2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第18講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案

PAGE15-第18講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)目標(biāo)要求1.能說(shuō)出晶體與非晶體的區(qū)分；了解晶體中微粒的空間排布存在周期性，相識(shí)簡(jiǎn)潔的晶胞。2.借助分子晶體、原子晶體、離子晶體、金屬晶體等模型相識(shí)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.知道介于典型晶體之間的過(guò)渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。知道在肯定條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類、微粒間相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。知道金屬鍵的特點(diǎn)與金屬某些性質(zhì)的關(guān)系。知道物質(zhì)的聚集狀態(tài)會(huì)影響物質(zhì)的性質(zhì)，通過(guò)變更物質(zhì)的聚集狀態(tài)可能獲得特別的材料。1．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無(wú)序排列性質(zhì)特征自范性有無(wú)熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)分方法間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射試驗(yàn)(2)得到晶體的途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)干脆凝固(凝華)。③溶質(zhì)從溶液中析出。(3)晶胞①概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。②晶體中晶胞的排列——無(wú)隙并置無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。并置：全部晶胞平行排列、取向相同。2．晶胞組成的計(jì)算——切割法(1)原則晶胞隨意位置上的一個(gè)原子假如是被n個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是eq\f(1,n)。(2)方法①長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算。②非長(zhǎng)方體晶胞中粒子視詳細(xì)狀況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占eq\f(1,3)。理解應(yīng)用(1)如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是________，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是________，丙中一個(gè)晶胞中有________個(gè)c離子和________個(gè)d離子。答案2∶11∶144解析甲中N(x)∶N(y)＝1∶(4×eq\f(1,8))＝2∶1；乙中N(a)∶N(b)＝1∶(8×eq\f(1,8))＝1∶1；丙中N(c)＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，N(d)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)下圖為離子晶體空間構(gòu)型示意圖：(●陽(yáng)離子，○陰離子)以M代表陽(yáng)離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達(dá)式：A________、B________、C________。答案MNMN3MN2解析在A中，含M、N的個(gè)數(shù)相等，故組成為MN；在B中，含M：eq\f(1,8)×4＋1＝eq\f(3,2)(個(gè))，含N：eq\f(1,2)×4＋2＋4×eq\f(1,8)＝eq\f(9,2)(個(gè))，M∶N＝eq\f(3,2)∶eq\f(9,2)＝1∶3；在C中含M：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)(個(gè))，含N為1個(gè)。(1)冰和碘晶體中相互作用力相同()(2)晶體內(nèi)部的微粒按肯定規(guī)律周期性排列()(3)凡有規(guī)則外形的固體肯定是晶體()(4)固體SiO2肯定是晶體()(5)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會(huì)漸漸變?yōu)橥陚涞牧⒎襟w塊()(6)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”()(7)區(qū)分晶體和非晶體最牢靠的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射試驗(yàn)()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√1．下圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為＋2價(jià)，G為－2價(jià)，則Q的化合價(jià)為_(kāi)_______。答案＋3價(jià)解析R：8×eq\f(1,8)＋1＝2G：8×eq\f(1,4)＋8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＋2＝8Q：8×eq\f(1,4)＋2＝4R、G、Q的個(gè)數(shù)之比為1∶4∶2，則其化學(xué)式為RQ2G4。由于R為＋2價(jià)，G為－2價(jià)，所以Q為＋3價(jià)。2.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4答案B解析A粒子數(shù)為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子數(shù)為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子數(shù)為1；故A、B、C粒子數(shù)之比為1∶4∶2。3．(2024·蘇州高三月考)已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，則LaNin中n＝________。答案5解析La：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝3Ni：12×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,2)＋6＝15所以n＝5。4．Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如下圖所示。則該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______。答案CuH解析依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以推斷：Cu(eq\a\vs4\al\co1(●))：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＋3＝6；H(○)：6×eq\f(1,3)＋1＋3＝6，所以化學(xué)式為CuH。5．(1)硼化鎂晶體在39K時(shí)呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中，鎂原子和硼原子是分層排布的，下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為_(kāi)_______。(2)在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。下圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子符號(hào)為_(kāi)_______。答案(1)MgB2(2)BOeq\o\al(－,2)解析(1)每個(gè)Mg四周有6個(gè)B，而每個(gè)B四周有3個(gè)Mg，所以其化學(xué)式為MgB2。(2)從圖可看出，每個(gè)單元中，都有一個(gè)B和一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元，剩余的2個(gè)O分別被兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋eq\f(2,2))＝1∶2，化學(xué)式為BOeq\o\al(－,2)。6．已知下圖所示晶體的硬度很可能比金剛石大，且原子間以單鏈結(jié)合，試依據(jù)下圖確定該晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______________。答案B3A41．四種晶體類型的概念與特點(diǎn)(1)分子晶體：分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合形成的晶體，此類晶體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，硬度小。(2)原子晶體：原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的晶體，整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀(立體網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)；其物理性質(zhì)的突出特點(diǎn)是高硬度、高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)。(3)離子晶體①陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵形成的晶體，此類晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高。②配位數(shù)：指一個(gè)離子四周最鄰近的異電性離子的數(shù)目，晶體陰離子、陽(yáng)離子的配位數(shù)之比等于組成中的陰離子與陽(yáng)離子數(shù)目的反比。(4)金屬晶體①含義：金屬原子通過(guò)金屬鍵形成的晶體，金屬單質(zhì)形成的晶體就是金屬晶體。②金屬鍵的形成：晶體中金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被全部原子共用，從而將全部的金屬原子維系在一起；金屬鍵無(wú)飽和性、方向性。2．四種晶體類型的比較類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子陰、陽(yáng)離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相像相溶難溶于任何溶劑常見(jiàn)溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電理解應(yīng)用在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石、晶體氬。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是_____________________________________________。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是_____________________________。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是_____________________。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是___________________________。(5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是_________________________________________。(6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是________。(7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是_____________________________。(8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是___________________________________________。(9)不含共價(jià)鍵的分子晶體是__________，只含非極性共價(jià)鍵的原子晶體是____________。答案(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC(9)晶體氬晶體硅、金剛石3．相識(shí)幾種常見(jiàn)的晶體模型(1)原子晶體(金剛石和二氧化硅)①金剛石晶體中，每個(gè)C與另外4個(gè)C形成共價(jià)鍵，C—C鍵之間的夾角是109.5°，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1molC的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有2mol。②SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子成鍵，每個(gè)O原子與2個(gè)硅原子成鍵，最小的環(huán)是十二元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子，1molSiO2中含有4molSi—O鍵。(2)分子晶體①干冰晶體中，每個(gè)CO2分子四周等距且緊鄰的CO2分子有12個(gè)。②冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成2mol“氫鍵”。(3)離子晶體①NaCl型：在晶體中，每個(gè)Na＋同時(shí)吸引6個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－同時(shí)吸引6個(gè)Na＋，配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞含4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－。②CsCl型：在晶體中，每個(gè)Cl－吸引8個(gè)Cs＋，每個(gè)Cs＋吸引8個(gè)Cl－，配位數(shù)為8。(4)石墨晶體石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，C原子實(shí)行的雜化方式是sp2。理解應(yīng)用按要求回答問(wèn)題(1)在金剛石晶體中最小碳環(huán)含有________個(gè)C原子；每個(gè)C原子被________個(gè)最小碳環(huán)共用。(2)在干冰中粒子間作用力有____________________________________________________。(3)含1molH2O的冰中形成氫鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。(4)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋四周有________個(gè)距離最近且相等的Na＋，每個(gè)Na＋四周有________個(gè)距離最近且相等的Cl－，其空間構(gòu)型為_(kāi)___________。(5)在CaF2晶體中，每個(gè)Ca2＋四周距離最近且等距離的F－有________個(gè)；每個(gè)F－四周距離最近且等距離的Ca2＋有________個(gè)。答案(1)612(2)共價(jià)鍵、范德華力(3)2NA(4)126正八面體形(5)84(1)在晶體中只要有陰離子就肯定有陽(yáng)離子(√)(2)在晶體中只要有陽(yáng)離子就肯定有陰離子(×)(3)原子晶體的熔點(diǎn)肯定比金屬晶體的高(×)(4)分子晶體的熔點(diǎn)肯定比金屬晶體的低(×)(5)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不肯定是離子晶體(√)題組一常見(jiàn)晶體的分析(不定項(xiàng)選擇題)1．已知干冰晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方最密積累，晶胞中最近的相鄰兩個(gè)CO2分子間距為apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列說(shuō)法正確的是()A．晶胞中一個(gè)CO2分子的配位數(shù)是12B．晶胞的密度表達(dá)式是eq\f(44×4,NA2\r(2)a3×10－30)g·cm－3C．一個(gè)晶胞中平均含6個(gè)CO2分子D．CO2分子的空間構(gòu)型是直線形，中心C原子的雜化類型是sp3雜化答案AB解析晶胞中一個(gè)CO2分子的配位數(shù)為12，故A正確；該晶胞中相鄰最近的兩個(gè)CO2分子間距為apm，即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上頂點(diǎn)上的二氧化碳之間的距離為apm，則晶胞棱長(zhǎng)＝eq\r(2)apm＝eq\r(2)a×10－10cm，晶胞體積＝(eq\r(2)a×10－10cm)3，該晶胞中二氧化碳分子個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，晶胞密度＝eq\f(\f(M,NA)×4,V)＝eq\f(\f(44,NA)×4,\r(2)a×10－103)g·cm－3＝eq\f(44×4,NA2\r(2)a3×10－30)g·cm－3，故B正確，C錯(cuò)誤；二氧化碳分子是直線形分子，C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2，依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷C原子雜化類型為sp1，故D錯(cuò)誤。2．石英晶體的平面示意圖如圖，它事實(shí)上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(可以看作是晶體硅中的每個(gè)Si—Si鍵中插入一個(gè)O)，其中硅、氧原子數(shù)比是m∶n，有關(guān)敘述正確的是()A．m∶n＝2∶1B．6g該晶體中含有0.1NA個(gè)分子C．原硅酸根(SiOeq\o\al(4－,4))的結(jié)構(gòu)為[]4－，則二聚原硅酸根離子Si2Oeq\o\al(6－,x)中的x＝7D．石英晶體中由硅、氧原子構(gòu)成的最小的環(huán)上含有的Si、O原子個(gè)數(shù)和為12答案CD解析每個(gè)Si原子占有O原子個(gè)數(shù)＝4×eq\f(1,2)＝2；該晶體是原子晶體，不存在分子；原硅酸(H4SiO4)的結(jié)構(gòu)可表示為，兩個(gè)原硅酸分子可發(fā)生分子間脫水生成二聚原硅酸：，二聚原硅酸電離出6個(gè)H＋后，形成帶6個(gè)負(fù)電荷的二聚原硅酸根離子；在SiO2晶體中，由Si、O構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有12個(gè)原子。3．(2024·長(zhǎng)沙模擬)下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()A．金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B．氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋四周距離相等的Na＋共有6個(gè)C．氯化銫晶體中，每個(gè)Cs＋四周緊鄰8個(gè)Cl－D．干冰晶體中，每個(gè)CO2分子四周緊鄰12個(gè)CO2分子答案B解析氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋四周距離相等的Na＋共12個(gè)。每個(gè)Na＋四周距離相等且最近的Cl－共有6個(gè)。題組二晶體類型的推斷4．NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)干脆得到：4NH3＋3F2eq\o(=,\s\up7(Cu))NF3＋3NH4F。上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_________________________(填字母)。a．離子晶體 b．分子晶體c．原子晶體 d．金屬晶體答案abd5．(1)用“>”或“<”填空：第一電離能離子半徑熔點(diǎn)酸性Si____SO2－____Na＋NaCl____SiH2SO4____HClO4(2)MgCl2在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，可由MgO制備。①M(fèi)gO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)________(填“高”或“低”)。②SiO2的晶體類型為_(kāi)_______________。(3)對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是________(填字母)。A．SiX4難水解B．SiX4是共價(jià)化合物C．NaX都易水解D．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4答案(1)<><<(2)①高②原子晶體(3)BD解析(1)同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì)，但s、p、d等軌道處于全空、半充溢、全充溢的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則出現(xiàn)反常現(xiàn)象。Si、S元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式分別為3s23p2、3s23p4，其中3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此Si的第一電離能小于S。O2－與Na＋的核外電子排布相同，其電子排布式均為1s22s22p6，離子核外電子排布相同時(shí)，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，因此O2－的離子半徑大于Na＋。NaCl為離子晶體，Si為原子晶體，因此Si的熔點(diǎn)高于NaCl。一般來(lái)說(shuō)，元素的非金屬性越強(qiáng)，該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，Cl元素的非金屬性強(qiáng)于S元素，則HClO4的酸性強(qiáng)于H2SO4。(2)①M(fèi)g、Ba同主族，Mg2＋的半徑小于Ba2＋，MgO的離子鍵比BaO強(qiáng)，故MgO的熔點(diǎn)比BaO高。②SiO2為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其熔、沸點(diǎn)很高，屬于原子晶體。(3)A項(xiàng)，硅的鹵化物(SiX4)的水解比較劇烈，如SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl、SiF4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HF，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，硅的鹵化物(SiX4)全部由非金屬元素構(gòu)成，屬于共價(jià)化合物，正確；C項(xiàng)，鈉的鹵化物(NaX)除NaF外均屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉的鹵化物(NaX)是由離子鍵構(gòu)成的，屬于離子晶體，SiX4屬于分子晶體，所以NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，正確。6．(2024·重慶模擬)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是________。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于__________________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是__________(填序號(hào))。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電答案(1)原子共價(jià)鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)須要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)②④解析(1)A組熔點(diǎn)很高，為原子晶體，是由原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的。(2)B組為金屬晶體，具有①②③④四條共性。(3)HF含有分子間氫鍵，故其熔點(diǎn)反常。(4)D組屬于離子晶體，具有②④兩條性質(zhì)。題組三晶體的性質(zhì)及應(yīng)用7．下列性質(zhì)適合于分子晶體的是()A．熔點(diǎn)為1070℃，易溶于水，水溶液導(dǎo)電B．熔點(diǎn)為3500℃，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水和有機(jī)溶劑C．能溶于CS2，熔點(diǎn)為112.8℃，沸點(diǎn)為444.6℃D．熔點(diǎn)為97.82℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3答案C解析A、B選項(xiàng)中的熔點(diǎn)高，不是分子晶體的性質(zhì)，D選項(xiàng)是金屬鈉的性質(zhì)，鈉不是分子晶體。8．(2024·河南六市第一次聯(lián)考)ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。該單質(zhì)的晶體類型為_(kāi)_______，依據(jù)電子云的重疊方式，原子間存在的共價(jià)鍵類型有________，碳原子的雜化軌道類型為_(kāi)_______。(2)石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的、由單質(zhì)碳原子組成的二維晶體。將氫氣加入石墨烯中可制得一種新材料石墨烷。下列推斷錯(cuò)誤的是________(填字母)。A．石墨烯是一種強(qiáng)度很高的材料B．石墨烯是電的良導(dǎo)體而石墨烷則為絕緣體C．石墨烯與石墨烷均為高分子化合物D．石墨烯與H2制得石墨烷的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)(3)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點(diǎn)依次________(填“增大”或“減小”)，其緣由是_______。(4)SiO2比CO2熔點(diǎn)高的緣由是____________________________________________________。(5)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖(b)所示。①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序上升的緣由是__________________________________。②結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變更規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性________、共價(jià)性________。(填“增加”“不變”或“減弱”)答案(1)混合型晶體σ鍵、π鍵sp2(2)C(3)增大三種物質(zhì)均為分子晶體，結(jié)構(gòu)與組成相像，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高(4)SiO2為原子晶體而CO2為分子晶體(5)①均為分子晶體，范德華力隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大②減弱增加解析(2)石墨烯單層原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合，強(qiáng)度很高，A正確；石墨烯層與層之間有自由移動(dòng)的電子，是電的良導(dǎo)體，而石墨烷中沒(méi)有自由移動(dòng)的電子，為絕緣體，B正確；石墨烯只含一種碳元素，為碳的單質(zhì)，C錯(cuò)誤；石墨烯與H2間的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)，D項(xiàng)正確。(5)①四鹵化硅為分子晶體，F(xiàn)、Cl、Br、I的相對(duì)分子質(zhì)量漸漸增大，沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高。②PbX2的熔點(diǎn)先降低后上升，其中PbF2為離子晶體，PbBr2、PbI2為分子晶體，可知依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性減弱、共價(jià)性增加。題組一2024全國(guó)卷高考試題集訓(xùn)1．[2024·全國(guó)卷Ⅰ，35(4)]圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式積累，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖。可見(jiàn)，Cu原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。答案eq\f(\r(2),4)aeq\f(\r(3),4)aeq\f(8×24＋16×64,NAa3×10－30)解析視察圖(a)和圖(b)知，4個(gè)銅原子相切并與面對(duì)角線平行，有(4x)2＝2a2，x＝eq\f(\r(2),4)a。鎂原子積累方式類似金剛石，有y＝eq\f(\r(3),4)a。已知1cm＝1010pm，晶胞體積為(a×10－10)3cm3，代入密度公式計(jì)算即可。2．[2024·全國(guó)卷Ⅱ，35(4)]一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為_(kāi)_______；通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ＝________g·cm－3。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，則原子2和3的坐標(biāo)分別為_(kāi)_______、________。答案SmFeAsO1－xFxeq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))解析由晶胞結(jié)構(gòu)中各原子所在位置可知，該晶胞中Sm個(gè)數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2，F(xiàn)e個(gè)數(shù)為1＋4×eq\f(1,4)＝2，As個(gè)數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2，O或F個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋2×eq\f(1,2)＝2，即該晶胞中O和F的個(gè)數(shù)之和為2，F(xiàn)－的比例為x，O2－的比例為1－x，故該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1－xFx。1個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(2×[150＋56＋75＋16×1－x＋19x],NA)g＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],NA)g，1個(gè)晶胞的體積為a2cpm3＝a2c×10－30cm3，故密度ρ＝eq\f(2[281＋161－x＋19x],a2cNA×10－30)g·cm－3。原子2位于底面面心，其坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))；原子3位于棱上，其坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))。題組二往年高考試題分類匯編3．晶體類型的推斷(1)[2024·全國(guó)卷Ⅰ，37(4)]CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于________晶體。(2)[2024·全國(guó)卷Ⅱ，37(2)改編]氧和鈉的氫化物所屬的晶體類型分別為_(kāi)___________和____________。答案(1)分子(2)分子晶體離子晶體4．晶體微粒間作用力(1)[2024·全國(guó)卷Ⅲ，35(3)節(jié)選]ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872℃)，其化學(xué)鍵類型是__________。(2)[2024·全國(guó)卷Ⅲ，35(4)節(jié)選]Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在________________。(3)[2024·全國(guó)卷Ⅰ，37(5)改編]Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其微粒之間存在的作用力是__________。(4)[2024·全國(guó)卷Ⅱ，37(3)節(jié)選]單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體。答案(1)離子鍵(2)離子鍵和π鍵(Πeq\o\al(6,4)鍵)(3)共價(jià)鍵(4)金屬5．晶體熔、沸點(diǎn)凹凸的比較(1)[2024·全國(guó)卷Ⅰ，35(2)節(jié)選]K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，緣由是_________________________________________。(2)[2024·全國(guó)卷Ⅲ，35(3)改編]在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的依次為_(kāi)________________________________