内容正文:
微专题五 晶体类型的判断
1.依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断
四类晶体的构成微粒和微粒间作用力如下:
晶体
类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
构成
微粒
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子、
自由电子
微粒间
作用力
离子键
共价键
分子间
作用力
金属键
2.根据物质所属类别判断
(1)活泼金属氧化物(Na2O、CaO、Na2O2等)、强碱和绝大多数盐类属于离子晶体(AlCl3、BeCl2例外,二者属于分子晶体)。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、硼等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2等外)、几乎所有的酸和大多数有机物(除有机盐外)均属于分子晶体。
(3)金属单质和合金属于金属晶体。
(4)金刚石、晶体硅、晶体硼、二氧化硅、碳化硅、BN、AlN、Si3N4、C3N4等属于共价晶体。
3.根据物理性质判断
晶体
类型
金属
晶体
离子
晶体
分子
晶体
共价
晶体
熔点
一般较高、但差异大
较高,一般在数百度至一千多度
较低,在数百度至很低温度
很高,常在一千多度至几千度
导电性
导电
固态不导电,熔融态或溶于水导电
固态和熔融态均不导电,有些分子晶体溶于水导电
一般不导电,个别为半导体
1.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )
选项
A
B
C
D
分子
晶体
冰
干冰
白磷
石墨
共价
晶体
C60
金刚石
碳化硅
石英
离子
晶体
食盐
明矾
氯化铝
芒硝
金属
晶体
铁
铜
银
金
2.下列各组晶体物质中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘
A.③④⑥ B.①②③
C.④⑤⑥ D.①③⑤
3.结合下列各物质的性质,判断其固态属于共价晶体的是( )
A.碳化铝,黄色晶体,熔点为2 100 ℃,熔融态不导电
B.溴化铝,无色晶体,熔点为98 ℃,熔融态不导电
C.五氟化钒,无色晶体,熔点为19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D.溴化钾,无色晶体,熔融态时或溶于水中都能导电
4.(2024·深圳高二检测)下列数据是对应物质的熔点(℃):
BCl3
Al2O3
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
干冰
SiO2
-107
2 045
1 275
801
1 040
190
-57
1 710
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有干冰是分子晶体
C.同族元素氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素氧化物可形成相同类型的晶体
5.科学家在20 ℃时,将水置于足够强的电场中,水分子瞬间凝固成“暖冰”,对“暖冰”与其他物质比较正确的是( )
A.与Na2O晶体类型相同
B.与SiO2晶体类型相同
C.与H2S化学键类型不相同
D.与普通的冰化学性质相同
6.近年来,科学家合成一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。已知,最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示,它的熔点为150 ℃,摩尔燃烧焓数值极高。下列说法肯定错误的是( )
A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水
C.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D.氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n+2的一系列物质(n为正整数)
7.回答下列问题:
(1)现有下列物质:①金刚石 ②干冰 ③晶体硅 ④二氧化硅晶体 ⑤氯化铵晶体 ⑥氖晶体 ⑦金属锌。通过非极性键形成共价晶体的是 (填序号,下同);属于分子晶体且分子为直线形的是 ;由单原子分子构成的分子晶体是 ;含有极性键的离子晶体是 ;能导电且为金属晶体的是 。
(2)在①苯 ②CH3OH ③HCHO ④CS2 ⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有 (填序号),CS2分子的空间结构是 ,CO2与CS2相比, (填化学式)的熔点较高。
(3)两种硼氢化物的熔点如下表所示:
硼氢化物
NaBH4
Al(BH4)3
熔点/℃
400
-64.5
两种物质熔点差异的原因是 。
(4)下表给出了三组物质的相关性质数据:
A组(沸点/℃)
B组(沸点/℃)
C组(晶格能/kJ·mol-1)
金刚石:4 827
CH3OH:T2
NaCl:a
石墨:4 830
CH3CH2CH2CH2OH:117.6
NaBr:b
碳化硅:T1
CH3CH2OCH2CH3:34.5
MgO:c
回答下列问题:
①A组中的碳化硅属于 晶体,碳化硅的沸点T1 (填“大于”“小于”或“等于”)4 827,石墨沸点高于金刚石的原因是 。
②判断B组中甲醇沸点T2的范围 (填字母)。
a.>117.6 b.34.5~117.6 c.<34.5
③C组物质,其晶体中微粒之间的作用力名称是 。该组物质可能具有的性质是 (填字母)。
A.硬度小 B.熔融状态能导电
C.固体能导电 D.熔点较低
答案精析
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1.B
2.A [SiO2和SO3都只含共价键,但是前者是共价晶体,后者是分子晶体,故①错误;固体HCl 是分子晶体,晶体硼是共价晶体,二者都只含共价键,故②错误;CO2和SO2都是分子晶体,都只含有共价键,故③正确;晶体硅和金刚石都属于共价晶体,含有共价键,故④正确;晶体氖和晶体氮都属于分子晶体,但是晶体氖中不含共价键,晶体氮含共价键,故⑤错误;硫黄和碘都属于分子晶体,二者都只含共价键,故⑥正确。]
3.A [溴化铝,熔点为98 ℃,熔融态不导电,则其为分子晶体,B不符合题意;五氟化钒,熔点为19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,则其为分子晶体,C不符合题意;溴化钾,熔融态时或溶于水中都能导电,则其为离子晶体,D不符合题意。]
4.B [由表中数据可知,AlF3为离子晶体,故A正确;AlCl3、BCl3熔、沸点较低,属于分子晶体,故B错误;碳与硅为同主族元素,二氧化碳为分子晶体,二氧化硅为共价晶体,故C正确。]
5.D [根据题意:在电场作用下,水分子瞬间凝固成“暖冰”,水分子间更易形成氢键,不存在离子键,不是离子晶体,而Na2O晶体属于离子晶体,A不正确;“暖冰”由水分子构成,是分子晶体,SiO2晶体是共价晶体,两者晶体类型不同,B不正确;水分子中含有O—H键,是极性键,而H2S中的H—S键也是极性键,两者的化学键类型相同,C不正确;“暖冰”是由水分子构成的,和普通冰组成相同,其化学性质相同,D正确。]
6.D [分子晶体的熔点较低,通过题中给出的Al2H6的熔点为150 ℃,推出Al2H6为分子晶体,故A正确;根据Al2H6的摩尔燃烧焓数值极高,判断Al2H6能燃烧,根据原子守恒,Al2H6的组成元素只有Al、H两种元素,推出在空气中燃烧的产物为氧化铝和水,故B正确;氢气是气体,在储存和运输上极为不便,可将其转化为氢铝化合物,同时氢铝化合物的摩尔燃烧焓数值极高,因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料,故C正确;对于组成为AlnH2n+2的化合物,当n=1时,得出化学式为AlH4,不符合题中氢铝化合物的通式(AlH3)n,所以AlnH2n+2不具有普遍性,故D错误。]
7.(1)①③ ② ⑥ ⑤ ⑦ (2)①③ 直线形 CS2
(3)硼氢化钠是离子晶体而硼氢化铝是分子晶体,离子晶体的熔点高
(4)①共价 小于 石墨中碳碳之间除σ键,还存在大π键,石墨中碳碳键的键长小于金刚石,键能大于金刚石,沸点更高 ②b ③离子键 B
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