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化学教师招聘考试四种晶体熔沸点的比较

来源:教师招聘网 时间:2016-12-13 15:05:40 点击:

中学阶段常见的四种晶体是:金属晶体、分子晶体、原子晶体和离子晶体。这部分知识在教师招聘考试出题时常以选择题和填空题的形式出现。解决此类问题需要明确各种晶体熔沸点的高低与哪些因素有关,从而快速解决问题。

一、金属晶体

金属晶体内存在金属正离子和自由电子之间强烈的相互作用,即金属键。阳离子所带电荷数越多,半径越小,金属键越强,熔沸点越高,如熔点:NaNa>K>Rb>Cs。

二、分子晶体

分子晶体由分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合,典型的有冰、干冰。

组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化和汽化就需要更多的能量,熔沸点越高。但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高。比如在NH3、H2O、HF中由于存在氢键,使得它们的沸点比同族其他元素氢化物的沸点反常地高。

三、原子晶体

所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体即为原子晶体。

共价键强弱和原子晶体熔沸点大小的判断:原子半径越小,形成共价键的键长越短,共价键的键能越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。

四、离子晶体

离子晶体中存在阴、阳离子通过静电作用形成的化学键,即离子键。金属晶体中金属原子的价电子数越多,离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,离子晶体的熔沸点越高。

例题:

1.各组物质熔点高低的比较,正确的是( )。

A.晶体硅>金刚石>碳化硅 B.MgO>KCl>NaCl

C.Al>Mg>Na D.Cl2>Br2>I2

【答案】C。

解析:A.晶体硅、金刚石、碳化硅都是原子晶体,原子晶体中半径越小,共价键越强,熔点越大,则熔点为金刚石>碳化硅>晶体硅,A错误;

B.MgO、NaCl、KCl都是离子晶体,离子晶体中阴阳离子半径和越小,电荷越大,熔点越大;所以熔点高低顺序为:MgO>NaCl>KCl,B错误;

C.Al、Mg、Na都是金属晶体,Al、Mg、Na的金属正离子电荷数顺序依次减小;原子半径顺序:AlMg>Na, C正确;

D.Cl2、Br2、I2都是分子晶体,相对分子质量Cl2

答案为C。

2.下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )。

A.SiO2、NaCl、CO2 B.HF、HCl、HBr

C.NaCl、KCl、RbCl D.Na、Mg、Al

【答案】D。

解析:A.一般来说,晶体熔沸点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,SiO2、NaCl、CO2分别是原子晶体、离子晶体、分子晶体,所以熔沸点由低到高顺序是CO2、NaCl、SiO2,A错误;

B.三者都属于分子晶体,熔沸点高低相对分子质量有关,含有氢键的氢化物熔沸点较高,HF中含有氢键,熔沸点最高,所以这几种物质熔沸点由低到高顺序是HCl、HBr、HF,B错误;

C.NaCl、KCl、RbCl都属于离子晶体,离子所带电荷数越高,离子半径越小,晶体熔沸点越高。阳离子半径大小顺序是Rb+>K+>Na+,所以熔沸点由低到高顺序是RbCl

D.金属晶体熔沸点与金属键有关,原子半径越小,金属正离子所带电荷数越多,熔沸点越高。原子半径大小顺序是Na>Mg>Al,金属阳离子所带电荷大小顺序是Al>Mg>Na,所以单质熔沸点由低到高顺序是Na

答案为D。

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(责任编辑:李海英)

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