
【知識清單】
一、四種常見晶體類型的比較
二、晶體類型與物質(zhì)類別
三、物質(zhì)熔沸點(diǎn)比較
物質(zhì)沸點(diǎn)高低是由構(gòu)成物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間作用力大小決定的。物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間作用力包括分子間作用力和各種化學(xué)鍵。
1、不同類型晶體熔、沸點(diǎn)比較
共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體
2、同一類型晶體熔、沸點(diǎn)比較
(1)原子晶體:原子晶體間鍵長越短、鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定,物質(zhì)熔、沸點(diǎn)越高,反之越低。如:金剛石(C—C)>晶體硅(Si—Si)。
(2)離子晶體:離子晶體中陰、陽離子半徑越小,電荷數(shù)越多,則離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高,反之越低。如KCl>KBr。
(3)分子晶體:分子晶體分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,反之越低。
①因?yàn)闅滏I>范德華力,所以存在分子間氫鍵的物質(zhì)沸點(diǎn)高于只存在范德華力的物質(zhì)。如:乙醇>氯乙烷;H2O>HF>NH3。而分子內(nèi)氫鍵會(huì)使熔沸點(diǎn)降低。
②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如:CH4<SiH4<GeH4<SnH4。
③兩者的相對分子質(zhì)量相同(或相近),分子極性大,熔、沸點(diǎn)高
(4)金屬晶體
①一般而言,金屬元素的原子半徑越小,金屬鍵越強(qiáng)。
②一般而言,金屬原子的價(jià)層電子數(shù)越多,金屬鍵越強(qiáng)。
四、物質(zhì)硬度
物質(zhì)硬度也是由構(gòu)成物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間作用力大小決定的。比較方式與熔點(diǎn)相同。
例1、完成下列問題
(1)A、B、C、D為四種晶體,性質(zhì)如下:
A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,能溶于鹽酸 B.能溶于CS2,不溶于水
C.固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,熔融態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,可溶于水 D.固態(tài)、熔融態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電,熔點(diǎn)為3 500 ℃
試推斷它們可能的晶體類型:A.________;D.________。
(2)下圖所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中,請?zhí)顚懱摼€所表示的作用力(離子鍵、共價(jià)鍵、范德華力、氫鍵),若以上作用力都不是填“無”。
A.________;B.________;C.________;D.__________;E._________;F.________;G.____________。
【答案】 (1)金屬晶體 共價(jià)晶體 (2)范德華力 共價(jià)鍵 無 共價(jià)鍵 無 氫鍵 氫鍵
例2、按要求回答下列問題
(1)金剛石的熔點(diǎn)比NaCl高,原因是金剛石是共價(jià)晶體,而NaCl是離子晶體。
(2)SiO2的熔點(diǎn)比CO2高,原因是SiO2是共價(jià)晶體,而CO2是分子晶體。
(3)NH3的沸點(diǎn)比PH3高,原因是同為分子晶體,NH3分子間存在較強(qiáng)的氫鍵,而PH3分子間僅有較弱的范德華力。
(4)CO2比CS2的熔、沸點(diǎn)低,原因是同為分子晶體,CS2的相對分子質(zhì)量大,范德華力強(qiáng),熔、沸點(diǎn)高。
(5)CO比N2的熔、沸點(diǎn)高,原因是同為分子晶體,兩者相對分子質(zhì)量相同,CO的極性大,熔、沸點(diǎn)高。
(6)的沸點(diǎn)比高,原因是形成分子內(nèi)氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間氫鍵會(huì)使沸點(diǎn)升高。
(7)Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點(diǎn)低,理由是晶體硅與SiC均屬于共價(jià)晶體,晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長,鍵能低,所以熔點(diǎn)低。
(8)ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似,熔點(diǎn)較高的是ZnO,理由是ZnO和ZnS同屬于離子晶體,O2-半徑小于S2-,故ZnO晶格能大(或離子鍵強(qiáng)),熔點(diǎn)高。
(9)FeO的熔點(diǎn)小于Fe2O3的熔點(diǎn),原因是同為離子晶體,F(xiàn)e2+半徑比Fe3+大,所帶電荷數(shù)也小于Fe3+,F(xiàn)eO的晶格能比Fe2O3小。
(10)從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的硬度依次下降,理由是金剛石、硅和鍺都為共價(jià)晶體,因?yàn)樵影霃紺Ge-Ge,所以金剛石、硅和鍺的硬度依次下降。
【跟蹤練習(xí)】
1、下列性質(zhì)適合于離子晶體的是( )
A、熔點(diǎn)1070℃,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電 B、熔點(diǎn)10.31℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電
C、能溶于CS2,熔點(diǎn)112.8℃,沸點(diǎn)444.6℃ D、熔點(diǎn)97.81℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97 g/cm3
【答案】 A
2、下列有關(guān)晶體類型的判斷正確的是( )
【答案】 D
3、下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.只含分子的晶體一定是分子晶體 B.碘晶體升華時(shí)破壞了共價(jià)鍵
C.幾乎所有的酸都屬于分子晶體 D.稀有氣體中只含原子,但稀有氣體的晶體屬于分子晶體
【答案】 B
【解析】 分子晶體是分子通過相鄰分子間的作用力形成的,只含分子的晶體一定是分子晶體,故A正確;碘晶體屬于分子晶體,升華時(shí)破壞了分子間作用力,故B錯(cuò)誤;幾乎所有的酸都是由分子構(gòu)成的,故幾乎所有的酸都屬于分子晶體,故C正確;稀有氣體是由原子直接構(gòu)成的,只含原子,故稀有氣體的晶體屬于分子晶體,故D正確。
4、(2022·天津卷)下列物質(zhì)沸點(diǎn)的比較,正確的是( )
A. B.HF>HCl C.H2S>H2Se D.
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烷組成結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點(diǎn)越高,因此沸點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.HF存在分子間氫鍵,因此沸點(diǎn)HF>HCl,故B正確;
C.H2S、H2Se組成結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點(diǎn)越高,因此沸點(diǎn)H2S3 550
2 600
1 415
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔點(diǎn)/℃
377
﹣24.12
38.3
155
氧化物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔點(diǎn)/°C
1570
2800
23.8
?75.5
物質(zhì)
BeCO3
MgCO3
CaCO3
SrCO3
BaCO3
分解溫度
100 ℃
540 ℃
960 ℃
1 289 ℃
1 360 ℃
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