资源简介

(共51张PPT)
微专题5　四类典型晶体的
比较
1.四类典型晶体的比较
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子、
自由电子 阴、阳离子
粒子间的
相互作用力 范德华力
(某些含氢键) 共价键 金属键 离子键
物
理
性
质 硬度 较小 很大 有的很大,有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高,有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等
极性溶剂
导电、导热性 一般不导电,
溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电,水溶
液或熔融态导电
熔化时键的变化 不破坏化学键,破坏分子间作用力 破坏共价键 破坏金属键 破坏离子键,共价键不一定破坏
作用力大小规律 组成和结构相似的分
子,相对分子质量大的范德华力大 共价键键长短、原子半径小的共价键稳定 金属原子的价层电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 离子所带电荷数多、半径小的离子键强
物质类别及
举例 部分非金属单质、所有非金属氢化物、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(SiO2除外)、稀有气体、绝大多数有机物(有机盐除外) 某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗)、部分非金属化合物
(如SiC、SiO2、BN、Si3N4) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物
(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
2.晶体熔、沸点高低的比较方法
(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→熔、沸点越高。如熔点:金刚石>硅晶体。
②离子晶体。
一般来说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点:MgO>NaCl>CsCl。
③分子晶体。
a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;分子间具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如沸点: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。如熔、沸点:
SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。如熔、沸点:CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
④金属晶体。
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。如熔、沸点:Na[典例] Ⅰ.现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
四氯化硅
编号 信息 物质名称 晶体类型
(1) 熔点:120.5 ℃,沸点:271.5 ℃,易水解
(2) 熔点:630.74 ℃,沸点:1 750 ℃,导电
(3) 由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定
(4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点:2 300 ℃,沸点:2 550 ℃,硬度大
(5) 由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电,具有滑腻感
分子晶体
锑
金属晶体
氖
分子晶体
硼
共价晶体
石墨
混合型晶体
【解析】 Ⅰ.共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点,共价晶体的硬度大于分子晶体的硬度,金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大;共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电,金属晶体具有良好的导电性;氖化学性质很稳定;石墨是层状结构的混合型晶体,具有滑腻感。
Ⅱ.(6)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体:①晶体硅　②硝酸钾　③金刚石 ④碳化硅　⑤干冰　⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是　　 　　　　　(填序号)。
③④①②⑥⑤
【解析】 Ⅱ.(6)这些晶体中属于共价晶体的有①③④,属于离子晶体的有②,属于分子晶体的有⑤⑥。一般来说,熔点高低顺序为共价晶体>离子晶体>分子晶体。
(7)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60,其原因是
　 。
结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强,其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量N60>C60>Si60
【解析】 (7)分子晶体的熔点与分子间作用力大小有关,而破坏分子则是破坏分子内的共价键。
规律方法
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
[训练1] 已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是(　　)
选项 性质 晶体类型
[A] 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电 离子晶体
[B] 溴化铝,无色晶体,易溶于水,熔融状态下不导电 共价晶体
[C] 晶体硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂 金属晶体
[D] 氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂 分子晶体
D
【解析】 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,应为共价晶
体,A错误;溴化铝,无色晶体,易溶于水,熔融状态下不导电,具有分子晶体的性质,属于分子晶体,B错误;晶体硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂,具有共价晶体的性质,属于共价晶体,C错误;氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,具有分子晶体的性质,属于分子晶体,D正确。
[训练2] (2024·江苏南通海安市实验中学月考)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是(　　)
[A] MgO的熔点高于NaCl的熔点
[B] 金刚石与碳化硅晶体结构相似,金刚石的硬度小于碳化硅的
[C] CH3CH2CH2COOH的酸性比CH3COOH的酸性强
[D] 熔点由高到低:Na>Mg>Al
A
【解析】 MgO、NaCl均为离子晶体,半径:Mg2+NaCl,A正确;金刚石与碳化硅都是共价晶体,碳原子半径小于硅原子半径,则键长:
C—CMg>Na,D错误。
(时间:30分钟　满分:58分)
(选择题1～10题,每小题3分,共30分)
1.下列关于晶体的描述正确的是(　　)
[A] 分子晶体中一定含有共价键
[B] 共价晶体中,共价键的键能越大、键长越短,熔点越高
[C] 金属晶体的导电性和导热性都是通过自由电子的定向移动实现的
[D] 某晶体溶于水可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
B
【解析】 分子晶体中不一定含有共价键,如稀有气体中,只含有范德华力,故A错误;共价晶体中粒子间作用力是共价键,熔融时破坏共价键,共价键的键能越大、键长越短,熔点越高,故B正确;金属晶体的导电性是通过自由电子的定向移动实现的,而金属晶体的导热性是通过自由电子与金属原子的碰撞实现的,故C错误;某晶体溶于水可电离出自由移动的离子,该晶体可能为离子晶体,也可能为分子晶体,如分子晶体中的HCl,在水中可电离出H+和
Cl-,故D错误。
2.(2024·福建福州二中月考)下列关于晶体的说法正确的是(　　)
[A] 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
[B] 氯化钠溶于水时晶体中的离子键被破坏
[C] 晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
[D] 离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
B
【解析】 晶体中如果含有阳离子,可能不含阴离子,如:金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,A错误;氯化钠溶于水电离为氯离子和钠离子,晶体中的离子键被破坏,B正确;分子的稳定性取决于分子内原子间共价键的键能大小,与分子间作用力无关,C错误;离子晶体可能含有共价键,如NaOH,
D错误。
3.下列晶体分类正确的是(　　)
D
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
[A] Ba(OH)2 金刚石 普通玻璃 Cu
[B] H2SO4 Si S Hg
[C] CH3COONa Ar I2 Fe
[D] NH4Cl SiO2 C6H12O6 黄铜
【解析】 普通玻璃是混合物,玻璃不构成晶体,无固定的熔、沸点,A错误; 硫酸由分子构成,硫酸晶体属于分子晶体,不属于离子晶体,B错误;Ar的晶体属于分子晶体,不属于共价晶体,C错误;NH4Cl是由铵根离子和氯离子构成的离子晶体,SiO2是由硅、氧原子通过共价键构成的共价晶体,C6H12O6属于有机物,对应的晶体是分子晶体,黄铜是铜锌合金,构成金属晶体,D正确。
4.(2024·江苏无锡一中期末)氧元素的单质及化合物应用广泛。下列说法正确的是(　　)
[A] 16O、17O、18O互为同素异形体
[B] 分子中键角大小:SO2>SO3
[C] Na2O2、H2O2晶体类型相同
[D] 如图所示,1个Cu2O晶胞中有4个铜原子
D
【解析】 16O、17O、18O互为同位素,故A错误;SO2中S的价层电子对数为3,有1个孤电子对,SO3中S的价层电子对数为3,无孤电子对,则分子中键角大
小:SO25.(2025·北京一零一中学期中)表中是常见晶胞结构。下列说法不正确的是(　　)
B
金刚石
ZnS
Cu
干冰
[A] 金刚石是共价晶体,硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
[B] ZnS晶胞中,与Zn2+最近且等距的S2-有2个
[C] Cu是金属晶体,配位数为12
[D] 干冰是分子晶体,由于分子间作用力弱,所以干冰熔点低
【解析】 金刚石、晶体硅和碳化硅都是共价晶体,共价晶体的硬度与共价键强弱有关,原子半径越小,共价键越短,键能越大,硬度越大,原子半径:CC—Si>Si—Si,所以硬度:金刚石>碳化
硅>晶体硅,A正确;观察ZnS的晶胞结构可知,S2-全部在晶胞内部,Zn2+分别位于面心和顶点,含有4个Zn2+,选取位于底面面心的Zn2+观察,与Zn2+最近且等距的S2-有4个,B错误;Cu的晶胞属于面心立方晶胞,其配位数为12,C正确;干冰是分子晶体,分子间作用力为范德华力,作用力较弱,所以熔点低,D正确。
6.(2024·天津朱唐庄中学月考)三氯化硼的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃,三氯化硼中 Cl—B—Cl 键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列关于三氯化硼的叙述正确的是(　　)
[A] 三氯化硼是共价晶体
[B] 熔融时,三氯化硼能导电
[C] 三氯化硼是一种极性分子
D
7.下列各组物质中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是(　　)
[A] CaCl2和NaOH
[B] 碘、氖
[C] CO2和H2O
[D] CCl4和KCl
C
【解析】 A项都是离子晶体,CaCl2中只有离子键,NaOH中既有离子键又有共价键;B项都是分子晶体,碘分子中有共价键,氖分子中无化学键;C项都是分子晶体,都只有极性共价键;D项CCl4是分子晶体,含有共价键,KCl是离子晶体,含有离子键。
D
下列关于该反应的说法错误的是(　　 )
[A] C(金刚石)属于共价晶体
[B] Na晶胞中有2个钠原子
[C] CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
[D] NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
【解析】 C(金刚石)属于共价晶体,A正确;Na晶胞中钠位于顶点和体心,则Na晶胞中有2个钠原子,B正确;CCl4的中心原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化,C(金刚石)中的C的杂化方式为sp3杂化,两者杂化方式相同,C正确;根据NaCl晶胞图可知,NaCl晶体中每个Cl-周围有6个Na+,D错误。
9.下列晶体熔、沸点由高到低的顺序正确的是(　　)
①SiC　②Si　③HCl　④HBr　⑤HI　⑥CO ⑦N2　⑧H2
[A] ①②③④⑤⑥⑦⑧
[B] ①②⑤④③⑥⑦⑧
[C] ①②⑤④③⑦⑥⑧
[D] ⑥⑤④③②①⑦⑧
B
【解析】 一般来说,晶体熔、沸点高低顺序:共价晶体>离子晶体>分子晶体,共价晶体的熔、沸点与键长成反比,分子晶体的熔、沸点与相对分子质量成正比,但含有氢键的熔、沸点较高,SiC和Si是共价晶体,熔、沸点较高,键长:Si—CSi;其他物质都是分子晶体,且都不含氢键,相对分子质量大小顺序是⑤④③⑥⑦(或⑦⑥)⑧,氮气为非极性分子,CO为极性分子,极性分子的熔、沸点高于非极性分子的,所以所有物质熔、沸点高低顺序是①②⑤④③⑥⑦⑧。
10.物质的结构决定性质,正确认识物质的结构,能充分理解掌握其性质。设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 键能:N—N>P—P、N—H>P—H,因此N2H4的沸点大于P2H4的沸点
[B] 熔点:SiCl4[C] 1 mol氨硼烷(NH3BH3)中σ键的个数是6NA
[D] PCl5和PBr5在熔融时的阴离子分别为[PCl6]-和Br-,存在差异的原因是Br-半径大
D
【解析】 N2H4与P2H4均为分子晶体,沸点高低与共价键强弱无关,N2H4的沸点大于P2H4的沸点是因为N2H4的分子间存在氢键,故A错误;SiO2为共价晶
体,沸点最高,SiCl4和SiF4均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,故沸点:SiCl4>SiF4,故B错误;1个氨硼烷(NH3BH3)中含有7个
σ键,故C错误;Br-核外有4个电子层,半径比Cl-大,磷原子周围没有足够的空间容纳6个Br-,则无法形成 [PBr6]-,故D正确。
11.(28分)(2024·河北石家庄二中月考)我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Fe等元素。回答下列问题。
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是　　　　(填字母,下同);用光谱仪可捕捉到发射光谱的是　　　　。
A
A　　　 B C　　　 D
CD
【解析】 (1)D项中是激发态的硼原子,A、C项中是失去1个电子后的硼离子,且A中各轨道都处于全充满状态,比较稳定,较难失去电子,因此失去一个电子需要的能量最高;发射光谱是指电子从高能量轨道跃迁到低能量轨道时释放能量的现象,即原子从激发态到基态发出电离辐射的过程,选项中处于激发态的原子为C、D。
(2)(3分)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色、具有挥发性的液体,
K2[Ni(CN)4] 是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4] 的熔点高于Ni(CO)4的原因是
　　　　　　　　 　　　　。
K2[Ni(CN)4] 为离子晶体,熔化时破坏离子键,故熔、沸点高; Ni(CO)4为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,故熔、沸点低
【解析】(2)K2[Ni(CN)4]为离子晶体,熔化时破坏离子键,故熔、沸点高;
Ni(CO)4为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,故熔、沸点低。
(3)(每空3分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是
　 。
六方相氮化硼中氮的电负性大,π电子很大程度上被定域在氮原子周围,不能自由移动,不可以导电
【解析】(3)①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是六方相氮化硼与石墨一样都具有层状结构,但石墨中每个碳原子最外层有
4个电子,形成3个共价键后,还有1个电子自由移动,而六方相氮化硼中没有自由移动的电子,不可以导电。
②立方相氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为　　　　。
3∶1
【解析】 ②立方相氮化硼晶体中B-N之间存在“一般共价键”,氮原子含有孤电子对,硼原子含有空轨道,可以形成配位键,由立方相氮化硼晶体结构可知,“一般共价键”与配位键的数目之比为3∶1。
③立方相氮化硼晶胞边长为a pm,设NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体
的密度为　　　　　　 g·cm-3。
(4)(3分)FeSO4·7H2O的结构如图所示,FeSO4·7H2O中∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是　　　　　　　　。
∠3>∠1>∠2
(5)(每空3分)镍的某种氧化物常用作催化剂,其晶胞有如图所示结构特征:镍离子形成面心立方结构,氧离子填充在镍离子构成的八面体空隙中,填充率为100%。
①从该晶胞中能分割出来的结构图有　　　　(填字母)。
bc
②已知该晶体密度为ρ g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中镍离
子周围与其等距离且最近的镍离子有　　个,该距离为　　　　　　 　(用含ρ和NA的代数式表示) pm。
12微专题5　四类典型晶体的比较
1.四类典型晶体的比较
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子
粒子间的 相互作用力 范德华力 (某些含氢键) 共价键 金属键 离子键
物 理 性 质 硬度 较小 很大 有的很大,有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高,有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等 极性溶剂
导电、导热性 一般不导电, 溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电,水溶 液或熔融态导电
熔化时键的变化 不破坏化学键,破坏分子间作用力 破坏共价键 破坏金属键 破坏离子键,共价键不一定破坏
作用力大小规律 组成和结构相似的分子,相对分子质量大的范德华力大 共价键键长短、原子半径小的共价键稳定 金属原子的价层电子数多、半径小的金属离子与自由电子间的作用力强 离子所带电荷数多、 半径小的离子键强
物质类别及举例 部分非金属单质、所有非金属氢化物、几乎所有的酸、部分非金属氧化物(SiO2除外)、稀有气体、绝大多数有机物(有机盐除外) 某些单质(如金刚石、硅、晶体硼、锗)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2、BN、Si3N4) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)
2.晶体熔、沸点高低的比较方法
(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→熔、沸点越高。如熔点:金刚石>硅晶体。
②离子晶体。
一般来说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高。如熔点:MgO>NaCl>CsCl。
③分子晶体。
a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;分子间具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如沸点: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。如熔、沸点:SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。如熔、沸点:CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
④金属晶体。
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。如熔、沸点:Na[典例] Ⅰ.现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号 信息 物质名称 晶体类型
(1) 熔点:120.5 ℃,沸点:271.5 ℃,易水解
(2) 熔点:630.74 ℃,沸点:1 750 ℃,导电
(3) 由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定
(4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点:2 300 ℃,沸点:2 550 ℃,硬度大
(5) 由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电,具有滑腻感
Ⅱ.(6)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体:①晶体硅　②硝酸钾　③金刚石
④碳化硅　⑤干冰　⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　(填序号)。
(7)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60,其原因是




　。
【答案】 (1)四氯化硅　分子晶体
(2)锑　金属晶体
(3)氖　分子晶体
(4)硼　共价晶体
(5)石墨　混合型晶体
(6)③④①②⑥⑤
(7)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强,其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量N60>C60>Si60
【解析】 Ⅰ.共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点,共价晶体的硬度大于分子晶体的硬度,金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大;共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电,金属晶体具有良好的导电性;氖化学性质很稳定;石墨是层状结构的混合型晶体,具有滑腻感。
Ⅱ.(6)这些晶体中属于共价晶体的有①③④,属于离子晶体的有②,属于分子晶体的有⑤⑥。一般来说,熔点高低顺序为共价晶体>离子晶体>分子晶体。
(7)分子晶体的熔点与分子间作用力大小有关,而破坏分子则是破坏分子内的共价键。
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
[训练1] 已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是(　　)
选项 性质 晶体类型
[A] 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电 离子晶体
[B] 溴化铝,无色晶体,易溶于水,熔融状态下不导电 共价晶体
[C] 晶体硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂 金属晶体
[D] 氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂 分子晶体
【答案】 D
【解析】 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,应为共价晶体,A错误;溴化铝,无色晶体,易溶于水,熔融状态下不导电,具有分子晶体的性质,属于分子晶体,B错误;晶体硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂,具有共价晶体的性质,属于共价晶体,C错误;氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,具有分子晶体的性质,属于分子晶体,D正确。
[训练2] (2024·江苏南通海安市实验中学月考)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是(　　)
[A] MgO的熔点高于NaCl的熔点
[B] 金刚石与碳化硅晶体结构相似,金刚石的硬度小于碳化硅的
[C] CH3CH2CH2COOH的酸性比CH3COOH的酸性强
[D] 熔点由高到低:Na>Mg>Al
【答案】 A
【解析】 MgO、NaCl均为离子晶体,半径:Mg2+NaCl,A正确;金刚石与碳化硅都是共价晶体,碳原子半径小于硅原子半径,则键长:C—CMg>Na,D错误。
(时间:30分钟　满分:58分)
(选择题1～10题,每小题3分,共30分)
1.下列关于晶体的描述正确的是(　　)
[A] 分子晶体中一定含有共价键
[B] 共价晶体中,共价键的键能越大、键长越短,熔点越高
[C] 金属晶体的导电性和导热性都是通过自由电子的定向移动实现的
[D] 某晶体溶于水可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
【答案】 B
【解析】 分子晶体中不一定含有共价键,如稀有气体中,只含有范德华力,故A错误;共价晶体中粒子间作用力是共价键,熔融时破坏共价键,共价键的键能越大、键长越短,熔点越高,故B正确;金属晶体的导电性是通过自由电子的定向移动实现的,而金属晶体的导热性是通过自由电子与金属原子的碰撞实现的,故C错误;某晶体溶于水可电离出自由移动的离子,该晶体可能为离子晶体,也可能为分子晶体,如分子晶体中的HCl,在水中可电离出H+和Cl-,故D错误。
2.(2024·福建福州二中月考)下列关于晶体的说法正确的是(　　)
[A] 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
[B] 氯化钠溶于水时晶体中的离子键被破坏
[C] 晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
[D] 离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
【答案】 B
【解析】 晶体中如果含有阳离子,可能不含阴离子,如:金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,A错误;氯化钠溶于水电离为氯离子和钠离子,晶体中的离子键被破坏,B正确;分子的稳定性取决于分子内原子间共价键的键能大小,与分子间作用力无关,C错误;离子晶体可能含有共价键,如NaOH,D错误。
3.下列晶体分类正确的是(　　)
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
[A] Ba(OH)2 金刚石 普通玻璃 Cu
[B] H2SO4 Si S Hg
[C] CH3COONa Ar I2 Fe
[D] NH4Cl SiO2 C6H12O6 黄铜
【答案】 D
【解析】 普通玻璃是混合物,玻璃不构成晶体,无固定的熔、沸点,A错误; 硫酸由分子构成,硫酸晶体属于分子晶体,不属于离子晶体,B错误;Ar的晶体属于分子晶体,不属于共价晶体,C错误;NH4Cl是由铵根离子和氯离子构成的离子晶体,SiO2是由硅、氧原子通过共价键构成的共价晶体,C6H12O6属于有机物,对应的晶体是分子晶体,黄铜是铜锌合金,构成金属晶体,D正确。
4.(2024·江苏无锡一中期末)氧元素的单质及化合物应用广泛。下列说法正确的是(　　)
[A] 16O、17O、18O互为同素异形体
[B] 分子中键角大小:SO2>SO3
[C] Na2O2、H2O2晶体类型相同
[D] 如图所示,1个Cu2O晶胞中有4个铜原子
【答案】 D
【解析】 16O、17O、18O互为同位素,故A错误;SO2中S的价层电子对数为3,有1个孤电子对,SO3中S的价层电子对数为3,无孤电子对,则分子中键角大小:SO2Na2O2是离子晶体,H2O2是分子晶体,晶体类型不相同,故C错误;根据“均摊法”,白球个数为2、黑球个数为4,根据化学式,可知黑球表示铜原子,所以1个Cu2O晶胞中有4个铜原子,故D正确。
5.(2025·北京一零一中学期中)表中是常见晶胞结构。下列说法不正确的是(　　)
金刚石 ZnS
Cu 干冰
[A] 金刚石是共价晶体,硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
[B] ZnS晶胞中,与Zn2+最近且等距的S2-有2个
[C] Cu是金属晶体,配位数为12
[D] 干冰是分子晶体,由于分子间作用力弱,所以干冰熔点低
【答案】 B
【解析】 金刚石、晶体硅和碳化硅都是共价晶体,共价晶体的硬度与共价键强弱有关,原子半径越小,共价键越短,键能越大,硬度越大,原子半径:CC—Si>Si—Si,所以硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,A正确;观察ZnS的晶胞结构可知,S2-全部在晶胞内部,Zn2+分别位于面心和顶点,含有4个Zn2+,选取位于底面面心的Zn2+观察,与Zn2+最近且等距的S2-有4个,B错误;Cu的晶胞属于面心立方晶胞,其配位数为12,C正确;干冰是分子晶体,分子间作用力为范德华力,作用力较弱,所以熔点低,D正确。
6.(2024·天津朱唐庄中学月考)三氯化硼的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃,三氯化硼中 Cl—B—Cl 键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列关于三氯化硼的叙述正确的是(　　)
[A] 三氯化硼是共价晶体
[B] 熔融时,三氯化硼能导电
[C] 三氯化硼是一种极性分子
[D] 三氯化硼的水解方程式为BCl3+3H2OH3BO3+3HCl
【答案】 D
【解析】 BCl3的熔、沸点较低,为分子晶体,故A错误;BCl3为分子晶体,分子晶体熔融时不导电,故B错误;Cl—B—Cl键角为120°,则BCl3的空间结构为平面三角形,是一种非极性分子,故C错误;BCl3水解方程式为BCl3+3H2OH3BO3+3HCl,故D正确。
7.下列各组物质中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是(　　)
[A] CaCl2和NaOH
[B] 碘、氖
[C] CO2和H2O
[D] CCl4和KCl
【答案】 C
【解析】 A项都是离子晶体,CaCl2中只有离子键,NaOH中既有离子键又有共价键;B项都是分子晶体,碘分子中有共价键,氖分子中无化学键;C项都是分子晶体,都只有极性共价键;D项CCl4是分子晶体,含有共价键,KCl是离子晶体,含有离子键。
8.(2024·江苏无锡期末)利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。已知NaCl、钠的晶胞如图所示。
NaCl晶胞:
Na晶胞:
下列关于该反应的说法错误的是(　　)
[A] C(金刚石)属于共价晶体
[B] Na晶胞中有2个钠原子
[C] CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
[D] NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
【答案】 D
【解析】 C(金刚石)属于共价晶体,A正确;Na晶胞中钠位于顶点和体心,则Na晶胞中有2个钠原子,B正确;CCl4的中心原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化,C(金刚石)中的C的杂化方式为sp3杂化,两者杂化方式相同,C正确;根据NaCl晶胞图可知,NaCl晶体中每个Cl-周围有6个Na+,D错误。
9.下列晶体熔、沸点由高到低的顺序正确的是(　　)
①SiC　②Si　③HCl　④HBr　⑤HI　⑥CO ⑦N2　⑧H2
[A] ①②③④⑤⑥⑦⑧
[B] ①②⑤④③⑥⑦⑧
[C] ①②⑤④③⑦⑥⑧
[D] ⑥⑤④③②①⑦⑧
【答案】 B
【解析】 一般来说,晶体熔、沸点高低顺序:共价晶体>离子晶体>分子晶体,共价晶体的熔、沸点与键长成反比,分子晶体的熔、沸点与相对分子质量成正比,但含有氢键的熔、沸点较高,SiC和Si是共价晶体,熔、沸点较高,键长:Si—CSi;其他物质都是分子晶体,且都不含氢键,相对分子质量大小顺序是⑤④③⑥⑦(或⑦⑥)⑧,氮气为非极性分子,CO为极性分子,极性分子的熔、沸点高于非极性分子的,所以所有物质熔、沸点高低顺序是①②⑤④③⑥⑦⑧。
10.物质的结构决定性质,正确认识物质的结构,能充分理解掌握其性质。设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
[A] 键能:N—N>P—P、N—H>P—H,因此N2H4的沸点大于P2H4的沸点
[B] 熔点:SiCl4[C] 1 mol氨硼烷(NH3BH3)中σ键的个数是6NA
[D] PCl5和PBr5在熔融时的阴离子分别为[PCl6]-和Br-,存在差异的原因是Br-半径大
【答案】 D
【解析】 N2H4与P2H4均为分子晶体,沸点高低与共价键强弱无关,N2H4的沸点大于P2H4的沸点是因为N2H4的分子间存在氢键,故A错误;SiO2为共价晶体,沸点最高,SiCl4和SiF4均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,故沸点:SiCl4>SiF4,故B错误;1个氨硼烷(NH3BH3)中含有7个σ键,故C错误;Br-核外有4个电子层,半径比Cl-大,磷原子周围没有足够的空间容纳6个Br-,则无法形成 [PBr6]-,故D正确。
11.(28分)(2024·河北石家庄二中月考)我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Fe等元素。回答下列问题。
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是　　　　(填字母,下同);用光谱仪可捕捉到发射光谱的是　　　　。
A　　　B
C　　　D
(2)(3分)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色、具有挥发性的液体,K2[Ni(CN)4] 是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4] 的熔点高于Ni(CO)4的原因是

　　　　　　　　　　　　。
(3)(每空3分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是
　。
②立方相氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为　　　　。
③立方相氮化硼晶胞边长为a pm,设NA代表阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为　　
　　　　 g·cm-3。
(4)(3分)FeSO4·7H2O的结构如图所示,FeSO4·7H2O中∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是
　　　　　　　　。
(5)(每空3分)镍的某种氧化物常用作催化剂,其晶胞有如图所示结构特征:镍离子形成面心立方结构,氧离子填充在镍离子构成的八面体空隙中,填充率为100%。
①从该晶胞中能分割出来的结构图有　　　　(填字母)。
②已知该晶体密度为ρ g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中镍离子周围与其等距离且最近的镍离子有　　　　个,该距离为　　　　　　　　(用含ρ和NA的代数式表示) pm。
【答案】 (1)A　CD
(2)K2[Ni(CN)4] 为离子晶体,熔化时破坏离子键,故熔、沸点高; Ni(CO)4为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,故熔、沸点低
(3)①六方相氮化硼中氮的电负性大,π电子很大程度上被定域在氮原子周围,不能自由移动,不可以导电　②3∶1　③×1032
(4)∠3>∠1>∠2
(5)①bc　②12　××1010
【解析】 (1)D项中是激发态的硼原子,A、C项中是失去1个电子后的硼离子,且A中各轨道都处于全充满状态,比较稳定,较难失去电子,因此失去一个电子需要的能量最高;发射光谱是指电子从高能量轨道跃迁到低能量轨道时释放能量的现象,即原子从激发态到基态发出电离辐射的过程,选项中处于激发态的原子为C、D。
(2)K2[Ni(CN)4]为离子晶体,熔化时破坏离子键,故熔、沸点高;Ni(CO)4为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,故熔、沸点低。
(3)①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是六方相氮化硼与石墨一样都具有层状结构,但石墨中每个碳原子最外层有4个电子,形成3个共价键后,还有1个电子自由移动,而六方相氮化硼中没有自由移动的电子,不可以导电。②立方相氮化硼晶体中B-N之间存在“一般共价键”,氮原子含有孤电子对,硼原子含有空轨道,可以形成配位键,由立方相氮化硼晶体结构可知,“一般共价键”与配位键的数目之比为3∶1。③由晶胞结构可知,1个晶胞中含有4个N、4个B,即4个BN,故晶胞的摩尔质量为[4×(11+14)] g·mol-1,
ρ= g·cm-3=×1032 g·cm-3。
(4)H2O中O是sp3杂化,有2个孤电子对,空间结构为V形,两个H—O之间的夹角∠2为105°;∠3为S中两个氧硫键之间的夹角,S中S是sp3杂化,且没有孤电子对,空间结构为正四面体形,键角为109°28′,即∠3为109°28′;形成 ∠1的水分子中的O和Fe形成了配位键,仍然是sp3杂化,但只有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,105°< ∠1<109°28′,即∠3>∠1>∠2。
(5)①镍离子在立方体的顶点和面心,氧离子位于棱心和体心,故晶胞的为图b,以6个面心为顶点切割可得图c。②以顶点的镍离子为中心进行计算,与其距离相等且最近的镍离子有12个,该距离为面对角线长度的;晶胞的质量为4个镍离子和4个氧离子的总质量,即 g= g,晶胞的体积为 cm3,晶胞的棱长为 cm,即 ×1010 pm,面对角线长度的为 ××1010 pm。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑