2021高考化學考點突破訓練：12-2微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)

重點突破鎖定高考熱點探究規(guī)律方法考點1晶體的基本類型和性質(zhì)的比較題組訓練1．有下列八種晶體：A．水晶B．冰醋酸C．氧化鎂D．白磷E．晶體氬F．氯化銨G．鋁H．金剛石用選項字母回答下列問題：(1)屬于原子晶體的化合物是________。直接由原子構成的晶體是________，直接由原子構成的分子晶體是________。(2)由極性分子構成的晶體是________，含有共價鍵的離子晶體是________，屬于分子晶體的單質(zhì)是________。(3)在確定條件下能導電而不發(fā)生化學變化的是________，受熱熔化后化學鍵不發(fā)生變化的是________，需克服共價鍵的是________。解析首先正確的推斷晶體類型，其次留意題目的附加要求，如屬于原子晶體的化合物，另外稀有氣體為單原子分子，金屬晶體導電時僅有自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動，屬物理變化。答案(1)AAEHE(2)BFDE(3)GBDAH2．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：A組B組C組D組金剛石：3110Li：181HF：－83NaCl：801硅晶體：1410Na：98HCl：－114KCl：776硼晶體：2300K：64HBr：－89RbCl：718二氧化硅：1723Rb：39HI：－51CsCl：645據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于________晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是________________。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號)。①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于___________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。①硬度?、谒芤耗軐щ姠酃腆w能導電④熔融狀態(tài)能導電解析A組熔點高，而且已知金剛石、硅為原子晶體；B組為金屬晶體，所以應當具備金屬晶體的性質(zhì)；C組中HF分子間存在氫鍵；D組為離子晶體，具備離子晶體的性質(zhì)。答案(1)原子共價鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(4)②④3．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，對這三種晶體進行試驗，結(jié)果如表：序號熔點/℃硬度水溶性導電性水溶液與Ag＋反應A811較大易溶水溶液或熔融導電白色沉淀B3500很大不溶不導電不反應C－114.2很小易溶液態(tài)不導電白色沉淀(1)晶體的化學式分別為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________________。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應為原子晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價鍵；C應為分子晶體，且易溶，只能為HCl，微粒間的作用力為范德華力。答案(1)NaClCHCl(2)離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價鍵范德華力歸納總結(jié)晶體類型的推斷1．依據(jù)組成晶體的晶格質(zhì)點和質(zhì)點間的作用推斷離子晶體的晶格質(zhì)點是陰、陽離子，質(zhì)點間的作用是離子鍵；原子晶體的晶格質(zhì)點是原子，質(zhì)點間的作用是共價鍵；分子晶體的晶格質(zhì)點是分子，質(zhì)點間的作用為分子間作用力，即范德華力；金屬晶體的晶格質(zhì)點是金屬陽離子和自由電子，質(zhì)點間的作用是金屬鍵。2．依據(jù)物質(zhì)的分類推斷金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(如NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。金屬單質(zhì)(常溫除汞外)與合金是金屬晶體。3．依據(jù)晶體的熔點推斷離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至1000余度。原子晶體熔點高，常在1000度至幾千度。分子晶體熔點低，常在數(shù)百度以下至很低溫度，金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當?shù)偷摹?．依據(jù)導電性推斷離子晶體水溶液及熔化時能導電。原子晶體一般為非導體，石墨能導電。分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學鍵斷裂形成自由離子也能導電。金屬晶體是電的良導體。5．依據(jù)硬度和機械性能推斷離子晶體硬度較大或硬而脆。原子晶體硬度大，分子晶體硬度小且較脆。金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。考點2晶體熔沸點凹凸的比較1.不同類型晶體的熔、沸點凹凸規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高，如鎢、鉑等；有的則很低，如汞、鎵、銫等。2．由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的，鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。如：金剛石>石英>碳化硅>硅。3．離子晶體要比較離子鍵的強弱。一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4．分子晶體：組成和結(jié)構相像的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如熔、沸點：O2>N2，HI>HBr>HCl。組成和結(jié)構不相像的物質(zhì)，分子極性越大，其熔、沸點就越高，如熔、沸點：CO>N2，在同分異構體中，一般來說，支鏈數(shù)越多，熔、沸點越低，如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷；芳香烴及其衍生物的同分異構體，其熔、沸點凹凸挨次是“鄰位>間位>對位”化合物。特殊提示(1)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構相像的同類晶體大，故熔沸點較高。例如：熔、沸點：HF>HI>HBr>HCl。(2)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高。如熔、沸點：Na<Mg<Al。(3)元素周期表中第ⅦA族鹵素的單質(zhì)(分子晶體)的熔、沸點隨原子序數(shù)遞增而上升；第ⅠA族堿金屬元素的單質(zhì)(金屬晶體)的熔、沸點隨原子序數(shù)的遞增而降低。如熔、沸點：Li>Na>K>Rb>Cs。(4)依據(jù)物質(zhì)在相同條件下的狀態(tài)不同，熔、沸點：固體>液體>氣體。例如：S>Hg>O2。題組訓練4.下列分子晶體中，關于熔、沸點凹凸的敘述中，正確的是()A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3解析A、B項屬于無氫鍵存在的分子結(jié)構相像的狀況，相對分子質(zhì)量大的熔、沸點高；C選項屬于分子結(jié)構相像的狀況，但存在氫鍵的熔沸點高；D項屬于相對分子質(zhì)量相同，但分子結(jié)構不同的狀況，支鏈少的熔、沸點高。答案C5．NaF、NaI和MgO均為離子晶體，有關數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)①NaF②NaI③MgO離子電荷數(shù)112鍵長(10－10m2.313.182.10試推斷，這三種化合物熔點由高到低的挨次是()A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>① D．②>①>③解析NaF、NaI、MgO均為離子晶體，它們?nèi)埸c凹凸由離子鍵強弱打算，而離子鍵的強弱與離子半徑和離子電荷數(shù)有關，MgO中鍵長最短，離子電荷數(shù)最高，故離子鍵最強，熔點最高。答案B6．下列各組物質(zhì)中，按熔點由低到高的挨次排列正確的是()①O2、I2、Hg②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA．①③ B．①④C．②③ D．②④解析①中Hg在常溫下為液態(tài)，而I2為固態(tài)，故①錯；②中SiO2為原子晶體，其熔點最高，CO是分子晶體，其熔點最低，故②正確；③中Na、K、Rb價電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點漸漸降低，故③錯；④中Na、Mg、Al價電子數(shù)依次增多，原子半徑漸漸減小，金屬鍵依次增加，熔點漸漸上升，故④正確。答案D7．參考下表中物質(zhì)的熔點，回答有關問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點/℃995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點/℃－90.4－70.45.2120－70.4－49.5－36.2－15(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與鹵素離子及堿金屬離子的__________有關，隨著__________的增大，熔點依次降低。(2)硅的鹵化物的熔點及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與__________有關，隨著__________增大，__________增大，故熔點依次上升。(3)鈉的鹵化物的熔點比相應的硅的鹵化物的熔點高得多，這與__________有關，由于_____________________________，故前者的熔點遠高于后者。解析分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)：NaF、NaCl、NaBr、NaI均為離子晶體，它們的陽離子相同，陰離子隨著離子半徑的增大，離子鍵依次減弱，熔點依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體，它們的陰離子相同，陽離子隨著離子半徑的增大，離子鍵漸漸減弱，熔點依次降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體，它們的結(jié)構相像，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力漸漸增加，熔點依次上升。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四種碳族元素的氯化物均為分子晶體。它們的組成和結(jié)構相像，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力漸漸增加，熔點依次上升。答案(1)半徑半徑(2)相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量分子間作用力(3)晶體類型鈉的鹵化物為離子晶體，而硅的鹵化物為分子晶體考點3常見晶體結(jié)構的分析1.原子晶體(金剛石和二氧化硅)鍵角為109°28′，每個最小的環(huán)上有6個碳原子。SiO2(正四周體)鍵角(O—Si鍵)為109°28′，每個最小的環(huán)上有12個原子，其中，有6個Si和6個O。2．分子晶體(干冰)每個CO2分子四周等距緊鄰的CO2分子有12個。3．離子晶體(1)NaCl型。在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數(shù)為6。每個晶胞4個Na＋和4個Cl－。(2)CsCl型。在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數(shù)為8。(3)晶格能。①定義：氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，單位kJ/mol，通常取正值。②影響因素：a．離子所帶電荷：離子所帶電荷越多，晶格能越大。b．離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。③與離子晶體性質(zhì)的關系：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點越高，硬度越大。4．金屬晶體(1)金屬鍵——電子氣理論。金屬陽離子與自由電子間的強相互作用。(2)金屬晶體的幾種典型積累模型。積累模型接受這種積累的典型代表空間利用率配位數(shù)晶胞簡潔立方Po52%6鉀型(體心立方)Na、K、Fe68%8鎂型(六方最密)Mg、Zn、Ti74%12銅型(面心立方)Cu、Ag、Au74%12題組訓練8．下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按挨次排序)。與冰的晶體類型相同的是________(填選項字母)。解析冰屬于分子晶體，干冰、碘也屬于分子晶體；B為干冰晶胞，C為碘晶胞。答案BC9．(1)將等徑圓球在二維空間里進行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于________層，配位數(shù)是________；B屬于________層，配位數(shù)是________。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里積累，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡潔立方積累，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是________，平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是________。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的積累方式。釙位于元素周期表的第________周期第________族，元素符號是________，最外電子層的電子排布式是________。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)六ⅥAPo6s26p410．依據(jù)圖回答問題：(1)A圖是某離子化合物的晶胞(組成晶體的一個最小單位)，陽離子位于中間，陰離子位于8個頂點，該化合物中陽、陰離子的個數(shù)比是______。(2)B圖表示構成NaCl晶體的一個晶胞，通過想象與推理，可確定一個NaCl晶胞中含Na＋和Cl－的個數(shù)分別為__________、__________。(3)釔鋇銅復合氧化物超導體有著與鈣鈦礦相關的晶體結(jié)構，若Ca、Ti、O形成如C圖所示的晶體，其化學式為__________。(4)石墨晶體結(jié)構如D圖所示，每一層由很多個正六邊形構成，則平均每一個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為__________，C—C鍵數(shù)為__________。(5)晶體硼的基本結(jié)構單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，如E圖。其中含有20個等邊三角形和確定數(shù)目的頂角，每個頂角上各有1個原子。試觀看E圖，推斷這個基本結(jié)構單元所含硼原子個數(shù)、鍵角、B—B鍵的個數(shù)依次為__________、__________、__________。解析(1)陽離子數(shù)＝1，陰離子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，即eq\f(陽離子,陰離子)＝eq\f(1,1)。(2)Na＋＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Cl－＝12×eq\f(1,4)＋1＝4。(3)Ca原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，Ti原子數(shù)＝1，O原子數(shù)＝12×eq\f(1,4)＝3，所以化學式為CaTiO3。(4)C原子數(shù)＝6×eq\f(1,3)＝2，C—C鍵數(shù)＝6×eq\f(1,2)＝3。(5)B原子數(shù)＝20×3×eq\f(1,5)＝12，等邊三角形的鍵角為60°，B—B鍵數(shù)＝20×3×eq\f(1,2)＝30。答案(1)11(2)44(3)CaTiO3(4)23(5)1260°30考點4有關晶體的計算1.晶胞中微粒個數(shù)的計算用均攤法解析晶體的計算均攤法：是指每個圖形平均擁有的粒子數(shù)目。如某個粒子為n個圖形(晶胞)所共有，則該粒子有eq\f(1,n)屬于一個圖形(晶胞)。(1)長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻①處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為eq\f(1,8)。②處于棱上的粒子，同時為4個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為eq\f(1,4)。③處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為eq\f(1,2)。④處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對晶胞的貢獻為1。(2)非長方體形(正方體形)晶胞中粒子對晶胞的貢獻視具體狀況而定。如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)對六邊形的貢獻為1/3。2．晶體的密度及微粒間距離的計算若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對“分子”質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg，因此有xM＝ρa3NA題組訓練11.如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個數(shù)比是________，乙中a與b的個數(shù)比是________，丙中一個晶胞中有________個c離子和________個d離子。解析甲中N(x)：N(y)＝1：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×\f(1,8)))＝2：1；乙中N(a)：N(b)＝1：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＝1：1；丙中N(c)＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，N(d)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。答案2：11：14412．下圖為離子晶體空間構型示意圖：(eq\a\vs4\al(●)陽離子，eq\a\vs4\al(○)陰離子)以M代表陽離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達式：A________、B________、C________。解析在A中，含M、N的個數(shù)相等，故組成為MN；在B中，含M：eq\f(1,8)×4＋1＝eq\f(3,2)(個)，含N：eq\f(1,2)×4＋2＋4×eq\f(1,8)＝eq\f(9,2)(個)，MN＝eq\f(3,2)eq\f(9,2)＝13；在C中含M：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)(個)，含N為1個。答案MNMN3MN213．某離子晶體的晶胞結(jié)構如圖所示，X()位于立方體的頂點，Y(○)位于立方體的中心。試分析：(1)晶體中每個Y同時吸引______個X。(2)該晶體的化學式為________。(3)設該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為________cm。解析(1)從晶胞結(jié)構圖中可直接看出，每個Y同時吸引4個X。(2)在晶胞中，平均包含X：4×eq\f(1,8)＝eq\f