越低。如:金刚石(C—C) 晶体硅(Si—Si)。
(2)离子晶体:离子晶体中阴、阳离子半径越 ,电荷数越 ,则离子键越强,熔、沸点越 ,反之越低。如KCl KBr。
(3)分子晶体:分子晶体分子间作用力越 ,物质的熔、沸点越高,反之越低。
①因为氢键>范德华力,所以存在分子间氢键的物质沸点 于只存在范德华力的物质。如:乙醇
氯乙烷;H2O HF NH3。而分子内氢键会使熔沸点 。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越 ,分子间作用力越强,物质的熔、沸点越高。如:CH4 SiH4 GeH4 SnH4。
③两者的相对分子质量相同(或相近),分子极性 ,熔、沸点高
(4)金属晶体
①一般而言,金属元素的原子半径越 ,金属键越强。
②一般而言,金属原子的价层电子数越 ,金属键越强。
四、物质硬度
物质硬度也是由构成物质质点间作用力大小决定的。比较方式与熔点相同。
例1、完成下列问题
(1)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸 B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,熔融态时能导电,可溶于水 D.固态、熔融态时均不导电,熔点为3 500 ℃
试推断它们可能的晶体类型:A.________;D.________。
(2)下图所示的物质结构中,请填写虚线所表示的作用力(离子键、共价键、范德华力、氢键),若以上作用力都不是填“无”。
A.________;B.________;C.________;D.__________;E._________;F.________;G.____________。
例2、按要求回答下列问题
(1)金刚石的熔点比NaCl高,原因是 。
(2)SiO2的熔点比CO2高,原因是 。
(3)NH3的沸点比PH3高,原因是 。
(4)CO2比CS2的熔、沸点低,原因是 。
(5)CO比N2的熔、沸点高,原因是 。
(6)的沸点比高,原因是 。
(7)Si单质比化合物SiC的熔点低,理由是 。
(8)ZnO和ZnS的晶体结构相似,熔点较高的是ZnO,理由是 。
(9)FeO的熔点小于Fe2O3的熔点,原因是 。
(10)从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的硬度依次下降,理由是 。
【跟踪练习】
1、下列性质适合于离子晶体的是( )
A、熔点1070℃,易溶于水,水溶液能导电 B、熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
C、能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃ D、熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97 g/cm3
2、下列有关晶体类型的判断正确的是( )
3、下列说法错误的是( )
A.只含分子的晶体一定是分子晶体 B.碘晶体升华时破坏了共价键
C.几乎所有的酸都属于分子晶体 D.稀有气体中只含原子,但稀有气体的晶体属于分子晶体
4、(2022·天津卷)下列物质沸点的比较,正确的是( )
A. B.HF>HCl C.H2S>H2Se D.
5、(2021·天津,2)下列各组物质的晶体类型相同的是( )
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
6、如图是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素,分子中所有原子的最外层电子都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是( )
A、该化合物的化学式是Al2Cl6 B、该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
C、该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电 D、该化合物中存在共价键,且不含有非极性共价键
7、已知:NaF的熔点993 ℃、MgF2的熔点1 261 ℃。下列分析错误的是( )
A.NaF和MgF2均由阴、阳离子构成
B.离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱
C.NaF中的离子键比MgF2中的弱
D.MgF2的摩尔质量比NaF的大,所以MgF2熔点高
8、根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是( )
A.SiCl4是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体
C.AlCl3是分子晶体,加热能升华 D.金刚石中的C—C比晶体硅中的Si—Si弱
9、按要求回答问题
(1)[2021·浙江6月选考,26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表:
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是______________________________________________。
(2)(2020·新课标Ⅱ)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是____________。
(3)(2019·新课标Ⅰ) 一些氧化物的熔点如下表所示:
解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。
(4)(2019·新课标Ⅱ)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是________________________。
(5)(2019·新课标Ⅲ)苯胺()的晶体类型是__________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是___________。
10、按要求回答问题
(1)FeF3具有较高的熔点(高于1 000 ℃),其化学键类型是________,FeBr3的相对分子质量大于FeF3,但其熔点只有200 ℃,原因是__________________________________。
(2)已知:K2O的熔点为770 ℃,Na2O的熔点为1 275 ℃,二者的晶体类型均为____________,K2O的熔点低于Na2O的原因是________________________________________。
(3)已知氨(NH3,熔点:-77.8 ℃、沸点:-33.5 ℃),联氨(N2H4,熔点:2 ℃、沸点:113.5 ℃),解释其熔、沸点高低的主要原因:______________________________________________________。
(4)已知氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是________(填化学式),其理由是________________。
(5)S位于周期表中第________族,该族元素氢化物中,H2Te比H2S沸点高的原因是________,H2O比H2Te沸点高的原因是___________________________________。
(6)第ⅡA族金属碳酸盐分解温度如下:
分解温度为什么越来越高?_________________________________________。类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
构成微粒
微粒间的相互作用力
硬度
较
很
有的很大,有的很小
较
熔、沸点
较
很
有的很高,有的很低
较
溶解性
相似相溶
难溶于一般溶剂
一般不溶于水,少数与水反应
大多易溶于水等极性溶剂
导电、导热性
一般是绝缘体,熔融状态也不导电,溶于水后有的导电
一般不具有导电性,个别为半导体
电和热的良导体
晶体不导电,水溶液或熔融态导电
只有分子晶体有分子式,其他晶体是化学式。
晶体类型
物质类别
共价晶体
①某些非金属单质,如晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等。
②某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等
③某些氧化物,如二氧化硅(SiO2)等
分子晶体
①所有非金属氢化物,如H2O、NH3、CH4等
②部分非金属单质,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等
③部分非金属氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2、SO3等
④几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等
⑤绝大多数有机物,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等
离子晶体
含活泼金属或NH4+的化合物。
A
SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃
共价晶体
B
B:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大
金属晶体
C
锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,晶体导电
共价晶体
D
FeCl3:熔点282 ℃,易溶于水,也易溶于有机溶剂
分子晶体
AlCl3
SiCl4
晶体硼
金刚石
晶体硅
熔点/℃
190
-68
2 300
>3 550
1 415
沸点/℃
178
57
2 550
4 827
2 355
金刚石
碳化硅
晶体硅
熔点/℃
>3 550
2 600
1 415
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
﹣24.12
38.3
155
氧化物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔点/°C
1570
2800
23.8
−75.5
物质
BeCO3
MgCO3
CaCO3
SrCO3
BaCO3
分解温度
100 ℃
540 ℃
960 ℃
1 289 ℃
1 360 ℃
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