高中化学选修3物质结构与性质课件第三章 复习课

一、晶体类型与结构、性质的关系

1.下列关于晶体的说法正确的组合是(　　)

①分子晶体中都存在共价键　②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子　③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低　④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键　⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－相紧邻

⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合　⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定　⑧氯化钠熔化时离子键被破坏

A.①②③⑥                  B.①②④

C.③⑤⑦                    D.③⑤⑧

2.下列说法错误的是(　　)

A.原子晶体中只存在非极性共价键

B.分子晶体的状态变化只需克服分子间作用力

C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性

D.离子晶体在熔化状态下能导电

二、晶体熔、沸点高低的比较规律

3.下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是(　　)

A.NH3、CH4、NaCl、Na                B.H2O、H2S、MgSO4、SO2

C.CH4、H2O、NaCl、SiO2               D.Li、Na、K、Rb、Cs

4.下列物质的熔点均按由高到低的次序排列,其原因是由于键能由大到小排列的是(　　)

A.铝、钠、干冰

B.金刚石、碳化硅、晶体硅

C.碘化氢、溴化氢、氯化氢

D.二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳

三、判断晶体类型的方法

5.下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：

A.AlCl3在加热条件下能升华

B.SiCl4晶体属于原子晶体

C.AlCl3晶体是典型的离子晶体

D.NaCl的晶格能比MgCl2小

6.下列物质中,属于含有极性共价键的离子晶体的是(　　)

A.CsCl        B.KOH       C.H2O       D.Na2O2

四、高考真题

7.(2009·安徽理综,7)

石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如右图),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是(　　)

A.石墨烯与石墨互为同位素

B.0.12 g石墨烯中含6.02×1022个碳原子

C.石墨烯是一种有机物

D.石墨烯中碳原子间以共价键结合

8.(2008·四川理综,27)D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素,且原子序数逐渐增大。它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形,回答下列问题：

(1)Y的最高价氧化物的化学式为__________________________________________；

(2)上述5种元素中,能形成酸性最强的含氧酸的元素是________,写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：________________________________________________________

______________________________；

(3)D和Y形成的化合物,其分子的空间构型为_______________________________；

(4)D和X形成的化合物,其化学键类型为________,其晶体类型为__________；

(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是______________________,此产物与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是___________________________；

(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：_____________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

9.(2009·全国理综Ⅰ,29)已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：

(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是______________；

(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是____________；

(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是：______；

(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)____________________________,其原因是___________________________

________________________________________________________________________；

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_________________________

________________________________________________________________________；

(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是_________________________

________________________________________________________________________。

五、综合应用

10.氮是地球上极为丰富的元素。

(1)Li3N晶体中氮以N3－存在,基态N3－的电子排布式为____________。

(2)N≡N的键能为942 kJ·mol－1,N—N单键的键能为247 kJ·mol－1,计算说明N2中的________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。

(3)(CH3)3NH＋和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”),可用作________(填代号)。

a.助燃剂                         b.“绿色”溶剂

c.复合材料                       d.绝热材料

(4)

X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3－形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是________,与同一个N3－相连的X＋有________个。

本章复习课

目标落实

多面体外形　有序性　固定　凝固　液态　析出

基本单元　平行六面体　1/8　1/4　1/2　1　分子　分子间作用力　熔点　升华　很小　分子密堆积　4　12　原子　共价键　空间网状　较高　大　电子气　6　52%　8　68%　12　74%　阳离子　阴离子　离子键　较大　压缩　熔点　沸点　释放的　正值　大　稳定　高　大

双基落实

1.D　[稀有气体的晶体内不含化学键；金属晶体中含阳离子和自由电子,无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定,与分子间作用力无关。]

2.A

3.C　[根据判断晶体熔、沸点高低的规律,可初步肯定答案为C。因为SiO2是原子晶体,NaCl是离子晶体,CH4、H2O都是分子晶体,且常温下水为液态,CH4是气态。选项D中的五种碱金属晶体,由于其金属键渐弱(金属阳离子电荷数相等,但半径增大)等原因,熔点依次降低。]

4.B　[分子晶体的熔点由分子间作用力决定,离子晶体、原子晶体、金属晶体的熔点由键能决定,A、C、D三项中均有分子晶体,故选B。]

5.A　[观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点,所以可以升华,A项正确；从表中看SiCl4的熔点是－70 ℃,熔点低,属于分子晶体的特征,B项错；AlCl3的熔、沸点不高,肯定不属于典型的离子晶体,C项错；虽然Mg2＋比Na＋半径小,但是考虑到NaCl堆积比MgCl2密,NaCl熔点更高,因此NaCl晶格能比MgCl2大,D项错。]

6.B　7.D

8.(1)SO3　(2)Cl　HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写3种酸)　(3)直线形　(4)共价键　原子晶体

(5)Mg3N2

Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

或Mg3N2＋8H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3·H2O

(6)D的最高价氧化物为CO2,X的最高价氧化物为SiO2,前者比后者的熔点低,因为前者为分子晶体,由分子间作用力结合,而后者为原子晶体,由共价键结合,共价键之间的作用力远大于分子间作用力

解析　本题的突破口是几种元素氢化物的构型,前20号元素中,氢化物构型为正四面体的是C、Si,三角锥形的为N、P,角形的为O、S,由原子序数依次增大得出D、E、X、Y、Z五种元素分别为C、N、Si、S、Cl。S的最高化合价为＋6价,对应的氧化物为SO3；元素非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,所以能形成酸性最强的含氧酸的元素为Cl；CS2、CO2的空间构型均为直线形；C和Si形成由极性键构成的原子晶体。

9.(1)原子晶体　(2)NO2和N2O4　(3)As2S3

(4)①NH3、AsH3、PH3　NH3分子间存在氢键,故沸点最高。相对分子质量AsH3大于PH3,分子间作用力AsH3大于PH3,故AsH3沸点高于PH3

②SiH4正四面体、PH3三角锥形、H2S角形(V形)

(5)SiCl4＋4NH3Si(NH2)4＋4HCl

3Si(NH2)4高温,Si3N4＋8NH3↑

解析　本题是无机推断题。考查元素化合物部分知识。结合元素周期表考查位、构、性三者关系。本题的突破口有下面几处：“Y的最高价氧化物的水化物是强酸”,符合的元素可能是N、S、Cl。“W与Q形成高温结构陶瓷材料”,高中课本明确出现的就是氮化硅—Si3N4,再结合“W的氯化物分子呈正四面体结构”,联系CCl4可知是SiCl4。把推知的元素归位于元素周期表,必须处于相邻位置：如图：

Q、R、W、Y、X分别为N、As、Si、S、P。

氢化物结构类型相同的必是同一主族元素N、P、As,由于NH3分子之间形成氢键,故沸点比PH3和AsH3都高。

10.(1)1s22s22p6　(2)π　σ

(3)小　b　(4)Cu　6

解析　(1)N3－核外有10个电子,电子排布式是1s22s22p6。

(2)N≡N中有一个σ键两个π键,π键键能(942 kJ·mol－1－247 kJ·mol－1)/2＝347.5 kJ·mol－1,π键键能大于σ键键能,所以π键比σ键稳定。

(3)有机溶剂一般易挥发,大多有污染,离子液体由阴、阳离子组成,作用力是离子键,强于氢键和分子间作用力,所以难挥发,污染小,可作“绿色”溶剂。

(4)X＋所含电子＝2＋8＋18＝28,所以X为29号Cu元素。

从图上看少•多,结合X3N知,为N3－,以顶角上的

为中心,距离最近的X＋有3个。构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体,则每个N3－周围有X＋：8×3×＝6个(棱上原子为4个晶胞所共用,所以每个原子在此晶胞中为份)。