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晶体熔、沸点高低的比较
鲁科化学 选择性必修2
1.不同类型晶体熔、沸点高低比较
(1)比较晶体熔、沸点时,首先应该明确晶体的类型,因为不同晶体的粒子间作用力不同,影响晶体熔、沸点的因素不同。
(2)一般来说,熔沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊,有的很高,如钨、铂等;有的很低,如汞、铯等。
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2.同一类型晶体熔、沸点高低比较
(1)共价晶体
比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。一般来说,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的熔、沸点越高,例如,在金刚石、碳化硅、晶体硅中,原子半径C<Si,则键长C—C键<C—Si键<Si—Si键,键能C—C键>C—Si键>Si—Si键,故熔、沸点:金刚石>碳化硅>晶体硅。又如,键长Si—Si键>Si—O键>C—C键,故熔、沸点:金刚石>二氧化硅>晶体硅。
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(2)离子晶体
离子晶体熔、沸点的高低取决于晶格能的大小。一般来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子核间距越小,晶格能越大,晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
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(3)分子晶体
①组成和结构相似,且不存在分子间氢键的分子晶体,相对分子质量越大,其熔、沸点越高。如熔、沸点:HI>HBr>HCl。
②相对分子质量相同的分子晶体:分子的极性越大,其熔、沸点越高。如熔、沸点:CO>N2。
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③在同分异构体中,一般支链越多,熔、沸点越低。如熔沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
④具有分子间氢键的分子晶体,与同族元素的氢化物相比,其熔、沸点较高。
如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。
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(4)金属晶体
金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。金属键是金属阳离子与“自由电子”之间的强烈作用,也属于静电作用。一般来说,金属阳离子的半径越小,所带电荷数越多,金属阳离子与“自由电子”之间的静电作用越强,金属键越强,熔、沸点越高。如熔、沸点:Na<Mg<Al。
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1.下列说法不正确的是( )
A.沸点:PH3<NH3<H2O
B.熔点:NaF>MgF2>AlF3
C.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
D.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
解析:离子半径Na+>Mg2+>Al3+,离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大,则熔点越高,B错误。
B
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2.下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>碳化硅
B.MgO>H2O>O2>Br2
C.对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
D.金刚石>生铁>纯铁>钠
C
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解析:原子半径Si>C,共价晶体组成元素的原子半径越小,共价键键能越大,熔沸点越高,熔沸点高低顺序应为金刚石>碳化硅>晶体硅,故A错误;离子晶体的熔沸点大于分子晶体,水中含有氢键,熔、沸点比氧气、溴的大,溴沸点高于氧气,则熔、沸点:MgO>H2O>Br2>O2,故B错误;对羟基苯甲酸能形成分子间氢键、邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,所以熔沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,故C正确;共价晶体熔沸点一般大于金属晶体,合金的熔点比纯金属的低,则熔沸点:金刚石>纯铁>生铁>钠,故D错误。
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3.下列各组物质中,熔点由低到高排列正确的是( )
A.O2、I2、Hg
B.Na、H2O、NaOH
C.CO2、KCl、SiO2
D.Si、NaCl、SO2
解析:CO2是分子晶体,KCl是离子晶体,SiO2是共价晶体,则熔点由低到高的顺序为CO2、KCl、SiO2,故C正确。
C
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4.下表给出几种氯化物的熔点和沸点:
NaCl AlCl3 SiCl4
熔点/℃ 801 190 -70
沸点/℃ 1 413 180 57.57
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有关表中所列三种氯化物的性质,以下叙述正确的是( )
A.氯化铝在加热时能升华
B.四氯化硅在晶态时属于共价晶体
C.氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合
D.氯化铝晶体属于离子晶体
A
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解析:由表格中的数据可知,AlCl3的沸点低于熔点,加热时能升华,故A正确;SiCl4的熔、沸点较低,在晶态时属于分子晶体,故B错误;NaCl的熔、沸点较高,属于离子晶体,粒子之间以离子键结合,故C错误;AlCl3的熔、沸点都较低,属于分子晶体,故D错误。
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5.已知A、B、C、D都是元素周期表中前20号的元素,且原子序数依次增大。A元素的一种核素没