6.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是 ( )
A NH3,HD,C10H8 B PCl3,CO2,H2SO4 C SO2,SiO2,P2O5 D CCl4,Na2S,H2O2
7 下列物质属于分子晶体的化合物是 属于原子晶体的单质是
A 石英 B硫磺 C 干冰 D 食盐 E 金刚石 F刚玉 G二氧化硅 H干冰
5.能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是 ( )
A、铝 B、金刚石 C、硅 D、二氧化硅
4.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是 ( )
A. 二氧化硅和干冰的熔化 B. 液溴和液汞的气化 C. 食盐和冰的熔化 D. 纯碱和烧碱的熔化
3.下列化学式可表示一个分子的是 ( )
A. SiO2 B. NH4Cl C. CCl4 D. C
1、1.下列物质为固态时,必定是分子晶体的是
A. 酸性氧化物 B. 非金属单质 C. 碱性氧化物 D. 含氧酸
3、金属一般可形成金属晶体
[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).
(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键
(C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键
[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。答案 A、D
[巩固]下列叙述正确的是
A. P4和NO2都是共价化合物
B. CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子
C. 在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
D. 甲烷的结构式: ,是对称的平面结构,所以是非极性分子
答案:C
题型二:各类晶体物理性质(如溶沸点、硬度)比较
[例3]下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )
A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na K Rb D、SiC NaCl SO2
[点拨]物质的熔点一般与其晶体类型有关,原子晶体最高,离子晶体(金属晶体)次之,分子晶体最低,应注意汞常温液态选B
[例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是
A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③
[解析]由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的原子半径大于碳原子,所以键的强弱顺序为C-C>C-Si>Si-Si,熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。本题正确答案为A。
[题型三]成键原子最外层8电子结构判断,离子化合物、共价化合物电子式书写判断
[例5] 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A、光气(COCl2) B、六氟化硫 C、二氟化氙 D、三氟化硼
[解析]光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构,硫最外层6个电子,氙最外层已有8个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8,硼最外层3个电子,分别与氟形成3个共价单键后,最外层只有6个电子。
[题型四]根据粒子、晶体的空间结构推断化学式,将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用。
[例6]第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成第1、2题:
(1).下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A 两种都是极性分子 B 两种都是非极性分子
C CH4是极性分子,H2O是非极性分子 D H2O是极性分子,CH4是非极性分子
(2).若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
ACH4·14H2O B CH4·8H2O C CH4·(23/3)H2O D CH4·6H2O
[点拨]晶体中8个笼只有6个容纳CH4分子,另外2个笼被水分子填充,推出8个笼共有6个甲烷分子,46+2=48个水分子。答案(1)D(2)B
[例7]⑴中学化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
⑵天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
图4-1
[解析]晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”,具体如下:①处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞;②处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞;③处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞;④处于内部的1个离子,则完全属于该晶胞,该离子数目为1。要确定NiO的密度,就应确定单位体积中NiO分子的个数,再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量,最后求出密度。本题解答如下:
⑴如图4-5所示,以立方体作为计算单元,此结构中含有
Ni2+-O2-离子数为:4×=(个),所以1molNiO晶体中应含有
此结构的数目为6.02×1023÷=12.04×1023(个),又因一个此结构的体积为(a×10-8cm)3,所以1molNiO的体积应为12.04×1023×(a×10-8cm)3,NiO的摩尔质量为74.7g/mol,所以NiO晶体的密度为
⑵解法一(列方程):设1molNi0.97O中含Ni3+为xmol,Ni2+为ymol,则得
x+y=0.97 (Ni原子个数守恒)
3x+2y=2 (电荷守恒)
解得x=0.06,y=0.91,故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91
解法二(十字交叉):由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97,则有
Ni3+ 3 0.06/0.97
2/0.97
Ni2+ 2 0.91/0.97
故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。
[随堂作业]
2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。
2、掌握各类晶体的物理性质,构成晶体的基本粒子及相互作用,能判断常见物质的晶体类型。
[经典题型]
[题型一]化学键类型、分子极性和晶体类型的判断
[ 例1 ]4.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 [ ]
(A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl
[点拨]首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。A都是极性共价键,但晶体类型不同,选项B均是含极性键的分子晶体,符合题意。C NaCl为离子晶体,HCl为分子晶体
D中CCl4极性共价键,KCl离子键,晶体类型也不同。
规律总结 1、含离子键的化合物可形成离子晶体
15、接触法制硫酸排放的尾气中含少量的SO2,为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用。
(1)某硫酸厂每天排放的10000m3尾气0.2%(体积分数)的SO2,问用NaOH溶液、石灰及O2处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏(CaSO4•2H2O)?
(2)如果将一定体积的尾气通入100mL2mol•L-1的NaOH溶液中使其完全反应,经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析该溶液的成分,并计算确定各成分的物质的量。
(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中,中间产物是NaHSO3。调节尾气排放的流量,以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设nSO2、nNaOH、nNaHSO3分别表示SO2、NaOH和NaHSO3的物质的量,且=x,试写出x在不同的取值范围时,n(NaHSO3)的值或NaHSO3与nSO2、nNaOH间的关系式。
X |
N(NaHSO3) |
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14、标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气完全燃烧。若产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0g,若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中一种是烃,请写出它们的分子式。(只要求写出一组)
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