专题3 微粒间作用力与物质性质体系构建 体验高考-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （苏教版2019，闽苏桂蒙陕冀）

体系构建　体验高考 考向一　微粒间作用力与晶体性质 1．[2022·海南，19(2)(3)节选](2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是________________________________________________________________________。 (3)邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是__________________________________________________________。 答案　(2)自由电子在外加电场中作定向移动 (3)两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高 2．(1)[2022·广东，20(2)]H2Se的沸点低于H2O，其原因是_______________________________。 (2)[2022·全国甲卷，35(3)(4)节选]①固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构__________。 ②聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因______________________。 (3)[2022·全国乙卷，35(3)]卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为__________。解释X的熔点比Y高的原因______________________________。 答案　(1)两者都是分子晶体，由于水分子存在分子间氢键，沸点高　(2)①　②C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能越大，化学性质越稳定　(3)CsCl　CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体 解析　(2)①固体HF中存在氢键，则(HF)3的链状结构为。②由于F元素的电负性较大，因此在与C原子的结合过程中形成的C—F的键能大于聚乙烯中C—H的键能，键能的强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。(3)CsICl2受热发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。 考向二　晶胞结构的分析与计算 3．(2022·湖北，9)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ca2＋的配位数为6 B．与F－距离最近的是K＋ C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变 答案　B 解析　Ca2＋配位数为与其距离最近且等距离的F－的个数，如图所示，Ca2＋位于体心，F－位于面心，所以Ca2＋的配位数为6，A正确；F－与K＋的最近距离为棱长的，F－与Ca2＋的最近距离为棱长的，所以与F－距离最近的是Ca2＋，B错误；K＋位于顶角，个数为×8＝1，F－位于面心，个数为×6＝3，Ca2＋位于体心，个数为1，综上，该物质的化学式为KCaF3，C正确；F－与Cl－半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确。 4．[2022·江苏，14(2)]FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_____，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2＋和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。如图中用“－”将其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接起来。 答案　4　 解析　因为FeS2的晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个NaCl晶胞含有4个Na和4个Cl，则该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2＋和S的位置(S中的S—S键位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与S—S键所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的三个面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接图为。 5．[2022·广东，20(6)]我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为__________。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为__________nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 答案　①K2SeBr6　②××107 解析　①根据晶胞结构得到一个晶胞中K有8个，有8×＋6×＝4个，则X的化学式为K2SeBr6。②设晶胞参数为a nm，得到＝ρ g·cm－3，解得a＝×107，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半，即为××107 nm。 6．[2022·全国甲卷，35(5)]萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是__________；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为__________pm。 答案　Ca2＋　a 解析　根据萤石晶胞结构，X离子分布在晶胞的顶点和面心上，则1个晶胞中X离子共有8×＋6×＝4个，Y离子分布在晶胞内部，则1个晶胞中共有8个Y离子，因此该晶胞的化学式应为XY2，结合萤石的化学式可知，X为Ca2＋；根据晶胞，将晶胞分成8个相等的小正方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F－位于晶胞中8个小立方体的体心，小立方体边长为a pm，体对角线为a pm，Ca2＋与F－之间距离就是小晶胞体对角线的一半，因此晶体中正负离子的核间距的最小距离为a pm。 7．[2022·全国乙卷，35(4)]α-AgI晶体中I－作体心立方堆积(如图所示)，Ag＋主要分布在由I－构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，Ag＋不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，α-AgI晶体在电池中可作为__________。 已知阿伏加德罗常数的值为NA，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm＝________________m3·mol－1(列出算式)。 答案　电解质　 解析　由题意可知，在电场作用下，Ag＋不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8×＋1＝2，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2，晶胞的物质的量n＝mol＝ mol，晶胞体积V＝a3 pm3＝(504×10－12)3 m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm＝＝＝ m3·mol－1。 学科网（北京）股份有限公司 $$