2019-2020年高考化學(xué)考點(diǎn)突破訓(xùn)練 12.2微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)1有下列八種晶體：A水晶B冰醋酸C氧化鎂D白磷E晶體氬F氯化銨G鋁H金剛石用選項(xiàng)字母回答下列問題：(1)屬于原子晶體的化合物是_。直接由原子構(gòu)成的晶體是_，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，含有共價(jià)鍵的離子晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。(3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是_，受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_，需克服共價(jià)鍵的是_。解析首先正確的判斷晶體類型，其次注意題目的附加要求，如屬于原子晶體的化合物，另外稀有氣體為單原子分子，金屬晶體導(dǎo)電時(shí)僅有自由電子在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，屬物理變化。答案(1)AAEHE(2)BFDE(3)GBDAH2現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：A組B組C組D組金剛石：3 110 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶體：1 410 Na：98 HCl：114 KCl：776 硼晶體：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是_。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號(hào))。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào))。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電解析A組熔點(diǎn)高，而且已知金剛石、硅為原子晶體；B組為金屬晶體，所以應(yīng)該具備金屬晶體的性質(zhì)；C組中HF分子間存在氫鍵；D組為離子晶體，具備離子晶體的性質(zhì)。答案(1)原子共價(jià)鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(4)3有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成，對(duì)這三種晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表：序號(hào)熔點(diǎn)/硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3 500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀(1)晶體的化學(xué)式分別為A_、B_、C_。(2)晶體的類型分別是A_、B_、C_。(3)晶體中微粒間作用力分別是A_、B_、C_。解析根據(jù)A、B、C所述晶體的性質(zhì)可知，A為離子晶體，只能為NaCl，微粒間的作用力為離子鍵；B應(yīng)為原子晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價(jià)鍵；C應(yīng)為分子晶體，且易溶，只能為HCl，微粒間的作用力為范德華力。答案(1)NaClCHCl(2)離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價(jià)鍵范德華力歸納總結(jié)晶體類型的判斷1依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)間的作用判斷離子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是陰、陽離子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是離子鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是原子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是共價(jià)鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是分子，質(zhì)點(diǎn)間的作用為分子間作用力，即范德華力；金屬晶體的晶格質(zhì)點(diǎn)是金屬陽離子和自由電子，質(zhì)點(diǎn)間的作用是金屬鍵。2依據(jù)物質(zhì)的分類判斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(常溫除汞外)與合金是金屬晶體。3依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高，常在數(shù)百至1 000余度。原子晶體熔點(diǎn)高，常在1 000度至幾千度。分子晶體熔點(diǎn)低，常在數(shù)百度以下至很低溫度，金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹?依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體水溶液及熔化時(shí)能導(dǎo)電。原子晶體一般為非導(dǎo)體，石墨能導(dǎo)電。分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大或硬而脆。原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性?？键c(diǎn)2 晶體熔沸點(diǎn)高低的比較1.不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高，如鎢、鉑等；有的則很低，如汞、鎵、銫等。2由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的，鍵長(zhǎng)短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如：金剛石>石英>碳化硅>硅。3離子晶體要比較離子鍵的強(qiáng)弱。一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：O2>N2，HI>HBr>HCl。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子極性越大，其熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：CO>N2，在同分異構(gòu)體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔、沸點(diǎn)越低，如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷；芳香烴及其衍生物的同分異構(gòu)體，其熔、沸點(diǎn)高低順序是“鄰位>間位>對(duì)位”化合物。特別提醒(1)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大，故熔沸點(diǎn)較高。例如：熔、沸點(diǎn)：HF>HI>HBr>HCl。(2)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高。如熔、沸點(diǎn)：Na<Mg<Al。(3)元素周期表中第A族鹵素的單質(zhì)(分子晶體)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高；第A族堿金屬元素的單質(zhì)(金屬晶體)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的遞增而降低。如熔、沸點(diǎn)： Li>Na>K>Rb>Cs。(4)根據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同，熔、沸點(diǎn)：固體>液體>氣體。例如：S>Hg>O2。題組訓(xùn)練4.下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點(diǎn)高低的敘述中，正確的是()ACl2>I2BSiCl4<CCl4CNH3>PH3DC(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3解析A、B項(xiàng)屬于無氫鍵存在的分子結(jié)構(gòu)相似的情況，相對(duì)分子質(zhì)量大的熔、沸點(diǎn)高；C選項(xiàng)屬于分子結(jié)構(gòu)相似的情況，但存在氫鍵的熔沸點(diǎn)高；D項(xiàng)屬于相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子結(jié)構(gòu)不同的情況，支鏈少的熔、沸點(diǎn)高。答案C5NaF、NaI和MgO均為離子晶體，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)NaFNaIMgO離子電荷數(shù)112鍵長(zhǎng)(1010 m)2.313.182.10試判斷，這三種化合物熔點(diǎn)由高到低的順序是()A>>B>>C>> D>>解析NaF、NaI、MgO均為離子晶體，它們?nèi)埸c(diǎn)高低由離子鍵強(qiáng)弱決定，而離子鍵的強(qiáng)弱與離子半徑和離子電荷數(shù)有關(guān)，MgO中鍵長(zhǎng)最短，離子電荷數(shù)最高，故離子鍵最強(qiáng)，熔點(diǎn)最高。答案B6下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA B C D解析中Hg在常溫下為液態(tài)，而I2為固態(tài)，故錯(cuò)；中SiO2為原子晶體，其熔點(diǎn)最高，CO是分子晶體，其熔點(diǎn)最低，故正確；中Na、K、Rb價(jià)電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點(diǎn)逐漸降低，故錯(cuò)；中Na、Mg、Al價(jià)電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強(qiáng)，熔點(diǎn)逐漸升高，故正確。答案D7參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)/995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)/90.470.45.212070.449.536.215(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵素離子及堿金屬離子的_有關(guān)，隨著_的增大，熔點(diǎn)依次降低。(2)硅的鹵化物的熔點(diǎn)及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點(diǎn)與_有關(guān)，隨著_增大，_增大，故熔點(diǎn)依次升高。(3)鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多，這與_有關(guān)，因?yàn)開，故前者的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于后者。解析分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)：NaF、NaCl、NaBr、NaI均為離子晶體，它們的陽離子相同，陰離子隨著離子半徑的增大，離子鍵依次減弱，熔點(diǎn)依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體，它們的陰離子相同，陽離子隨著離子半徑的增大，離子鍵逐漸減弱，熔點(diǎn)依次降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體，它們的結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，熔點(diǎn)依次升高。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四種碳族元素的氯化物均為分子晶體。它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，熔點(diǎn)依次升高。答案(1)半徑半徑(2)相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分子間作用力(3)晶體類型鈉的鹵化物為離子晶體，而硅的鹵化物為分子晶體考點(diǎn)3 常見晶體結(jié)構(gòu)的分析1.原子晶體(金剛石和二氧化硅)鍵角為109°28，每個(gè)最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子。SiO2(正四面體)鍵角(OSi鍵)為109°28，每個(gè)最小的環(huán)上有12個(gè)原子，其中，有6個(gè)Si和6個(gè)O。2分子晶體(干冰)每個(gè)CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)。3離子晶體(1)NaCl型。在晶體中，每個(gè)Na同時(shí)吸引6個(gè)Cl，每個(gè)Cl同時(shí)吸引6個(gè)Na，配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞4個(gè)Na和4個(gè)Cl。(2)CsCl型。在晶體中，每個(gè)Cl吸引8個(gè)Cs，每個(gè)Cs吸引8個(gè)Cl，配位數(shù)為8。(3)晶格能。定義：氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，單位kJ/mol，通常取正值。影響因素：a離子所帶電荷：離子所帶電荷越多，晶格能越大。b離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。4金屬晶體(1)金屬鍵電子氣理論。金屬陽離子與自由電子間的強(qiáng)相互作用。(2)金屬晶體的幾種典型堆積模型。堆積模型采納這種堆積的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞簡(jiǎn)單立方Po52%6鉀型(體心立方)Na、K、Fe68%8鎂型(六方最密)Mg、Zn、Ti74%12銅型(面心立方)Cu、Ag、Au74%12題組訓(xùn)練8下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是_(填選項(xiàng)字母)。解析冰屬于分子晶體，干冰、碘也屬于分子晶體；B為干冰晶胞，C為碘晶胞。答案BC9(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于_層，配位數(shù)是_；B屬于_層，配位數(shù)是_。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡(jiǎn)單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是_，平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是_。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式。釙位于元素周期表的第_周期第_族，元素符號(hào)是_，最外電子層的電子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)六APo6s26p410根據(jù)圖回答問題：(1)A圖是某離子化合物的晶胞(組成晶體的一個(gè)最小單位)，陽離子位于中間，陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn)，該化合物中陽、陰離子的個(gè)數(shù)比是_。(2)B圖表示構(gòu)成NaCl晶體的一個(gè)晶胞，通過想象與推理，可確定一個(gè)NaCl晶胞中含Na和Cl的個(gè)數(shù)分別為_、_。(3)釔鋇銅復(fù)合氧化物超導(dǎo)體有著與鈣鈦礦相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)，若Ca、Ti、O形成如C圖所示的晶體，其化學(xué)式為_。(4)石墨晶體結(jié)構(gòu)如D圖所示，每一層由無數(shù)個(gè)正六邊形構(gòu)成，則平均每一個(gè)正六邊形所占有的碳原子數(shù)為_，CC鍵數(shù)為_。(5)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，如E圖。其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有1個(gè)原子。試觀察E圖，推斷這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子個(gè)數(shù)、鍵角、BB鍵的個(gè)數(shù)依次為_、_、_。解析(1)陽離子數(shù)1，陰離子數(shù)8×1，即。(2)Na8×6×4，Cl12×14。(3)Ca原子數(shù)8×1，Ti原子數(shù)1，O原子數(shù)12×3，所以化學(xué)式為CaTiO3。(4)C原子數(shù)6×2，CC鍵數(shù)6×3。(5)B原子數(shù)20×3×12，等邊三角形的鍵角為60°，BB鍵數(shù)20×3×30。答案(1)11(2)44(3)CaTiO3(4)23(5)1260°30考點(diǎn)4 有關(guān)晶體的計(jì)算1.晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算用均攤法解析晶體的計(jì)算均攤法：是指每個(gè)圖形平均擁有的粒子數(shù)目。如某個(gè)粒子為n個(gè)圖形(晶胞)所共有，則該粒子有屬于一個(gè)圖形(晶胞)。(1)長(zhǎng)方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為。處于棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為。處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為。處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為1。(2)非長(zhǎng)方體形(正方體形)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1/3。2晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xM g(M為微粒的相對(duì)“分子”質(zhì)量)；又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為 a3 g(a3為晶胞的體積)，則1 mol晶胞的質(zhì)量為 a3NA g，因此有xM a3NA。題組訓(xùn)練11.如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙中一個(gè)晶胞中有_個(gè)c離子和_個(gè)d離子。解析甲中N(x)：N(y)1：2：1；乙中N(a)：N(b)1：1：1；丙中N(c)12×14，N(d)8×6×4。答案2：11：14412下圖為離子晶體空間構(gòu)型示意圖：(陽離子，陰離子)以M代表陽離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達(dá)式：A_、B_、C_。解析在A中，含M、N的個(gè)數(shù)相等，故組成為MN；在B中，含M：×41(個(gè))，含N：×424×(個(gè))，MN13；在C中含M：×4(個(gè))，含N為1個(gè)。答案MNMN3MN213某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X()位于立方體的頂點(diǎn)，Y()位于立方體的中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引_個(gè)X。(2)該晶體的化學(xué)式為_。(3)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol1，晶體的密度為 g·cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為_cm。解析(1)從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可直接看出，每個(gè)Y同時(shí)吸引4個(gè)X。(2)在晶胞中，平均包含X：4×，平均包含Y：1，所以在晶體中X和Y的個(gè)數(shù)之比為12，晶體的化學(xué)式為XY2或Y2X。(3)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量，數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子(或原子)質(zhì)量。由題意知，該晶胞中含有1/2個(gè)XY2或Y2X，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則有a3NAM，a ，則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為 cm。答案(1)4(2)XY2或Y2X(3) 14鑭鎳合金、銅鈣合金及鈰鈷合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn，它們有很強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力，其中銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。試回答下列問題：(1)在周期表中Ca處于周期表_區(qū)。(2)銅原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_。(3)已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×1023 cm3，儲(chǔ)氫后形成LaNinH4.5的合金(氫進(jìn)入晶胞空隙，體積不變)，則LaNin中，n_(填數(shù)值)；氫在合金中的密度為_。解析(1)Ca位于第四周期第A族，處于s區(qū)。(2)Cu的外圍電子構(gòu)型是3d104s1，而不是3d94s2。(3)銅、鈣合金中，N(Cu)12×6×615。N(Ca)12×2×3，所以n5，即LaNi5H4.5。·9.0×1023 cm3·NAM，其中氫在合金中的密度為0.083 g·cm3。答案(1)s(2)Ar3d104s1(3)50.083 g·cm3