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【正文】 D、原子晶體中一定有非極性共價鍵 [分析與解答 ] 若離子化合物中某種離子由兩種或兩種以上元素組成。如 NH4+、 OH、 SO42等。則其離子內(nèi)部有共價鍵。分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，分子間只有分子間作用力，分子內(nèi)除稀有氣體外，都只有共價鍵，故（ A）、（ B）正確。（ C）未提到稀有氣體分子是單原子分子，無任何化學(xué)鍵。由兩種原子形成的原子晶體SiO2 等，其原子間以極性鍵結(jié)合，無非極性鍵。故正確答案為（ A）、（ B）。 例 2．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué) 鍵類型相同，晶體類型也相同的是 A、 SO2 和 SiO2 B、 CO2 和 H2O C、 NaCl和 HCl D、 CCl4 和 KCl [分析與解答 ] A、 SO2 和 SiO2 的化學(xué)鍵相同，都是極性共價鍵，但晶體類型不同， SO2 是分子晶體， SiO2 是原子 晶體； B、 CO2 和 H2O 的化學(xué)鍵都是共價鍵，且都屬于分子晶體； C 中的 NaCl和 HCl化學(xué)鍵類型不同， NaCl為離子鍵， HCl為極性共價鍵，且晶體類型也不同， NaCl為離子晶體， HCl為分子晶體； D 中 CCl4 和 KCl的化學(xué)鍵不同， CCl4 是極性共價鍵， KCl中是離子鍵且晶體類型也不同， CCl4 為分子晶體， KCl為離子晶體。 故正確答案為選項(xiàng) B。 例 3． （ 1）中學(xué)教材上圖示了 NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。 NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl 相同， Ni2+與最鄰近 O2的核間距離為 a108cm，計(jì)算 NiO 晶體的密度（已知 NiO 的摩爾質(zhì)量為mol1）。 （ 2）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷。例如在某種 NiO 晶體中就存在如圖 7 所示的缺陷：一個 Ni2+空缺，另有兩個 Ni2+被兩個 Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中 Ni和 O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳品組成為 ，試計(jì)算該晶體中 Ni3+與 Ni2+的離子數(shù)之比。 [分析與解答 ] （ 1）根據(jù) NaCl晶體結(jié)構(gòu)，隔離出一個小立體（如圖 8），小立方體的每個頂點(diǎn)離子為 8個小立方本共用，因此小立方體含 O2： 4 = ，含 Ni2+： 4 = ，即每個小立方體含有 個（ Ni2+O2）離子對。則若含有 1mol NiO，需 2NA個小立方體， 所以密度 r= （ 2）設(shè) 1mol 中含 Ni3+ xmol， Ni2+ ()mol 根據(jù)晶體呈電中性 3x mol +2()mol=21mol 解之 x=， Ni2+為 ()mol= 離子數(shù)之比 Ni3+： Ni2+=： =6： 91 另解： 也可由題設(shè)的演變過程，用數(shù)學(xué)方法處理。設(shè) 1mol晶體中存在 xmol缺陷，同時有 2xmol Ni3+，取代了 2x mol Ni2+，所以 Ni3+的個數(shù) 2x與 Ni2+的個數(shù) (1x2x)之和為 ，即： 2x+(1x2x)=， x=。 ∴ Ni3+： Ni2+個數(shù)比 =2x： (13x)=2： (13)=6： 91。 四、四種晶體的 比較 晶體類型 離子晶體 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 定義 陰陽離子間通過離子鍵形成的晶體 分子間通過分子間作用力形成的晶體 相鄰原子間通過共價鍵結(jié)合而成的立體網(wǎng) 由金屬陽離子和自由電子間相互 作用形成的晶體 狀的晶體 構(gòu)成粒子 陰、陽離子 分子 原子 金屬離子、自由電子 粒子間作用力 離子鍵 分子間力 共價鍵 金屬鍵 代表物 NaCl ， NaOH ，MgSO4 干冰， I2， P4， H2O 金剛石， SiC，晶體硅，SiO2 鎂、鐵、金、鈉 物理性質(zhì) 硬度較大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，多數(shù)易溶于水等極性溶劑；熔化或 溶于水時能導(dǎo)電。 硬度小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低；相似相溶；熔化時不導(dǎo)電，其水溶液可導(dǎo)電。 硬度大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高；難溶解；有的能導(dǎo)電，如晶體硅，但金剛石不導(dǎo)電。 硬度差異較大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)差異較大，難溶于水（鈉、鈣等與水反應(yīng)）；晶體導(dǎo)電，熔化時也導(dǎo)電 決定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高主要因素 離子鍵強(qiáng)弱 分子間作用力大小 共價鍵強(qiáng)弱 金屬鍵強(qiáng)弱 [解題能力培養(yǎng) ] 金屬晶體結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)關(guān)系 例 1. 金屬鈉能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、具有延展性，而氯化鈉通常沒有上述性質(zhì)，為什么？ [分析 ] 物質(zhì)的性質(zhì)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相 關(guān)，解答本題時，應(yīng)從金屬鈉和氯化鈉所屬晶體的結(jié)構(gòu)不同去分析。 金屬鈉屬于金屬晶體，在鈉晶體中存在鈉離子與自由電子間的較強(qiáng)的相互作用。在外電場作用下金屬鈉中的自由電子作定向運(yùn)動，形成電流，所以鈉易導(dǎo)電。同樣是自由電子的作用，可以引起自由電子與金屬離子之間的能量交換或當(dāng)金屬受外力作用時，金屬晶體中各原子層會發(fā)生相對滑動，產(chǎn)生形變。因此，鈉有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性。 氯化鈉屬于離子晶體，晶體中由于陰、陽離子間存在著靜電作用，使陰、陽離子不能發(fā)生自由移動，因而氯化鈉晶體就沒有上述這些性質(zhì)。 金屬晶體中的 粒子 例 2．在單質(zhì)的晶體中一定不存在的粒子是（ ） A、原子 B、分子 C、陰離子 D、陽離子 [分析 ] 單質(zhì)晶體可能有：硅、金剛石 ——原子晶體， P、 S、 Cl2——分子晶體， Na、 Mg——金屬晶體，在這些晶體中，構(gòu)成晶體的粒子分別是原子、分子、金屬離子和自由電子。因此 A、 B、 D 不符合選項(xiàng)。 C 中陰離子只存在于離子晶體中，構(gòu)成離子晶體的粒子是陰、陽離子，所以離子晶體不可能形成單質(zhì)晶體。 正確答案 C 各晶體熔、沸比較 例 3．下列晶體中，熔點(diǎn)最高的化合物是（ ） A、金剛石 B、食鹽 C、石英 D、鋁 [分析 ] 上述四種物質(zhì)中，屬化合物的只有食鹽（ NaCl）和石英（ SiO2），因此熔點(diǎn)的比較只限于此兩種物質(zhì)。 石英為原子晶體，食鹽屬離子晶體，所以石英的熔點(diǎn)要比食鹽高。 正確答案 C 4．構(gòu)成晶體的基本粒子及其相互間的作用 例 4．（ 2021全國）下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是（） A．食鹽和蔗糖熔化 B．鈉和硫熔化 C．碘和干冰升華 D．二氧化硅和氧化鈉熔化 [分析 ] 根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類以及它們之間的相互作用不同來判斷． A：食鹽為離子晶體，熔化時破壞的是離子鍵；蔗糖為分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力． B：鈉為金屬晶體，熔化時破壞的是金屬鍵；硫?yàn)榉肿泳w，熔化時克服分子間作用力． C：碘和干冰同為分子晶體，熔化時克服分子間作用力． D：二氧化硅為原子晶體，熔化時破壞的是共價鍵；氧化鈉為離子晶體，熔化時破壞的是離子鍵． A、 B、 D 選項(xiàng)中各對物質(zhì)均不屬于同類晶體，其粒子間的相互作用也就不屬于同一類型．選項(xiàng) C 中碘和干冰均屬于分子晶體，它們升 華時，克服的是很弱的分子間作用力，屬于同種類型． 正確答案 C 5．晶體的物理性質(zhì) 例 5．（ 2021上海）在下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是（ ） A、離子晶體中，一定存在離子鍵 B、原子晶體中，只存在共價鍵 C、金屬晶體的熔、沸點(diǎn)均很高 D、稀有氣體的原子能形成分子晶體 [分析 ] 金屬晶體的熔、沸點(diǎn)可能比較高，如金屬鎢的熔點(diǎn)可達(dá) 3410℃ ；而金屬汞的熔點(diǎn)較低，常溫下呈液態(tài)，故 C 的說法是錯誤的。 構(gòu)成稀有氣體的粒子是原子，或者說是單原子分子，一定溫度和壓強(qiáng) 下可以以范德華力相結(jié)合成分子晶體，因此 D 選項(xiàng)的說法是正確的。 正確答案 C 單元測試 晶體類型與性質(zhì)單元測試 可能用到的相對原子質(zhì)量： C－ 12， Si－ 28， 第 I 卷 (選擇題，共 60 分 ) 一、選擇題 (本題包括 5 小題，每小題只有一個正確答案， 54＝ 20 分 ) 1．下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是 ( ) A．氯化銨 (NH4Cl) B．二氧化硅 (SiO2) C．白磷 (P4) D．硫酸鈉 (Na2SO4) 2．下列各組物質(zhì)的 晶體中，化學(xué)鍵類型相同、晶體類型也相同的是 ( ) A． SO3 和 SiO2 B． CO2 和 H2O C． NaCl和 HCl D． CCl4 和 KCl 3．三氯化氮 (NCl3)在常溫下是一種淡黃色液體，其分子呈三角錐形，以下關(guān)于 NCl3 的敘述正確的是( ) A． NCl3 晶體為原子晶體 B．分子中 N—Cl 鍵是非極性共價鍵 C． NCl3 是一種含極性鍵的極性分子 D． N—Cl鍵能大，故 NCl3 沸點(diǎn)高 4．下列晶體中，其中任何一個原子都被相鄰四個原子包圍，以共價鍵形成正四面體，并向 空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是 ( ) A．四氯化碳 B．石墨 C．金剛石 D．水晶 5．下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是 ( ) A．食鹽和蔗糖熔化 B．鈉和硫熔化 C．碘和干冰升華 D．二氧化硅和氧化鈉熔化 二、選擇題 (本題包括 10 小題，有 1—2 個正確答案， 104＝ 40 分 ) 6．分析下列各物質(zhì)的物理性質(zhì)，可判斷其固態(tài)不屬于分子晶體的是 ( ) A．碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn) 2200℃ ，熔融態(tài)不 導(dǎo)電 B．溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn) 98℃ ，熔融態(tài)不導(dǎo)電 C．五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn) ℃ ，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 D．溴化鉀，無色晶體，熔融時或溶于水中都能導(dǎo)電 7．下列晶體熔化時，化學(xué)鍵沒有被破壞的是 ( ) A．氯化銨 B．金剛石 C．冰醋酸 D．硫酸鈉 8．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層里，每一個碳原子都跟其它 3 個碳原子相結(jié)合。下圖是石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖，圖中每個黑點(diǎn)表示 1 個碳原子，而兩黑點(diǎn)間的連線表示 1 個共價鍵，則石墨晶體中碳原子個數(shù)與共價鍵個數(shù)之比為 ( ) A． 1： 3 B． 2： 3 C． 2： 1 D． 3： 2 9．下列說法不正確的是 ( ) A．全部由非金屬元素組成的化合物一定不是離子化合物 B．金屬原子與非金屬原子之間的化學(xué)鍵可能是離子鍵，也可能是共價鍵 C．晶體中有陽離子， 則必定有陰離子 D．晶體中有陰離子，則必定有陽離子 10．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵的類型相同，晶體類型也相同的是 ( ) A． SO2 和 SiO2 B． CCl4 和 KCl C． NaCl和 HCl D． CO2 和 H2O 11．合金有許多特點(diǎn)，如 NaK 合金為液體，而 Na、 K 的單質(zhì)均為固體。據(jù)此推測生鐵、純鐵、石墨三種物質(zhì)中，熔點(diǎn)最低的是 ( ) A．純鐵 B．生鐵 C．碳 D．無法確定 12．目前，科學(xué)界擬合成一種 ―二重構(gòu)造 ‖的球型分子，即把 ―足球型 ‖的 C60(富勒烯 )溶進(jìn) ―足球型 ‖的Si60 分子中，外面的硅原子與里面的碳原子以共價鍵結(jié)合。下列關(guān)于這種分子的說法中不正確的是 ( ) A．是一種新型化合物 B．晶體屬于分子晶體 C．是兩種單質(zhì)組成的混合物 D．相對分子質(zhì)量為 2400 13．碘跟氧可以形成多種化合物，其中一種稱為碘酸碘，在該化合物中，碘元素是＋ 3 和＋ 5 兩種價態(tài)，這種化合物的化學(xué)式是 ( ) A． I2O3 B． I2O4 C． I4O7 D． I4O9 14．下列各物質(zhì)中， 按熔點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是 ( ) A． CH4＞ GeH4＞ SnH4 B． KCl＞ NaCl＞ MgCl2＞ MgO C． Rb＞ K＞ Na＞ Li D．石墨＞金剛石＞ SiO2＞ MgO 15． 20世紀(jì) 80年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳還以新的單質(zhì)形態(tài) C60 存在。后來人們又相繼得到了C70、 C7 C8 C90、 C94 等另外一些球碳分子。 90 年代初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子。 (如圖 15)：下列說法錯誤的是 ( ) A．金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定要比 C60 高 B．據(jù)估計(jì) C60 熔點(diǎn)比金剛石和石墨要高 C．無論是球碳分子，還是管狀碳分子、洋蔥狀碳分子，都應(yīng)看作是碳的同素異形體 D．球碳分子是碳的同素異形體，而管狀碳分子、洋蔥狀碳分子則不一定 第 Ⅱ 卷 (非選擇題，共 90 分 ) 三、填空題 (本題包括 2 小題，共 28 分 ) 16．氮化硅 Si3