全国高考化学一轮复习 专题十二 第2讲 微粒间作用力与物质的性质 苏教版.doc

第2讲微粒间作用力与物质的性质考纲要求1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6.了解晶格能的概念及其离子晶体的性质。考点一晶体常识1晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行x射线衍射实验2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中析出。3晶胞(1)概念描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。深度思考判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)固态物质一定是晶体()(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同()(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列()(4)凡有规则外形的固体一定是晶体()(5)固体sio2一定是晶体()(6)缺角的nacl晶体在饱和nacl溶液中会慢慢变为完美的立方体块()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)题组一晶胞中原子个数的计算1如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。答案211144解析甲中n(x)n(y)1(4)21；乙中n(a)n(b)1(8)11；丙中n(c)1214，n(d)864。2下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子)以m代表阳离子，以n表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：a_、b_、c_。答案mnmn3mn2解析在a中，含m、n的个数相等，故组成为mn；在b中，含m：41(个)，含n：424(个)，mn13；在c中含m：4(个)，含n为1个。3已知镧镍合金lanin的晶胞结构如下图，则lanin中n_。答案5解析la：2123ni：126615所以n5。4.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中a、b、c三种粒子数之比是 ()a394 b142c294 d384答案b解析a粒子数为6；b粒子数为632；c粒子数为1；故a、b、c粒子数之比为142。5.右图是由q、r、g三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中r为2价，g为2价，则q的化合价为_。答案3价解析r：812g：88428q：824r、g、q的个数之比为142，则其化学式为rq2g4。由于r为2价，g为2价，所以q为3价。6.cu元素与h元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为_。答案cuh解析根据晶胞结构可以判断：cu()：21236；h()：6136，所以化学式为cuh。7科学家把c60和k掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图所示。该化合物中的k原子和c60分子的个数比为_。答案31解析根据晶胞结构可以判断c60：812，k：266，所以k原子与c60分子的个数之比为31。题组二晶胞的密度及微粒间距离的计算8某离子晶体的晶胞结构如图所示，x()位于立方体的顶点，y()位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个y同时吸引_个x。(2)该晶体的化学式为_。(3)设该晶体的摩尔质量为m gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为na，则晶体中两个距离最近的x之间的距离为_cm。答案(1)4(2)xy2或y2x(3) 解析(1)从晶胞结构图中可直接看出，每个y同时吸引4个x。(2)在晶胞中，平均包含x：4，平均包含y：1，所以在晶体中x和y的个数之比为12，晶体的化学式为xy2或y2x。(3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2个xy2或y2x，设晶胞的边长为a cm，则有a3nam，a，则晶体中两个距离最近的x之间的距离为 cm。9.cu与f形成的化合物的晶胞结构如右图所示，若晶体密度为a gcm3，则cu与f最近距离为_pm。(阿伏加德罗常数用na表示，列出计算表达式，不用化简：图中为cu，为f)答案1010pm解析设晶胞的棱长为x cm，在晶胞中，cu：864；f：4，其化学式为cuf。a(x)3na4m(cuf)x。最短距离为小立方体对角线的一半，小立方体的体对角线为 x。所以最短距离为x1010pm。10.如图为na2s的晶胞，该晶胞与caf2晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3，试计算na与s2的最短距离_(阿伏加德罗常数用na表示 ，只写出计算式)。答案 解析晶胞中，个数为864，个数为8，其个数之比为12，所以代表s2，代表na。设晶胞边长为a cm，则a3na478a 面对角线为 其为 边长的为 所以其最短距离为 cm。晶胞计算的思维方法1晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、na、m、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。2“均摊法”原理特别提醒在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。3晶体微粒与m、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xm g(m为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3na g，因此有xma3na。考点二突破四类晶体的组成和性质1四类晶体的比较 类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素x2)、部分非金属氧化物(如co2、so2)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如sic、sio2)金属单质与合金(如na、al、fe、青铜)金属氧化物(如k2o、na2o)、强碱(如koh、naoh)、绝大部分盐(如nacl)2离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kjmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。深度思考1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)离子晶体一定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2co2和sio2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？答案决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力。co2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，sio2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而co与sio键都是极性键。特别提醒(1)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1 710 ，mgo的熔点为2 852 。(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如na的熔点为97 ，尿素的熔点为132.7 。3在下列物质中：nacl、naoh、na2s、h2o2、na2s2、(nh4)2s、co2、ccl4、c2h2、sio2、sic、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。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题组一晶体类型的判断1有下列八种晶体：a.水晶b冰醋酸c氧化镁d白磷e晶体氩f铝g氯化铵h金刚石。用序号回答下列问题：(1)直接由原子构成的晶体是_，属于原子晶体的化合物是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_；受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。答案(1)aeha(2)bgde(3)fbdah2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)b组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)c组中hf熔点反常是由于_。(4)d组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)d组晶体的熔点由高到低的顺序为naclkclrbclcscl，其原因为_。解题指导通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释hf的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。答案(1)原子共价键(2)(3)hf分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出hf分子间能形成氢键即可)(4)(5)d组晶体都为离子晶体，r(na)r(k)r(rb)i2bsicl4ph3dc(ch3)4ch3ch2ch2ch2ch3答案c解析a、b项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；c项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高；d项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。5离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断kcl、nacl、cao、bao四种晶体熔点的高低顺序是 ()akclnaclbaocaobnaclkclcaobaoccaobaonaclkcldcaobaokclnacl答案c解析离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。6下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是()o2、i2、hgco、kcl、sio2na、k、rbna、mg、ala b c d答案d解析中hg在常温下为液态，而i2为固态，故错；中sio2为原子晶体，其熔点最高，co是分子晶体，其熔点最低，故正确；中na、k、rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中na、mg、al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。分类比较晶体的熔、沸点1不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参与比较。2原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石石英碳化硅硅。3离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：mgomgcl2naclcscl。4分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如h2oh2teh2seh2s。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如snh4geh4sih4ch4，f2cl2br2n2，ch3ohch3ch3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：ch3ch2ch2ch2ch3考点三突破五类晶体模型1原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中，每个c与另外4个c形成共价键，cc 键之间的夹角是109.5，最小的环是六元环。含有1 mol c的金刚石中，形成的共价键有2 mol。(2)sio2晶体中，每个si原子与4个o成键，每个o原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是si原子，1 mol sio2中含有4 mol sio键。2分子晶体(1)干冰晶体中，每个co2分子周围等距且紧邻的co2分子有12个。(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol h2o的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。3离子晶体(1)nacl型：在晶体中，每个na同时吸引6个cl，每个cl同时吸引6个na，配位数为6。每个晶胞含4个na和4个cl。(2)cscl型：在晶体中，每个cl吸引8个cs，每个cs吸引8个cl，配位数为8。4石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，c原子采取的杂化方式是sp2。5常见金属晶体的原子堆积模型结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积cu、ag、au12体心立方堆积na、k、fe8六方最密堆积mg、zn、ti12特别提醒(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如nacl晶体中，na周围的na数目(na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、sio2、石墨、cscl、nacl、k、cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。深度思考1在晶体模型中，金刚石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？答案不一样，金刚石中表示的是cc共价键，而干冰中的“棍”表示分子间作用力；分子晶体中多数含有化学键(如co2中的c=o键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。2下列排列方式中，a.abcabcabcbabababababcabbaabbadabccbaabccba，属于镁型堆积方式的是_；属于铜型堆积方式的是_。答案ba题组一晶体的性质1下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是()ao2和sio2 bnai和i2cco2和h2o dccl4和nacl答案c2在单质的晶体中，一定不存在()a离子键b分子间作用力c共价键d金属离子与自由电子间的作用答案a3 x和y两种元素的核电荷数之和为22，x的原子核外电子数比y的少6个。下列说法中不正确的是()ax的单质固态时为分子晶体by的单质为原子晶体cx与y形成的化合物固态时为分子晶体dx与碳形成的化合物为分子晶体答案c4下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是()ana2o和sio2熔化bmg和s熔化c氯化钠和蔗糖熔化d碘和干冰升华答案d题组二强化记忆晶胞结构5判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。(1)干冰晶体；(2)氯化钠晶体；(3)金刚石；(4)碘晶体；(5)氟化钙；(6)钠；(7)冰晶体；(8)水合铜离子；(9)h3bo3晶体；(10)铜晶体。题组三对晶胞结构的考查6下面有关晶体的叙述中，不正确的是()a金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子b氯化钠晶体中，每个na周围距离相等的na共有6个c氯化铯晶体中，每个cs周围紧邻8个cld干冰晶体中，每个co2分子周围紧邻12个co2分子答案b解析氯化钠晶体中，每个na周围距离相等的na共12个，距离相等且最近的cl共有6个。7(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，a属于_层，配位数是_；b属于_层，配位数是_。(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是_，平均每个晶胞所占有的原子数目是_。(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。钋位于元素周期表的第_周期第_族，元素符号是_，最外层电子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)6apo6s26p4题组四金属晶胞中原子半径的计算8用晶体的x射线衍射法对cu的测定得到以下结果：cu的晶胞为面心立方最密堆积(如右图)，已知该晶体的密度为9.00 gcm3，晶胞中该原子的配位数为_；cu的原子半径为_cm(阿伏加德罗常数为na，要求列式计算)。答案12 1.27108解析设晶胞的边长为a cm，则a3na464a 面对角线为a面对角线的为cu原子半径r 1.27108cm。探究高考明确考向全国卷、高考题调研12014新课标全国卷，37(3)(4)cu2o为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示al单质的密度_ gcm3。答案161222014新课标全国卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的 3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。答案(4)1(5)so共价键和配位键h2oh2o与cu2的配位键比nh3与cu2的弱解析(4)e为cu，c为o，由图1可知，晶胞中含cu原子为4个，含o原子为812个，故化学式为cu2o，o为2价，则cu为1价。(5)含有h、n、o、s、cu 5种元素的化合物，结合课本选修3络合物有关知识和题目所给信息，观察中心为1个cu2，周围为4个nh3分子和2个h2o分子，得到该化合物化学式为cu(nh3)4so42h2o，加热时，由于h2o和cu2作用力较弱会先失去。32013新课标全国卷，37(2)(3)(4)(6)(2)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(sih4)分解反应来制备。工业上采用mg2si和nh4cl在液氨介质中反应制得sih4，该反应的化学方程式为_。(6)在硅酸盐中，sio四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根：其中si原子的杂化形式为_，si与o的原子数之比为_化学式为_。答案(2)二氧化硅(3)共价键3(4)mg2si4nh4cl=sih44nh32mgcl2(6)sp313sio3(或sio)解析(3)金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的贡献是(6)在多硅酸根中每个硅原子都与4个o形成4个sio单键，因而si原子都是sp3杂化；观察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数为223，即si与o的原子个数比为13，化学式为sio3。42013新课标全国卷，37(3)(4)前四周期原子序数依次增大的元素a、b、c、d中，a和b的价电子层中未成对电子均只有1个，并且a和b的电子数相差为8；与b位于同一周期的c和d，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。(3)a、b和d三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；d的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm3。(4)a、b和c3三种离子组成的化合物b3ca6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。答案(3)k2nif463.4(4)离子键、配位键fef63f解析有4个未成对电子的一定是过渡金属，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而c为fe元素，顺推出d为ni，b为k，a为f。(3)a(f)原子数16428b(k)原子数824d(ni)原子数812即该化合物的化学式为k2nif4d的配位体是距其最近的异种原子a，分别在它的前面、后面、左边、右边、上边、下边，共6个a原子。(4)在k3fef6中含有k与fef63之间的离子键和fef63中fe3与f之间的配位键，在配离子fef63中f是配位体。5.2012新课标全国卷，37(6)zns在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方zns晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_gcm3(列式并计算)，a位置s2与b位置zn2之间的距离为_pm(列式表示)。答案4.1或或135解析zns晶胞的体积为(540.01010 cm)3。s2位于晶胞的顶点和面心，zn2位于晶胞的内部，一个zns晶胞中含有s2：864个，含有4个zn2，即一个zns晶胞含有4个s2和4个zn2，则晶胞的密度为4.1 gcm3。zns晶胞中，面对角线上两个相邻s2的距离为540 pm270 pm。每个zn2与周围4个s2形成正四面体结构，两个s2与zn2之间连线的夹角为10928，两个相邻s2与zn2形成等腰三角形(如图所示)，则ab之间的距离为 pm。各省市高考题调研1.2014江苏，21(a)(5)cu2o在稀硫酸中生成cu和cuso4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。答案1222014四川理综，8(3)z基态原子的m层与k层电子数相等，它与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示，晶胞中阴离子和阳离子的个数之比是_。答案2132014福建理综，31(2)(3)(4)氮化硼(bn)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的bn键均为共价键d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_，其结构与石墨相似却不导电，原因是_。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。答案(2)bc(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3高温、高压解析(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有键和键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b正确；b和n都是非金属元素，两种晶体中的bn键都是共价键，c正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d错误。(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个b原子与3个n原子相连，故为平面三角形结构；由于b最外层有3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故b原子为sp3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此制备需要的条件是高温、高压。4(2014海南，19改编).对于钠的卤化物(nax)和硅的卤化物(six4)，下列叙述正确的是()asix4难水解bsix4是共价化合物cnax易水解dnax的熔点一般低于six4答案b解析a项，硅的卤化物(six4)的水解比较强烈，如sicl43h2o=h2sio34hcl、sif43h2o=h2sio34hf，错误；b项，硅的卤化物(six4)全部由非金属元素构成，属于共价化合物，正确；c项，钠的卤化物(nax)属于强酸强碱盐，不发生水解，错误；d项，钠的卤化物(nax)是由离子键构成的，属于离子晶体，six4属于分子晶体，所以nax的熔点一般高于six4，错误。.碳元素的单质有多种形式，下图依次是c60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、c60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)c60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内cc键的键长为142 pm，而金刚石中cc键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在cc间的_共价键，而石墨层内的cc间不仅存在_共价键，还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。答案(1)同素异形体(2)sp3 sp2(3)分子混合(4)(或大或pp )(5)8解析(1)金刚石、石墨、c60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成元素相同，结构不同、性质不同，互称为同素异形体。(2)金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即c原子采取sp3杂化方式)，构成正四面体；石墨中的碳原子采用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合，形成正六边形的平面层状结构。(3)c60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体。(4)在金刚石中只存在cc之间的键；石墨层内的cc之间不仅存在键，还存在键。(5)由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个c原子，面心上有6个c原子，顶点有8个c原子，所以金刚石晶胞中c原子数目为4688；若c原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的就是cc键的键长，即a2r，所以ra；碳原子在晶胞中的空间占有率w。5(2014山东理综，33)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。(1)图甲中，1号c与相邻c形成键的个数为_。(2)图乙中，1号c的杂化方式是_，该c与相邻c形成的键角_(填“”“”或“”)图甲中1号c与相邻c形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在h2o中，则氧化石墨烯中可与h2o形成氢键的原子有_(填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(c60)，某金属m与c60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，m原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中m原子的个数为_，该材料的化学式为_。答案(1)3(2)sp3碳化硅单晶硅答案d解析a中离子晶体中一定含有离子键，也可能存在共价键；b中氧族元素的氢化物都是分子晶体，其熔沸点的高低取决于分子间作用力，水分子之间存在氢键使得