新教材2025版高中化學(xué)專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)章末共享專題學(xué)生用書蘇教版選擇性必修2

專題3章末共享專題微專題一氫鍵和分子間作用力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響一、范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1．范德華力及特點(diǎn)(1)范德華力的存在：由氣體在降低溫度、增大壓強(qiáng)時(shí)能夠凝聚成液態(tài)或固態(tài)(在這個(gè)過程中，氣體分子間的距離不斷縮小，并由不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為有規(guī)則的排列狀態(tài))的事實(shí)可以證明分子間存在著相互作用，即分子間存在范德華力。(2)范德華力的強(qiáng)弱：范德華力是分子間的一種微弱的相互作用力，約比化學(xué)鍵鍵能小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。(3)范德華力的特點(diǎn)：沒有飽和性和方向性，只要分子四周空間允許，分子總是盡可能多地吸引其他分子。2．影響范德華力的因素：主要因素為分子的相對(duì)分子質(zhì)量和分子的極性等(1)組成和結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大。(2)分子的極性越強(qiáng)，分子間作用力越大。例如，分子間作用力的大小關(guān)系：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4。3．范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。①組成和結(jié)構(gòu)相像的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn)I2>Br2>Cl2>F2，HCl<HBr<HI。②組成相像、相對(duì)分子質(zhì)量相近的物質(zhì)，分子的極性越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。如熔、沸點(diǎn)CO>N2(CO為極性分子)；又如有機(jī)物的同分異構(gòu)體中，通常支鏈越多，分子對(duì)稱性越好，分子極性越小，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越低(沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷)。(2)溶質(zhì)分子與溶劑分子間的范德華力越大，則溶質(zhì)分子的溶解度越大。二、氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1．氫鍵的表示方法分子間的氫鍵通常用“X—H…Y”來表示，式中X、Y為N、O、F，“—”表示共價(jià)鍵，“…”表示氫鍵。例如，HF分子間的氫鍵可以表示為“F—H…F—H…”，即：2．氫鍵的性質(zhì)(1)氫鍵具有飽和性和方向性。(2)粒子間作用強(qiáng)弱關(guān)系：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力。(3)與H原子結(jié)合的X原子的電負(fù)性越強(qiáng)，形成氫鍵時(shí)氫鍵的作用力越大。3．氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響①某些氫化物分子間存在氫鍵，如H2O、NH3、HF等，氫鍵會(huì)使同族氫化物沸點(diǎn)反常，如沸點(diǎn)：H2O>H2Te>H2Se>H2S。②氫鍵分為分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響大于分子內(nèi)氫鍵。如熔、沸點(diǎn)：。(2)對(duì)物質(zhì)密度的影響：氫鍵的存在會(huì)使某物質(zhì)的密度出現(xiàn)反常，如液態(tài)水變?yōu)楸芏葧?huì)變小。(3)對(duì)物質(zhì)溶解度的影響：溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，溶解性好，溶質(zhì)分子不能與水分子形成氫鍵，在水中溶解度就相對(duì)小，如NH3極易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸等能與水以隨意比混溶，就是因?yàn)樗鼈兣c水形成了分子間氫鍵。(4)氫鍵對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響：氫鍵的存在使一些物質(zhì)具有一些特別結(jié)構(gòu)，如冰晶體的孔穴結(jié)構(gòu)使體積膨脹。[微訓(xùn)練一]1．下列物質(zhì)性質(zhì)的改變規(guī)律與分子間作用力無關(guān)的是()A．在相同條件下，N2在水中的溶解度小于O2B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C．F2、Cl2、Br2、I2的溶、沸點(diǎn)漸漸上升D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)漸漸上升2．下列事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是()A．水加熱到很高的溫度都難以分解B．對(duì)羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而上升D．HCl的穩(wěn)定性強(qiáng)于HBr3．下列物質(zhì)中不存在氫鍵的是()A．冰醋酸中醋酸分子之間B．液態(tài)氟化氫中HF分子之間C．NH3·H2O中NH3分子與H2O之間D．可燃冰(CH4·8H2O)中CH4與H2O之間4．構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類及相互間的作用力是確定物質(zhì)表現(xiàn)出何種性質(zhì)的主要因素。(1)三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)為282℃，沸點(diǎn)為315℃，在300℃以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此推斷三氯化鐵晶體中存在的微粒間的作用力有________________________________。(2)氫鍵作用常表示為A—H…B，其中A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的一類原子，如________(列舉三種)。X、Y兩種物質(zhì)和部分物質(zhì)性質(zhì)如下表，二者物質(zhì)性質(zhì)有差異的主要緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5.(1)水在不同的溫度和壓強(qiáng)下可以形成多種不同結(jié)構(gòu)的晶體，故冰晶體結(jié)構(gòu)有多種。其中冰－Ⅶ的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。①如圖冰晶體中每個(gè)水分子與四周________個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合，該晶體中1mol水形成________mol氫鍵。②試驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的鍵能為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，這說明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如圖所示，組成化合物乙的全部元素的第一電離能由大到小的依次為________________?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要緣由是________________。(3)常溫常壓下硼酸(H3BO3)晶體結(jié)構(gòu)為層狀，其二維平面結(jié)構(gòu)如圖。1mol硼酸(H3BO3)晶體中含有________mol氫鍵。從氫鍵的角度說明硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時(shí)溶解度增大：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．依據(jù)下列表1和表2數(shù)據(jù)，回答問題：表1第ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素簡潔氫化物沸點(diǎn)表2常見物質(zhì)的沸點(diǎn)(1)表1中a的范圍是________。(2)依據(jù)表1數(shù)據(jù)，同主族元素簡潔氫化物沸點(diǎn)凹凸的規(guī)律是________________________________________________。(3)依據(jù)表2沸點(diǎn)數(shù)據(jù)找規(guī)律，由②③⑥得出：__________________________；由③④得出：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。微專題二四種類型晶體比較1．幾種類型的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)比晶體類型離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成微粒陰、陽離子原子分子金屬陽離子、自由電子微粒間作用力離子鍵共價(jià)鍵范德華力、氫鍵金屬鍵性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較高很高較低有高、有低硬度較大很大較小有高、有低導(dǎo)電性熔融狀態(tài)或水溶液能導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融態(tài)不導(dǎo)電、溶于水有的導(dǎo)電有的不導(dǎo)電良導(dǎo)體典型實(shí)例NaOH、NH4Cl金剛石、二氧化硅P4、干冰、冰鈉、鋁、鐵等或合金2.分類比較晶體的熔、沸點(diǎn)(1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)凹凸的一般規(guī)律共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高，如汞、鎵、銫等熔、沸點(diǎn)很低，金屬晶體一般不參加比較。(2)共價(jià)晶體由共價(jià)鍵形成的共價(jià)晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn)：金剛石>石英>碳化硅>硅。(3)離子晶體一般地說，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高。如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。(4)分子晶體①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫健的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高。如H2O>H2Te>H2Se＞H2S。②組成和結(jié)構(gòu)相像的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F(xiàn)2<Cl2<Br2<I2。③組成和結(jié)構(gòu)不相像的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。[微訓(xùn)練二]1．“類推”是常用的學(xué)習(xí)方法，但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)論。下列類推的結(jié)論正確的是()A．第ⅣA族元素氫化物沸點(diǎn)依次是GeH4>SiH4>CH4，則第ⅤA族元素氫化物沸點(diǎn)依次也是AsH3>PH3>NH3B．常見的氫化物是分子晶體，則全部氫化物都是分子晶體C．晶體中有陰離子，必有陽離子；則晶體中有陽離子，也必有陰離子D．第2周期元素氫化物穩(wěn)定性依次是HF>H2O>NH3，則第3周期元素氫化物穩(wěn)定性依次也是HCl>H2S>PH32．下列說法正確的是()A．離子晶體必含有金屬陽離子B．共價(jià)晶體中的共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C．分子晶體中的共價(jià)鍵鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高D．金屬晶體中的金屬越活潑，金屬鍵越強(qiáng)3．下列各組物質(zhì)的熔點(diǎn)均與所含化學(xué)鍵的鍵能有關(guān)的是()A．CaO與CO2B．NaCl與HClC．SiC與SiO2D．Cl2與I24．共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是粒子之間的三種作用力。下列晶體①Na2O2②SiO2③石墨④金剛石⑤NaCl⑥白磷中含有以上其中兩種作用力的是()A．①②③B．①③⑥C．②④⑥D(zhuǎn)．①②③⑥5．下列有關(guān)化學(xué)鍵、氫鍵和范德華力的敘述中，不正確的是()A．金屬鍵是金屬離子與“自由電子”之間劇烈的相互作用，金屬鍵無方向性和飽和性B．共價(jià)鍵是原子之間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵，共價(jià)鍵有方向性和飽和性C．范德華力是分子間存在的一種作用力，分子的極性越大，范德華力越大D．氫鍵不是化學(xué)鍵而是一種較弱的作用力，所以氫鍵只存在于分子與分子之間6．(1)單質(zhì)銅和鎳是________鍵形成的晶體。(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)干脆得到：4NH3＋3F2CuNF3＋3NH4F，則上述化學(xué)方程式中的前4種物質(zhì)所屬的晶體類型有________(填序號(hào))。a．混合晶體b．分子晶體c．共價(jià)晶體d．金屬晶體(3)Si、Mg、Cl2晶體的熔點(diǎn)由高到低的依次是________。(4)石墨晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。①石墨屬于________晶體。②石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長為142pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長為154pm。因此熔點(diǎn)：石墨________(填“大于”“小于”或“等于”)金剛石。(5)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，其緣由是__________________________________。(6)K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，緣由是______________________________________。7．有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成，對(duì)這三種晶體進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表：序號(hào)熔點(diǎn)/℃硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag＋反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C－114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀(1)晶體的化學(xué)式分別為A____________、B____________、C____________。(2)晶體的類型分別是A____________、B____________、C____________。(3)晶體中微粒間作用力分別是A__________、B__________、C__________。8．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：－83NaCl硅晶體：1410Na：98HCl：－115KCl硼晶體：2300K：64HBr：－89RbCl二氧化硅：1732Rb：39HI：－51MgO：2800據(jù)此回答下列問題：(1)由表格可知，A組熔點(diǎn)普遍偏高，據(jù)此回答：①A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間的作用力是________。②硅的熔點(diǎn)低于二氧化硅，是由于________________________________________________________________________。③硼晶體的硬度與硅晶體相對(duì)比：________________________________________________________________________。(2)B組晶體中存在的作用力是________，其共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))，可以用________理論說明。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體中NaCl、KCl、RbCl的熔點(diǎn)由高到低的依次為________________，MgO晶體的熔點(diǎn)高于三者，其緣由說明為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。微專題三常見的晶胞模型以及晶體計(jì)算1．常見的晶體結(jié)構(gòu)模型晶體晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶體中微粒分布詳解氯化鈉晶體①Na＋和Cl－交替占據(jù)立方體的頂點(diǎn)而向空間延長；②在每個(gè)Na＋四周最近的等距離的Cl－有6個(gè)(上、下、左、右、前、后)，在每個(gè)Cl－四周最近的等距離的Na＋亦有6個(gè)，這6個(gè)離子構(gòu)成1個(gè)正八面體；③在每個(gè)Na＋四周最近的等距離的Na＋有12個(gè)(同層4個(gè)、上層4個(gè)、下層4個(gè))，在每個(gè)Cl－四周最近的等距離的Cl－亦有12個(gè)氯化銫晶體①每8個(gè)Cs＋、8個(gè)Cl－各自構(gòu)成立方體，在每個(gè)立方體的中心有1個(gè)異種離子(Cs＋或Cl－)；②在每個(gè)Cs＋(Cl－)四周最近的等距離的Cl－(Cs＋)有8個(gè)；③在每個(gè)Cs＋四周最近的等距離的Cs＋有6個(gè)(上、下、左、右、前、后)，在每個(gè)Cl－四周最近的等距離的Cl－亦有6個(gè)二氧化碳晶體①每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2；②在每個(gè)CO2四周最近的等距離(為22a，a為立方體棱長)的CO2金剛石晶體①每個(gè)C與另4個(gè)C以共價(jià)鍵結(jié)合，前者位于正四面體中心，后四者位于正四面體頂點(diǎn)；②晶體中全部C—C鍵鍵長相等、鍵角相等(均為109.5°)；③晶體中最小碳環(huán)由6個(gè)C組成且六者不在同一平面內(nèi)；④晶體中每個(gè)C參加了4條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2石墨晶體①層內(nèi)存在共價(jià)鍵、金屬鍵，層間以范德華力結(jié)合，兼具有共價(jià)晶體、金屬晶體、分子晶體的特征；②在層內(nèi)，每個(gè)C與3個(gè)C形成C—C鍵，構(gòu)成正六邊形，鍵長相等，鍵角相等(均為120°)；③在晶體中，每個(gè)C參加了3條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，每個(gè)正六邊形平均只占6×132.晶胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算晶胞結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算一般涉及晶體的化學(xué)式、晶胞中所包含的原子或離子的數(shù)目、晶胞的邊長、兩個(gè)粒子之間的距離、晶胞的體積、晶體的密度、阿伏加德羅常數(shù)、配位數(shù)等量之間的計(jì)算。晶胞結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算類題目的解題思路一般如下：(1)截取一個(gè)晶胞或晶胞中的一部分(如NaCl晶胞中的一個(gè)小立方體)。(2)用均攤法確定晶胞(或截取的部分)中所含的原子或離子數(shù)目(設(shè)為N)，進(jìn)而可確定晶體的化學(xué)式。(3)計(jì)算晶胞中所含微?；蛭⒘＝M合(如CaF2)的物質(zhì)的量：n＝NN(4)計(jì)算晶胞的質(zhì)量：m＝nM＝NNA(5)計(jì)算晶胞的體積：對(duì)于立方體晶胞，若晶胞邊長為acm，則V(晶胞)＝a3cm3[對(duì)于長方體，若底面邊長分別為acm、bcm，高為ccm，則V(晶胞)＝abccm3]。(6)計(jì)算晶胞的密度：ρ＝mV(晶胞)＝(7)依據(jù)晶胞中微粒的空間位置關(guān)系、微粒的半徑以及晶胞的邊長，利用幾何學(xué)問則可計(jì)算兩個(gè)微粒之間的距離。(8)依據(jù)晶胞中所含有的原子的總體積和晶胞的體積計(jì)算晶胞中原子的空間利用率(一般用于金屬晶體)，原子的總體積V(原子)＝N×43πr3(其中N為晶胞中含有的原子數(shù)目，r為原子半徑)，則空間利用率＝V[微訓(xùn)練三]1．(1)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為________鍵，其電子對(duì)由________供應(yīng)。探討發(fā)覺氨硼烷(NH3BH3)在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ＝________g·cm－3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(2)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有________個(gè)。電池充電時(shí)，LiFePO4脫出部分Li＋，形成Li1-xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x＝________，n(Fe2＋2．鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料。回答下列問題：(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為__________________________________。(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次上升，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377－24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小依次是________________；金屬離子與氧離子間的作用力為______________，Ca2＋的配位數(shù)是________________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2＋、I－和有機(jī)堿離子CH3-，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2＋與圖(a)中____________的空間位置相同，有機(jī)堿CH3-NH3(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在運(yùn)用過程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和運(yùn)用壽命。我國科學(xué)家奇妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和運(yùn)用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理______________________________________________、________________________________________________________________________。3．在離子晶體中，陰、陽離子按肯定的規(guī)律進(jìn)行排列，如圖甲是NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰、陽離子具有或近似具有球形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，它們可以看作是不等徑的剛性圓球，并彼此相切，如圖乙。已知a為常數(shù)。(1)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引________個(gè)Cl－；而Na＋與Cl－的數(shù)目之比為________。(2)Na＋半徑與Cl－半徑之比為________(已知2＝1.414)。(3)NaCl晶體中不存在分子，但在1.01×105Pa、1413℃時(shí)，NaCl晶體形成氣體，并以分子形式存在。現(xiàn)有29.25gNaCl晶體，在1.01×105Pa時(shí)加強(qiáng)熱使溫度達(dá)到1501.5℃，測(cè)得氣體體積為5.6L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，試應(yīng)用有關(guān)物理、化學(xué)學(xué)問計(jì)算此時(shí)氯化鈉氣體的分子式(化學(xué)式)為________(不寫計(jì)算過程)。(4)若a＝5.6×10－8cm，NaCl晶體的密度為________(已知5.63＝175.6，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol－1)。4．已知FexO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型(如下圖所示)，由于晶體缺陷，x的值小于1，測(cè)知FexO晶體密度ρ為5.71g·cm－3，晶胞邊長為4.28×10－10m(鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為55.9，氧的相對(duì)原子質(zhì)量為16)。求：(1)FexO中x的值。(2)晶體中的Fe具有兩種形式：Fe2＋和Fe3＋，其中Fe2＋所占的百分?jǐn)?shù)是多少？(3)描述Fe在此晶體中占據(jù)空隙的幾何形態(tài)(即與O2－距離最近且等距離的鐵離子圍成的空間形態(tài))。(4)在晶體中，鐵離子間的最短距離為多少？5．(1)Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a＝0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為________。列式表示Al單質(zhì)的密度：____________________g·cm－3(不必計(jì)算出結(jié)果)。(2)黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式。四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①Cu＋的配位數(shù)為________，S2－的配位數(shù)為________。②已知：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeS2晶體的密度是__________________g·cm－3(列出計(jì)算式)。專題3章末共享專題微訓(xùn)練一1．解析：A項(xiàng)，N2和O2都是非極性分子，在水中的溶解度都不大，但在相同條件下，O2分子與水分子之間的作用力比N2分子與水分子之間的作用力大，故O2在水中的溶解度大于N2。B項(xiàng)，HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與其分子中的極性鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，而與分子間作用力無關(guān)。C項(xiàng)，F(xiàn)2、Cl2、Br2、I2的組成和結(jié)構(gòu)相像，分子間作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，故其熔、沸點(diǎn)漸漸上升。D項(xiàng)，烷烴分子之間的作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，故乙烷、丙烷、丁烷的沸點(diǎn)漸漸上升，在烷烴的同分異構(gòu)體中，支鏈越多，分子間作用力越小，熔、沸點(diǎn)越低，故異丁烷的沸點(diǎn)低于正丁烷。答案：B2．答案：B3．答案：D4．解析：(1)由三氯化鐵的物理性質(zhì)可知，三氯化鐵為分子晶體，作用力有共價(jià)鍵和范德華力。(2)N、O、F是簡潔形成氫鍵的原子，從分子結(jié)構(gòu)看出，X物質(zhì)可形成分子內(nèi)氫鍵，Y物質(zhì)可形成分子間氫鍵，分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)影響較大。答案：(1)共價(jià)鍵、范德華力(2)N、O、FX物質(zhì)形成分子內(nèi)氫鍵，Y物質(zhì)形成分子間氫鍵5．解析：(1)①視察題圖中晶體結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)水分子與四周4個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合，每2個(gè)水分子共用1個(gè)氫鍵，故1mol水可形成4mol×12＝2mol氫鍵。②冰中氫鍵的鍵能為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，說明冰溶化為液態(tài)水時(shí)只是破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵。(2)化合物乙由C、H、O、N四種元素組成，同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能由大到小的依次為N>O>C>H?；衔锛追肿娱g不能形成氫鍵，化合物乙分子中含有N—H鍵，可以形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)更高。(3)1個(gè)H3BO3四周形成6個(gè)氫鍵，每個(gè)氫鍵為1個(gè)H3BO3貢獻(xiàn)率為12，即1個(gè)H3BO3單獨(dú)占有氫鍵數(shù)目為6×12＝3，故1molH3BO3晶體中含有3mol氫鍵；H3BO3分子之間形成氫鍵，使硼酸締合成層狀大分子，在冷水中溶解度小，而熱水中H3BO3分子之間氫鍵被破壞，H3答案：(1)①42②冰溶化為液態(tài)水時(shí)只破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵(2)N>O>C>H化合物乙分子間存在氫鍵(3)3H3BO3分子之間形成氫鍵，使硼酸締合成層狀大分子，在冷水中溶解度小，而熱水中H3BO3分子之間氫鍵被破壞，H3BO3分子與水分子之間形成大量的氫鍵，增大了溶解度6．解析：(1)從表1數(shù)據(jù)可以得出，AsH3的沸點(diǎn)高于PH3低于SbH3，故－87.4<a<－29.6。(2)H2O、HF、NH3分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)出現(xiàn)反常，因此同主族元素簡潔氫化物沸點(diǎn)凹凸與氫鍵和相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)。(3)表2中規(guī)律仍舊要結(jié)合氫鍵、相對(duì)分子質(zhì)量等因素分析。②③⑥都屬于飽和一元醇類，所含有的碳原子數(shù)依次增多，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高。③④分別是乙醇和乙酸，低級(jí)醇、低級(jí)羧酸分子間存在氫鍵，相同碳原子數(shù)的羧酸中氫鍵作用比醇中的氫鍵強(qiáng)，所以乙酸的沸點(diǎn)高于乙醇。答案：(1)－87.4<a<－29.6(2)同主族元素簡潔氫化物沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而上升(不存在氫鍵)，假如含氫鍵，該氫化物沸點(diǎn)反常地高(3)組成和結(jié)構(gòu)相像的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高分子間存在氫鍵，會(huì)使其沸點(diǎn)上升，氫鍵越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高微訓(xùn)練二1．解析：NH3分子間存在氫鍵，使其沸點(diǎn)反常的高，A錯(cuò)誤；某些金屬元素的氫化物是離子晶體，如氫化鈉，B錯(cuò)誤；金屬晶體中有金屬陽離子，但沒有陰離子，C錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡潔氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，同周期元素從左到右，元素的非金屬性漸漸增加，則對(duì)應(yīng)的簡潔氫化物的穩(wěn)定性漸漸增加，D正確。答案：D2．解析：離子晶體可能含有NH4+等陽離子，不肯定含有金屬陽離子，故A錯(cuò)誤；共價(jià)晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，故B答案：B3．解析：CaO為離子晶體，熔化斷裂離子鍵，而CO2在固體時(shí)是分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故A錯(cuò)誤；NaCl為離子晶體，熔化斷裂離子鍵，而HCl在固體時(shí)是分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故B錯(cuò)誤；SiC與SiO2都是共價(jià)晶體，熔化斷裂的是共價(jià)鍵，與化學(xué)鍵有關(guān)，故C正確；Cl2與I2在固體時(shí)是分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故D錯(cuò)誤。答案：C4．解析：①Na2O2含有共價(jià)鍵、離子鍵；②SiO2含有共價(jià)鍵；③石墨含有共價(jià)鍵和范德華力；④金剛石含有共價(jià)鍵；⑤NaCl含有離子鍵；⑥白磷中含有共價(jià)鍵和范德華力；含有以上其中兩種作用力的是①③⑥，故選B。答案：B5．解析：金屬鍵是化學(xué)鍵的一種，主要在金屬中存在，由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成，由于電子的自由運(yùn)動(dòng)，金屬鍵沒有固定的方向，故A正確；共價(jià)鍵是原子之間劇烈的相互作用，共價(jià)鍵有方向性和飽和性，故B正確；范德華力是分子間作用力，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，極性越大，分子間作用力越強(qiáng)，故C正確；氫鍵是一種分子間作用力，比范德華力強(qiáng)，但是比化學(xué)鍵要弱，氫鍵既可以存在于分子間(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，又可以存在于分子內(nèi)(如OHOCH)，故D錯(cuò)誤。答案：D6．解析：(1)金屬晶體中只有金屬鍵。(2)NH3、F2、NF3所屬的晶體均為分子晶體，Cu單質(zhì)屬于金屬晶體。(3)Si為共價(jià)晶體，Mg為金屬晶體，Cl2為分子晶體。(4)①石墨屬于混合型晶體；②由于石墨晶體中C—C鍵鍵長短，因此熔點(diǎn)更高。(5)由于二者均為鹽，所以可能為離子晶體或者分子晶體，依據(jù)二者熔點(diǎn)可知GaF3熔點(diǎn)很高，應(yīng)當(dāng)為離子晶體；而GaCl3的熔點(diǎn)很低，為分子晶體。(6)K的原子半徑比Cr的原子半徑大，K、Cr原子的價(jià)層電子排布式分別為4s1、3d54s1，K的價(jià)電子數(shù)比Cr的價(jià)電子數(shù)少，原子半徑越大，價(jià)電子數(shù)越少，金屬鍵越弱，熔、沸點(diǎn)越低。答案：(1)金屬(2)b、d(3)Si、Mg、Cl2(4)①混合②大于(5)GaF3為離子晶體而GaCl3為分子晶體(6)K的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱7．解析：依據(jù)A、B、C所述晶體的性質(zhì)可知，A為離子晶體，只能為NaCl，微粒間的作用力為離子鍵；B應(yīng)為共價(jià)晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價(jià)鍵；C應(yīng)為分子晶體，且易溶于水，只能為HCl，微粒間的作用力為范德華力。答案：(1)NaClCHCl(2)離子晶體共價(jià)晶體分子晶體(3)離子鍵共價(jià)鍵范德華力8．解析：(1)A組由非金屬元素組成，熔點(diǎn)最高，屬于共價(jià)晶體，熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵。由共價(jià)鍵形成的共價(jià)晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高，硬度大。(2)B組都是金屬，存在金屬鍵，具有金屬晶體的性質(zhì)，可以用“金屬鍵理論”說明相關(guān)物理性質(zhì)。(3)C組鹵化氫晶體屬于分子晶體，HF熔點(diǎn)高是由于分子之間形成氫鍵。(4)D組是離子化合物，熔點(diǎn)高，具有離子晶體的性質(zhì)。(5)晶格能與離子電荷數(shù)和離子半徑有關(guān)，所帶電荷越多，半徑越小，晶格能越大，晶體熔點(diǎn)越高。答案：(1)①共價(jià)共價(jià)鍵②Si—Si鍵鍵能小于Si—O鍵鍵能③硼晶體的硬度大于硅晶體(2)金屬鍵①②③④金屬鍵(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)須要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)②④(5)NaCl>KCl>RbClMgO晶體為離子晶體，離子所帶電荷越多，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高微訓(xùn)練三1．解析：(1)NH3BH3分子是由NH3與BH3結(jié)合而成，其中NH3分子中N原子具有孤電子對(duì)，而BH3分子中B原子具有空軌道，所以二者通過N與B原子之間形成配位鍵而結(jié)合生成NH3BH3。由圖可知晶胞體積為2a×2b×2c＝8abcpm3＝8abc×10－30cm－3；而每個(gè)晶胞中含有氨硼烷為8個(gè)，質(zhì)量為8×62NAg，所以晶體的密度ρ＝62NA(2)每個(gè)晶胞中含有的LiFePO4可以依據(jù)圖(a)中Fe或者P的數(shù)目即可確定，其中Fe位于正八面體中心，而由圖(a)可知有4個(gè)正八面體，故每個(gè)晶胞有4個(gè)Fe，因此有4個(gè)LiFePO4。“電池充電時(shí)，LiFePO4脫出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示”，由(b)可知晶胞中有1個(gè)位于面心和1個(gè)位于棱邊的Li＋離子脫出了，即每個(gè)晶胞有12+14個(gè)Li＋離子脫落，所以x＝12+144＝316＝0.1875；在Li(1－0.1875)FePO4中，設(shè)n(Fe2＋)＝a，n(Fe3＋)＝1－a，依據(jù)化合價(jià)規(guī)則有：(1－0.1875)＋2a＋3(1－a)＝3，所以a＝0.8125，(1－a)＝0.1875，所以n(Fe2＋)∶答案：(1)配位N62(2)43162．解析：(1)Ti是22號(hào)元素，所以基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)氟元素非金屬性強(qiáng)，TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)最高，TiCl4、TiBr4、TiI4為共價(jià)化合物，熔點(diǎn)較低，且TiCl4、TiBr4、TiI4結(jié)構(gòu)相像，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。(3)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以Ca、Ti、O三種元素中，O電負(fù)性最大，Ca的金屬性強(qiáng)于Ti，則Ti的電負(fù)性強(qiáng)于Ca；陰、陽離子間的作用力為離子鍵；距離Ca2＋最近的為O2－，共有12個(gè)O2－與位于體心處的Ca2＋距離相等且最近，故Ca2＋