新教材高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质四类典型晶体的熔沸点比较及应用能力练习（含解析）鲁科版选择性必修2

四类典型晶体的熔沸点比较及应用(建议用时：40分钟)1．下列说法中正确的是()A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．共价晶体中，共价键越强，共价晶体的熔点越高C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D．稀有气体形成的晶体属于共价晶体B[冰属于分子晶体，冰晶体中存在分子间作用力，所以冰融化时克服分子间作用力，共价键不变，A错误；共价晶体中共价键的强弱决定其熔点的高低，所以共价晶体中共价键越强，共价晶体的熔点越高，B正确；分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关，与分子内的共价键的键能强弱无太大关系，C错误；稀有气体分子是单原子分子，形成的晶体为分子晶体，D错误。]2．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是()A．金属镁的硬度大于金属铝B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的C．金属镁的熔点大于金属钠D．金属镁的硬度小于金属钙C[钠、镁、铝所对应的阳离子半径依次减小，且Na＋、Mg2＋、Al3＋的电荷数依次增加，所以熔、沸点和硬度Na<Mg<Al，故A项错误，C项正确。从Li到Cs，对应金属离子的半径逐渐增大，金属离子所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低，故B项错误。Mg2＋和Ca2＋电荷数相同，半径Mg2＋<Ca2＋，所以金属镁的硬度大于金属钙，D项错误。]3．下列说法正确的是()A．硝酸钾和冰的熔化需克服相同类型的作用力B．氢化物HA的沸点比HB高，是因为1molHA分子中的H—A键断裂时吸收的能量比1molHB分子中的H—B键断裂时吸收的能量多C．离子晶体在熔融状态下能导电是因为晶体受热时离子键被削弱，形成了自由移动的离子D．非金属元素间只能形成共价化合物，金属和非金属元素间一定形成离子化合物C[硝酸钾和冰的熔化需克服的作用力分别是离子键和分子间作用力，A错误；氢化物的沸点与分子间作用力有关，与共价键关系不大，B错误；离子晶体在熔融状态下能导电是因为晶体受热时离子键被削弱，形成了自由移动的离子，C正确；非金属元素间不一定形成共价化合物，例如氯化铵是离子化合物，金属和非金属元素间也不一定形成离子化合物，例如氯化铝是共价化合物，D错误。]4．根据下表提供的数据，判断可以形成合金的是()金属或非金属钠铝铁硅硫熔点/℃15351415沸点/℃883246727502355A．铝与硅B．铝与硫C．钠与硫D．钠与硅A[形成合金必须满足的条件是：熔融时不反应，且低熔点物质的沸点一定高于高熔点物质的熔点。]5．(2021·湖北武汉高二月考)下列四种性质的叙述，可能属于金属晶体的是()A．由分子间作用力结合而成，熔点低B．固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右C．以共价键结合成网状结构，熔点高D．固态时不导电，但溶于水或熔融后能导电B[由分子间作用力结合而成，熔点低，不属于金属晶体的特点，A错误；固态或熔融后能导电，熔点在1000℃左右，可能为金属晶体，B正确；以共价键结合成网状结构，熔点高，不属于金属晶体的特点，C错误；固态时不导电，不符合金属晶体的特征，D错误。]6．下表给出几种氯化物的熔点和沸点：NaClAlCl3SiCl4熔点/℃801190－70沸点/℃1413180有关表中所列三种氯化物的性质，以下叙述正确的是()①氯化铝在加热时能升华②四氯化硅在晶态时属于分子晶体③氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合④氯化铝晶体属于离子晶体A．②③B．③④C．①②D．①②③④C[由表中的数据可知，AlCl3的沸点低于熔点，加热时能升华，故①正确；SiCl4的熔、沸点较低，在晶态时属于分子晶体，故②正确；NaCl的熔、沸点较高，属于离子晶体，粒子之间以离子键结合，故③错误；AlCl3的熔、沸点都较低，属于分子晶体，故④错误。]7．下列各组物质中，熔点由低到高排列正确的是()A．O2、I2、Hg B．Na、H2O、NaOHC．CO2、KCl、SiO2 D．Si、NaCl、SO2C[O2为分子晶体，常温下为气体，熔点最低，I2常温下为固体，Hg常温下为液体，所以熔点由低到高的顺序为O2、Hg、I2，故A错误；钠是金属晶体，水是分子晶体，氢氧化钠是离子晶体，则熔点由低到高的顺序为H2O、Na、NaOH，故B错误；CO2是分子晶体，KCl是离子晶体，SiO2是共价晶体，则熔点由低到高的顺序为CO2、KCl、SiO2，故C正确；Si是共价晶体、NaCl是离子晶体、SO2是分子晶体，则熔点由低到高的顺序为SO2、NaCl、Si，故D错误。]8．下列说法不正确的是()A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱B．Si、SiC、金刚石的熔点依次降低C．F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高D．HCl的熔、沸点低于HF的熔、沸点B[因Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键强弱顺序为C—C键>Si—C键>Si—Si键，所以Si、SiC、金刚石的熔点依次升高。]9．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A．熔点：NaF>MgF2>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2D．硬度：MgO>CaO>BaOA[由于Na＋、Mg2＋、Al3＋的半径依次减小，所带电荷数依次增加，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，熔点依次升高，A项错误；F－、Cl－、Br－的半径依次增大，NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小，B项正确；CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4，C项正确；Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋的半径依次增大，MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小，D项正确。]10．(2021·辽宁六校协作体高二开学考试)下列物质的熔点均按由高到低的顺序排列，其原因是键能由大到小排列的是()A．铝、钠、干冰B．金刚石、碳化硅、晶体硅C．碘化氢、溴化氢、氯化氢D．二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳B[碘化氢、溴化氢、氯化氢、二氧化碳以及一氧化碳形成的晶体都是分子晶体，其熔点高低与分子间作用力大小有关，所以A、C、D都不符合；B项中的物质都是共价晶体，其熔点高低与共价键的强弱有关，故B符合题意。]11．(2021·北京广渠门中学高二检测)已知金属钠能与两种卤族元素形成化合物Q、P，它们的晶格能分别为923kJ·mol－1、786kJ·mol－1，下列有关说法中不正确的是()①Q的熔点比P的高②若P是NaCl，则Q一定是NaF③Q中成键离子核间距较大④若P是NaCl，则Q可能是NaBrA．①②B．③④C．①④D．②③B[Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P高，①正确；因F－的半径比Cl－的小(其他卤素离子的半径比Cl－的大)，故NaF的晶格能大于NaCl的，故②正确，④错误；因Q、P中成键离子均为一价离子，离子所带电荷数相同，故二者晶格能的差异是由成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明离子核间距越小，③错误。]12．(1)德国和美国科学家制出了由20个碳原子构成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的(如图所示)。C20晶体属于________晶体，C20分子共有________个共价键，共有________个正五边形。(2)目前科学家拟合成一种“二重结构”的球形分子，即把足球形C60分子容纳在足球形Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合。下列关于这种物质的叙述不正确的是________(填序号)。A．该物质是一种新型化合物B．该物质是两种单质组成的混合物C．该晶体属于分子晶体D．该物质具有极高的熔、沸点[解析](1)根据“由20个碳原子构成的空心笼状分子”可判断该物质一定是分子晶体。根据其结构可知每个碳原子形成3个C—C键，每个共价键被2个碳原子共用，所以含有的共价键数是eq\f(20×3,2)＝30。因为每个共价键被2个正五边形共用，所以平均每个正五边形含有的共价键数是eq\f(5,2)＝2.5，故C20分子共有正五边形的个数为eq\f(30,2.5)＝12。(2)该物质中碳原子和硅原子间形成共价键，因此它是化合物，故A项正确、B项错误；该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，故C项正确；该晶体属于分子晶体，熔，沸点较低，故D项错误。[答案](1)分子3012(2)BD13．(高考组合)(1)(2019·全国Ⅲ)苯胺(NH2)的晶体类型是________。苯胺与甲苯(CH3)的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)(新课标全国Ⅰ高考)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_____________________________________________________________________________________。②CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。[解析](1)苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。(2)①碳原子有4个价电子，且碳原子半径小，很难通过得、失电子达到稳定电子结构，所以碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。②Fe(CO)5的熔、沸点较低，符合分子晶体的特点，故其固体为分子晶体。[答案](1)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(2)①C有4个价电子且半径小，难以通过得、失电子达到稳定电子结构②分子14．过渡金属钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。(1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点，是钛系储氢合金的代表。①基态Ti原子价电子排布式为________。②Fe元素在元素周期表中的位置是________。(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。①上述化学方程式中非金属元素电负性由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，COCl2分子中π键和σ键的个数比为________，中心原子的杂化方式为________。(3)NiO、FeO的晶体结构均与NaCl的晶体结构相似，其中Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm。则熔点：FeO________(填“>”“<”或“＝”)NiO。(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。①该晶体的化学式为________。②已知该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，密度为dg·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为________cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a＝511pm，c＝397pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5g·cm－3；储氢能力＝eq\f(储氢后氢的密度,标准状况下氢气的密度)。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为________(结果保留整数)。[解析](1)①Ti是22号元素，位于元素周期表中第4周期第ⅣB族，故基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2。②Fe是26号元素，位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族。(2)①化学方程式中涉及的非金属元素有三种：O、C、Cl，CCl4中C元素表现正化合价、Cl元素表现负化合价，Cl2O中Cl元素显＋1价，O元素显－2价，元素电负性越大，对应原子在形成化学键时吸引电子的能力越强，相互化合时该元素表现负价，故电负性：C<Cl<O。②1个COCl2分子中有1个C=O键和2个C—Cl键，所以1个COCl2分子中π键的数目为1，σ键的数目为3，个数比为1∶3，中心C原子价电子对数为3＋eq\f(4－1×2－2×1,2)＝3，故中心C原子杂化方式为sp2。(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与晶格能的大小有关，离子所带电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，由于Ni2＋的半径小于Fe2＋的半径，则熔点：FeO<NiO。(4)①根据该合金的晶胞图可知，晶胞中心有1个镍原子，其他8个镍原子位于晶胞面上，镧原子位于晶胞顶点，所以晶胞中含有的镍原子数为1＋8×eq\f(1,2)＝5，晶胞中含有的镧原子数为8×eq\f(1,8)＝1，晶体的化学式为LaNi