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12月4日 晶体类型的判断及熔、沸点比较
高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★☆☆☆
(1)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)。
(2)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___________________________________。
【参考答案】(1)③④①②⑥⑤
(2)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大小顺序为N60>C60>Si60
1.晶体类型的判断方法
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是离子键。
②原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用力是共价键。
③分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用力是范德华力。
④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用力是金属键。
(2)依据物质的分类判断
①金属氧化物(如K2O、Na2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。
②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、绝大多数酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质及合金是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
离子晶体的熔点较高;原子晶体的熔点很高;分子晶体的熔点较低;金属晶体多数熔点高,但也有比较低的。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水或处于熔融状态时能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
离子晶体硬度较大(或硬而脆);原子晶体硬度大;分子晶体硬度小且较脆;金属晶体多数硬度大且具有延展性,但也有硬度较低的。学科~网
2.不同类型晶体的熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
但应注意原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如MgO具有较高的熔点,金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如汞常温时为液态。
(2)金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等金属的熔、沸点很高,汞、铯等金属的熔、沸点很低。
3.同种类型晶体的熔、沸点的比较
(1)原子晶体
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>碳化硅>硅。
(2)离子晶体
①一般地,离子所带的电荷数越多,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>MgCl2>NaCl>CsCl。
②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度也越大。
(3)分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;能形成氢键的分子晶体熔、沸点反常得高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③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CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>>
(4)金属晶体
金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属的熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
1.某化学兴趣小组,在学习分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔沸点,记录如下:
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
CaCl2
熔点/℃
801
712
190
?68
782
沸点/℃
1465
1418
230
57
1600
根据这些数据分析,属于分子晶体的是
A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.AlCl3、SiCl4
C.NaCl、CaCl2 D.全部
2.下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是
①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
3.现有几组物质的熔点(℃)的数据:
A组
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