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第3章 晶体结构与性质
3.3.3 晶体类型的判断及物质熔沸点的判断
一.选择题(共11小题)
1.下列比较正确的是
A.熔沸点:单晶硅>碳化硅>金刚石 B.熔沸点:MgO>NaCl>KCl
C.熔沸点:Na>Mg>Al D.熔沸点:O>I>Hg
2 2
【答案】B
【解析】
A. 单晶硅、碳化硅、金刚石都是共价晶体,熔沸点与共价键强度有关。原子半径Si>C,则键长Si-Si>Si-C>
C-C,键能Si-Si碳化硅>晶体硅
B.HF生铁
D.MgO>MgCl
2
【答案】B
【解析】A、金刚石,晶体硅,碳化硅都是共价晶体,共价晶体的熔沸点的高低:比较共价键强弱,共价半径
越小,共价键越短,键能越大,熔沸点越高,因为碳原子半径小于硅原子半径,所以C-C的键长<C-Si的键长
<Si-Si的键长,所以金刚石,晶体硅,碳化硅的熔点由高到低的顺序为:金刚石>碳化硅>晶体硅,故A正确;
B、同类型分子晶体的相对分子质量越大,溶沸点越高,但是HF分子间存在氢键,熔沸点反常,是卤化氢沸点
最高的,故B错误;
C、合金的溶沸点比组分金属低,故纯铁的溶沸点比生铁的高,故C正确。D、氧原子半径比氯离子小,所带电
荷量多,所以氧化镁的晶格能大于氯化镁,所以熔点MgO>MgCl ,故D正确;故选B。
2
3.下列关于物质熔、沸点的比较正确的是( )
A.CCl 、MgCl 、Si N 的熔点依次升高
4 2 3 4
B.Rb、K、Na、Li的沸点依次降低C.晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次降低
D.HF、HCl、HBr的沸点依次升高
【答案】A
【解析】
A.一般来说,熔点为分子晶体<离子晶体<共价晶体,则熔点为CCl <MgCl <Si N,故A正确;
4 2 3 4
B.原子序数越大,碱金属单质的沸点越低,则熔沸点:Rb<K<Na<Li,故B错误;
C.Si、SiC、金刚石都是共价晶体,共价键越强,熔点越高,共价键键长C-C<Si-C<Si-Si,所以熔点高低的
顺序为:金刚石>SiC>Si,故C错误;
D.HF分子间含有氢键,沸点最高,HCl、HBr不存在氢键,则沸点HF>HBr>HCl,故D错误;
答案选A。
4.下列晶体性质的比较中,正确的是( )
A.熔点:SiI Mg,原子半径:AlMg,A的硬度大于Mg的硬度,A选项正确;
B. 镁、钙价电子数相同,但原子半径:Ca>Mg,金属键强度:Mg>Ca,熔、沸点:镁>钙,B选项不正确;
C. 价电子数:Mg>K,原子半径:MgK,硬度:Mg>K,C 选项正确;
D.钙和钾位于同一周期,价电子数:Ca>K,原子半径:K>Ca,金属键强度:Ca>K,熔、沸点:Ca>K,D选项
正确;
答案选B。
8.下列关于晶体的说法中,不正确的是
①晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性;
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体;③共价键可决定分子晶体的熔、沸点;
④MgO和NaCl两种晶体中, MgO的晶格能较小,所以其熔点比较低
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;
⑦干冰晶体中,一个CO 分子周围有12个CO 分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数不同
2 2
A.①②③ B.②③⑦
C.④⑤⑥ D.②③④
【答案】D
【解析】
①晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,正确;
②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,如氯化铝含有金属阳离子但属于分子晶体,错误;
③共价键可决定共价晶体的熔、沸点,分子晶体的熔沸点的高低是由分之间作用力的大小决定的,错误;
④MgO和NaCl两种晶体中, MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高,错误;
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,正确;
⑥晶体中的晶胞是无隙并置排列的,尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定,正确;
⑦干冰晶体中,一个CO 分子周围有12个CO 分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数不同,CsCl
2 2
的配位数是8,NaCl的配位数是6,正确,;
故选D。
9.下列物质熔、沸点的比较中前者高于后者的是:
A.甲苯、乙苯 B.2,2—二甲基丁烷、2—甲基戊烷
C.正戊烷、新戊烷 D.1—丙烯、1—丁烯
【答案】C
【解析】
大多数有机物属于分子晶体,相对分子质量大的其对应的沸点高;在同分异构体中,支链越多,沸点越低,据
此分析作答。
A.因乙苯(C H )比甲苯(C H)的相对分子质量大,则甲苯的沸点比乙苯的沸点低,故A项错误;
8 10 7 8
B. 2,2—二甲基丁烷与2—甲基戊烷互为同分异构体,前者支链多于后者,则2,2—二甲基丁烷的沸点比2—
甲基戊烷的沸点低,故B项错误;
C. 正戊烷和新戊烷互为同分异构体,前者支链少于后者,则正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高,故C项正确;
D. 1—丙烯比1—丁烯的相对分子质量小,则前者沸点比后者沸点低,故D项错误;
答案选C。
10.下列现象中,其原因与氢键存在无关的是( )
A.水的熔沸点比较高 B.HCl的熔沸点比HI低
C.NH 极容易溶于水 D.邻位羟基苯甲醛的沸点比对位羟基苯甲醛沸点低
3【答案】B
【解析】
A项、水分子能形成氢键,分子间作用力较大,熔沸点比较高,与氢键存在有关,故A错误;
B项、氯化氢分子间和碘化氢分子间均不能形成氢键,由于氯化氢和碘化氢的结构相似,相对分子质量大的,
分子间作用力大,则相对分子质量小的HCl的熔沸点比HI低,与氢键存在无关,故B正确;
C项、氨分子和水分子间形成氢键,增大分子间作用力,则氨分子极容易溶于水与氢键存在有关,故C错误;
D项、邻位羟基苯甲醛形成分子内氢键,使沸点降低,对位羟基苯甲醛形成分子间氢键,使沸点升高,则邻位
羟基苯甲醛的沸点比对位羟基苯甲醛沸点低与氢键存在有关,故D错误;
故选B。
二、填空题
11.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:晶体熔、沸点的
高低,决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是______晶体,晶体微粒之间通过________相连,粒子之
间的作用力由大到小的顺序是________。B组晶体属于____________晶体,价电子数由少到多的顺序是
__________,离子半径由大到小的顺序是__________。金属键强弱由小到大的顺序为______________。
【答案】离子 离子键 NaCl>KCl>CsCl 金属 NaMg2+>Al3+ NaKCl>CsCl;Na、Mg、Al为金属单质,属于金
属晶体,价电子为最外层电子,Na、Mg、Al最外层分别为1、2、3个电子,所以排序为NaMg2+>Al3+;钠的熔点最低,所以它的金属键最弱,铝的熔点最高,所以它的金属键最强,排序为
NaKCl>CsCl、金属、NaMg2+>Al3+、 NaMg2+>Al3+
【解析】
活泼金属与活泼非金属元素一般形成离子键,则A组物质NaCl、KCl、CsCl均是由阴阳离子通过离子键构成的
离子晶体;
金属单质是由金属阳离子与自由电子之间通过金属键而形成的金属晶体。Na是11号元素,原子最外层有1个
电子;Mg是12号元素,原子最外层有2个电子;Al是13号元素,原子最外层电子数为3个;所以Na的价电
子数为1,Mg的价电子数为2,Al的价电子数为3,则按价电子数由少到多的顺序是NaMg2+>Al3+。