北京四中網(wǎng)校2013年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 離子晶體、分子晶體和原子晶體 2知識(shí)導(dǎo)學(xué)

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1、 離子晶體、分子晶體和原子晶體 　　[學(xué)法指導(dǎo)] 　　在學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)化學(xué)鍵中的非極性鍵、極性鍵、離子鍵、晶體類型及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)與理解；在掌握粒子半徑遞變規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析離子晶體、原子晶體、分子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)的變化規(guī)律；并在認(rèn)識(shí)晶體的空間結(jié)構(gòu)的過程中，培養(yǎng)空間想象能力及思維的嚴(yán)密性和抽象性。 　　同時(shí)，關(guān)于晶體空間結(jié)構(gòu)的問題，很容易與數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)結(jié)合起來，在綜合題的命題中具有廣闊的空間，因此，一定要把握基礎(chǔ)、領(lǐng)會(huì)實(shí)質(zhì)，建立同類題的解題策略和相應(yīng)的思維模式。 　　[要點(diǎn)分析] 　　一、晶體 　　固體可以分為兩種存在形式：晶體和非晶體。 　　晶體的分布非常

2、廣泛，自然界的固體物質(zhì)中，絕大多數(shù)是晶體。氣體、液體和非晶體在一定條件下也可轉(zhuǎn)變?yōu)榫w。 　　晶體是經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的具有規(guī)則的幾何外形的固體。晶體中原子或分子在空間按一定規(guī)律周期性重復(fù)的排列，從而使晶體內(nèi)部各個(gè)部分的宏觀性質(zhì)是相同的，而且具有固定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何外形。 　　　　 NaCl晶體結(jié)構(gòu) 食鹽晶體 　 金剛石晶體　　　　　　　　　　　　　　　　　 金剛石晶體模型 鉆石 C60分子 　　二、晶體結(jié)構(gòu) 　　1．幾種晶體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)比較 類　　型 離子晶體 原子晶體 分子晶體 構(gòu)成粒子 陰、陽(yáng)離子 原　　子

3、 分　　子 相互作用 離子鍵 共價(jià)鍵 分子間作用力 硬　　度 較　　大 很　　大 很　　小 熔沸點(diǎn) 較　　高 很　　高 很　　低 導(dǎo)電性 溶液或熔化導(dǎo)電 一般不導(dǎo)電 不導(dǎo)電 溶解性 一般易溶于水 難溶水和其他溶劑 相似相溶 典型實(shí)例 NaCl、KBr等 金剛石、硅晶體、SiO2、SiC 單質(zhì)：H2、O2等 化合物：干冰、H2SO4 　　2．幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)： 　　（1）NaCl晶體（如圖1）：每個(gè)Na+周圍有6個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-周圍有6個(gè)Na+，離子個(gè)數(shù)比為1：1。 　?。?）CsCl晶體（如圖2）：每個(gè)Cl-周圍有8個(gè)Cs+，每

4、個(gè)Cs+周圍有8個(gè)Cl-；距離Cs+最近的且距離相等的Cs+有6個(gè)，距離每個(gè)Cl-最近的且距離相等的Cl-也有6個(gè)，Cs+和Cl-的離子個(gè)數(shù)比為1：1。 　?。?）金剛石（如圖3）：每個(gè)碳原子都被相鄰的四個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵結(jié)合成為正四面體結(jié)構(gòu)并向空間發(fā)展，鍵角都是109°28'，最小的碳環(huán)上有六個(gè)碳原子。 　 　　（4）石墨（如圖4、5）：層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)，碳原子以正六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)正六邊形平均擁有兩個(gè)碳原子。片層間存在范德華力，是混合型晶體。熔點(diǎn)比金剛石高。 　 　?。?）干冰（如圖6）：分子晶體。 　?。?）SiO2 ：原子晶體，空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，

5、Si原子構(gòu)成正四面體，O原子位于Si－Si鍵中間。（SiO2晶體中不存在SiO2分子，只是由于Si原子和O原子個(gè)數(shù)比為1∶2，才得出二氧化硅的化學(xué)式為SiO2） 　　　　　　　 紫水晶 　　　　　　　　　　　　　　　　 大水晶　　　　 二氧化硅晶體模型 　　3．離子晶體化學(xué)式的確定 　　確定離子晶體的化學(xué)式實(shí)際上是確定晶體中粒子個(gè)數(shù)比。其方法如下： 　　（1）處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞。 　　（2）處于棱上的粒子同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該晶胞。 　?。?）處于面心上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有

6、1/2屬于該晶胞。 　?。?）處于晶胞體心的粒子，則完全屬于該晶胞。 　　4．根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)判斷晶體的類型 　?。?）在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體（Hg除外），如H2O、H2等。對(duì)于稀有氣體，雖然構(gòu)成物質(zhì)的粒子為原子，但應(yīng)看作單原子分子，因?yàn)榱Ｗ娱g的相互作用力是范德華力，而非共價(jià)鍵。 　?。?）在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體（化合物）是離子晶體。如：NaCl熔融后電離出Na＋和Cl－，能自由移動(dòng)，所以能導(dǎo)電。 　?。?）有較高的熔、沸點(diǎn)，硬度大，并且難溶于水的物質(zhì)大多為原子晶體，如晶體硅、二氧化硅、金剛石等。 　?。?）易升華的物質(zhì)大多為分子晶

7、體。 　　三、分子間作用力和氫鍵 　　1．分子間作用力 　　分子間作用力又叫范德華力，是分子與分子之間微弱的相互作用，它不屬于化學(xué)鍵范疇。分子間作用力廣泛存在于分子與分子之間，由于相互作用很弱，因此只有分子與分子充分接近時(shí)，分子間才有作用力。 　　2．氫鍵 　　氫鍵是在分子間形成的，該分子中必須含有氫原子，且另一種原子吸引電子的能力很強(qiáng)且原子半徑較?。ň唧w有F、O、N三種元素），只有這樣才能形成氫鍵。常見的能形成氫鍵的分子主要有HF、H2O、NH3、乙醇等。 　　氫鍵的實(shí)質(zhì)也是靜電作用，氫鍵的強(qiáng)度比分子間作用力稍強(qiáng)，但比化學(xué)鍵弱的多，它仍不屬于化學(xué)鍵范疇。 　　氫

8、鍵對(duì)物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響結(jié)果是使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)均升高。例如H2O和H2S的組成與結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量H2S>H2O，若僅以分子間作用力論，H2S的熔、沸點(diǎn)應(yīng)大于H2O，可實(shí)際上H2O在常溫狀態(tài)下是液態(tài)，而H2S在通常狀態(tài)下是氣態(tài)，說明H2O的熔、沸點(diǎn)比H2S高，原因就是H2O分子中存在H…O鍵。 　　四、物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較及規(guī)律 　?。?）不同類型的晶體，一般來講，熔沸點(diǎn)按原子晶體>離子晶體>分子晶體。 　?。?）由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑越小的，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石>石英>碳化硅>晶體硅。 　?。?）離子晶體：一般地說，陰、陽(yáng)離子

9、的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。 　?。?）分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔沸點(diǎn)越高；如Cl2N2。 　　[例題分析] 　　例1．下面的敘述正確的是（　 ） 　　A、離子化合物中可能含有共價(jià)鍵 　　B、分子晶體中不會(huì)有離子鍵 　　C、分子晶體中的分子內(nèi)一定有共價(jià)鍵 　　D、原子晶體中一定有非極性共價(jià)鍵 　　[分析與解答] 　　若離子化合物中某種離子

10、由兩種或兩種以上元素組成。如NH4+、OH-、SO42-等。則其離子內(nèi)部有共價(jià)鍵。分子晶體的構(gòu)成粒子是分子，分子間只有分子間作用力，分子內(nèi)除稀有氣體外，都只有共價(jià)鍵，故（A）、（B）正確。（C）未提到稀有氣體分子是單原子分子，無任何化學(xué)鍵。由兩種原子形成的原子晶體SiO2等，其原子間以極性鍵結(jié)合，無非極性鍵。 　　答案：（A）、（B） 　　例2．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是（　 ） 　　A、SO2和SiO2　　　 　　B、CO2和H2O　　　 　　C、NaCl和HCl　　　 　　D、CCl4和KCl 　　[分析與解答] 　　A、S

11、O2和SiO2的化學(xué)鍵相同，都是極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，SO2是分子晶體，SiO2是原子晶體； 　　B、CO2和H2O的化學(xué)鍵都是共價(jià)鍵，且都屬于分子晶體； 　　C中的NaCl和HCl化學(xué)鍵類型不同， NaCl為離子鍵，HCl為極性共價(jià)鍵，且晶體類型也不同，NaCl為離子晶體，HCl為分子晶體； 　　D中CCl4和KCl的化學(xué)鍵不同，CCl4是極性共價(jià)鍵，KCl中是離子鍵且晶體類型也不同，CCl4為分子晶體，KCl為離子晶體。 　　答案：B 　　例3． 　?。?）中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，N

12、i2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1）。 　?。?）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷。例如在某種NiO晶體中就存在如圖7所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。 　　[分析與解答] 　?。?）根據(jù)NaCl晶體結(jié)構(gòu)，隔離出一個(gè)小立體（如圖8），小立方體的每個(gè)頂點(diǎn)離子為8個(gè)小立方本共用，因此小立方體含O2-：4×=，含Ni2+：4

13、×=，即每個(gè)小立方體含有個(gè)（Ni2+-O2-）離子對(duì)。則若含有1mol NiO，需2NA個(gè)小立方體，所以密度r= 　?。?）設(shè)1mol Ni0.97O中含Ni3+ xmol，Ni2+ (0.97-x)mol 　　　　 根據(jù)晶體呈電中性3x mol +2(0.97-x)mol=2×1mol 　　　　 解之x=0.06，Ni2+為(0.97-x)mol=0.91mol 　　　　 離子數(shù)之比Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91 　　另解： 　　也可由題設(shè)的演變過程，用數(shù)學(xué)方法處理。設(shè)1mol晶體中存在xmol空缺，同時(shí)有2xmol Ni3+，取代了2x mol Ni

14、2+，所以Ni3+的個(gè)數(shù)2x與Ni2+的個(gè)數(shù)(1-x-2x)之和為0.97，即：2x+(1-x-2x)=0.97，x=0.03。 　　∴Ni3+∶Ni2+個(gè)數(shù)比=2x：(1-3x)=2×0.03：(1-3×0.03)=6∶91。 金屬晶體 責(zé)　　編：張　　立　　顧振海 　　[主要內(nèi)容] 　　金屬晶體的結(jié)構(gòu)；運(yùn)用金屬晶體的結(jié)構(gòu)解釋金屬晶體的一些物理性質(zhì)。 　　[要點(diǎn)精析] 　 幾種金屬晶體結(jié)構(gòu) 　　1、晶體結(jié)構(gòu)： 　　金屬原子結(jié)構(gòu)的共同特征是：①最外層電子數(shù)較少，一般在4個(gè)以下；②原子半徑較大。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其原子易失去價(jià)電子而變成金屬離子，釋放出

15、的價(jià)電子在整個(gè)晶體中可以自由運(yùn)動(dòng)，被稱為“自由電子”。它不再屬于哪個(gè)或哪幾個(gè)指定的金屬離子，而是整塊金屬的“集體財(cái)富”，它們?cè)谡麄€(gè)晶體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，所以有人描述金屬內(nèi)部的實(shí)際情況是“金屬離子沉浸在自由電子的海洋中”，這種描述正是自由電子的特征決定的。金屬陽(yáng)離子與自由電子之間存在著較強(qiáng)的作用，因而使金屬離子相互結(jié)合在一起，形成金屬晶體。這種使金屬陽(yáng)離子和自由電子吸引膠合在一起的作用力，稱為金屬鍵。 　　通過金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)作用形成的單質(zhì)晶體，叫做金屬晶體。 　　汞在常溫下是液態(tài)，但汞仍然是金屬，冷卻到其熔點(diǎn)以下，它可形成金屬晶體。 　　金屬晶體結(jié)構(gòu)中，金屬原子一層一層

16、緊密地堆積著排列。 　　離子晶體和分子晶體的結(jié)構(gòu)是最小重復(fù)單元（又叫晶胞）在空間的無限延伸；原子晶體的結(jié)構(gòu)是原子形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；金屬晶體的結(jié)構(gòu)是金屬原子一層一層緊密堆積的。 　　 　　 　　金屬體心立方結(jié)構(gòu)晶胞　　　 金屬面心立方結(jié)構(gòu)晶胞　 　六方最密堆積晶體的晶胞示意圖 六方最密堆積結(jié)構(gòu)晶體原子模型 　　金屬原子的價(jià)電子比較少，價(jià)電子跟原子核的聯(lián)系又比較松弛，金屬原子容易失去電子。因此，金屬的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是金屬原子釋出電子后所形成的金屬離子按一定規(guī)律堆積的（以一定的緊密形式堆積）。釋出的價(jià)電子在整個(gè)晶體里自由地運(yùn)動(dòng)著，這些電子叫做自由電子。在金屬晶體里自由電子并

17、不專屬于某幾個(gè)特定的金屬離子，它們幾乎均勻地分布在整個(gè)晶體里，被許多金屬離子所共有。 　　2、金屬的物理性質(zhì) 　　 鈉單質(zhì)　　　　　　　　　　　　　　　 鉭　　 　　金屬在常溫下，大多都是晶體（除汞外），有金屬光澤、不透明、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性。理解這些物理性質(zhì)的時(shí)候要把握好共性與特殊性，如金屬一般銀白色光澤，但銅是紅色的、鉛是藍(lán)白色的、金是黃色的等。同時(shí)要把握好物理性質(zhì)與金屬晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系： 　　①導(dǎo)電性： 　　自由電子在外加電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)。 　　金屬晶體的導(dǎo)電性與金屬晶體中自由電子有關(guān)。在外加電場(chǎng)條件下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)而形成電流。 　　金屬晶

18、體在固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，是因?yàn)樽杂呻娮佣ㄏ蛞苿?dòng)而形成電流。離子晶體在固態(tài)時(shí)則不能導(dǎo)電，因?yàn)榇藭r(shí)陰、陽(yáng)離子不能自由移動(dòng)，在熔融或水溶液狀態(tài)下，陰、陽(yáng)離子可自由移動(dòng)，離子晶體才能導(dǎo)電。 　　不同的金屬有不同的導(dǎo)電能力，導(dǎo)電性最強(qiáng)的三種金屬依次是Ag、Cu、Al。 　?、趯?dǎo)熱性： 　　自由電子受熱的運(yùn)動(dòng)速率加快，碰撞中能夠傳遞熱量。 　　金屬的導(dǎo)熱性其實(shí)也與自由電子有關(guān)，自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常跟金屬離子相碰撞，發(fā)生能量的交換。當(dāng)某部分金屬受熱時(shí)，獲得能量的自由電子會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)和碰撞將能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，最后使整塊金屬的溫度趨于一致。 　　金屬的導(dǎo)熱性可解釋冬天時(shí)金屬制

19、品比木制品更“涼”的現(xiàn)象，原因是當(dāng)人接觸到金屬時(shí)，金屬很快就將熱量從人體導(dǎo)到環(huán)境中；當(dāng)人接觸到木制品時(shí)，因木制品是熱的不良導(dǎo)體，從而不易將人體熱量導(dǎo)出。 　　③有延展性： 　　外力作用下，金屬原子會(huì)因?qū)优c層之間相對(duì)滑動(dòng)而變形，但并不改變金屬粒子間的相互作用，只發(fā)生形變而不致斷裂變形。 　　延展性事實(shí)上是延性和展性的合稱。延性是指拉成細(xì)絲，展性是指軋成薄片。 　　金屬具有延展性是因?yàn)榻饘僭谕饬Φ淖饔孟?，金屬晶體內(nèi)的原子層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，但由于金屬離子與自由電子的作用沒有方向性，從而這種作用仍能保持，不致斷裂。 　　不同的金屬有不同的延展性，延展性較好的是金，例如，1g黃金能拉

20、成長(zhǎng)度為3.2km的細(xì)絲，也可壓成厚度為1×10－4mm的薄片。 　　離子晶體為何無延展性？　 離子晶體內(nèi)部陰、陽(yáng)離子按一定規(guī)律交錯(cuò)排列，當(dāng)離子晶體在外力作用下發(fā)生錯(cuò)動(dòng)時(shí)，陽(yáng)離子和陽(yáng)離子互相接近，陰離子和陰離子互相接近，產(chǎn)生排斥力，晶體沿著力的作用面破裂，故離子晶體沒有延展性。 　　以熔、沸點(diǎn)為例可以看出金屬晶體的差別。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)可能較低，如Hg，常溫時(shí)是液態(tài)，也可能很高，如W，可達(dá)三千多度。 　　金屬原子的價(jià)電子越多，原子半徑越小，金屬離子與自由電子的作用力就越強(qiáng)，晶體的熔、沸點(diǎn)就越高；反之越低。例如，熔、沸點(diǎn)：Na

21、沸點(diǎn)一般比它各組分純金屬的熔、沸點(diǎn)低。 　　例如，熔、沸點(diǎn)：Na>K>Na－K合金。 　　3、四種晶體的比較 晶體類型 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 定　　義 陰陽(yáng)離子間通過離子鍵形成的晶體 分子間通過分子間作用力形成的晶體 相鄰原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的立體網(wǎng)狀的晶體 由金屬陽(yáng)離子和自由電子間相互作用形成的晶體 構(gòu)成粒子 陰、陽(yáng)離子 分　　子 原　　子 金屬離子、自由電子 粒子間作用力 離子鍵 分子間力 共價(jià)鍵 金屬鍵 代表物 NaCl，NaOH，MgSO4 干冰，I2，P4，H2O 金剛石，SiC，晶體硅，SiO2 鎂

22、、鐵、金、鈉 物理性質(zhì) 硬度較大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，多數(shù)易溶于水等極性溶劑；熔化或溶于水時(shí)能導(dǎo)電。 硬度小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低；相似相溶；熔化時(shí)不導(dǎo)電，其水溶液可導(dǎo)電。 硬度大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高；難溶解；有的能導(dǎo)電，如晶體硅，但金剛石不導(dǎo)電。 硬度差異較大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異較大，難溶于水（鈉、鈣等與水反應(yīng)）；晶體導(dǎo)電，熔化時(shí)也導(dǎo)電 決定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高主要因素 離子鍵強(qiáng)弱 分子間作用力大小 共價(jià)鍵強(qiáng)弱 金屬鍵強(qiáng)弱 　　[解題能力培養(yǎng)]　 　　1．金屬晶體結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)關(guān)系 　　例1．金屬鈉能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、具有延展性，而氯化鈉通常沒有上述性質(zhì)，為什么？ 　　[分析] 　　

23、物質(zhì)的性質(zhì)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，解答本題時(shí)，應(yīng)從金屬鈉和氯化鈉所屬晶體的結(jié)構(gòu)不同去分析。 　　金屬鈉屬于金屬晶體，在鈉晶體中存在鈉離子與自由電子間的較強(qiáng)的相互作用。在外電場(chǎng)作用下金屬鈉中的自由電子作定向運(yùn)動(dòng)，形成電流，所以鈉易導(dǎo)電。同樣是自由電子的作用，可以引起自由電子與金屬離子之間的能量交換或當(dāng)金屬受外力作用時(shí)，金屬晶體中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生形變。因此，鈉有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性。 　　氯化鈉屬于離子晶體，晶體中由于陰、陽(yáng)離子間存在著靜電作用，使陰、陽(yáng)離子不能發(fā)生自由移動(dòng)，因而氯化鈉晶體就沒有上述這些性質(zhì)。 　　2．金屬晶體中的粒子 　　例2．在單質(zhì)的晶體中一定不

24、存在的粒子是（　 ） 　　A、原子　　 　　B、分子　　 　　C、陰離子　　 　　D、陽(yáng)離子 　　[分析] 　　單質(zhì)晶體可能有：硅、金剛石——原子晶體，P、S、Cl2——分子晶體，Na、Mg——金屬晶體，在這些晶體中，構(gòu)成晶體的粒子分別是原子、分子、金屬離子和自由電子。因此A、B、D不符合選項(xiàng)。 　　C中陰離子只存在于離子晶體中，構(gòu)成離子晶體的粒子是陰、陽(yáng)離子，所以離子晶體不可能形成單質(zhì)晶體。 　　答案：C 　　3．各晶體熔、沸比較 　　例3．下列晶體中，熔點(diǎn)最高的化合物是（　 ） 　　A、金剛石　　 　　B、食鹽　 　　C、石英　 　

25、　D、鋁 　　[分析] 　　上述四種物質(zhì)中，屬化合物的只有食鹽（NaCl）和石英（SiO2），因此熔點(diǎn)的比較只限于此兩種物質(zhì)。 　　石英為原子晶體，食鹽屬離子晶體，所以石英的熔點(diǎn)要比食鹽高。 　　答案：C 　　4．構(gòu)成晶體的基本粒子及其相互間的作用 　　例4．下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是（　 ） 　　A、食鹽和蔗糖熔化 　　B、鈉和硫熔化 　　C、碘和干冰升華 　　D、二氧化硅和氧化鈉熔化 　　[分析] 　　根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類以及它們之間的相互作用不同來判斷。 　　A：食鹽為離子晶體，熔化時(shí)破壞的是離

26、子鍵；蔗糖為分子晶體，熔化時(shí)破壞的是分子間作用力。 　　B：鈉為金屬晶體，熔化時(shí)破壞的是金屬鍵；硫?yàn)榉肿泳w，熔化時(shí)克服分子間作用力。 　　C：碘和干冰同為分子晶體，熔化時(shí)克服分子間作用力。 　　D：二氧化硅為原子晶體，熔化時(shí)破壞的是共價(jià)鍵；氧化鈉為離子晶體，熔化時(shí)破壞的是離子鍵。 　　A、B、D選項(xiàng)中各對(duì)物質(zhì)均不屬于同類晶體，其粒子間的相互作用也就不屬于同一類型。選項(xiàng)C中碘和干冰均屬于分子晶體，它們升華時(shí)，克服的是很弱的分子間作用力，屬于同種類型。 　　答案：C 　　5．晶體的物理性質(zhì) 　　例5．在下列有關(guān)晶體的敘述中錯(cuò)誤的是（　 ） 　　A、離子

27、晶體中，一定存在離子鍵 　　B、原子晶體中，只存在共價(jià)鍵 　　C、金屬晶體的熔、沸點(diǎn)均很高 　　D、稀有氣體的原子能形成分子晶體 　　[分析] 　　金屬晶體的熔、沸點(diǎn)可能比較高，如金屬鎢的熔點(diǎn)可達(dá)3410℃ ；而金屬汞的熔點(diǎn)較低，常溫下呈液態(tài)，故C的說法是錯(cuò)誤的。 　　構(gòu)成稀有氣體的粒子是原子，或者說是單原子分子，一定溫度和壓強(qiáng)下可以以范德華力相結(jié)合成分子晶體，因此D選項(xiàng)的說法是正確的。 　　答案：C 晶體類型與性質(zhì)單元測(cè)試 責(zé)　　編：顧振海 　　可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：C－12，Si－28 第　I　卷 (選擇題，共60分) 　　一、選擇題(本題

28、包括5小題，每小題只有一個(gè)正確答案，5×4＝20分) 　　1．下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是(　 ) 　　A．氯化銨(NH4Cl)　 　　B．二氧化硅(SiO2) 　　C．白磷(P4)　　　 　　D．硫酸鈉(Na2SO4) 　　2．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是(　 ) 　　A．SO3和SiO2　 　　B．CO2和H2O　 　　C．NaCl和HCl　 　　D．CCl4和KCl 　　3．三氯化氮(NCl3)在常溫下是一種淡黃色液體，其分子呈三角錐形，以下關(guān)于NCl3的敘述正確的是(　 ) 　　A．NCl3晶體為原

29、子晶體　　 　　B．分子中N—Cl鍵是非極性共價(jià)鍵 　　C．NCl3是一種含極性鍵的極性分子　 　　D．N—Cl鍵能大，故NCl3沸點(diǎn)高 　　4．下列晶體中，其中任何一個(gè)原子都被相鄰四個(gè)原子包圍，以共價(jià)鍵形成正四面體，并向空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是(　 ) 　　A．四氯化碳　 　　B．石墨　 　　C．金剛石　 　　D．水晶 　　5．下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是(　 ) 　　A．食鹽和蔗糖熔化　 　　B．鈉和硫熔化 　　C．碘和干冰升華　　 　　D．二氧化硅和氧化鈉熔化 　　二、選擇題(本題包括10小題，有1—2個(gè)

30、正確答案，10×4＝40分) 　　6．分析下列各物質(zhì)的物理性質(zhì)，可判斷其固態(tài)不屬于分子晶體的是(　 ) 　　A．碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電 　　B．溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電 　　C．五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 　　D．溴化鉀，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電 　　7．下列晶體熔化時(shí)，化學(xué)鍵沒有被破壞的是(　 ) 　　A．氯化銨　 　　B．金剛石　 　　C．冰醋酸　 　　D．硫酸鈉 　　8．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層里，每一個(gè)碳原子都跟其它3個(gè)碳原子相結(jié)合。下圖是石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖，

31、圖中每個(gè)黑點(diǎn)表示1個(gè)碳原子，而兩黑點(diǎn)間的連線表示1個(gè)共價(jià)鍵，則石墨晶體中碳原子個(gè)數(shù)與共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比為(　 ) 　　A．1：3　　　　B．2：3　　　　C．2：1　　　　D．3：2 　　9．下列說法不正確的是(　 ) 　　A．全部由非金屬元素組成的化合物一定不是離子化合物 　　B．金屬原子與非金屬原子之間的化學(xué)鍵可能是離子鍵，也可能是共價(jià)鍵 　　C．晶體中有陽(yáng)離子，則必定有陰離子 　　D．晶體中有陰離子，則必定有陽(yáng)離子 　　10．（05北京理綜、8）下表為元素周期表前四周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是(　 ) 　　A．常壓下五

32、種元素的單質(zhì)中Z單質(zhì)的沸點(diǎn)最高 　　B．Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同 　　C．W的氫化物的沸點(diǎn)比X的氫化物的沸點(diǎn)高 　　D．Y元素的非金屬性比W元素的非金屬性強(qiáng) 　　11．合金有許多特點(diǎn)，如NaK合金為液體，而Na、K的單質(zhì)均為固體。據(jù)此推測(cè)生鐵、純鐵、石墨三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是(　 ) 　　A．純鐵　 　　B．生鐵　 　　C．碳　 　　D．無法確定 　　12．目前，科學(xué)界擬合成一種“二重構(gòu)造”的球型分子，即把“足球型”的C60(富勒烯)溶進(jìn)“足球型”的Si60分子中，外面的硅原子與里面的碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合。下列關(guān)于這種分子的說法中不正確的是(　 )

33、 　　A．是一種新型化合物　　　 　　B．晶體屬于分子晶體 　　C．是兩種單質(zhì)組成的混合物　 　　D．相對(duì)分子質(zhì)量為2400 　　13．碘跟氧可以形成多種化合物，其中一種稱為碘酸碘，在該化合物中，碘元素是＋3和＋5兩種價(jià)態(tài)，這種化合物的化學(xué)式是(　 ) 　　A．I2O3　 　　B．I2O4　 　　C．I4O7　 　　D．I4O9 　　14．下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是(　 ) 　　A．CH4＞GeH4＞SnH4　 　　B．KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO 　　C．Rb＞K＞Na＞Li　　 　　D．石墨＞金剛石＞SiO2＞Mg

34、O 　　15．20世紀(jì)80年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳還以新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。90年代初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子。(如圖1-5)：下列說法錯(cuò)誤的是(　 ) 　　A．金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定要比C60高 　　B．據(jù)估計(jì)C60熔點(diǎn)比金剛石和石墨要高 　　C．無論是球碳分子，還是管狀碳分子、洋蔥狀碳分子，都應(yīng)看作是碳的同素異形體 　　D．球碳分子是碳的同素異形體，而管狀碳分子、洋蔥狀碳分子則不一定 第?、颉【? (非選擇題，共90分) 　　三、(本題包括2小題，共28分) 　

35、　16．氮化硅Si3N4是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料。粉末狀的Si3N4可以由SiCl4的蒸氣和NH3氣的混合物反應(yīng)制取。粉末狀Si3N4對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定。但是，將粉末狀Si3N4和適量MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密閉容器中熱處理，可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密、對(duì)空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料。 　　(1)寫出由SiCl4的蒸氣和NH3氣制備Si3N4的反應(yīng)方程式； 　　(2)分別寫出粉末狀Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的方程式； 　　(3)為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受H2O和O2的侵蝕? 　　17．BGO是我國(guó)研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎(jiǎng)

36、獲得者丁肇中的著名實(shí)驗(yàn)，它是鍺酸鉍的簡(jiǎn)稱。若知：①在BGO中，鍺處于其最高價(jià)態(tài)；②在BGO中，鉍的價(jià)態(tài)與鉍和氯形成某種共價(jià)氯化物時(shí)所呈的價(jià)態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；③BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請(qǐng)?zhí)羁眨? 　　(1)鍺和鉍的元素符號(hào)分別是_______和______。 　　(2)BGO晶體的化學(xué)式是______。 　　(3)BGO晶體中所含鉍氧化物的化學(xué)式是______。 　　四、(本題包括3小題，共27分) 　　18．Pt (NH3)2 Cl2成平面四邊形結(jié)

37、構(gòu)，它可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中溶解度較?。涣硪环N為黃綠色，在水中溶解度較大。 　　(1)畫出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖：_________。 　　(2)黃綠色固體溶解度大的原因是：_________。 　　19．二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子周圍有_________個(gè)氧原子，每個(gè)氧原子周圍有_________個(gè)硅原子，硅氧原子個(gè)數(shù)比為_________。若去掉二氧化硅晶體中的氧原子，且把硅原子看做碳原子，則所得空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相同，試推測(cè)每個(gè)硅原子與它周圍的4個(gè)氧原子所形成的空間結(jié)構(gòu)為_________型；并推算二氧化硅晶體中最小的硅氧原子環(huán)上共有_

38、________個(gè)原子。 　　20． 　　(1)BN是一種新型的無機(jī)材料，由于屬等電子體物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有極大的相似性，則可推知，在BN的兩種晶型中，一種是類似_________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體，可用作耐磨材料；另一種是類似于_________的層狀結(jié)構(gòu)的混合型晶體，可作用潤(rùn)滑材料，在其結(jié)構(gòu)的每一層上最小的封閉環(huán)中有_________個(gè)B原子，B—N鍵鍵角為_________。 　　(2)單質(zhì)硼有無定形體和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)。 　 金剛石 晶體硅 晶體硼 熔點(diǎn)/K 3832 1683 2573 沸點(diǎn)/K 5100 2628 2823 硬度/Mo

39、b 10 7.0 9.5 　　①晶體硼的晶體類型屬于　　　　 晶體，理由是_________。 　?、谝阎w硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖1—6所示)，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)硼原子。通過觀察圖形及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由_________個(gè)硼原子構(gòu)成。其中B—B鍵的鍵角為_________。 　　五、(本題包括2小題，共16分) 　　21．根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)，填寫以下空白。 　　(1)從以下儀器中選出所需儀器(用字母填寫)。 　　(A)托盤天平；　(B)研缽；　　(C)試管夾；　(D)酒精

40、燈； 　　(E)蒸發(fā)皿；　　(F)玻璃棒；　(G)坩堝；　　(H)干燥器； 　　(I)泥三角；　　(J)石棉網(wǎng)；　(K)三角架；　(L)藥匙； 　　(M)坩堝鉗。 　　(2)實(shí)驗(yàn)后得到以下數(shù)據(jù)： 　?、偌訜崆百|(zhì)量：W1(容器)＝5.4g；W2(容器十晶體)＝7.9g； 　?、诩訜岷筚|(zhì)量：W3(容器十無水硫酸銅)＝6.8g。 　　請(qǐng)寫出結(jié)晶水含量——質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式(用Wl、W2、W3表示)：_______這一結(jié)果是偏高還是偏低?_______。 　　從下列分析中選出造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是(填寫字母)________。 　　A．加熱前稱量時(shí)容器未完全干燥　 　

41、　B．最后兩次加熱后質(zhì)量相差較大(＞0.1g) 　　C．加熱后容器未放入干燥器中冷卻　 　　D．加熱過程中晶體有少量濺失 　　22．現(xiàn)有八種物質(zhì)：①干冰；②金剛石；③晶體硫；④晶體硅；⑤過氧化鈉；⑥二氧化硅晶體；⑦溴化銨；⑧氖，請(qǐng)用編號(hào)填寫下列空白。 　　(1)通過非極性鍵形成原子晶體的是_______。 　　(2)固態(tài)時(shí)屬于分子晶體的是_______。 　　(3)屬于分子晶體，且分子為直線型的是_______。 　　(4)由單原子分子構(gòu)成的分子晶體的是_______。 　　(5)含有非極性鍵的離子化合物的是_______。 　　六、(本題包括2

42、小題，共19分) 　　23．有A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的核電荷數(shù)按C、A、B、D、E的順序增大。C、D都能分別與A按原子個(gè)數(shù)比為1：1或2：1形成化合物；CB可與EA2反應(yīng)生成C2A和氣態(tài)物質(zhì)EB4；E的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍。 　　(1)寫出這五種元素的名稱：A_______，B_______，C_______，D_______，E_______。 　　(2)畫出E的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______。寫出電子式D2A2_______，EB4_______。 　　(3)比較EA2與EB4的熔點(diǎn)高低(填化學(xué)式)_______＞_______。 　　(4)

43、寫出D單質(zhì)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式。 　　24． 　　(1)中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近的O2—核間距離為a×10—8cm，計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g／mol)。 　　(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖1-7所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之

44、比。 晶體類型與性質(zhì)單元測(cè)試參考答案提示 責(zé)　　編：顧振海 　　1．答案：C 　　　 解析： 　　　 氯化銨、硫酸銨、硫酸鈉是離子晶體，二氧化硅是原子晶體；其化學(xué)式只表示其組成原子或離子的個(gè)數(shù)比，這些物質(zhì)中都不存在分子。 　　2．答案：B 　　　 解析： 　　　 A中SO2為分子晶體、S—O健是極性共價(jià)鍵，SiO2為原子晶體，Si—O鍵是極性共價(jià)鍵；B中CO2、H2O都是分子晶體，C—O鍵、O—H鍵均為極性共價(jià)鍵；C中NaCl為離子晶體，陰陽(yáng)離子靠離子鍵結(jié)合在一起；HCl為分子晶體，H—Cl鍵為極性共價(jià)鍵；D中CCl4為分子晶體中的非極性分子、C—Cl鍵

45、極性共價(jià)鍵，KCl為離子晶體。 　　3．答案：C 　　　 分析： 　　　 A.由于NCl3在常溫下呈液態(tài)，且題中給出其分子呈三角錐形，所以，其形成的晶體為分子晶體； 　　　 B.只有同種非金屬元素間才能形成非極性鍵；不同種非金屬元素間的共價(jià)鍵一定為極性共價(jià)鍵。所以N－Cl鍵必為極性鍵。 　　　 C.由于NCl3分子呈三角錐形，類似NH3分子，必為極性分子。C正確。 　　　 D.由于NCl3在常溫下呈液態(tài)，因此其沸點(diǎn)不高。 　　4．答案：C 　　　 分析： 　　　 由題干知應(yīng)為原子晶體，選項(xiàng)中CD為原子晶體。金剛石符合。在水晶中，每個(gè)O原子只與兩個(gè)Si原子相連

46、，不符合“被4個(gè)原子包圍”的要求。 　　5．答案：C 　　　 解析： 　　　 組成物質(zhì)的粒子間的作用力有離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、分子作用力共4種，分別存在于不同的晶體類型中，應(yīng)根據(jù)不同晶體類型分別分析。 　　　 食鹽為離子晶體、蔗糖為分子晶體，狀態(tài)變化時(shí)分別克服離子鍵和分子間力；鈉為金屬晶體、硫?yàn)榉肿泳w，狀態(tài)變化分別克服金屬鍵和分子間力；碘為分子晶體、干冰為分子晶體，狀態(tài)變化時(shí)都是克服分子間力；二氧化硅為原子晶體、氧化鈉為離子晶體，狀態(tài)變化時(shí)分別克服共價(jià)鍵和離子鍵。 　　6．答案：AD 　　　 解析： 　　　 A．碳化鋁符合原子晶體的特征?！? 　　　 B

47、．溴化鋁符合分子晶體的特征。 　　　 C．五氟化釩符合分子晶體的特征。 　　　 D．符合離子晶體的特征。 　　7．答案：C 　　　 解析： 　　　 冰醋酸在熔化時(shí)，只是克服分子間作用力，晶體結(jié)構(gòu)沒有被破壞。 　　8．答案：B 　　　 分析： 　　　 每1個(gè)C原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，而每個(gè)共價(jià)鍵為兩個(gè)C原子所共有，其中的每個(gè)C原子只擁有這個(gè)共價(jià)鍵的1/2，即：每個(gè)C原子真正擁有1.5個(gè)共價(jià)鍵。所以C原子數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比為2∶3。 　　9．答案：A、C 　　　 解析： 　　　 A．NH4Cl為全部由非金屬元素組成的離子化合物，故A錯(cuò)。 　　　 B．

48、金屬原子與非金屬原子之間的結(jié)合，并不一定靠完全得失電子形成陰、陽(yáng)離子來以離子鍵結(jié)合；如在AlCl3分子中，Al與Cl原子間靠共用電子對(duì)結(jié)合。又如在KMnO4里的MnO4—，Mn與O之間，NaAlO2里的AlO2—，Al與O之間都是靠共價(jià)鍵結(jié)合的，只不過是共用電子對(duì)靠近非金屬原子而使其呈負(fù)價(jià)、金屬原子顯正價(jià)。所以B項(xiàng)正確。 　　　 C．在金屬晶體中，只有陽(yáng)離子和自由電子，沒有陰離子；但凡是有陰離子的晶體中，非要有陽(yáng)離子不可，以確保電中性。所以C錯(cuò)而D正確。 　　10．答案：D 　　　　提示： 　　　　此題要熟練掌握前20號(hào)元素在周期表的位置及對(duì)應(yīng)性質(zhì)。C中X的氫化物為NH3，

49、因分子間存在氫鍵而使其沸點(diǎn)在本族的非金屬氫化物中最高。 　　11．答案：B 　　　　解析： 　　　 “NaK合金為液體”這一重要信息說明合金的熔點(diǎn)比組成合金的金屬或非金屬還要低。生鐵含鐵、碳等，因此生鐵的熔點(diǎn)較低。 　　12．答案：C 　　　　解析： 　　　　由題給信息中的“二重分子”知B對(duì)C錯(cuò)；由題中“硅、碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合”，知形成的是一種新的化合物，A對(duì)；再由C60和Si60可確定新分子的相對(duì)分子質(zhì)量為2400，D正確。 　　13．答案：D 　　　　解析： 　　　　元素的化合價(jià)越高越易成酸根，化合價(jià)越低越易成正價(jià)陽(yáng)離子，因此在碘酸碘中＋5價(jià)碘形成

50、酸根；結(jié)合碘酸的化學(xué)式為HIO3，所以碘酸碘化學(xué)式就是I(IO3)3，展開即為I4O9。 　　14．答案：D 　　　　解析： 　　　　晶體熔點(diǎn)的高低取決于構(gòu)成該晶體結(jié)構(gòu)的粒子間結(jié)合能力的大小。 　　　　A項(xiàng)物質(zhì)均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力的大小。一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力也越大，故A項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)應(yīng)為逐漸升高的順序。 　　　　B項(xiàng)物質(zhì)均為離子晶體，離子晶體熔點(diǎn)高低取決于離子鍵鍵能的大小，離子的半徑越小，電荷越多，離子鍵的鍵能就越大，故B項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)也應(yīng)為升高順序。 　　　　C項(xiàng)物質(zhì)均為同主族的金屬晶體，其熔點(diǎn)高

51、低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵能與金屬原子半徑成反比，與價(jià)電子數(shù)成正比；堿金屬原子半徑依Li一Cs的順序增大，價(jià)電子數(shù)相同，故熔點(diǎn)應(yīng)是Li最高，Cs最低。 　　　　D：一般原子晶體的熔點(diǎn)高于離子晶體。原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵能，而鍵能則與鍵長(zhǎng)成反比，即：鍵長(zhǎng)越短則鍵能越大；石墨中C—C鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)更短些，所以石墨熔點(diǎn)比金剛石略高，金剛石熔點(diǎn)又比二氧化硅高。 　　15．答案：B、D 　　　　解析： 　　　　金剛石是原子晶體結(jié)構(gòu)，石墨的結(jié)構(gòu)介于原子晶體和分子晶體之間，C60、C70、C76、C84、C90、C94為分子晶體，而分子晶體的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于原子晶

52、體，A正確、B錯(cuò)誤； 　　　　同素異形體是同一種元素的幾種不同單質(zhì)形態(tài)，同素異形體的本質(zhì)是由于同一種元素的原子的結(jié)合方式不同造成的，其物理性質(zhì)不相同，而化學(xué)性質(zhì)基本相同。根據(jù)圖示顯然C60、C70、C76、C84、C90、C94中的原子的結(jié)合方式不同，是不同的分子結(jié)構(gòu)，但均是碳的同素形體。C對(duì)D錯(cuò)。 　　16．答案： 　　　　(1)3SiCl4十4NH3=Si3N4十12HCl； 　　　　(2)Si3N4十6H2O=3SiO2十4NH3↑；Si3N4十3O2＝3SiO2十3N2； 　　　　(3)Si3N4與MgO在密閉容器中熱處理后使Si3N4固體表面形成一層SiO2保護(hù)層，

53、阻止了Si3N4繼續(xù)受空氣中的O2、H2O的侵蝕。 　　　　解析： 　　　　SiCl4與NH3反應(yīng)生成Si3N4的同時(shí)應(yīng)該有HCl生成。由Si—N鍵的鍵能小于Si一O鍵的鍵能，Si3N4與H2O反應(yīng)時(shí)，Si—N鍵向Si—O鍵轉(zhuǎn)化，生成SiO2，同時(shí)應(yīng)該有NH3生成。同樣，Si3N4與和O2反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物應(yīng)有SiO2生成，同時(shí)生成穩(wěn)定的N2；而與MgO在一定條件下反應(yīng)，生成結(jié)構(gòu)緊密的SiO2覆蓋在Si3N4固體表面，阻止了Si3N4繼續(xù)受空氣中的H2O和O2的侵蝕。 　　17．答案： 　　　　(1)Ge和Bi； 　　　　(2)Bi4(GeO4)3和2Bi2O3·3GeO2； 　

54、　　　(3)Bi2O3。 　　　　解析： 　　　　鍺是第四主族元素，符號(hào)為Ge，最高正價(jià)為十4價(jià)；鉍是第五主族元素，符號(hào)為Bi，最外層有5個(gè)電子，若Bi原子通過形成共用電子對(duì)達(dá)到8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則Bi需與其它原子共用3個(gè)電子，形成Bi的十3價(jià)化合物，如BiCl3。由以上分析，結(jié)構(gòu)復(fù)雜含氧酸鹽以氧化物形式表示的方法，可將鍺酸鉍寫成nBi2O3·mGeO2。 　　　　依題意，BGO晶體的化學(xué)式中，上述兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同，則有：3n＝2m，得n：m＝2：3，因此BGO的化學(xué)式為2Bi2O3·3GeO2，或?qū)懗葿i4(GeO4)3。 　　　　注意： 　　　　由題“鍺酸

55、鉍”知元素鍺在酸根中，鉍是金屬陽(yáng)離子，所以寫成氧化物時(shí)要把Bi2O3寫在前面，順序不要顛倒。 　　18．答案： 　　　　(1)淡黃色溶解度小的是 　　　　　 黃綠色固體溶解度大的是 　　　　(2)因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)不對(duì)稱，所以分子有極性，因而在水中溶解度大。 　　　　解析： 　　　　PtCl2(NH3)2可能的平面正方形結(jié)構(gòu)有： 　　　　a中結(jié)構(gòu)對(duì)稱，因此分子無極性。由相似相溶原理可知，它在極性分子水中溶解度小，而b的分子有極性，所以水溶性大。 　　19．答案： 　　　　4；2；1：2；正四面體，12 　　　　參見下面的二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型可得出上述結(jié)論

56、： 　　20．答案： 　　　　(1)金剛石；石墨；3；120°。 　　　　提示： 　　　　在BN中，由N提供一對(duì)電子供N與B共用，所以有結(jié)構(gòu)的相似，因此BN晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石或石墨相似。由題干“作耐磨材料”想到為“金剛石”，由題干“作潤(rùn)滑材料”想到與“石墨”相似；再結(jié)合石墨的結(jié)構(gòu)每個(gè)環(huán)上有6個(gè)原子，其中含B、N原子各3個(gè)；B－N鍵角120℃。參見下面石墨的結(jié)構(gòu)： 　　　 　　　　(2)①原子；晶體硼的熔、沸點(diǎn)和硬度都介于晶體硅和金剛石之間，而金剛石和晶體硅均為原子晶體，且從周期表中位置看，硼與碳相鄰，與硅處于對(duì)角線處(相似)，也能推知晶體硼屬于原子晶體。②12；60°

57、 　　　　分析： 　　　　由硼晶體結(jié)構(gòu)單元 　　　　可知：每3個(gè)硼原子組成一個(gè)正三角形，所以，B－B鍵夾角為60°；從圖可看到，每個(gè)B原子為5個(gè)三角形所共有，即每個(gè)三角形擁有該頂點(diǎn)硼原子的1/5，所以，每個(gè)三角形實(shí)際擁有的B原子數(shù)為1/5×3＝3/5，又該結(jié)構(gòu)單元共20個(gè)三角形，所以，該結(jié)構(gòu)共含B原子數(shù)為20×3/5＝12個(gè)。 　　21．答案： 　　　　(1)A、B、D、F、G、H、I、K、L、M； 　　　　(2) ；偏高；A、D； 　　　　解析： 　　　　(1)硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定的原理是：需“四稱”、“兩熱”，故需要的儀器有：A、B、D、F、G、H、I、K

58、、L、M。 　　　　(2) ，實(shí)驗(yàn)值為：，理論值為：，偏高。A：加熱前稱量時(shí)容量不干燥，加熱后水蒸發(fā)掉，被算成是晶體中結(jié)晶水，故結(jié)果偏高。B：本實(shí)驗(yàn)要求加熱三次以上，直到最后兩次稱量的質(zhì)量差小于0.1g才行，否則由于灼燒不充分，晶體中結(jié)晶水沒有完全除去，測(cè)定結(jié)果偏低。C：加熱后沒有放在干燥器中冷卻，結(jié)果冷卻過程中又吸收空氣中水分，質(zhì)量變大，相當(dāng)于脫水不完全，故結(jié)果偏低。D：加熱過程中晶體濺失，質(zhì)量變小，誤當(dāng)成是結(jié)晶水脫去，故結(jié)果偏高。 　　22．答案： 　　　　(1)②④； 　　　　(2)①③⑧； 　　　　(3)①； 　　　　(4)⑧； 　　　　(5)⑤ 　　　　提

59、示： 　　　　此題要求對(duì)常見物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)要了解。 　　23．答案： 　　　　(1)A：氧；B：氟，C：氫，D：鈉，E：硅。 　　　　(2) 　　　 　　D2A2：　　　　　　 　　　　　 EB4： 　　　　(3)SiO2、SiF4　 　　　　(4)2Na十Cu2+十2H2O＝2Na+十Cu(OH)2↓十H2↑ 　　　　分析： 　　　　由“E的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍”可知E為元素硅Si；結(jié)合化學(xué)式“EB4”知元素B顯－1價(jià)，又由于原子序數(shù)B＜E，即B的原子序數(shù)＜14，所以B為元素氟；由化學(xué)式“CB”知元素C顯＋1價(jià)，又C在5種元素中序數(shù)最小，可設(shè)為氫元素

60、，則由“CB可與EA2反應(yīng)生成C2A和氣態(tài)物質(zhì)EB4”可推知“EA2”為SiO2，即A為氧元素，且符合反應(yīng)： 　　　　4HF＋SiO2＝2H2O＋4HF4↑說明假設(shè)成立。 　　　　由于D元素與氧（A）形成原子數(shù)比為1∶1或2∶1的化合物，且D的原子序數(shù)在氟與硅間，所以D為鈉元素。 　　24．答案： 　　　　(1) ； 　　　　(2)Ni3+：Ni2+＝6：9l 　　　　解析： 　　　　 ，質(zhì)量=74.7g/mol×1mol=74.7g。 　　　　(1)觀察所給氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)來參考分析NiO晶體： 　　 氯化鈉 　　　　　 在NiO晶體中，每4個(gè)Ni離子與4

61、個(gè)O2—離子組成一個(gè)正方體，其體積為（a×10—8cm）3，每個(gè)Ni離子又屬于8個(gè)小正方體所有，1molNiO晶體有 個(gè)這種小正方體，所以1molNiO的總體積為(a×10—8cm)3×12.04×1023cm3=1.204×a3cm3。 　　　　　 密度= 。 　　　　　 注： 　　　　　 其他解法參見知識(shí)講解的離子晶體處的例題。 　　　　(2)1molNi0.97O中含Ni3+ xmol，Ni2+(0.97—x)mol，O2—1mol；根據(jù)電中性原則，3x+2×(0.97－x)=2。X=0.06，Ni2+：0.97－0.06=0.91。Ni3+：Ni2+=0.06：0.

62、91=6：91。 水晶常識(shí) 紫水晶 　　水晶是一種無色透明的石英結(jié)晶體礦物。它的主要化學(xué)成分是二氧化硅，跟普通砂子是同一娘胎的物質(zhì)。當(dāng)二氧化硅結(jié)晶完美時(shí)就是水晶；二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙；二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石；二氧化硅晶體粒子小于幾微米時(shí)，就組成玉髓、燧石、次生石英巖。 　　結(jié)晶完美的水晶晶體屬于六方晶系，常呈六棱柱狀，柱體為一頭尖或兩頭尖，多條長(zhǎng)柱體連結(jié)在一塊，通稱晶族，美麗而壯觀。二氧化硅結(jié)晶不完整，形狀可謂是千姿百態(tài)。當(dāng)你到海南水晶陳列館去瞧一瞧，可以大開眼界：除了常見的長(zhǎng)柱狀外，還似寶劍形，有的若板狀，有的如短柱形，有的像雙錐。有的小如手指，

63、有的大如巨石，有的不足半兩，有的重達(dá)300多公斤。 　　水晶為什么能受得起一般性摔打？這是因?yàn)樗袕?qiáng)健的“筋骨”，寶石學(xué)稱之為硬度，硬度是指寶石抵抗外力刻劃的強(qiáng)度。 　　水晶的硬度如何測(cè)得？ 　　很早以前，當(dāng)鋪的老板對(duì)他們認(rèn)為可疑的水晶仿制品，利用一個(gè)硬的尖物或鋼銼在不明顯的翻面作硬度檢測(cè)，他們?cè)诿嫔峡虅潱粝乱稽c(diǎn)不顯眼痕跡，以便提醒其它典當(dāng)同行注意。很顯然這是一種最原始、最笨拙的測(cè)試手段，它有可能導(dǎo)致水晶破損。 　　1824年，一位叫弗里希.摩斯的奧地利礦物學(xué)家，從許多礦物中抽出10個(gè)品種，經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)出它們的相對(duì)硬度，由此得出水晶硬度為摩氏7。盡管后來美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

64、局使用、推廣更科學(xué)的諾普硬度測(cè)試器，但世界上許多國(guó)家的珠寶商，仍習(xí)慣于摩氏硬度表。 　　水晶的硬度相當(dāng)于鋼銼一般堅(jiān)硬，這使得脆且易碎的黃玉、鉆石、歐泊石、祖母綠之類的寶石相形見拙。 　　水晶解理：無。 　　解理，俗稱辟開。某些寶石（如黃玉、鉆石）在外力敲打、擠壓或碰撞后，會(huì)沿著一個(gè)平面裂開，寶石的這種性質(zhì)稱為解理。 　　水晶破口：貝殼狀。 　　破口，礦物學(xué)稱為斷口。它是指寶石在一定外力撞擊下，不按一定的結(jié)晶方向破裂，而是形成一個(gè)斷開的面。換一種解釋，是說寶石的裂口可以沿著任何方向延伸，而不是沿著解理而發(fā)展。 　　結(jié)晶完好的水晶，常有好的人字形斷口；在紫晶和熱

65、處理的黃晶中，多呈不平坦到薄片狀破口。 　　水晶比重：2.56－2.66克/立方厘米。 　　這意味著一定體積水晶的重量，是相同體積水的重量的2.56－2.66倍。塊狀變種水晶密度可能稍高些。 　　水晶條痕：無色。 　　條痕，通常說的顏色，是人眼對(duì)一定波長(zhǎng)的光線感覺的結(jié)果。 　　水晶透明度與透過它的光的質(zhì)與量有關(guān)。 　　透明標(biāo)準(zhǔn)為：光線透明過厚度為1厘米以上的水晶碎片或薄片時(shí)，可以清晰地看到映出的圖像。如是底像不夠清楚，僅見輪廓，那便是半透明。 　　水晶光澤：玻璃光澤。無論在拋光面上還是在破口，都是如此。 　　光澤，指寶石表面對(duì)光線反射的一種光學(xué)性

66、質(zhì)。水晶既不像星光藍(lán)寶石那樣反射出綺麗的星光形條紋，又不像月光石那樣發(fā)出淡藍(lán)色波形光彩，更不像乘歐泊石那樣閃爍著五顏六色。 　　觀察水晶的光澤，可用手握著它，以燈光或窗戶投進(jìn)來的光線看表面反射，透明水晶亮度與光澤強(qiáng)弱有關(guān)。 　　水晶折射率：1.544－1.553，幾乎不超出此范圍。 　　折射率，是當(dāng)光由空氣中透入寶石晶體，并產(chǎn)生折射現(xiàn)象，其入射角正弦與折射角正弦之比值。 　　水晶重折射率：0.009（最大），此值非常穩(wěn)定。 　　水晶光性特征：一軸晶正光性。 　　水晶色散：0.013。 　　色散是說寶石的折射率隨照明光的不同而有一定的變化。例如鉆石對(duì)紅光折射為2.405；對(duì)綠光為2.427；紫光為2.449。 　　水晶熔點(diǎn)為1713攝氏度。其受熱易碎的特性，是在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。將水晶放在噴焰器的烈焰燃烤，除非有很好的保護(hù)，且慢慢冷卻，否則晶體容易碎裂。這一脾性，古人已摸透。《博物要覽》提醒道：“凡用水晶器物，不可用熱湯滾水注之，即粉裂如擊破者?！? 　　水晶另一脾性就是怕堿不怕酸（氫氟酸除外），這是由于氧化硅特性所決定的。 　　像瑪