2021届高考化学大一轮核心突破：晶体类型的判断、物质熔沸点高低的比较【核心透析、核心训练】

1 ——晶体类型的判断、物质熔沸点高低的比较 【核心透析】 一、晶体类型的判断 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、Na2O2 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 (1)离子晶体的熔点较高；(2)原子晶体的熔点很高；(3)分子晶 体的熔点较低；(4)金属晶体多数熔点高，但也有比较低的。2 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 (1)离子晶体硬度较大(或硬而脆)；(2)原子晶体硬度大；(3)分 子晶体硬度小且较脆；(4)金属晶体多数硬度大且具有延展性，但也 有硬度较低的。 二、物质熔沸点高低的比较 1 不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律 (1)原子晶体>离子晶体>分子晶体。 (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。 2 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。3 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、沸点反常的高，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。 (4)金属晶体 ①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二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>H2O>N2>O2 D．金刚石>生铁>纯铁>钠 解析：原子晶体中共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高， 则熔沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅，A 错误；结构相似的 分 子 晶 体 ， 相 对 分 子 质 量 越 大 ， 熔 沸 点 越 高 ， 则 熔 沸 点 为 CI4>CBr4>CCl4>CH4，B 正确；离子晶体的熔沸点大于分子晶体，水中 含有氢键，沸点比氮气、氧气的高，则熔沸点为 MgO>H2O>O2>N2，C 错 误；熔沸点一般为原子晶体>金属晶体，合金的熔点比纯金属的低， 则熔沸点为金刚石>纯铁>生铁>钠，D 错误。 2．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是 (　C　) A．F2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr 的熔、沸点顺序为 HF>HBr>HCl C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 解析：A 项、B 项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的作用力有 关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键无关。D 项离子晶 体内存在的是离子键。 3．下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(　D　) ①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO25 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 解析：①中 Hg 在常温下为液态，而 I2 为固态，故①错误；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错误；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。 4．下面的排序不正确的是(　A　) A．熔点由高到低：Na>Mg>Al B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 C．晶体熔点由低到高：CF4NaI 解析：A 项，金属离子的电荷越多、半径越小，其熔点越高，则 熔点由高到低为 Al>Mg>Na，错误；B 项，键长越短，共价键越强，硬 度越大，键长 C—C晶体硅，正确；C 项，组成和结构相似的分子，相对分子质量越 大，范德华力越大，晶体的熔点越高，则晶体熔点由低到高顺序为 CF4NaI，正确。 5．下列晶体熔、沸点由高到低的顺序正确的是(　B　) ①SiC　②Si　③HCl　④HBr　⑤HI　⑥CO　⑦N2　⑧H2 A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②⑤④③⑥⑦⑧6 C．①②⑤④③⑦⑥⑧ D．⑥⑤④③②①⑦⑧ 解析：一般来说，晶体熔、沸点高低顺序是：原子晶体>离子晶 体>分子晶体，原子晶体熔、沸点与键长成反比，分子晶体熔、沸点 与相对分子质量成正比，但含有氢键的熔、沸点较高，SiC 和 Si 是 原子晶体，熔、沸点较高，键长 Si—CSi；剩余这些物质都是分子晶体，且都不含氢键，相对分子质量 大小顺序是⑤④③⑥⑦⑧，氮气为非极性分子、CO 为极性分子，极 性分子熔、沸点高于非极性分子，所以所有物质熔、沸点高低顺序是① ②⑤④③⑥⑦⑧。 6．下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是(　C　) A．O2 和 SiO2 B．NaI 和 I2 C．CO2 和 H2O D．CCl4 和 NaCl 解析：A 项，O2 是分子晶体，SiO2 是原子晶体；B 项，NaI 是离 子晶体，I2 是分子晶体；C 项，CO2 和 H2O 都是分子晶体；D 项，CCl4 是分子晶体，NaCl 是离子晶体。 7．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中， 错误的是(　D　) NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质 B 熔点/℃ 810 710 190 －68 2 300 沸点/℃ 1 465 1 418 182.7 57 2 500 A.SiCl4 是分子晶体 B．单质 B 是原子晶体 C．AlCl3 加热能升华 D．MgCl2 所含离子键的强度比 NaCl 大 解析：原子晶体具有高熔点、密度大、不能导电等性质，而7 MgCl2、NaCl 等离子化合物形成的晶体虽然也具有较高的熔沸点、较 大的硬度，但它们在水溶液或熔融状态下能导电。分子晶体熔沸点低、 硬度小、不导电，熔融时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。 根据上述性质特点及表中数据分析，NaCl 的熔、沸点均比 MgCl2 高， 所以 NaCl 晶体中的离子键应比 MgCl2 强，D 不正确。 8．X 和 Y 两种元素的核电荷数之和为 22，X 的原子核外电子数 比 Y 的少 6 个。下列说法中不正确的是(　C　) A．X 的单质固态时为分子晶体 B．Y 的单质为原子晶体 C．X 与 Y 形成的化合物固态时为分子晶体 D．X 与碳形成的化合物为分子晶体 解析：由题意可知，X 是 O，Y 是 Si。固态 O2 及 O 与碳形成的化 合物(CO、CO2)均为分子晶体，Si 的单质为原子晶体，A、B、D 正确； SiO2 为原子晶体，C 错误。 9．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。 (1) 碳 化 铝 ， 黄 色 晶 体 ， 熔 点 2 200 ℃ ， 熔 融 态 不 导 电 ： ________。 (2)溴化铝，无色晶体，熔点 98 ℃，熔融态不导电：________。 (3)五氟化矾，无色晶体，熔点 19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙 酮等：________。 (4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。 (5)SiI4：熔点 120.5 ℃，沸点 287.4 ℃，易水解：________。 (6)硼：熔点 2 300 ℃，沸点 2 550 ℃，硬度大：________。 (7)硒：熔点 217 ℃，沸点 685 ℃，溶于氯仿：________。 (8)锑：熔点 630.74 ℃，沸点 1 750 ℃，导电：________。8 解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合 是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较 高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电， 离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则 主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都 不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。 金属晶体能导电。 答案：(1)原子晶体　(2)分子晶体　(3)分子晶体 (4)离子晶体　(5)分子晶体　(6)原子晶体 (7)分子晶体　(8)金属晶体 10．现有几组物质的熔点(℃)数据： A 组 B 组 C 组 D 组 金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃ 硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃ 硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃ 二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃ 　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 __________________________________________________________ ______________。9 (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 为 ___________________________________________________ _____________________。 解析：(1)A 组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形 成的。(2)B 组为金属晶体，具有①②③④四条共性。(3)HF 中含有分 子间氢键，故其熔点反常。(4)D 组属于离子晶体，具有②④两条性 质。(5)D 组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。 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＋)