
第三章2021知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)題突破典例1(高考題改編)完成下列空白:(1)苯胺( )的晶體類(lèi)型是 。苯胺與甲苯( )的相對(duì)分子質(zhì)量相近,但苯胺的熔點(diǎn)(-5.9 ℃)、沸點(diǎn)(184.4 ℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(-95.0 ℃)、沸點(diǎn)(110.6 ℃),原因是 。?(2)一些氧化物的熔點(diǎn)如表所示:解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因: 。Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素,這三種元素+2價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同,其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椤 ?(3)GaF3的熔點(diǎn)高于1 000 ℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ℃,其原因是 。?(4)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因: 。?(5)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子層結(jié)構(gòu);C、D為同周期元素,C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?;卮鹣铝袉?wèn)題:單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)較高的是 (填分子式),原因是 ;A和B的氫化物所屬的晶體類(lèi)型分別為 和 。?答案 (1)分子晶體 苯胺分子之間存在氫鍵(2)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。離子鍵強(qiáng)弱:MgO>Li2O;分子間作用力強(qiáng)弱:P4O6> NiO>CoO>FeO(3)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體(4)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是鍺的鹵化物分子結(jié)構(gòu)相似,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng)(5)O3 O3相對(duì)分子質(zhì)量較大且分子具有弱極性,分子間范德華力大 分子晶體 離子晶體解析 (1)苯胺為有機(jī)化合物,結(jié)合題給信息中苯胺的熔、沸點(diǎn)可知,苯胺為分子晶體。苯胺分子中有—NH2,分子間可形成氫鍵,而甲苯分子間不能形成氫鍵,分子間氫鍵可使分子晶體的熔、沸點(diǎn)較高。(2)氧化鋰、氧化鎂是離子晶體,六氧化四磷和二氧化硫是分子晶體,離子鍵比分子間作用力強(qiáng)。因?yàn)镕e、Co、Ni的+2價(jià)氧化物是離子化合物,Fe2+、Co2+、Ni2+的半徑依次減小,形成的離子鍵依次增強(qiáng),熔點(diǎn)依次升高,故熔點(diǎn)順序是NiO>CoO>FeO。方法點(diǎn)撥晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷方法四種晶體熔、沸點(diǎn)的高低,取決于組成晶體的粒子間作用力的大小,粒子間作用力越大,晶體的熔、沸點(diǎn)就越高;粒子間的作用力越小,其熔、沸點(diǎn)就越低,具體有以下規(guī)律:一般來(lái)說(shuō),不同晶體類(lèi)型的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)存在如下關(guān)系:共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。同類(lèi)型晶體熔、沸點(diǎn)的比較如下:(1)分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低取決于分子間作用力的大小,而分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量的大小及分子的極性有關(guān)。①組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高。②組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近),分子的極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高。③同分異構(gòu)體的比較。一般是支鏈越多,熔、沸點(diǎn)越低。結(jié)構(gòu)越對(duì)稱(chēng),沸點(diǎn)越低。例如,沸點(diǎn):鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。④氫鍵的影響。若分子間可以形成氫鍵,則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類(lèi)物質(zhì)大,熔、沸點(diǎn)較高。例如,沸點(diǎn):HF>HI>HBr>HCl。(2)共價(jià)晶體熔、沸點(diǎn)的高低取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱,鍵能越大,鍵長(zhǎng)越小,共價(jià)鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高。例如,熔、沸點(diǎn):金剛石>金剛砂(SiC)>晶體硅。(3)離子晶體一般地說(shuō),陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子間的作用力就越強(qiáng),其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高,如熔點(diǎn):MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。(4)金屬晶體①熔、沸點(diǎn)的高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,離子半徑越小,陽(yáng)離子所帶的電荷越多,金屬鍵越強(qiáng),其熔、沸點(diǎn)就越高。例如,熔點(diǎn):Al>Mg>Na。②金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大,如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高,汞、銫等熔、沸點(diǎn)很低。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1-1下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類(lèi)型的是( )A.食鹽和蔗糖熔化 B.鈉和硫熔化C.碘和干冰升華 D.二氧化硅和氧化鈉熔化答案 C解析 根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類(lèi)(離子、原子、分子等),以及粒子之間相互作用的強(qiáng)弱不同來(lái)判斷。A項(xiàng)中食鹽為離子晶體,蔗糖為分子晶體;B項(xiàng)中鈉為金屬晶體,硫?yàn)榉肿泳w;D項(xiàng)中SiO2為共價(jià)晶體,Na2O為離子晶體,以上三組物質(zhì)均不屬于同類(lèi)晶體,其粒子間相互作用也就不屬于同種類(lèi)型。選項(xiàng)C,碘和干冰均屬于分子晶體,二者升華都是克服范德華力,屬于同種類(lèi)型。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1-2四種物質(zhì)的某些性質(zhì)如下表所示: 晶體類(lèi)型:單質(zhì)硫是 晶體;單質(zhì)硼是 晶體;氯化鋁是 晶體;苛性鉀是 晶體。?答案 分子 共價(jià) 分子 離子解析 單質(zhì)硫?yàn)榉墙饘賳钨|(zhì),由于其熔、沸點(diǎn)都較低,則晶體為分子晶體;單質(zhì)硼為非金屬單質(zhì),其熔、沸點(diǎn)都很高,則晶體為共價(jià)晶體;氯化鋁為化合物,其熔、沸點(diǎn)都較低,并能在較低溫度下升華,則晶體為分子晶體;苛性鉀為化合物,其熔、沸點(diǎn)較高,晶體不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電,則晶體為離子晶體。典例2(高考題改編)完成下列空白:(1)氧與鈉所形成的一種離子化合物Na2O晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是 (填離子符號(hào))。?(2)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 。?②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a= nm。?(3)GaAs的熔點(diǎn)為1 238 ℃,密度為ρ g·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類(lèi)型為 ,Ga與As以 鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為 。?(4)晶胞有兩個(gè)基本要素:①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為 。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為 。?②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為 g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。?解析 (1)由“均攤法”可知晶胞中白球有4個(gè),黑球有8個(gè),由化學(xué)式Na2O可知黑球代表鈉離子。方法點(diǎn)撥1.均攤法確定晶胞的化學(xué)組成(1)方法晶胞中任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有,那么,每個(gè)原子對(duì)這個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)就是 。(2)類(lèi)型①長(zhǎng)方體(含正方體)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn):②非長(zhǎng)方體晶胞中粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)視具體情況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為 。再如圖所示的正三棱柱形晶胞中:2.晶體密度及微粒間距離的計(jì)算(1)計(jì)算晶體密度的方法(2)微粒間距離的計(jì)算方法:依據(jù)粒子半徑和晶胞結(jié)構(gòu),利用立體幾何知識(shí)計(jì)算。3.熟悉幾種常見(jiàn)的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目 A.NaCl型(含4個(gè)Na+,4個(gè)Cl-)B.干冰型(含4個(gè)CO2)C.CaF2型(含4個(gè)Ca2+,8個(gè)F-)D.金剛石型(含8個(gè)C)E.體心立方(含2個(gè)原子)F.面心立方(含4個(gè)原子)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 2完成下列空白:(1)元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p能級(jí)上有4個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。X與Y所形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。①在1個(gè)晶胞中,X離子的數(shù)目為 。?②該化合物的化學(xué)式為 。?(2)RCl可用作有機(jī)合成催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與Cl-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。R的元素符號(hào)是 ,與同一個(gè)Cl-相連的R+有 個(gè)。?(3)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長(zhǎng)為x pm,則ZnS晶體的密度為 g·cm-3(列式即可,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值);a與b之間的距離為 pm(用含x的式子表示)。?解析 (1)X的核外電子排布式為[Ar]3d104s2,則X為Zn;Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,則Y為S;Z為O。一個(gè)晶胞中Zn2+的數(shù)目= =4,S2-的數(shù)目=4(4個(gè)S2-在晶胞內(nèi)部)。(2)R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,說(shuō)明R+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,是銅元素,從圖中看出,一個(gè)R+與4個(gè)Cl-相連,同理與同一個(gè)Cl-相連的R+有4個(gè)?!緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.加深對(duì)配合物的認(rèn)識(shí)。2.了解配合物的形成?!緦?shí)驗(yàn)用品】實(shí)驗(yàn)儀器:試管、膠頭滴管;實(shí)驗(yàn)試劑:硫酸銅溶液、氨水、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液、氯化鐵溶液、硫氰化鉀溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、蒸餾水、乙醇、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、濃硝酸?!緦?shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論】1.簡(jiǎn)單配合物的形成提示 (1)生成藍(lán)色絮狀沉淀 Cu2++2NH3·H2O→Cu(OH)2↓+2 藍(lán)色絮狀沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液 Cu(OH)2+4NH3 ===[Cu(NH3)4]2++2OH-析出深藍(lán)色的晶體 乙醇的極性較小,降低了鹽的溶解度(2)生成白色沉淀 Ag++Cl- === AgCl↓ 白色沉淀溶解,得到無(wú)色溶液 AgCl+2NH3 ===[Ag(NH3)2]++Cl-2.簡(jiǎn)單離子與配離子的區(qū)別 提示 (1)溶液變紅色 Fe3+可與SCN-形成紅色的配離子 (2)無(wú)明顯現(xiàn)象 K3[Fe(CN)6]與SCN-不能形成紅色物質(zhì)【拓展實(shí)驗(yàn)】配合物的性質(zhì) 提示 【問(wèn)題討論】(1)畫(huà)出[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)式。提示 (2)K3[Fe(CN)6]在水中可電離出配離子[Fe(CN)6]3-,該配離子的中心離子、配體各是什么?配位數(shù)是多少?[Fe(CN)6]3-和Fe3+的性質(zhì)一樣嗎?提示 [Fe(CN)6]3-的中心離子是Fe3+;配體是CN-;配位數(shù)是6;[Fe(CN)6]3-與Fe3+的性質(zhì)不一樣。(3)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)探究,分析[Cu(H2O)4]2+和[Cu(NH3)4]2+哪一個(gè)離子更穩(wěn)定?原因是什么?提示 [Cu(NH3)4]2+更穩(wěn)定。配位原子電負(fù)性越小,越易給出孤電子對(duì),生成的配合物越穩(wěn)定。(4)寫(xiě)出[Cu(NH3)4]SO4在水中的電離方程式。提示 [Cu(NH3)4]SO4 ===[Cu(NH3)4]2++
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功