第19讲 3.7过渡晶体与混合晶体（含答案）-2024年高中化学同步品讲义（选择性必修二）

第19讲3.7过渡晶体与混合晶体（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修二）第19课过渡晶体与混合晶体1.认识过渡晶体和混合晶体结构。2.了解过渡晶体和混合晶体晶体的性质。一、过渡晶体1.定义：介于典型晶体之间的晶体2.第3周期元素氧化物的晶体类型不同及其原因：（1）第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键的百分数①化学键既不是纯粹的键，也不是纯粹的键；②离子键的百分数50%,当作晶体处理；离子键的百分数50%，偏向晶体,当作晶体处理；③P2O5、SO3、Cl2O7等离子键成分的百分数更小，共价键不再贯穿整个晶体，作晶体处理。④一般,当电负性的差值△χ1.7时，离子键的百分数50%。可认为是晶体。电负性差值越，离子键的百分数越。（2）第3周期元素氧化物的晶体类型①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的晶体。②一般偏向晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的晶体接近，通常当作晶体来处理，如Na2O。③偏向晶体的过渡晶体则当作晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为晶体。3.规律：（1）四种典型晶体类型存在过渡晶体；（2）晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理。4.离子键的呈现规律：同周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键成分的百分数逐渐。二、混合型晶体——石墨1.概念：晶体内同时存在若干种的作用力，具有晶体的结构和性质。2.石墨晶体结构(1)晶体模型(2)结构特点①同层内，碳原子采用杂化，以共价键相结合形成平面网状结构。所有碳原子的p轨道平行且相互，p电子可在平面中运动。②层内的碳原子的核间距为142pm,层间距离为335pm,说明层间化学键相连，是维系的。③最小的环：六元环。石墨中每个碳原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，分别与相邻的3个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成键，6个碳原子在同一平面上形成的环，伸展形成平面六元结构，由于每个碳原子为三个六元环所共用，即每个六元环拥有的碳原子数为6×=2，碳碳键为两个六元环所共用，每个六元环拥有的碳碳键数为6×=3,键角为120°。④每个碳原子的配位数为3，每个碳原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，这些2p轨道互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面。由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨有类似金属晶体的导电性，而且，由于相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向。(3)晶体类型：既有共价键又有范德华力，同时还存在类似金属键的作用力，兼具晶体、晶体、晶体特征的晶体，称为晶体。(4)性质：一种结晶形碳,灰黑色，成叶片状、鳞片状和致密块状，熔点很（层内碳原子之间全部为共价键，共价键能）、质软（具滑腻感）（原因：层与层之间依靠结合，范德华力，层之间易于）、易导电（原因：石墨层中每个碳原子未杂化的平行P轨道上的电子形成离域大π键，其电子可在运动，成为电子）。化学性质不活泼，耐腐蚀，在空气或氧气中强热可以燃烧生成CO2。(5)石墨用途：石墨可用作润滑剂，可用于制造坩埚、电极、铅笔芯等。【研究与实践-明矾晶体的制备p93】1.有关明矾晶体四个知识点：(1)明矾晶体的化学式为KAI(SO4)2・12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H20。(2)明矾晶体易溶于水。(3)明矾晶体在水中电离出K+和A13+两种金属阳离子和一种阴离子，它是一种复盐。(4)明矾晶体在水中发生水解反应生成氢氧化铝胶体，它可用作自来水的净水剂。2.【结果与讨论】参考答案：(2)问题一：因为杂质的存在会影响晶体生长的速度和大小。问题二：晶种悬挂在溶液中央位置，有利于离子对称地扩散、溶角解与结晶，有利于获得外形对称性较好的晶体。如果晶体离烧杯底部太近，由于有沉底晶体生成，会与晶体长在一起，使得晶体形状不规则；若晶种离溶液表面太近，或靠近烧杯壁，都会产生同样的结果。(3)称取约60g明矾，量取60mL蒸馏水倒入100mL烧杯中，将明矾溶解于水，边搅拌边加热，加热到90℃。选择晶形规则的晶体作得为晶种，用棉线拴住，待溶液温度约下降5一6℃后，再将其吊在上方，使得晶体处于溶液的中心位置。30min后，就会很明显地观象到约有1cm3大小的规则的八面体结构的明矾晶体出现。在此过程中，每隔几分钟，就可以观察到晶体大小的明显变化（此方案仅作参考)。三、晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体离子晶体分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很，汞、铯等熔、沸点很。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越→键长越→键能越→熔、沸点越，如熔点:金刚石碳化硅硅。(2)离子晶体①一般地说,阴、阳离子的电荷数越,离子半径越,则离子间的作用力就越,其离子晶体的熔、沸点就越,如熔点:MgONaClCsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越,形成的离子晶体越,熔、沸点越,硬度越。(3)分子晶体①分子间作用力越,物质的熔、沸点越;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得,如H2OH2TeH2SeH2S。②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越,熔、沸点越,如SnH4GeH4SiH4CH4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越,其熔、沸点越,如CON2、CH3OHCH3CH3。④同分异构体支链越,熔、沸点越。如CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH(CH3)CH2CH3CH3C(CH3)2CH3。(4)金属晶体金属离子半径越,离子电荷数越,其金属键越,金属熔、沸点就越,如熔、沸点:NaMgAl。►问题一过渡晶体概念及性质【典例1】下列说法不正确的是A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型【变式1-1】下列晶体中属于共价型过渡晶体的是A．Al2O3 B．Na2O C．NaOH D．石墨【变式1-2】下列关于过渡晶体的说法正确的是A．石墨属于过渡晶体B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体D．Na2O晶体中离子键的百分数为100%►问题二混合晶体结构及性质【典例2】石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是①石墨中的C为杂化；②石墨是混合晶体；③每个六元环完全占有的碳原子数是2个；④石墨熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键之比为1：2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同；A．①②④ B．①②⑥ C．②③⑦ D．②④⑤【变式2-1】氮化硼(BN)晶体有多种结构，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，有白色石墨之称，具有电绝缘性，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美钻石，常被用作磨料和刀具材料。它们的晶体结构如图所示，关于两种晶体的说法，错误的是

A．六方相氮化硼属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大C．六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D．相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同【变式2-2】下列有关石墨晶体的说法正确的是

()A．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体B．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体C．由于石墨质软，所以它是分子晶体D．石墨晶体是一种混合晶体►问题三晶体熔、沸点高低的比较【典例3】下列物质熔沸点高低的比较，正确的是A．SiO2<CO2 B．CCl4<CF4 C．HF>HI D．NaCl<HCl【变式3-1】下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是A．Cl2＞I2B．SiCl4＜CCl4C．NH3＞PH3D．C(CH3)4＞CH3CH2CH2CH2CH3【变式3-2】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠1．下列说法不正确的是A．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近B．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合晶体C．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合晶体2．下列说法正确的是A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B．大多数晶体都是过渡晶体C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D．是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体3．下列叙述不正确的是A．可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体B．混合晶体是混合物C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动D．纳米晶体具有不同于大块晶体特性的原因是晶体的表面积增大4．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相关。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5．下列各组物质的熔、沸点高低只与范德华力有关的是（

）A．Li、Na、K、Pb B．HF、HCl、HBr、HIC．LiCl、NaCl、KCl、RbCl D．F2、Cl2、Br2、I26．过渡晶体(1)四类典型晶体是、、、。(2)离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中。离子键成分的，作为离子晶体处理，离子键成分的，作为共价晶体处理。(3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七种氧化物中从左到右，离子键成分的百分数越来越小，其中作为离子晶体处理的是；作为共价晶体处理的是；作为分子晶体处理的是。1．黑鳞的晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法不正确的是

A．黑磷晶体中片层间作用力为范德华力 B．黑磷与白磷均可导电C．黑磷晶体的熔沸点比白磷高 D．1mol黑磷晶体中含有1.5molP-P键2．下列现象与氢键有关的是①NH3的沸点比PH3的高；②乙醇能与水以任意比混溶，而甲醚(CH3－O－CH3)难溶于水；③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低；④水分子在高温下很稳定；⑤冰的密度比液态水的密度小；⑥NH3易液化；⑦NH3分子比PH3分子稳定；⑧在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高A．①②③⑤⑥⑧ B．①②④⑤⑧ C．②③⑥⑧ D．①④⑥3．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．石墨晶体属于混合晶体4．将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是A．共价晶体B．分子晶体C．混合晶体D．无法确定5．如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图，有关说法错误的是A．石墨中存在共价键、金属键以及范德华力，因此属于混合晶体B．C-C-C的夹角：石墨＜金刚石C．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同D．石墨晶体的密度为(单位：g/pm3)ρ=6．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是A．的熔、沸点依次降低B．比熔点高C．的熔、沸点依次升高D．分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高7．根据要求，回答下列问题：(1)与能生成血红色的，则中心离子的配位数是，N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为；三氯化铁的熔点为，易溶于乙醚()等溶剂中，则其为(填晶体类型)晶体。(2)为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，其结构示意图如图1：

则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是(填字母)。a．金属键

b．离子键

c．氢键

d．键

e．极性键(3)是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2。

①图2中的配位数为；②已知A的坐标为，B的坐标为(填分数坐标)；③设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为(用含a，的代数式表示)。第19课过渡晶体与混合晶体1.认识过渡晶体和混合晶体结构。2.了解过渡晶体和混合晶体晶体的性质。一、过渡晶体1.定义：介于典型晶体之间的晶体2.第3周期元素氧化物的晶体类型不同及其原因：（1）第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键的百分数①化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键；②离子键的百分数大于50%,当作离子晶体处理；离子键的百分数小于50%，偏向共价晶体,当作共价晶体处理；③P2O5、SO3、Cl2O7等离子键成分的百分数更小，共价键不再贯穿整个晶体，作分子晶体处理。④一般,当电负性的差值△χ>1.7时，离子键的百分数大于50%。可认为是离子晶体。电负性差值越大，离子键的百分数越大。（2）第3周期元素氧化物的晶体类型①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。②一般偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，通常当作离子晶体来处理，如Na2O。③偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为分子晶体。3.规律：（1）四种典型晶体类型都存在过渡晶体；（2）晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理。4.离子键的呈现规律：同周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键成分的百分数逐渐减小。二、混合型晶体——石墨1.概念：晶体内同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质。2.石墨晶体结构(1)晶体模型(2)结构特点①同层内，碳原子采用sp2杂化，以共价键相结合形成正六边形平面网状结构。所有碳原子的p轨道平行且相互重叠，p电子可在整个平面中运动。②层内的碳原子的核间距为142pm,层间距离为335pm,说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的。③最小的环：六元环。石墨中每个碳原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，分别与相邻的3个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成键，6个碳原子在同一平面上形成正六边形的环，伸展形成平面六元并环结构，由于每个碳原子为三个六元环所共用，即每个六元环拥有的碳原子数为6×=2，碳碳键为两个六元环所共用，每个六元环拥有的碳碳键数为6×=3,键角为120°。④每个碳原子的配位数为3，每个碳原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，这些2p轨道互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面。由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨有类似金属晶体的导电性，而且，由于相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向。(3)晶体类型：既有共价键又有范德华力，同时还存在类似金属键的作用力，兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体，称为混合型晶体。(4)性质：一种结晶形碳,灰黑色，成叶片状、鳞片状和致密块状，熔点很高（层内碳原子之间全部为共价键，共价键能大）、质软（具滑腻感）（原因：层与层之间依靠范德华力结合，范德华力小，层之间易于断开滑动）、易导电（原因：石墨层中每个碳原子未杂化的平行P轨道上的电子形成离域大π键，其电子可在层内运动，成为自由电子）。化学性质不活泼，耐腐蚀，在空气或氧气中强热可以燃烧生成CO2。(5)石墨用途：石墨可用作润滑剂，可用于制造坩埚、电极、铅笔芯等。【研究与实践-明矾晶体的制备p93】1.有关明矾晶体四个知识点：(1)明矾晶体的化学式为KAI(SO4)2・12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H20。(2)明矾晶体易溶于水。(3)明矾晶体在水中电离出K+和A13+两种金属阳离子和一种阴离子，它是一种复盐。(4)明矾晶体在水中发生水解反应生成氢氧化铝胶体，它可用作自来水的净水剂。2.【结果与讨论】参考答案：(2)问题一：因为杂质的存在会影响晶体生长的速度和大小。问题二：晶种悬挂在溶液中央位置，有利于离子对称地扩散、溶角解与结晶，有利于获得外形对称性较好的晶体。如果晶体离烧杯底部太近，由于有沉底晶体生成，会与晶体长在一起，使得晶体形状不规则；若晶种离溶液表面太近，或靠近烧杯壁，都会产生同样的结果。(3)称取约60g明矾，量取60mL蒸馏水倒入100mL烧杯中，将明矾溶解于水，边搅拌边加热，加热到90℃。选择晶形规则的晶体作得为晶种，用棉线拴住，待溶液温度约下降5一6℃后，再将其吊在上方，使得晶体处于溶液的中心位置。30min后，就会很明显地观象到约有1cm3大小的规则的八面体结构的明矾晶体出现。在此过程中，每隔几分钟，就可以观察到晶体大小的明显变化（此方案仅作参考)。三、晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高，如熔点:金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔、沸点越高,硬度越大。(3)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、沸点反常得高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2、CH3OH>CH3CH3。④同分异构体支链越多,熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>CH3CH(CH3)CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3。(4)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。►问题一过渡晶体概念及性质【典例1】下列说法不正确的是A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的非过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近C．是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型【答案】B【解析】A．中离子键的百分数为62%，还存在共价键，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故A正确；B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，是过渡晶体而不是非过渡晶体，故B错误；C．、均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故C正确；D．根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型；故D正确；故选B。【解题必备】①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。②一般偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，通常当作离子晶体来处理，如Na2O。③偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为分子晶体。【变式1-1】下列晶体中属于共价型过渡晶体的是A．Al2O3 B．Na2O C．NaOH D．石墨【答案】A【解析】A．Al2O3是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，偏向共价晶体，可当作共价晶体处理，A符合题意；B．Na2O是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，偏向离子晶体，B不符合题意；C．NaOH属于离子键构成的离子晶体，C不符合题意；D．石墨是混合型晶体，不属于共价型过渡晶体，D不符合题意；故选A。【变式1-2】下列关于过渡晶体的说法正确的是A．石墨属于过渡晶体B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体D．Na2O晶体中离子键的百分数为100%【答案】B【解析】A．石墨为混合晶体，只含一种物质，不属于过渡晶体，故A错误；B．SiO2属于过渡晶体，但性质上更偏向共价晶体，故当作共价晶体来处理，故B正确；C．大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，故C错误；D．金属性越强，氧化物中离子键的百分数越大，电负性相差越大，离子键百分数越大，与电负性有关，Na2O晶体中离子键的百分数是62%，故D错误；故选：B。►问题二混合晶体结构及性质【典例2】石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是①石墨中的C为杂化；②石墨是混合晶体；③每个六元环完全占有的碳原子数是2个；④石墨熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键之比为1：2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同；A．①②④ B．①②⑥ C．②③⑦ D．②④⑤【答案】C【解析】①石墨层内为平面结构，因此石墨中的C为sp2杂化，错误；②石墨中存在范德华力和共价键，还有金属键的特性，故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征，属于混合晶体，正确；③每个六元环全占有的碳原子数是6×=2，正确；④石墨的熔点比金刚石的高，错误；⑤石墨中每个碳原子成3个共价键，因此石墨中碳原子数和C-C个数之比为2:3，错误；⑥石墨质软，金刚石的硬度大，错误；⑦石墨层内存在大π键，电子能自由移动，能够导电，而在层间只存在分子间作用力，因此层内和层间导电性不同，正确；故选：C。【解题必备】1.混合晶体的概念：晶体内同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质。2.石墨晶体的性质：（1）熔点很高（层内碳原子之间全部为共价键，共价键能大）；（2）质软（具滑腻感）（原因：层与层之间依靠范德华力结合，范德华力小，层之间易于断开滑动）；（3）易导电（原因：石墨层中每个碳原子未杂化的平行P轨道上的电子形成离域大π键，其电子可在层内运动，成为自由电子）。【变式2-1】氮化硼(BN)晶体有多种结构，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，有白色石墨之称，具有电绝缘性，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，硬度可媲美钻石，常被用作磨料和刀具材料。它们的晶体结构如图所示，关于两种晶体的说法，错误的是

A．六方相氮化硼属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软B．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大C．六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子D．相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同【答案】B【解析】A.六方相氮化硼与石墨晶体相同，属于混合晶体，其层间是靠范德华力维系，所以质地软，A正确；B.立方相氮化硼含有共价键和配位键，为σ键，所以硬度大，B错误；C.石墨层内导电是由于层内碳原子形成大键，有自由移动的电子，而六方氮化硼不能导电是因为其层结构中没有自由电子，C正确；D.六方相氮化硼中每个原子合1.5条键，而立方相氮化硼中每个原子合2条键，则相同质量的六方相氮化硼和立方相氮化硼所含共价键数不相同，D正确；答案为B【变式2-2】下列有关石墨晶体的说法正确的是

()A．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体B．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体C．由于石墨质软，所以它是分子晶体D．石墨晶体是一种混合晶体【答案】D【解析】石墨能导电、熔沸点高、质软，是因为其晶体结构中既有金属键，又有共价键，还有范德华力，因此它是一种混合晶体。答案选D。►问题三晶体熔、沸点高低的比较【典例3】下列物质熔沸点高低的比较，正确的是A．SiO2<CO2 B．CCl4<CF4 C．HF>HI D．NaCl<HCl【答案】C【分析】不同类型晶体熔沸点高低的比较：一般来说，原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；分子晶体中含有氢键的熔沸点较高；同种类型的分子晶体相对分子质量越大，熔沸点越高。【解析】A、SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔沸点高低顺序为：SiO2＞CO2，故A错误；B、CCl4与CF4都为分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，正确顺序应为：CCl4＞CF4，故B错误；C、HF与HI都为分子晶体，HF能形成分子间氢键，则熔沸点较高，所以顺序为：HF＞HI，故C正确；D、NaCl是离子晶体，HCl是分子晶体，则熔沸点顺序为：NaCl＞HCl，故D错误；故选C。【解题必备】晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高，如熔点:金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔、沸点越高,硬度越大。(3)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、沸点反常得高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。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SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2、CH3OH>CH3CH3。④同分异构体支链越多,熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>CH3CH(CH3)CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3。(4)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。【变式3-1】下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是A．Cl2＞I2B．SiCl4＜CCl4C．NH3＞PH3D．C(CH3)4＞CH3CH2CH2CH2CH3【答案】C【解析】A．氯气和碘分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，因此熔、沸点：Cl2＜I2，故A错误；B．四氯化硅与四氯化碳分子结构相似，均属于分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，因此熔、沸点：SiCl4＞CCl4，故B错误；C．氨气和磷化氢分子结构相似，均属于分子晶体，但是氨气分子间存在氢键，熔、沸点高，所以熔、沸点：NH3＞PH3，故C正确；D．两种有机物分子式相同，但分子结构不同，属于同分异构体关系，分子中支链少的熔、沸点高，因此熔、沸点：C(CH3)4＜CH3CH2CH2CH2CH3，故D错误；故选C。【变式3-2】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠【答案】C【解析】A．它们均是共价晶体，熔、沸点与键长成反向关系，因为键长：，所以熔、沸点：金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅，A错误；B．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，所以溶、沸点：，B错误；C．一般的离子晶体的溶、沸点大于分子晶体，氧化镁和氧化钠均是离子晶体，镁离子电荷数大于钠离子、半径小于钠离子，因此氧化镁中晶格能大于氧化钠，熔沸点：氧化镁大于氧化钠，氧气和氮气均是分子晶体，氧气相对分子质量较大，熔沸点较高，因此熔沸点的大小：，C正确；D．金刚石是共价晶体，熔沸点最高，合金熔沸点比成分金属低，因此纯铁熔沸点高于生铁，钠的熔沸点最低，所以熔沸点：金刚石>纯铁>生铁>钠，D错误；故选C。1．下列说法不正确的是A．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近B．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合晶体C．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合晶体【答案】B【解析】A．一般电负性差值大于1.7为离子键，电负性差值小于1.7为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，A正确；B．石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，所以是混合晶体但不属于金属晶体，B错误；C．根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，C正确；D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，是一种混合晶体，D正确；故选B。2．下列说法正确的是A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B．大多数晶体都是过渡晶体C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D．是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体【答案】B【解析】A．第三周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，与氧元素的电负性差值逐渐减小，则最高价氧化物中离子键的百分数逐渐减小，A错误；B．纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体，B正确；C．过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，C错误；D．、都不是纯粹的典型晶体，而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，D错误；故选B。3．下列叙述不正确的是A．可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体B．混合晶体是混合物C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动D．纳米晶体具有不同于大块晶体特性的原因是晶体的表面积增大【答案】B【解析】A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体，故A正确；B．石墨是混合晶体，石墨属于纯净物，故B错误；C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动，使等离子体具有导电性，故C正确；D．纳米晶体的特殊性质原因之一是它具有很大的比表面积，故D正确；选B。4．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相关。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【答案】C【解析】A、镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小，A错误；B、从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小，B错误；C、因离子的半径小而所带电荷多，使金属镁比金属钠的金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大，C正确；D、因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大，D错误；答案选C。5．下列各组物质的熔、沸点高低只与范德华力有关的是（

）A．Li、Na、K、Pb B．HF、HCl、HBr、HIC．LiCl、NaCl、KCl、RbCl D．F2、Cl2、Br2、I2【答案】D【解析】A.Li、Na、K、Pb的熔沸点与金属键有关，故A错误；B.HF存在氢键，故B错误；C.LiCl、NaCl、KCl、RbCl的熔沸点与离子键有关，故C错误；D.都是分子晶体，熔化或者蒸发的时候只克服范德华力，所以熔沸点只与范德华力有关，故D正确；答案选D。6．过渡晶体(1)四类典型晶体是、、、。(2)离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中。离子键成分的，作为离子晶体处理，离子键成分的，作为共价晶体处理。(3)Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7七种氧化物中从左到右，离子键成分的百分数越来越小，其中作为离子晶体处理的是；作为共价晶体处理的是；作为分子晶体处理的是。【答案】(1)分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体(2)离子键成分的百分数百分数大百分数小(3)Na2O、MgO；Al2O3、SiO2；P2O5、SO3、Cl2O7【解析】四类典型晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体；离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中离子键成分的百分数。离子键成分的百分数大，作为离子晶体处理，离子键成分的百分数小，作为共价晶体处理。1．黑鳞的晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法不正确的是A．黑磷晶体中片层间作用力为范德华力 B．黑磷与白磷均可导电C．黑磷晶体的熔沸点比白磷高 D．1mol黑磷晶体中含有1.5molP-P键【答案】B【解析】A．由黑鳞的晶体结构是与石墨类似的层状结构，为混合型晶体，片层间作用力为范德华力，A正确；B．白磷为分子晶体，黑磷结构与石墨类似为混合型晶体，则黑鳞能导电、白磷不导电，B错误；C．黑磷结构与石墨类似为混合型晶体，其熔沸点很高，故黑磷晶体的熔沸点比白磷高，C正确；D．可利用均摊法得黑磷晶体中1个磷原子形成个共价键，则1mol黑磷晶体中含有1.5molP-P，D正确；故选B。2．下列现象与氢键有关的是①NH3的沸点比PH3的高；②乙醇能与水以任意比混溶，而甲醚(CH3－O－CH3)难溶于水；③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低；④水分子在高温下很稳定；⑤冰的密度比液态水的密度小；⑥NH3易液化；⑦NH3分子比PH3分子稳定；⑧在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高A．①②③⑤⑥⑧ B．①②④⑤⑧ C．②③⑥⑧ D．①④⑥【答案】A【解析】①因ⅤA族中，N的非金属性最强，氨气分子之间存在氢键，则氨气的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高，①正确；②因乙醇与水分子之间能形成氢键，则乙醇可以和水以任意比互溶，甲醚与水分子之间不能形成氢键，则甲醚（(CH3－O－CH3）难溶于水，②正确；③对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，③正确；④水分子高温下很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，④错误；⑤冰中存在氢键，氢键有一定的方向性。水结冰后分子间的空隙变大，故其体积变大，则冰的密度比液态水的密度小，⑤正确；⑥NH3分子之间可以形成氢键，故易液化，⑥正确；⑦氮磷在同一主族，氮的非金属性大于磷所以NH3分子比PH3分子稳定，⑦错误；⑧H2O和H2S均为分子晶体，结构相似，但前者分子间存在氢键，所以在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高，⑧正确；所以①②③⑤⑥⑧正确；故选A。3．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．石墨晶体属于混合晶体【答案】C【解析】A．液晶像液体一样具有流动性，也具有晶体的各向异性，故A正确；B．氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%，所以氧化镁晶体是一种过渡晶体，故B正确；C．等离子体主要是由电子和正离子及中性粒子组成，故C错误；D．石墨晶体结构是层状的，每一层原子之间由共价键组成正六边形结构，层与层之间由范德华力互相吸引，石墨晶体属于混合晶体，故D正确；选C。4．将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是A．共价晶体 B．分子晶体 C．混合晶体 D．无法确定【答案】A【解析】根据在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，说明耐高温。氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，属于共价晶体的性质，是原子晶体，选A。5．如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图，有关说法错误的是A．石墨中存在共价键、金属键以及范德华力，因此属于混合晶体B．C-C-C的夹角：石墨＜金刚石C．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同D．石墨晶体的密度为(单位：g/pm3)ρ=【答案】B【解析】A．石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子．这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键，这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质；石墨层之间存在分子间作用力，所以石墨中存在共价键、金属键和范德华力，属于混合晶体，故A正确；B．金刚石中碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构，碳原子采取sp3杂化，键角为109°28′，而石墨中碳原子与周围的碳原子形成3个C﹣C键，碳原子采取sp2杂化，键角为120°，故C﹣C键夹角大小为：石墨烯＞金刚石，故B错误；C．石墨晶体中片层中存在金属键，导电性较强，垂直片层方向的作用力为分子间作用力，导电性较弱，所以石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同，故C正确；D．石墨晶胞中C原子个数＝1+2×+4×+4×+2×+2×＝4，晶胞体积＝（apm）2×sin60°×2×（2bpm）＝a2bpm3，石墨晶体密度＝＝g/pm3，故D正确；故选：B。6．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是A．的熔、沸点依次降低B．比熔点高C．的熔、沸点依次升高D．分子晶体中共价键的键能越大，分子晶体的熔、沸点越高【答案】D【解析】A．碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，故A正确；B．这两种物质都属于离子晶体，r(O2-)＜r(Cl-)、r(Mg2+)＜r(Na+)，MgO阴阳离子所带电荷大于NaCl阴阳离子所带电荷，所以晶格能MgO＞NaCl，则熔沸点：MgO＞NaCl，故B正确；C．非金属性S＞Se＞Te，所以氢化物的稳定性：H2S＞H2Se＞H2Te；这几种物质都不能形成分子间氢键，分子间作用力：H2S＜H2Se＜H2Te，所以熔沸点：H2S＜H2Se＜H2Te，故C正确；D．分子晶体熔沸点与分子间作用力、氢键有关，与化学键的键能无关，故D错误；故选：D。7．根据要求，回答下列问题：(1)与能生成血红色的，则中心离子的配位数是，N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为；三氯化铁的熔点为，易溶于乙醚()等溶剂中，则其为(填晶体类型)晶体。(2)为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，其结构示意图如图1：

则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是(填字母)。a．金属键

b．离子键

c．氢键

d．键

e．极性键(3)是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2。①图2中的配位数为；②已知A的坐标为，B的坐标为(填分数坐标)；③设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为(用含a，的代数式表示)。【答案】(1)6N＞O＞S分子(2)离子键a(3)8[或]【解析】（1）①配离子为SCN-和配位分子为5个水分子，共6个，所以中心离子的配位数为6；②N为第VA族元素，p轨道为半充满状态，故其第一电离能比O大，所以第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S③三氯化铁的熔点为，熔点较低，且易溶于乙醚()等溶剂中，根据相似相溶原理，三氯化铁为分子晶体；（2）①为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的离子键百分数较大；②补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，结构中没有金属之间的作用力，故无金属键；氧和钙之间存在离子键；水分子间存在氢键；碳碳双键之间存在键；碳氢之间为极性键；（3）①硫离子的配位数指距离最近且相等的锂离子数目，由图可知位于四面体空隙的锂离子符合条件的共8个；②由图可知，B点位于体对角线处，所以B的原子坐标为（）；③均摊法可知，硫离子的个数为：，锂离子有8个，所以密度为；第20课配合物1．掌握配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征。2．了解配位化合物的存在与应用，如配位化合物在医药科学催化反应和材料化学等领域的应用。一、配位键1.定义：成键原子或离子一方提供，另一方提供而形成的键，这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。提供空轨道的或称为中心原子或中心离子，提供孤电子对的原子对应的或称为配体或配位体。例如：[Cu(H2O)4]2+，Cu2+是中心离子，H2O是配体。2.形成条件①成键原子一方能提供。②成键原子另一方能提供。如反应NH3+H+=NH4+，NH3中的N上有1对孤电子对，H+中有空轨道，二者通过配位键结合形成NH4+,NH4+的形成可表示如下：【易错提醒】①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子的电子对就是孤电子对。如分子中中心原子分别有、、个孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O、有机胺等分子，离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。②含有空轨道的微粒：过渡金属的或。一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni;还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素或。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等。3.表示方法(电子对给体)AB(电子对接受体)或AB。如H3O+的电子式为结构式为；[Cu(H2O)4]2+的结构式为4.特征：配位键是一种特殊的共价键，具有性和性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的是基本不变的，如Ag＋形成个配位键；Cu2＋形成个配位键等。【易错提醒】①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。②与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如NH4+)。③相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)相同，故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是形。④配位键一般是共价键，属于键。二、配合物1.定义通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4}等2.组成配合物由(提供空轨道)和(提供孤电子对)组成，分界和界，以[Cu(NH3)4]SO4为例：①中心原子(离子):提供，接受。配合物的中心粒子一般是带正电荷的或，具有接受孤电子对的，通常是过渡元素的或，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。②配体：提供的离子或分子，配体可以是种或种。如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F—、CN—、Cl—等。配体中直接同中心原子配位的叫做配位原子。配位原子必须有。③配位数：直接同中心原子(离子)的分子或离子的叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位数为6。中心原子或离子的配位数一般为2、4、6、8等。配位数不一定等于配位键或配体的数目。④内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为界，与内界发生电性匹配的称为外界，外界和内界以键相结合。⑤配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心原子或离子与配体总电荷的。如[Co(NH3)5C1]n+中，中心离子为Co3+，n=2【易错提醒】①配合物在水溶液中电离成界和界两部分，如[Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被Ag+沉淀，只有外界的C1—才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。②有些配合物没有界，如Ni(CO)4就无界。③配合物不一定含有键，如Ni(CO)4就无键。④含有配位键的化合物不一定是物；但配合物一定含有键。如NH4Cl等铵盐中铵根离子虽有配位键，但一般不认为是物。3.常见的配合物及其制取①[Cu(H2O)4]2+【实验3-2p95】实验装置 实验原理Cu2+＋4H2O===[Cu(H2O)4]2+实验用品①CuSO4 ②CuCl2③CuBr2④NaCl⑤K2SO4⑥KBr、点滴板、蒸馏水实验步骤取上述少量6种固体于点滴板，分别加蒸馏水溶解，观察现象实验现象①②③三种溶液呈色④⑤⑥三种溶液呈色实验结论Cu2+在水溶液中常显蓝色，溶液呈蓝色与Cu2+和H2O有关，与SO42-、Cl-、Br-、Na+、K+无关实验说明实验证明，硫酸铜晶体和Cu2+的水溶液呈蓝色，实际上是Cu2+和H2O形成的[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。[Cu(H2O)4]2+叫做四水合铜离子。②[Cu(NH3)4](OH)2：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2【实验3-3p96】实验装置 实验原理Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓实验用品0.1mol/LCuSO4、1mol/L氨水、95%乙醇、试管、玻璃棒实验步骤向盛有4mL0.1mol/LCuSO4溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象；再向试管中加入极性较小的溶剂（如加入8mL95%乙醇），并用玻璃棒摩檫试管壁，观察实验现象。实验现象加入氨水后首先生成沉淀，继续加入氨水后蓝色沉淀溶解形成溶液。加入乙醇后又析出晶体。实验结论深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓实验说明实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+，中心离子是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4③K3Fe(SCN)6：Fe3++nSCN—[Fe(SCN)n]3-n(n=1~6),常写为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3【实验3-4p97】实验装置 实验原理Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n，n=1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+实验用品0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LKSCN溶液；试管、胶头滴管。实验步骤向盛有少量0.1mol/LFeCl3溶液的试管中加1滴0.1mol/LKSCN溶液，观察现象。实验现象FeCl3溶液变为色。实验说明Fe3+的检验方法：KSCN法、苯酚法、亚铁氰化钾法。④[Ag(NH3)2]Cl：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl【实验3-5p97】实验装置实验原理AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl实验用品0.1mol/LNa、0.1mol/LAgNO3、1mol/L氨水、试管、玻璃棒实验步骤向盛有少量0.1mol/LNa溶液的试管里滴几滴0.1mol/LAgNO3溶液，产生难溶于水白色的1mol/L氨水，振荡，观察实验现象实验现象白色的1mol/L氨水后消失，得到澄清的溶液实验结论制得了[Ag(NH3)2]Cl溶液实验说明AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl反应生成[Ag(NH3)2]Cl溶液4.配合物的形成对性质的影响①对溶解性的影响一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解于含过量的OH—、Cl—、Br—、I—、CN—的溶液中，形成的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—②颜色的改变当简单离子形成配离子时，其性质往往有很大差异。发生变化就是一种常见的现象，根据的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN—形成硫氰化铁配离子，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3其溶液显色。③稳定性增强配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越，配合物越。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的有关。例如，血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键，因此血红素中的Fe2+与分子结合后，就很难再与分子结合，血红素失去输送的功能，从而导致人体中毒。5.配合物的应用超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。（1）在生命体中的应用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(叶绿素——的配合物,血红素——的配合物,酶——含的配合物,维生素B12——配合物))（2）在生产生活中的应用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(王水溶金——,电解氧化铝的助熔剂——,热水瓶胆镀银——))（3）在医药中的应用——抗癌药物、。►问题一配位键的形成及特点【典例1】下列各种说法中错误的是()A．配位键是一种特殊的共价键B．NH4NO3、CuSO4·5H2O都含有配位键C．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子【变式1-1】下列微粒中含配位键的是()①N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))②CH4③OH－④NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋⑧[Ag(NH3)2]OHA．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部【变式1-2】锌的某种配合物结构如图所示，已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是A．该配合物中非金属元素电负性最小的是氢B．1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6molC．该配合物受热时首先断裂的配位键是氧锌键D．该配合物中存在、两种大π键►问题二配合物的结构、性质及其应用【典例2】关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是()A．中心原子的化合价为＋1价B．配位数是6C．配体为水分子，外界为Cl－D．在其水溶液中加入AgNO3溶液，不产生白色沉淀【变式2-1】配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是()A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和NC．1mol配合物中σ键数目为12NAD．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子【变式2-2】配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是()A．CuSO4溶液呈天蓝色是因为含有[Cu(H2O)4]2＋B．魔术表演中常用一种含硫氰化铁配离子的溶液来代替血液C．[Ag(NH3)2]＋是化学镀银的有效成分D．除去硝酸铵溶液中的Ag＋，可向其中加入过量氨水1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波或大苏打，作为配体用于浸Ag、Au等。S2O可以看作是SO中的一个O被S原子代替的产物，其中替代O的S称端基S原子，另一个则是中心S原子。下列说法正确的是A．两个硫原子均可作为配位原子B．只有端基S原子可作为原子C．只有中心S原子作为原子D．两个硫原子均不可作为配位原子2．化学式为K4[Fe(CN)6]的配合物常用作为抗结剂少量添加在食盐中，而KCN却是一种极具毒性的盐类，下列说法错误的是A．K4[Fe(CN)6]配合物在水中溶解并能完全解离出K+、Fe2+和CN-B．K4[Fe(CN)6]配合物的配体是CN-，配位数是6，其晶体中有离子键、共价键和配位键C．[Fe(CN)6]4-配离子的中心离子Fe2+提供6个空轨道，配体CN-提供孤电子对D．KCN的剧毒性是由CN-引起3．下列关于配位化合物的叙述，不正确的是A．配位化合物中必定存在配位键B．配位化合物中只有配位键C．[Fe(SCN)6]3-中的Fe3+提供空轨道，SCN-中的硫原子提供孤电子对形成配位键D．许多过渡元素的离子(如Cu2+、Ag+等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、OH-等)都能形成配合物4．水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述正确的是A．[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中的空间构型为平面三角型B．[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中存在离子键、配位键和极性共价键C．NH3分子中H-N-H键的角小于H2O分子中H-O-H键的健角D．NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O5．下列关于配位化合物的叙述中，错误的是A．配位化合物中必定存在配位键B．含有配位键的化合物一定是配位化合物C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键D．配位化合物在化学催化剂、医学科学、材料化学等领域都有广泛的应用6．配位化合物广泛应用于日常生活、工业生产及科研中。例如Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀，该反应可用于检验Ni2+。已知：有的配体只含一个配位原子，只能提供一对孤对电子与中心原子形成配位键，这种配体被称为单齿配体，能提供两个及以上的配位原子的配体被称为多齿配体，多齿配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。回答下列问题：(1)丁二酮肟镍是否属于螯合物(填“是”或“否”)，其配位数为，含有化学键的类型有。a．氢键

b．配位键

c．极性键

d．非极性键(2)实验室常用邻二氮菲()检验Fe2+，生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子，选择pH范围为2～9的原因是。(3)绝大部分过渡金属都能与CO分子形成稳定的羰基配合物，且配位键的形成可使金属价层电子满足18电子规律，即中心原子的价电子数+配体提供的总电子数=18，则Fe(CO)x中Fe的配位数x的数值为。(4)Cr3+配位能力很强，极易形成配位数为6的八面体结构，例如CrCl3∙6H2O就有3种水合异构体，其中一种结构取1mol与足量的AgNO3溶液反应，生成2mol白色沉淀，则该配合物的化学式为。(5)[Ni(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Ni(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，中心离子Ni2+的杂化方式可能为。a．sp3b．dsp2c．sp2d．sp(6)物质在外磁场的作用下会发生磁化现象，在磁场中物质的磁性可分为顺磁性、反磁性和铁磁性，中心离子或原子上含有未成对电子的物质具有顺磁性，下列配离子中具有顺磁性的是。A．[Cr(OH)4]－ B．[Cu(CN)4]3− C．[ZnCl4]2− D．[Fe(CN)6]4−1．下列有关、、的说法正确的是A．的空间构型为三角锥形B．键角大于C．极易溶于水的原因是分子间存在氢键D．与形成的中，由提供孤电子对形成配位键2．茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一。下列说法错误的是A．A1与O形成配位键时，O提供孤电子对B．配合物X中的配位数为6C．配合物X所含的元素中，第一电离能最大的是CaD．茜素分子间存在范德华力、氢键3．Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应：Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2+2CO2+2H2O。下列说法正确的是A．此化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为O<N<CB．配合物K4Fe(CN)6的中心离子的价电子排布式为3d6，该中心离子的配位数是10C．1molHCN分子中含有σ键2molD．K2CO3中阴离子的空间构型为三角锥形4．铜是历史上最早使用的金属，铜有许多化合物：CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OH)2、CuCO3，、、、等。固体Y溶液Z沉淀W离子晶体(己知：)，下列有关说法不正确的是A．W离子为深蓝色，Cu2+的配位能力：H2O小于NH3B．晶体结构(如上图)中有5种水分子C．中σ键的数目为16molD．向中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁获得深蓝色晶体5．茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列说法错误的是A．Al与O形成配位键时，O提供孤电子对B．配合物X所含的元素中属于s区的只有HC．配合物X中的配位数为6D．茜素分子间存在范德华力、氢键6．是一种重要的化工原料，向溶液中通可制，肼()是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为，下列说法正确的是A．中的键角：前者大于后者B．基态核外电子排布式为C．表示肼燃烧热的热化学方程式：

D．中含有化学键有离子键、共价键、氢键、配位键7．现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。(1)请写出两种晶体在水中的电离方程式。(2)请设计实验方案将这两种配合物区别开来。照相底片的定影液中银的回收过程如下：步骤1：将曝光后的照相底片用定影液(Na2S2O3)浸泡，使未曝光的AgBr转化成配合物溶解，该反应AgBr和Na2S2O3的物质的量之比为1∶2。步骤2：在步骤1的废定影液中加Na2S使配合物转化为黑色沉淀，并使定影液再生。步骤3：过滤，将黑色沉淀灼烧回收银。(3)下列说法不正确的是。A．步骤1中配合物的内外界离子数之比为1∶2B．步骤2中黑色沉淀为Ag2SC．步骤3灼烧时要进行尾气吸收D．如图所示NaBr晶胞中有4个Br-第20课配合物1．掌握配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征。2．了解配位化合物的存在与应用，如配位化合物在医药科学催化反应和材料化学等领域的应用。一、配位键1.定义：成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的共价键，这类“电子对给予—接受”键被称为配位键。提供空轨道的原子或离子称为中心原子或中心离子，提供孤电子对的原子对应的分子或离子称为配体或配位体。例如：[Cu(H2O)4]2+，Cu2+是中心离子，H2O是配体。2.形成条件①成键原子一方能提供孤电子对。②成键原子另一方能提供空轨道。如反应NH3+H+=NH4+，NH3中的N上有1对孤电子对，H+中有空轨道，二者通过配位键结合形成NH4+,NH4+的形成可表示如下：【易错提醒】①孤电子对：分子或离子中，没有跟其他原子共用的电子对就是孤电子对。如分子中中心原子分别有1、2、3个孤电子对。含有孤电子对的微粒：分子如CO、NH3、H2O、有机胺等分子，离子如SCN—、Cl—、CN—、NO2—等。②含有空轨道的微粒：过渡金属的原子或离子。一般是过渡金属的原子或离子如：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co3+、Ni;还有H+、Al3+、B、Mg2+等主族元素原子或离子。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目基本上是固定的，如Ag+形成2个配位键，Cu2+形成4个配位键等。3.表示方法(电子对给体)A→B(电子对接受体)或A—B。如H3O+的电子式为结构式为；[Cu(H2O)4]2+的结构式为4.特征：配位键是一种特殊的共价键，具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag＋形成2个配位键；Cu2＋形成4个配位键等。【易错提醒】①配位键实质上是一种特殊的共价键，孤电子对是由成键原子一方提供，另一原子只提供空轨道；而普通共价键中的共用电子对是由两个成键原子共同提供的。②与普通共价键一样，配位键可以存在于分子中[如Ni(CO)4],也可以存在于离子中(如NH4+)。③相同原子间形成的配位键与它们之间形成的共价单键相同，如中的4个N-H(键能、键长和键角)完全相同，故其结构式也可表示为,NH4+的空间结构是正四面体形。④配位键一般是共价单键，属于σ键。二、配合物1.定义通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如氢氧化二氨合银{[Ag(NH3)2]OH}、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4}等2.组成配合物由中心离子或原子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例：①中心原子(离子):提供空轨道，接受孤电子对。配合物的中心粒子一般是带正电荷的阳离子或中性原子，具有接受孤电子对的空轨道，通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等。②配体：提供孤电子对的离子或分子，配体可以是一种或几种。如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F—、CN—、Cl—等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须有孤电子对。③配位数：直接同中心原子(离子)配位的分子或离子的数目叫中心原子(离子)的配位数。如[Fe(CN)6]3—中Fe3+的配位数为6。中心原子或离子的配位数一般为2、4、6、8等。配位数不一定等于配位键或配体的数目。④内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的离子称为外界，外界和内界以离子键相结合。⑤配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心原子或离子与配体总电荷的代数和。如[Co(NH3)5C1]n+中，中心离子为Co3+，n=2【易错提醒】①配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分，如[Co(NH3)5C1]Cl2=[Co(NH3)5C1]2++2C1—,而内界微粒很难电离(电离程度很小),因此，配合物[Co(NH3)5C1]Cl2内界中的C1—不能被