【小初高学习]2018年高考化学一轮复习 每日一题 晶体类型的判断及熔、沸点比较 新人教版

晶体类型的判断及熔、沸点比较
高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆
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C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

（1）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是______________________________。

SiC和晶体Si的熔沸点高低顺序是________________。

（2）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。

CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。

从原子半径大小的角度分析，为何C、O 原子间能形成上述π键，而Si、O原子间不能形成上述π键：_____________________________，SiO2属于________晶体，CO2属于________晶体，所以熔点CO2________SiO2(填“＜”“＝”或“＞”)。

（3）金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2四种晶体的组成微粒分别是___________，熔化时克服的微粒间的作用力是__________________。

【参考答案】（1）sp3共价键SiC＞Si
（2）Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键原子分子＜
（3）原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键、分子间作用力
【试题解析】（1）晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，因为Si－C的键长小于Si－Si，所以熔沸点碳化硅＞晶体硅。

（2）SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，所以熔点SiO2＞CO2。

（3）金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，组成微粒为原子，熔化时破坏共价键；CO2为分子晶体，由分子构成，CO2分子间以分子间作用力结合。

解题必备
1．晶体类型的判断方法
（1）依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。

②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。

③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力是范德华力。

④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。

（2）依据物质的分类判断
①金属氧化物(如K2O、Na2O等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。

②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、绝大多数酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。

③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。

④金属单质及合金是金属晶体。

（3）依据晶体的熔点判断
离子晶体的熔点较高；原子晶体的熔点很高；分子晶体的熔点较低；金属晶体多数熔点高，但也有比较低的。

（4）依据导电性判断
①离子晶体溶于水或处于熔融状态时能导电。

②原子晶体一般为非导体。

③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。

④金属晶体是电的良导体。

（5）依据硬度和机械性能判断
离子晶体硬度较大(或硬而脆)；原子晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大且具有延展性，但也有硬度较低的。

2．不同类型晶体的熔、沸点的比较
（1）不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。

但应注意原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如MgO具有较高的熔点，金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如汞常温时为液态。

（2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等金属的熔、沸点很高，汞、铯等金属的熔、沸点很低。

3．同种类型晶体的熔、沸点的比较
（1）原子晶体
原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高
如熔点：金刚石>碳化硅>硅。

（2）离子晶体
①一般地，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。

②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。

晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度也越大。

（3）分子晶体
①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；能形成氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如
H2O>H2Te>H2Se>H2S。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，
CH3OH>CH3CH3。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>>
（4）金属晶体
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al。

学霸推荐
1．某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔沸点，记录如下：
根据这些数据分析，属于分子晶体的是
A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4
C．NaCl、CaCl2 D．全部
2．下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是
①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al
A．①③B．①④
C．②③D．②④
3．现有几组物质的熔点(℃)的数据：
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
2．【答案】D
【解析】①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。

3．【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可) （4）②④
（5）D组晶体都为离子晶体，r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)，在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高
（3）C组中的晶体均属于分子晶体，其熔沸点取决于分子间作用力的强弱，而HF能形成分子间氢键，故其熔沸点较高，出现反常。

（4）D组中的物质均属于离子晶体，因此它们在熔融状态下能够导电；而D组中的物质均为易溶于水的，因此它们在水溶液中均能导电。

（5）D组中的物质均为离子晶体，它们的阴离子均为Cl−，而且阳离子所带的电荷数均为1，所以其晶格能取决于阳离子的半径，半径越小，晶格能越大，熔点就越高，由于r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)，所以熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl。