高考化学一轮复习 培优计划 第五章 物质结构 元素周期律 一 深化点——多角度探明晶体与微粒之间的作用力练习.doc

一、深化点多角度探明晶体与微粒之间的作用力化学键与分子间作用力1化学键、范德华力、氢键的比较比较项目化学键范德华力氢键概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用物质分子间存在微弱的相互作用某些具有强极性键的氢化物分子间相互作用(静电作用)作用力范围分子内或晶体内分子间分子间(hf、h2o、nh3)或分子内作用力强弱较强很弱较化学键弱得多，较范德华力稍强性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质主要影响物质的熔点、沸点、密度2氢键对物理性质的影响(1)存在氢键的氢化物，其熔、沸点明显高于同族同类物质。(2)氨极易液化，是因为nh3分子间存在氢键；nh3极易溶于水，是因为nh3与h2o分子间形成了氢键。(3)水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为h2o分子间形成氢键时，相当于把“堆积成的钢材制成了框架结构”。3化学键和物质类别之间的关系共价化合物中只能含有共价键，而离子化合物中，除一定含有离子键外，还可能含有共价键。(1)只含非极性共价键的物质：非金属元素形成的单质，如i2、n2、p4、金刚石、晶体硅等。(2)只含极性共价键的物质：一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如hcl、nh3、sio2、cs2等。(3)既含有极性共价键，又含有非极性共价键的物质，如h2o2、c2h2、苯等。(4)只含离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的离子化合物，如nacl、k2o等。(5)既含有离子键，又含有非极性共价键的物质，如na2o2、cac2等。(6)既含有离子键，又含有极性共价键的物质，如naoh、nh4cl等。(7)只含有非极性共价键而无分子间作用力的物质是原子晶体的单质，如金刚石、晶体硅等。(8)只含有极性共价键而无分子间作用力的物质是原子晶体的化合物，如sio2、sic等。(9)常见能形成氢键的物质要求具有以下特点：a.极性强的共价化合物，b.原子半径小，如hf、h2o、nh3等。(10)不含化学键的物质是稀有气体(单原子分子)，如he、ne、ar等。示例1下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是()anh4clnh3hclbnh3co2h2o=nh4hco3c2naohcl2=naclnacloh2od2na2o22co2=2na2co3o2分析a、b中的物质中都没有非极性共价键；c中没有非极性键的形成，也排除；只有d满足题干条件。答案d晶体的类型与应用1三类晶体的比较类型比较离子晶体原子晶体分子晶体构成晶体粒子阴、阳离子原子分子形成晶体作用力离子键共价键范德华力或氢键物理性质熔沸点较高很高低硬度硬而脆硬度大硬度较小导电性不良(熔融或水溶液中导电)绝缘、半导体不良(晶体、熔融均不导电，部分溶于水导电)传热性不良不良不良延展性不良不良不良溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂不溶于任何溶剂极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂典型实例naoh、nacl金刚石p4、干冰、硫2晶体熔沸点高低的比较规律(1)不同晶体类型的熔沸点高低规律一般为：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。(2)同种类型晶体的熔沸点高低规律同属原子晶体一般键长越短，熔沸点越高。例如：金刚石(cc)二氧化硅(sio)碳化硅(sic)晶体硅(sisi)。同属离子晶体离子所带电荷越高，离子半径越小，则离子键越强，熔沸点越高。例如：al2o3mgonaclcscl。同属分子晶体分子间作用力越强，熔沸点越高。a组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。例如：元素周期表中第a族的元素单质其熔沸点变化规律为i2br2cl2f2。b若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔沸点较高。例如：沸点：hfhihbrhcl。示例2下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是()asio2csclcbr4cf4bsio2csclcf4cbr4ccsclsio2cbr4cf4dcf4cbr4csclsio2分析先区分各选项中各物质的晶体类型，原子晶体的熔点离子晶体的熔点分子晶体的熔点。其中cbr4和cf4为分子晶体，它们的熔点高低取决于分子间作用力。答案a专项增分集训 1下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是()aca(oh)2bn2h4cna2s2 dnh4no3解析：选cb项，是共价化合物。a、d项，不含非极性共价键。c项，含有ss非极性共价键，是离子化合物。2在“石蜡液体石蜡石蜡蒸气裂化气”的变化过程中，被破坏的作用力依次是()a范德华力、范德华力、范德华力b范德华力、范德华力、共价键c范德华力、共价键、共价键d共价键、共价键、共价键解析：选b由石蜡液体石蜡石蜡蒸气，只存在状态的变化，而石蜡分子没有改变，因此破坏的作用力是分子间作用力(即范德华力)，使分子间距增大；由石蜡蒸气裂化气发生化学变化，断裂石蜡分子中的共价键，裂化为小分子，故正确答案为b。3naf、nai、mgo均为离子化合物，根据下列数据判断，这三种化合物的熔点按高低顺序是()物质nafnaimgo离子电荷数112键长/1010 m2.313.182.10a bc d解析：选b离子晶体中离子所带的电荷越多，键长越短，则键能越大，熔点就越高，故选择b项。4.意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的n4分子，n4分子结构如图所示。下列有关n4的说法正确的是()an4是一种新型化合物bn4分子中只含有非极性键cn4的沸点比p4(白磷)高d1 mol n4中含有9 mol共价键解析：选ba项，n4是单质，错误；b项，n4分子只含非极性键，正确；c项，n4和p4分子结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，则p4的沸点高于n4，错误；d项，根据题给结构图知，1 mol n4中含有6 mol共价键，错误。5下列事实，不能用氢键知识解释的是()a水比硫化氢稳定b水和乙醇可以完全互溶c冰的密度比液态水的密度小d氟化氢的沸点高于氯化氢解析：选aa项，分子稳定性与化学键有关，即水分子稳定是因ho键键能大，而与氢键无关；b项，乙醇分子上的羟基易与水分子形成氢键，使乙醇能与水以任意比例混溶；c项，冰中含有氢键，其体积变大，则质量不变时冰的密度比液态水的密度小；d项，hf分子之间能形成氢键，氟化氢的沸点高于氯化氢。6下列关于化学键的叙述中，正确的一项是()a离子化合物中一定含有离子键b单质分子中均不存在化学键c含有极性键的分子一定是极性分子d含有共价键的化合物一定是共价化合物解析：选a离子化合物中一定含有离子键，a正确；只有单原子单质分子中不存在化学键，b错误；co2分子中含有极性键，但co2是非极性分子，c错误；naoh、nh4no3等离子化合物中含有离子键和共价键，不是共价化合物，d错误。7固体a的化学式为nh5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中，不正确的是()a0.1 mol nh5中含有5 mol nh键bnh5的熔沸点高于nh3cnh5固体投入少量水中，可产生两种气体dnh5中既有离子键又有共价键解析：选a固体a为nh5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，这说明该化合物是nh4h。a项， 0.1 mol nh5中含有4 mol nh键，错误；b项，nh5是离子化合物，熔沸点高于nh3，正确；c项，nh5固体投入少量水中，与水反应生成h2和nh3h2o，nh3h2o分解产生nh3，因此可产生两种气体，正确；d项，nh5中nh与h之间存在离子键，nh中还含有共价键，因此既有离子键又有共价键，正确。8有4个系列同族的物质，101.3 pa时测定它们的沸点()如下表所示：he：268.8(a)：249.5ar：185.8kr：151.7f2：187.0cl2：33.6(b)：58.7i2：184.0(c)：19.4hcl：84.0hbr：67.0hi：35.3h2o：100.0h2s：60.0(d)：42.0h2te：1.8对应表中内容，下列叙述中正确的是()a系列的(a)物质中没有离子键，应有共价键和分子间作用力b系列中(b)物质的元素的原子序数应为35，且该物质常温下为液态c系列中(c)物质的沸点比hcl高是因为(c)中的共价键更牢固d系列中h2o沸点变化出现反常，是因为分子内有氢键的影响解析：选ba项，根据组物质熔沸点知，组物质为稀有气体元素的单质，稀有气体分子是单原子分子，不含化学键，错误；b项，卤族单质都是分子晶体，分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比，其单质的熔沸点随着原子序数增大而升高，根据熔沸点知中(b)物质为br2，溴常温下为液态，br的原子序数为35，正确；c项，中(c)物质是hf，hf中含有分子间氢键导致其熔沸点最高，错误；d项，水分子间有氢键，分子内没有氢键，错误。9卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，xy型卤素互化物与卤素单质结构相似，性质相近。试回答下列问题：(1)写出icl的电子式：_，写出该物质与naoh溶液反应的化学方程式：_。(2)卤素互化物brcl能发生下列反应：kbrbrcl=kclbr2，写出ki与ibr反应的化学方程式：_。(3)如图是部分卤素单质和xy型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_。(4)试推测icl的沸点所处于的最小范围为_。解析：(1)icl结构和cl2相似，电子式为 icl和naoh溶液反应的化学方程式为2naohicl=naclnaioh2o。(2)ki和ibr反应生成kbr和i2，化学方程式为kiibr=kbri2。(3)分子晶体的熔沸点随相对分子质量的增大而升高。(4)分子晶体的熔沸点随相对分子质量的增大而升高，这三种物质都是分子晶体，其相对分子质量越大，该物质的熔沸点越高，所以icl的沸点所处的最小范围为br2iclibr。答案：(1)2naohicl=naclnaioh2o(2)kiibr=kbri2(3)它们都是分子晶体，分子晶体的熔沸点随相对分子质量的增大而升高(4)br2iclibr10现有几组物质的熔点()数据：a组b组c组d组金刚石：3 550 li：181 hf：83 nacl：801 硅晶体：1 410 na：98 hcl: 115 kcl：776 硼晶体：2 300 k：64 hbr：89 rbcl：718 二氧化硅：1 723 rb：39 hi：51 cscl：645 据此回答下列问题：(1)a组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)c组