______________,五种物质的熔点由高到低的顺序是____________________________。 答案 (1)离子键 共价键 分子间 SiO2>KClO3>I2 (2)①<⑤<③<②<④<⑥
(3)CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2
解析 (1)氯酸钾是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,熔化原子晶体时需克服共价键的作用力;碘为分子晶体,升华时需克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间立体网状结构的晶体,所以原子晶体的熔点最高,其次是离子晶体,由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以碘的熔点最低。 (2)先把六种晶体分类:原子晶体:④、⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①、⑤。由于C原子半径小于Si原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅。CO2和CS2同属于分子晶体,其熔点与相对分子质量成正比,故CS2熔点高于CO2。Na在通常状况下是固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2;Na在水中即熔化成小球,说明它的熔点较NaCl低。
14.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组 金刚石:3550 硅晶体:1410 硼晶体:2300 二氧化硅:1723
据此回答下列问题:
(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是________。 (2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常高是由于_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为 ________________________________________________________________________。 答案 (1)原子 共价键 (2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即
B组 Li:181 Na:98 K:64 Rb:39 C组 HF:-83 HCl:-115 HBr:-89 HI:-51 D组 NaCl:801 KCl:776 RbCl:718 CsCl:645 可)
(4)②④ (5)D组晶体都为离子晶体,r(Na) 解析 通过读取表格中数据,先判断出晶体的类型及晶体的性质,应用氢键解释HF的熔点反常高的原因,利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。 15.碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。 (1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子采取________杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠____________结合在一起。 (2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________________________________________________________________________。 (3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角________(填“>”“<”或“=”)120°。 (4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是Pb4处于立方晶胞顶点,Ba2处于晶胞中心, + + + + + + O2处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为____________,每个Ba2与________个O2配位。 - + - 答案 (1)sp2 分子间作用力 (2)C>H>Si (3)< (4)BaPbO3 12 解析 (1)石墨晶体中,碳原子采取sp2杂化与周围碳原子成键,键角120°,层与层之间靠分子间作用力结合。 (2)由于元素电负性越大,吸引电子能力越强,根据电子对偏向得C、Si、H的电负性大小为C>H>Si。 (3)SnBr2中的成键电子形成的两个Sn—Br键与孤电子对相互排斥,尽可能远离,孤电子对对成键电子对的排斥作用大,故Sn—Br键的键角小于120°。 1 (4)立方晶胞顶点的粒子被八个晶胞共有,每个晶胞只占8×=1个,中心粒子被单独占有, 81 棱边粒子被四个晶胞共有,每个晶胞只占12×=3个,所以化学式为BaPbO3,离中心粒子 4Ba2最近的O2共有12个。 + - 16.上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED铝片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答: (1)镓的基态原子的电子排布式是____________________________________________。 (2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________,与同一个镓原子相连的砷原子构成的立体构型为____________。 (3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是____________________(用氢化物分子式表示)。 (4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为__________。 (5)比较二者的第一电离能:As________Ga(填“<”“>”或“=”)。 (6)下列说法正确的是________(填字母)。 A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B.GaP与GaAs互为等电子体 C.电负性:As>Ga D.砷化镓晶体中含有配位键 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) (2)4 正四面体 (3)NH3>AsH3>PH3 (4)sp2 (5)> (6)BCD 解析 (1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)11 根据“均摊法”,白色球个数为6×+8×=4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原 28子构成的立体构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键,所以NH3的沸点最高,由于AsH3的相对分子质量大于PH3,故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对,故其杂化方式为sp2。(5)As和Ga处于同一周期,而处于ⅤA族的As外围电子处于半满的较稳定结构,故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。根据等电子体的概念可知选项B正确。根据电负性的概念可知选项C正确。由于Ga原子最外层只有3个电子,而每个Ga原子与4个As原子成键,因此其中一个共价键必为配位键,D正确。 17.(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方,则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是____________。氯化铯晶体的晶胞如图1,则Cs位于该晶胞的__________,而Cl位于该晶胞的________,Cs的配位数是____________。 (2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)图3为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是________(填 - + + - + + 离子符号)。 (4)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示), 已知3种离子晶体的晶格能数据如下表: 离子晶体 晶格能/kJ·mol1 -NaCl 786 KCl 715 CaO 3401 则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是___________________________。 其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有________个。 + + 答案 (1)2 体心 顶点 8 (2)2CuH+3Cl2=====2CuCl2+2HCl (3)F (4)TiN>MgO>CaO>KCl 12 解析 (1)体心立方晶胞中,1个原子位于体心,8个原子位于立方体的顶点,故1个晶胞中1+-+ 金属原子数为8×+1=2;氯化铯晶胞中,Cs位于体心,Cl位于顶点,Cs的配位数为8。 811 (2)由晶胞可知,粒子个数比为1∶1(铜为8×+6×=4,H为4),化学式为CuH,+1价 82的铜与-1价的氢均具有较强的还原性,氯气具有强氧化性,产物为CuCl2和HCl。(3)由晶胞结构可知,黑球有1个,灰球有1个,白球有3个,由电荷守恒可知n(Mg2)∶n(K)∶n(F + + - - 点燃 )=1∶1∶3,故白球为F。(4)从3种离子晶体的晶格能数据知道,离子所带电荷越大、离 + + + - 子半径越小,离子晶体的晶格能越大,离子所带电荷数:Ti3>Mg2,离子半径:Mg2<Ca2 + ,所以熔点:TiN>MgO>CaO>KCl;MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2 + + 有12个。
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