1、1物质的聚集状态与物质性质专项训练一、晶体的结构和性质1下列关于晶体的说法正确的组合是( )组成金属的微粒是原子在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H 2O、H 2S 晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键CaTiO 3晶体中(晶胞结构如图所示)每个 Ti4 和 12 个 O2 相紧邻SiO 2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏A B C D答案 D解析 组成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO 2晶体中每个硅原子与四个
2、氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。2下列说法中正确的是( )A完全由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物B构成分子晶体的粒子一定含有共价键C分子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点低D含有金属离子的晶体一定是离子晶体答案 A解析 由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如 NH4Cl 等，故 A 正确；稀有气体元素所形成的分子晶体中不含共价键，B 不正确；金属汞的熔点低于许多分子晶体，C也不正确；金属晶体中也含有金属阳离子，故 D 也不正确。3下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )2A金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子
3、B氯化钠晶体中，每个 Na 周围紧邻且距离相等的 Na 共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻 8 个 ClD干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12 个 CO2分子答案 B解析 金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有 6 个碳原子；NaCl 晶体中，每个Na 周围紧邻 6 个 Cl ，每个 Na 周围紧邻 12 个 Na ；氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻8 个 Cl ，每个 Cs 周围紧邻 6 个 Cs ；干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12 个 CO2分子。二、晶体的熔、沸点比较4下列物质的熔点均按由高到低的次序排列，其原因是由于键能由大到小排列的是( )A铝、钠、干
4、冰B金刚石、碳化硅、晶体硅C碘化氢、溴化氢、氯化氢D二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳答案 B5NaF、NaI、MgO 均为离子化合物，这三种化合物的熔点高低顺序是( )NaF NaI MgOA BC D答案 B解析 离子化合物的熔点与离子键强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径之和越小，离子键越强，该离子化合物的熔点越高。已知离子半径 Na Mg2 ，I O2 F ，可知NaI 中离子键最弱，因 MgO 中的离子带两个单位电荷，故离子键比 NaF 中的强。6水的沸点是 100，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是60.7，引起这种差异的主要原因是( )A范德华力 B共价键C氢键 D相对分
5、子质量答案 C三、晶体类型的判断方法7下列晶体中由原子直接构成的单质有( )A金属钾 B氢气 C金刚石 D白磷答案 C解析 A 项为金属晶体，其粒子为 K 和自由电子，B、D 两项皆为分子晶体，其组成粒3子只有分子，因此 A、B、D 均错误。C 项金刚石为原子晶体，其组成粒子为碳原子。故 C正确。8萤石(CaF 2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明 CaF2一定是离子晶体的是( )ACaF 2难溶于水，其水溶液的导电性极弱BCaF 2的熔点较高，硬度较大CCaF 2固体不导电，但在熔融状态下可以导电DCaF 2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小答案 C解析 化合物中存在离子键则必为离子晶
6、体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是固体不导电，熔融状态下能导电，故选 C。9下表给出了几种氯化物的熔点和沸点：NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4熔点/ 801 714 190(5101kPa) 70沸点/ 1413 1412 180 57.57据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是( )AAlCl 3在加热条件下能升华BSiCl 4晶体属于原子晶体CAlCl 3晶体是典型的离子晶体DNaCl 的晶格能比 MgCl2小答案 A解析 观察 AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点，所以可以升华，A 项正确；从表中看 SiCl4的熔点是70，熔点低，属于分子晶体的特征，B 项
7、错；AlCl 3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，C 项错；虽然 Mg2 比 Na 半径小，但是考虑到 NaCl堆积比 MgCl2密，NaCl 熔点更高，因此 NaCl 晶格能比 MgCl2大，D 项错。四、晶体知识的综合应用10(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了_的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了_的作用力；碘的升华，粒子间克服了_的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_(填化学式)。(2)下列六种晶体：CO 2，NaCl，Na，Si，CS 2，金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_ (填序号)。(3)在 H2、(NH 4)2SO4、SiC、CO 2、HF 中，由极性键形成的能形成分子
8、晶体的物质是_，含有氢键的晶体的化学式是_，属于离子晶体的是_，属于原子晶体的是_，五种物质的熔点由高到低的顺序是_。4答案 (1)离子键 共价键 分子间 SiO 2KClO3I2(2)(NH 4)2SO4HFCO2H2解析 (1)氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间立体网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高，其次是离子晶体，由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。原子晶体：、；离子晶体：；金
9、属晶体：；分子晶体：、。由于 C 原子半径小于 Si 原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅。CO 2和 CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故 CS2熔点高于 CO2。Na 在通常状况下是固态，而 CS2是液态，CO 2是气态，所以 Na 的熔点高于 CS2和 CO2；Na 在水中即熔化成小球，说明它的熔点较 NaCl 低。11C 60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为_。A同分异构体 B同素异形体C同系物 D同位素(2)固态时，C 60属于_(填“离子” 、 “原子”或“分子”)晶体，C 60分子中含有双键
10、的数目是_。(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol 硅晶体中含有硅硅单键的数目约是_ NA个。(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是_个。答案 (1)B (2)分子 30 (3)2 (4)2解析 (1)所给三种物质都只由碳元素组成，故它们互为同素异形体。(2)C60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C 60的分子中总的价电子数为 604240，由图示可知已成键的价电子数为 603，所以可形成的双键数为 30。604 6032(3)由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键，故每个碳5原子相当于形成( 4)个单键，则 1mol
11、硅中可形成 2mol 硅硅单键。12(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献 个碳原子，13所以每个正六边形占有 62(个)碳原子。1312参考下表中物质的熔点，回答有关问题。物质 NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl熔点/ 995 801 755 651 801 776 715 646物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4熔点/ 90.4 70.4 5.2 120 70.4 49.5 36.2 15(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的_有关，随着_
12、的增大，熔点依次降低。(2)硅的卤化物熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与_有关，随着_的增大，_增大，故熔、沸点依次升高。(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与_有关，因为一般_比_熔点高。答案 (1)半径 半径 (2)相对分子质量 相对分子质量 分子间作用力 (3)晶体类型 离子晶体 分子晶体解析 分析表中物质及熔点规律，将物质晶型合理分类，由同类晶型熔点变化趋势发现影响物质熔点高低的规律。13下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。请回答下列问题：(1)这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是_。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl 2、干冰 5 种晶体的熔点由高到低
13、的顺序为_。(3)NaCl 晶胞与 MgO 晶胞相同，NaCl 晶体的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO 晶体的晶格能，原因是_。6(4)每个 Cu 晶胞中实际占有_个 Cu 原子，CaCl 2晶体中 Ca2 的配位数为_。(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是_。答案 (1)金刚石晶体 (2)金刚石MgOCaCl 2冰干冰 (3)小于 MgO 晶体中离子的电荷数大于 NaCl 晶体中离子电荷数；且 r(Mg2 )”或“”)。(6)下列说法正确的是_(填序号)。A砷化镓晶胞结构与 NaCl 相同BGaP 与 GaAs 互为等电子体C电负性：AsGaD砷化镓晶体中含有配位键答案 (1)1s 2
14、2s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d 104s24p1)7(2)4 正四面体形(3)NH3AsH3PH3(4)sp2 (5) (6)BCD解析 (1)镓位于元素周期表中第 4 周期第A 族，故其核外电子排布式为Ar3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)(8/8)4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于 NH3分子间存在氢键，所以 NH3的沸点最高，由于 AsH3的相对分子质量大于 PH3，故 AsH3的沸点高于 PH3。(4)由于 Ga 原子周围只有 3 对成键电子对，故其杂化方式为 sp2。(5)As 和 Ga 处于同一周期，而处于A族的 As 外围电子处于半满的较稳定结构，故 As 的第一电离能大于 Ga。(6)由题中晶胞图可知 A 显然是错误的。根据等电子体的概念可知选项 B 正确。根据电负性的概念可知选项C 正确。由于 Ga 原子最外层只有 3 个电子，而每个 Ga 原子与 4 个 As 原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D 正确。
