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1、專(zhuān)題十二 物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的比較及應(yīng)用(生)9五類(lèi)晶體的比較晶體丨分子晶體離子晶體金屬晶體原子晶體混合晶體構(gòu)威粒子井子陰、陽(yáng)離子金屬離子、 自由電子原子原子粒子間佯用分子間作用力(少數(shù)有 氫鍵)金屬離子與 自由電子間 的作用共價(jià)犍.分子 間作用力1刪點(diǎn)較低較咼般較高高小較大很大溶解性相放相溶多數(shù)溶于水稀稀機(jī)械加 二性能不艮不良良好不艮不艮導(dǎo)電性固態(tài)、粧態(tài)不導(dǎo)電.落 于水少部分導(dǎo)電固態(tài)時(shí)不導(dǎo) 電,熔化、 能落于水的 導(dǎo)電固態(tài)時(shí)導(dǎo)電 熔化専電固蕊熔化吋 祎電石魴電作用大小規(guī)律組成和結(jié)構(gòu)相血的分子 ,相對(duì)分子質(zhì)量大的, 分子間作用力大離羊的電荷 高、半徑八 .離子犍強(qiáng)1T、金自的 子多一冋J(rèn)r子水子子
2、51 屬電&萬(wàn)電用 金f半共價(jià)槌短(電 子云重脣多) 庫(kù)子半徑小 ,鍵牢共臉(電 子云重疊多)犍牢實(shí)例多數(shù)非金厲單質(zhì) |皿g張S);共價(jià)化合物i;CO. HCL 禺OH)等強(qiáng)鹹多數(shù) 屬氧優(yōu)物金厲(穩(wěn) 榊、汞)及金剛石.殛1晶體硅、乗 化硼、金剛砂石墨一、知識(shí)點(diǎn)1. 一般熔、沸點(diǎn):固液氣,如:碘單質(zhì)汞C022. 由周期表看主族單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)同一主族單質(zhì)的熔點(diǎn)基本上是越向下金屬熔點(diǎn)漸低;而非金屬單質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)漸高。但碳族元素特殊,即C, Si , Ge Sn越向下,熔點(diǎn)越低,與金屬族相似;還有川A族的鎵熔點(diǎn)比銦、鉈低;W A族的錫熔點(diǎn)比鉛低。3. 同周期中的幾個(gè)區(qū)域的熔點(diǎn)規(guī)律 高熔點(diǎn)單質(zhì)C
3、,Si ,B三角形小區(qū)域,因其為原子晶體,故熔點(diǎn)高,金剛石和石墨的熔點(diǎn)最高大于3550 C。金屬元素的高熔點(diǎn)區(qū)在過(guò)渡元素的中部和中下部,其最高熔點(diǎn)為鎢(3410 C)。 低熔點(diǎn)單質(zhì) 非金屬低熔點(diǎn)單質(zhì)集中于周期表的右和右上方,另有IA的氫氣。其中稀有氣體熔、沸點(diǎn)均為同周期的最低者,如氦的熔點(diǎn)(272.2 C, 26X105Pa)、沸點(diǎn)(268.9 C)最低。金屬的低熔點(diǎn)區(qū)有兩處:IA、nB族Zn,Cd,Hg及川A族中Al ,Ge,Th;WA族的Sn,Pb;V A族的Sb,Bi,呈三角形分布。最低熔點(diǎn)是 Hg( 38.87 C),近常溫呈液態(tài)的鎵(29.78。)銫(28.4 C),體溫即能使其熔
4、化。4. 從晶體類(lèi)型看熔、沸點(diǎn)規(guī)律晶體純物質(zhì)有固定熔點(diǎn);不純物質(zhì)凝固點(diǎn)與成分有關(guān)(凝固點(diǎn)不固定)。 非晶體物質(zhì),如玻璃、水泥、石蠟、塑料等,受熱變軟,漸變流動(dòng)性(軟化過(guò)程)直至液體,沒(méi)有熔點(diǎn)。 原子晶體的熔、沸點(diǎn)高于離子晶體,又高于分子晶體。例如:SiO2NaCL CO2(干冰)。在原子晶體中成鍵元素之間共價(jià)鍵越短的鍵能越大,則熔點(diǎn)越高。判斷時(shí)可由原子半徑推導(dǎo)出鍵長(zhǎng)、鍵能再比較。女口鍵長(zhǎng): 金剛石(C C)碳化硅(Si C)晶體硅(Si Si)。熔點(diǎn):金剛石 碳化硅 晶體硅 在離子晶體中,化學(xué)式與結(jié)構(gòu)相似時(shí),陰陽(yáng)離子半徑之和越小,離子鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高。反之越低。女口 KF KCl KBr K
5、I , ca* KCl。 分子晶體的熔沸點(diǎn)由分子間作用力而定,分子晶體分子間作用力越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,反之越低。對(duì)于分子晶體而言又與極性大小有關(guān),其判斷思路大體是:i 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。如:CH* SiH4 v GeH4< SnH4, 12 >Br2 > CI2 > F2。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,如果分子之間存在氫鍵,則分子之間作用力增大,熔沸點(diǎn)出現(xiàn)反常。有氫鍵的熔沸點(diǎn)較高。(高中含 H鍵的一般有 NH3,HF,H2O 例如,熔點(diǎn): HI > HBr> HF> HCI;沸點(diǎn):HF>
6、 HI >HBr> HCI。H2O H2Te> H2Se> H2S C2H5O> CH3-O CH3ii組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近),分子極性越大,其熔沸點(diǎn)就越高。如:CO> N2, CH3O>CH3- CH3iii在高級(jí)脂肪酸形成的油脂中,不飽和程度越大,熔沸點(diǎn)越低。女口: C17H35COOH硬脂酸)> C17H33COOH(油酸);iv烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨著分子里碳原子數(shù)增加,熔沸點(diǎn)升高,如C2H6> CH4,C2H5CI>CH3CI, CH3COO>HCOOH v同分異構(gòu)體:鏈烴及其衍生物
7、的同分異構(gòu)體隨著支鏈增多,熔沸點(diǎn)降低。如:CH3(CH2)3CH3(正)> CH3CH2CH(CH3)2異)> (CH3)4C(新)。芳香烴的異構(gòu)體有兩個(gè)取代基時(shí),熔點(diǎn)按對(duì)、令鄰、間位降低。(沸點(diǎn)按鄰、間、對(duì)位降低) 金屬晶體:金屬單質(zhì)和合金屬于金屬晶體,其中熔、沸點(diǎn)高的比例數(shù)很大,如鎢、鉑等(但也有低的如汞、銫等)。金屬晶體(除少數(shù)外)分子晶體。在金屬晶體中金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬陽(yáng)離子與自由電子靜電作用越強(qiáng),金屬鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,反之越低。如:Nav Mg< AI。合金的熔沸點(diǎn)一般說(shuō)比它各組份純金屬的熔沸點(diǎn)低。如鋁硅合金v純鋁(或純硅)。5. 某些物質(zhì)
8、熔沸點(diǎn)高、低的規(guī)律性 同周期主族(短周期)金屬熔點(diǎn)。女口Li<Be , Na<Mg<AI 堿土金屬氧化物的熔點(diǎn)均在2000C以上,比其他族氧化物顯著高,所以氧化鎂、氧化鋁是常用的耐火材料。 鹵化鈉(離子型鹵化物)熔點(diǎn)隨鹵素的非金屬性漸弱而降低。女口NaF>NaCI>NaBr>Nal。通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn)影響物質(zhì)熔沸點(diǎn)的有關(guān)因素有:化學(xué)鍵,分子間力(德華力)、氫鍵;晶體結(jié)構(gòu),有晶體類(lèi)型、三維結(jié)構(gòu)等,好象石墨跟金剛石就有點(diǎn)不一樣;晶體成分,例如分子篩的桂鋁比;雜質(zhì)影響:一般純物質(zhì)的熔點(diǎn)等都比較高。但是,分子間力又與取向力、誘導(dǎo)力、色散力有關(guān),所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的
9、高低不是一句話可以講清的。我們?cè)谥袑W(xué)階段只需掌握以上的比較規(guī)律二、例題分析1. 下列各組物質(zhì)熔點(diǎn)高低的比較,正確的是:A.晶體硅>金剛石碳化硅B. CsCI> KCI > NaCIC. SiO2 >CO2> HeD. I2> Br2 > He2. 下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律,與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是:A.F2、CI2、Br2、12的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高 B.HF、HCI、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅D.NaF、NaCI、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低3. 下列各組物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由低到高順序排列正確的是:A. O2
10、I2 Hg B. CO KCI SiO2 C. Na K Rb D. SiC NaCI SO24. ( 09全國(guó)卷I 29 )已知周期表中,元素 Q R、W Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu),W的氧化物的晶體類(lèi)型是(2) Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是 ;(3)R和Y形成的二元化合物中, R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物是化學(xué)式是 ,其原因是; 電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是 ;(5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)瓷材料的一種合成方法如下:W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng),生成化合物W(Q
11、H2)4和HCI氣體;W(QH2)4在高溫下分解生成 Q的氫化物和該瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式 表示)是。5. (09卷32) C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1) 寫(xiě)出Si的基態(tài)原子核外電子排布式。從電負(fù)性角度分析,C、Si和0元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椤?2) SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為,微粒間存在的作用力是。(3) 氧化物M0的電子總數(shù)與SiC的相等,貝U M為(填元素符號(hào))。M0是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCI晶體相似。MO勺熔點(diǎn)比CaO的高,其原因是。(4) C Si為同一主族的元素,C02和 Si02化學(xué)式
12、相似,但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。C02中C與0原子間形成b鍵和n鍵,Si02中Si與0原子間不形成上述n健。從原子半徑大小的角度分析,為何C 0原子間能形成,而Si、0原子間不能形成上述n鍵。6. (09卷30) Q R X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知: Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素; Y原子價(jià)電子(外圍電子)排布; R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù); Q X原子p軌道的電子數(shù)分別為 2和4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1) Z2+的核外電子排布式是。(2) 在Z(NH3)42+離子中,Z2+的空間軌道受 NH3分子提供的形成配位鍵。(3) Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙,
13、下列判斷正確的是。a.穩(wěn)定性:甲乙,沸點(diǎn):甲乙b.穩(wěn)定性:甲乙,沸點(diǎn):甲v乙c.穩(wěn)定性:甲v乙,沸點(diǎn):甲v乙d.穩(wěn)定性:甲v乙,沸點(diǎn):甲乙Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?用元素符號(hào)作答)(5) Q的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26,其中分子中的b鍵與n鍵的鍵數(shù)之比為。(6) 五種元素中,電負(fù)性最大與最小的兩種非金屬元素形成的晶體屬于。專(zhuān)題十二 物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的比較及應(yīng)用(師)9五類(lèi)晶體的比較晶體分子晶體離子晶體金屬晶體原子晶體混合晶體構(gòu)成粒干分子陰、陽(yáng)離子越子問(wèn)佯用分子間作用力少數(shù)有 量糠)離茯金屬離子與 色由電子間 的作用茹他分子 間作用才1熔梆點(diǎn)較低很咼髙硬度小較大祖大小溶
14、解性相創(chuàng)相溶多數(shù)溶于水不落稀不落二性能不良不良良好不良不良導(dǎo)電性固抵継杰不導(dǎo)電,落 于水少部分導(dǎo)電導(dǎo)、的 不代水 時(shí)熔于態(tài),容電 固電毗眺尋固杰時(shí)導(dǎo)電 ,熔化導(dǎo)電固戀熔化時(shí) 祎電石墨導(dǎo)電作用大小規(guī)澤組成和結(jié)構(gòu)相M的分子 ,相對(duì)井子質(zhì)量大的, 分子間件用力大離子的電荷,離子犍強(qiáng)金屬原子的 價(jià)電子埶 半徑小,金 屬離子與目 生電子間的 作用強(qiáng)共價(jià)慄短(電 子云重養(yǎng)多)慮子半徑小 f犍牢左價(jià)銀更(電 子云重養(yǎng)多),犍牢實(shí)例多數(shù)非金屬單質(zhì) 血堆.C眇S);共價(jià)化詡I;co. HCL CH3OH)等強(qiáng)感多數(shù) fe'活潑會(huì) 屬氧化物金厲 林汞)及 合金金剛石、石典 、晶體51*更 化牌金剛砂 等石
15、墨一、知識(shí)點(diǎn)1. 一般熔、沸點(diǎn):固液氣,如:碘單質(zhì)汞C022. 由周期表看主族單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)同一主族單質(zhì)的熔點(diǎn)基本上是越向下金屬熔點(diǎn)漸低;而非金屬單質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)漸高。但碳族元素特殊,即C, Si , Ge Sn越向下,熔點(diǎn)越低,與金屬族相似;還有川A族的鎵熔點(diǎn)比銦、鉈低;WA族的錫熔點(diǎn)比鉛低。3. 同周期中的幾個(gè)區(qū)域的熔點(diǎn)規(guī)律 高熔點(diǎn)單質(zhì)C,Si ,B三角形小區(qū)域,因其為原子晶體,故熔點(diǎn)高,金剛石和石墨的熔點(diǎn)最高大于3550 C。金屬元素的高熔點(diǎn)區(qū)在過(guò)渡元素的中部和中下部,其最高熔點(diǎn)為鎢(3410 C)。 低熔點(diǎn)單質(zhì) 非金屬低熔點(diǎn)單質(zhì)集中于周期表的右和右上方,另有IA的氫氣。其中稀有氣體熔、沸
16、點(diǎn)均為同周期的最低者,如氦的熔點(diǎn)(272.2 C, 26X105Pa)、沸點(diǎn)(268.9 C)最低。金屬的低熔點(diǎn)區(qū)有兩處:IA、n B族Zn, Cd, Hg及川A族中Al , Ge, Th;W A族的Sn, Pb;V A族的Sb, Bi,呈三角形分布。最低熔點(diǎn)是 Hg( 38.87 C),近常溫呈液態(tài)的鎵(29.78。)銫(28.4 C),體溫即能使其熔 化。4. 從晶體類(lèi)型看熔、沸點(diǎn)規(guī)律晶體純物質(zhì)有固定熔點(diǎn);不純物質(zhì)凝固點(diǎn)與成分有關(guān)(凝固點(diǎn)不固定)。 非晶體物質(zhì),如玻璃、水泥、石蠟、塑料等,受熱變軟,漸變流動(dòng)性(軟化過(guò)程)直至液體,沒(méi)有熔點(diǎn)。 原子晶體的熔、沸點(diǎn)高于離子晶體,又高于分子晶體。
17、例如:SiO2NaCL CO2(干冰)。在原子晶體中成鍵元素之間共價(jià)鍵越短的鍵能越大,則熔點(diǎn)越高。判斷時(shí)可由原子半徑推導(dǎo)出鍵長(zhǎng)、鍵能再比較。女口鍵長(zhǎng): 金剛石(C C)碳化硅(Si C)晶體硅(Si Si)。熔點(diǎn):金剛石 碳化硅 晶體硅 在離子晶體中,化學(xué)式與結(jié)構(gòu)相似時(shí),陰陽(yáng)離子半徑之和越小,離子鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越咼。反之越低。女口 KF> KCI > KBr > KI , ca* > KCI。 分子晶體的熔沸點(diǎn)由分子間作用力而定,分子晶體分子間作用力越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,反之越低。(具有氫鍵的分子晶體,熔沸點(diǎn)反常地高,如:H2O>H2Te> H2Se>
18、 H2S, C2H5O>CH3-O-CH3)。對(duì)于分子晶體而言又與極性大小有關(guān),其判斷思路大體是:i 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。如:CH4< SiH4 v GeH< SnH4, I2 > Br2 > CI2 > F2。組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,如果分子之間存在氫鍵, 則分子之間作用力增大, 熔沸點(diǎn)出現(xiàn)反常。有氫鍵的熔沸點(diǎn)較高。 例如,熔點(diǎn):HI > HBr> HF> HCI;沸點(diǎn):HF> HI > HBr> HCI。H2O> H2Te> H2Se> H
19、2S, C2H5O>CH3-O- CH3ii組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量相近),分子極性越大,其熔沸點(diǎn)就越高。如:CO> N2, CH3O>CH3- CH3iii在高級(jí)脂肪酸形成的油脂中, 不飽和程度越大,熔沸點(diǎn)越低。女口: C17H35COOH硬脂酸)> C17H33COOH(油酸);v烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸等有機(jī)物一般隨著分子里碳原子數(shù)增加,熔沸點(diǎn)升高,如C2H6> CH4,C2H5CI>CH3CI, CH3COO>HCOOH v同分異構(gòu)體:鏈烴及其衍生物的同分異構(gòu)體隨著支鏈增多,熔沸點(diǎn)降低。如:CH3(CH2)3CH3(正)> C
20、H3CH2CH(CH3)2g) > (CH3)4C(新)。芳香烴的異構(gòu)體有兩個(gè)取代基時(shí),熔點(diǎn)按對(duì)、令鄰、間位降低。(沸點(diǎn)按鄰、間、對(duì)位降低) 金屬晶體:金屬單質(zhì)和合金屬于金屬晶體,其中熔、沸點(diǎn)高的比例數(shù)很大,如鎢、鉑等(但也有低的如汞、銫等)。金屬晶體(除少數(shù)外)分子晶體。在金屬晶體中金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多,原子半徑越小,金屬陽(yáng)離子與自由電子靜電作用越強(qiáng),金屬鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,反之越低。如:Nav Mg< Al。合金的熔沸點(diǎn)一般說(shuō)比它各組份純金屬的熔沸點(diǎn)低。如鋁硅合金<純鋁(或純硅)。5. 某些物質(zhì)熔沸點(diǎn)高、低的規(guī)律性 同周期主族(短周期)金屬熔點(diǎn)。女口Li<Be ,
21、 Na<Mg<AI 堿土金屬氧化物的熔點(diǎn)均在2000C以上,比其他族氧化物顯著高,所以氧化鎂、氧化鋁是常用的耐火材料。 鹵化鈉(離子型鹵化物)熔點(diǎn)隨鹵素的非金屬性漸弱而降低。女口NaF>NaCI>NaBr>Nal。通過(guò)查閱資料我們發(fā)現(xiàn)影響物質(zhì)熔沸點(diǎn)的有關(guān)因素有:化學(xué)鍵,分子間力(德華力)、氫鍵;晶體結(jié)構(gòu),有晶體類(lèi)型、三維結(jié)構(gòu)等,好象石墨跟金剛石就有點(diǎn)不一樣;晶體成分,例如分子篩的桂鋁比;雜質(zhì)影響:一般純物質(zhì)的熔點(diǎn)等都比較高。但是,分子間力又與取向力、誘導(dǎo)力、色散力有關(guān),所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的 高低不是一句話可以講清的。我們?cè)谥袑W(xué)階段只需掌握以上的比較規(guī)律二、例題分析1
22、. 下列各組物質(zhì)熔點(diǎn)高低的比較,正確的是:A.晶體硅>金剛石碳化硅B. CsCI> KCI > NaCIC. SiO2 >CO2> HeD. I2> Br2 > He解析:A中三種物質(zhì)都是原子晶體半徑Cv Si,則熔點(diǎn):金剛石碳化硅>晶體硅,B中應(yīng)為:NaCI>KCI> CsCI,因?yàn)殡x子的半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔沸點(diǎn)就越高。因此C D正確。答案:C、D2. 下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律,與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是:A.F2、CI2、Br2、12的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高 B.HF、HCI、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸
23、點(diǎn)都高于晶體硅D.NaF、NaCI、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低解析:F2、CI2、Br2、12形成的晶體屬于分子晶體。它們的熔沸點(diǎn)高低決定于分子間的作力,與共價(jià)鍵的鍵能 無(wú)關(guān),A錯(cuò);HF HCI、HBr、HI的分子存在共價(jià)鍵,它們的熱穩(wěn)定性與它們部存在的共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān),B正確;金剛石和晶體硅都是原子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成的原子晶體,其熔沸點(diǎn)的高低決定于共價(jià)鍵的鍵能,C正確;NaF、NaCI、NaBr、NaI都是由離子鍵形成的離子晶體,其部沒(méi)有共價(jià)鍵,D錯(cuò)。答案:B、C3. 下列各組物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由低到高順序排列正確的是:A. O2 I2 Hg B. CO KCI SiO2 C. Na K
24、Rb D. SiC NaCI SO2解析: 選項(xiàng)A中的O2是氣體,12是固體,Hg是液體,所以熔點(diǎn)由低到高的順序是: O2 v Hg v I2 ;選項(xiàng)B 中的CO固態(tài)時(shí)是分子晶體,KCl屬于離子晶體,SiO2屬于原子晶體,所以熔點(diǎn)由低到高的順序是:CQ KCl vSiO2;選項(xiàng)C中的Na、K、Rb都是金屬晶體,原子半徑不斷增大,金屬鍵不斷減弱,所以熔點(diǎn)不斷降低;選項(xiàng)D中的SiC屬于原子晶體,NaCl屬于離子晶體,SO2形成分子晶體,因此熔點(diǎn)不斷降低。答案:B4. ( 09全國(guó)卷I 29 )已知周期表中,元素 Q R、W Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)
25、W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu),W的氧化物的晶體類(lèi)型是(2) Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是 ;(3) R和Y形成的二元化合物中,R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物是化學(xué)式是 ;(4) 這5個(gè)元素的氫化物分子中,立體結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式),其原因是;電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是 ;(5) W和 Q所形成的結(jié)構(gòu)瓷材料的一種合成方法如下:W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng),生成化合物W(QH2)4和HCI氣體;W(QH2)4在高溫下分解生成 Q的氫化物和該瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是。解析:
26、本題可結(jié)合問(wèn)題作答。W的氯化物為正四體型,則應(yīng)為SiCl4或CCl4,又W與 Q形成高溫瓷,故可推斷 W為Si。(1)SiO2為原子晶體。(2)高溫瓷可聯(lián)想到Si3N4,Q為N,則有NO2與N2O4之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。(3)Y的最高價(jià)氧化的的水化物為強(qiáng)酸,且與Si、N等相鄰,則只能是 S Y為Q所以R為As元素。(4)顯然X為P元素。氫化物沸點(diǎn)順序?yàn)?NH3> AsH3> PH3因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵,所以沸點(diǎn)最高。相對(duì)分子質(zhì)量AsH3> PH3,分子間的作用力 AsH3> PH3故AsH3得沸點(diǎn)高于PH3oSiH4、PH3和H2S的電子數(shù)均為18。結(jié)構(gòu)分別 為正四面
27、體,三角錐和角形( V形)。(5)由題中所給出的含字母的化學(xué)式可以寫(xiě)出具體的物質(zhì),然后配平即可。答案:(1)原子晶體。(2) NO2和N2O4( 3) As2S5。( 4)NH3 > AsH3> PH3因?yàn)榍罢咧泻袣滏I。SiH4、PH3和H2S結(jié)構(gòu)分別為正四面體,三角錐和角形(V形)。(5) SiCI4 + 4NH3Si(NH2)4 + 4HCI , 3Si(NH2)4Si3N4 + 8NH3 f5. (09卷32) C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1) 寫(xiě)出Si的基態(tài)原子核外電子排布式。從電負(fù)性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椤?2) SiC的
28、晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為,微粒間存在的作用力是。(3) 氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等,貝U M為(填元素符號(hào))。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO勺熔點(diǎn)比CaO的高,其原因是。(4) C Si為同一主族的元素,CO2和 SiO2化學(xué)式相似,但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與O原子間形成b鍵和n鍵,SiO2中Si與O原子間不形成上述n健。從原子半徑大小的角度分析,為何C O原子間能形成,而Si、O原子間不能形成上述n鍵。解析:(1) C、Si和O的電負(fù)性大小順序?yàn)椋篛> C> Si。(2)晶體硅中一個(gè)硅原子周?chē)c4個(gè)硅原子相連,呈
29、正四面體結(jié)構(gòu),所以雜化方式是sp3。(3) SiC電子總數(shù)是20個(gè),則氧化物為 MgO晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與 CaO的離子電荷數(shù)相同,Mg2+半徑比Ca2+小, MgO晶格能大,熔點(diǎn)高。(4) Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,P-P軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的n鍵。答案:(1) 1s22s22p63s23p2 O > C> Si(2) sp3 共價(jià)鍵 (3) Mg Mg2+ 半徑比 Ca2+小, MgO晶格能大(4) Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的n鍵6. (09卷30) Q R X、Y、Z
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