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分子性質(zhì)　熔、沸點的比較
(一)選擇題
1．(2023·湖北，11)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯誤的是(　　)
選項 性質(zhì)差異 結(jié)構(gòu)因素
A 沸點：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子間作用力
B 熔點：AlF3(1 040 ℃)遠高于AlCl3(178 ℃升華) 晶體類型
C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)，遠強于CH3COOH(pKa＝4.76) 羥基極性
D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 陰離子電荷
答案　D
解析　由于新戊烷支鏈多，對稱性好，分子間作用力小，所以沸點較低，故A正確；AlF3為離子晶體，熔點較高，AlCl3為分子晶體，熔點較低，則AlF3熔點遠高于AlCl3，故B正確；由于電負性：F>H，C—F極性大于C—H，使得羧基上的羥基極性增強，更容易電離出氫離子，酸性增強，故C正確；碳酸氫鈉在水中的溶解度比碳酸鈉小的原因是碳酸氫鈉晶體中HCO間存在氫鍵，導致其不易溶于水，與陰離子電荷無關(guān)，故D錯誤。
2．(2022·天津，3)下列物質(zhì)沸點的比較，正確的是(　　)
A．CH4>C2H6
B．HF>HCl
C．H2S>H2Se
D．>CH3CH2CH2CH3
答案　B
解析　甲烷和乙烷組成結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，沸點越高，因此沸點：CH43．(2023·湖南，4)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法錯誤的是(　　)
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點
C．酰胺在酸或堿存在并加熱的條件下可發(fā)生水解反應(yīng)
D．冠醚(18-冠-6)的空穴與K＋尺寸適配，兩者能通過弱相互作用形成超分子
答案　A
解析　有手性異構(gòu)體的分子被稱為手性分子，A錯誤；鄰羥基苯甲醛中含有分子內(nèi)氫鍵，分子內(nèi)氫鍵可以降低物質(zhì)的熔、沸點，因此鄰羥基苯甲醛的熔、沸點低于對羥基苯甲醛的熔、沸點，B正確；超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間作用力形成的分子聚集體，冠醚(18-冠-6)的空穴大小為260～320 pm，可以適配K＋(276 pm)，冠醚與K＋之間通過弱相互作用結(jié)合，D正確。
(二)簡答題
4．(2022·浙江1月選考，26)(1)兩種有機物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) HCON(CH3)2 HCONH2
相對分子質(zhì)量 73 45
沸點/℃ 153 220
HCON(CH3)2的相對分子質(zhì)量比HCONH2的大，但其沸點反而比HCONH2的低，主要原因是________________________________________________________。
(2)四種晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔點/℃ －183 －90 －127 >1 000
CF4和SiF4熔點相差較小，BF3和AlF3熔點相差較大，原因是_________________。
答案　(1)HCON(CH3)2分子間只有一般的分子間作用力，HCONH2分子間存在氫鍵，所以HCON(CH3)2的沸點低
(2)CF4和SiF4都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，分子間作用力相差較小，所以二者熔點相差較小；BF3通過分子間作用力形成分子晶體，AlF3通過離子鍵形成離子晶體，破壞離子鍵需要的能量要多得多，所以二者熔點相差較大
5．[2022·廣東，20(2)(5)](2)H2Se的沸點低于H2O，其原因是________________。
(5)硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H2SeO4____(填“>”或“<”)H2SeO3。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉(Na2SeO4)可減輕重金屬鉈引起的中毒。SeO的空間結(jié)構(gòu)為________。
答案　(2)兩者都是分子晶體，水分子存在分子間氫鍵，沸點高　(5)＞　正四面體形
解析　(5)根據(jù)非羥基氧越多，酸性越強，因此硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H2SeO4＞H2SeO3。SeO中Se的價層電子對數(shù)為4＋×(6＋2－2×4)＝4，其空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
6．[2022·海南，19(2)(3)(5)]以Cu2O、ZnO等半導體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢。回答問題：
(2)Cu、Zn等金屬具有良好的導電性，從金屬鍵的理論看，原因是______________。
(3)酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取__________雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______________________________________。
(5)ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導體的性能，Zn—N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn—O鍵，原因是__________________________。
答案　(2)自由電子在外加電場中作定向移動
(3)sp2　兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高
(5)電負性：O＞N，Zn與N元素間的電負性差值小于Zn與O元素間的電負性差值，成鍵元素電負性差值越大，形成的化學鍵中離子鍵成分越大
解析　(2)由于金屬的自由電子可在外加電場中作定向移動，因此Cu、Zn等金屬具有良好的導電性。(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)可知，N原子的雜化方式均為sp2。由于鄰苯二甲酸酐和鄰苯二甲酰亞胺均為分子晶體，而后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，因此熔點更高。
7．比較下列物質(zhì)的晶體類型和熔、沸點大小等。
(1)[2022·全國乙卷，35(3)]鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點比Y高的原因_________________。
(2)[2021·廣東，20(2)]H2S、CH4、H2O的沸點由高到低順序為________。
(3)[2021·山東，16(2)]OF2的熔、沸點__________________________
(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是________________________。
答案　(1)CsCl　CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體　(2)H2O>H2S>CH4　(3)低于　OF2相對分子質(zhì)量小，分子間作用力小
8．[2023·全國乙卷，35(2)]已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) 熔點/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點明顯高于SiCl4，原因是_____________。
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因______。
SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為________，其中Si的軌道雜化形式為__________________。
答案　氯化鈉為離子晶體，而SiCl4為分子晶體　熔點依次升高，因為SiCl4、GeCl4、SnCl4均為分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，隨著其相對分子質(zhì)量依次增大，其分子間作用力依次增強　正四面體　sp3
1．分子結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系
2．物質(zhì)的溶解性比較答題模板
(1)“相似相溶”規(guī)律
規(guī)律 非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑
答題模板 ×××為極性分子(或×××為非極性分子)，×××為極性溶劑(或×××為非極性溶劑)，相似相溶
應(yīng)用舉例 O3比O2在水中溶解度大，原因：O3為極性分子，O2為非極性分子，H2O為極性溶劑，相似相溶
(2)氫鍵對溶解性的影響
規(guī)律 與水形成分子間氫鍵有利于溶質(zhì)在水中溶解；溶質(zhì)分子內(nèi)形成氫鍵時不利于溶質(zhì)在水中溶解
答題模板 ×××與H2O(或×××)分子間形成氫鍵
應(yīng)用舉例 ①NH3易溶于水而CH4難溶于水的原因：NH3為極性分子，且NH3和H2O分子間形成氫鍵，CH4為非極性分子且CH4和H2O分子間不能形成氫鍵； ②對羥基苯甲醛()在水中的溶解度略大于鄰羥基苯甲醛()的原因：鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛與水分子形成分子間氫鍵
(3)溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)對溶解性的影響
規(guī)律 如果溶質(zhì)與水發(fā)生化學反應(yīng)，可增大其溶解度
答題模板 ×××與水反應(yīng)，增大了×××的溶解度
應(yīng)用舉例 SO2易溶于水，原因：根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，SO2和H2O均為極性分子，且SO2與H2O反應(yīng)生成了H2SO3，增大了其溶解度
3.晶體類型與熔、沸點比較答題模板
(1)不同類型晶體熔、沸點比較
答題策略 不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：共價晶體>離子晶體>分子晶體
答題模板 ×××為×××晶體，而×××為×××晶體
應(yīng)用舉例 ①金剛石的熔點比NaCl高，原因是金剛石是共價晶體，而NaCl是離子晶體； ②SiO2的熔點比CO2高，原因是SiO2是共價晶體，而CO2是分子晶體； ③Na的氯化物的熔點比Si的氯化物的熔點高，理由是NaCl為離子晶體，而SiCl4為分子晶體
(2)同為分子晶體
答題策略 一般先氫鍵，后范德華力，最后分子的極性
答題模板 同為分子晶體，×××存在氫鍵，而×××僅存在較弱的范德華力
同為分子晶體，×××的相對分子質(zhì)量大，范德華力強，熔、沸點高
同為分子晶體，兩者的相對分子質(zhì)量相同(或相近)，×××的極性大，熔、沸點高
同為分子晶體，×××形成分子間氫鍵，而×××形成的則是分子內(nèi)氫鍵，形成分子間氫鍵會使熔、沸點增大
應(yīng)用舉例 ①NH3的沸點比PH3高，原因是同為分子晶體，NH3分子間存在較強的氫鍵，而PH3分子間僅有較弱的范德華力； ②CO2比CS2的熔、沸點低，其理由是同為分子晶體，CS2的相對分子質(zhì)量大，范德華力強，熔、沸點高； ③CO比N2的熔、沸點高，其理由是同為分子晶體，兩者相對分子質(zhì)量相同，CO的極性大，熔、沸點高； ④的沸點比高，原因是形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使熔、沸點高
(3)同為共價晶體
答題策略 看共價鍵的強弱，取決于鍵長，即成鍵原子半徑大小
答題模板 同為共價晶體，×××晶體的鍵長短，鍵能大，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點低，理由是晶體硅與SiC均屬于共價晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，故鍵能小，所以Si單質(zhì)比SiC熔點低
(4)同為離子晶體
答題策略 看離子鍵(或晶格能)的強弱，取決于陰、陽離子半徑的大小和所帶電荷數(shù)
答題模板 陰離子(或陽離子)電荷數(shù)相等，則看陰離子(或陽離子)半徑：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xn－(或Nn＋)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高
陰離子(或陽離子)電荷數(shù)不相等，陰離子半徑(或陽離子半徑)不相同：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xm－(或Nm＋)，Rn－(或Mn＋)電荷數(shù)大于Xm－(或Nm＋)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 ①ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，熔點較高的是ZnO，理由是同屬于離子晶體，O2－半徑小于S2－，故ZnO離子鍵強(或晶格能大)，熔點高； ②FeO的熔點小于Fe2O3的熔點，原因是同為離子晶體，F(xiàn)e2＋半徑比Fe3＋大，所帶電荷數(shù)也小于Fe3＋，F(xiàn)eO的晶格能比Fe2O3小，熔點低
(5)同為金屬晶體
答題策略 看金屬鍵的強弱，取決于金屬陽離子半徑和所帶電荷數(shù)
答題模板 陽離子電荷數(shù)相等，則看陽離子的半徑，如同主族金屬元素。 同為金屬晶體，Mn＋半徑小于Nn＋，故M晶體的金屬鍵強，熔、沸點高
陽離子電荷數(shù)不相等，陽離子半徑也不相等，如同周期金屬元素。 同為金屬晶體，Mm＋半徑小于Nn＋，Mm＋電荷數(shù)大于Nn＋，故M晶體的金屬鍵強，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 ①K的熔、沸點小于Na，原因是同為金屬晶體，K＋的半徑大于Na＋，故Na的金屬鍵強，熔、沸點高； ②Mg的熔、沸點小于Al，原因是同為金屬晶體，Mg2＋的半徑大于Al3＋，Mg2＋所帶的電荷數(shù)小于Al3＋，故Al的金屬鍵強，熔、沸點高
[知識拓展]　晶格能
(1)定義：將1 mol離子晶體完全氣化為氣態(tài)陰、陽離子所吸收的能量。晶格能是反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)，可以用來衡量離子鍵的強弱，晶格能越大，離子鍵越強。
(2)影響因素：晶格能的大小與陰陽離子所帶電荷數(shù)、陰陽離子間的距離、離子晶體的結(jié)構(gòu)類型有關(guān)。離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，晶格能越大。
(3)對離子晶體性質(zhì)的影響：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。
(一)選擇題
1．碘單質(zhì)在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，這是因為(　　)
A．CCl4與I2相對分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對分子質(zhì)量相差較大
B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子
C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素
D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子
答案　D
解析　CCl4和I2都是非極性分子，水是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律可知，碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大。
2．螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實驗事實能說明CaF2一定是離子晶體的是(　　)
A．CaF2難溶于水，其水溶液的導電性極弱
B．CaF2的熔點較高，硬度較大
C．CaF2固體不導電，但在熔融狀態(tài)下可以導電
D．CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小
答案　C
解析　C項，固體不導電，但熔融狀態(tài)下可以導電，一定有自由移動的離子生成，能說明CaF2一定是離子晶體。
3．(2024·山東淄博一模)關(guān)于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，下列說法錯誤的是(　　)
A．熱穩(wěn)定性：H2O2＞H2S2
B．N2H2存在順反異構(gòu)現(xiàn)象
C．鍵角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2
D．四種物質(zhì)中沸點最高的是H2O2
答案　C
解析　因為O元素的電負性大于S，所以熱穩(wěn)定性：H2O2>H2S2，A正確；N2H2存在順反異構(gòu)現(xiàn)象：和，B正確；C2H2為直線形，鍵角為180°，N2H2氮原子采用sp2雜化，鍵角為120°，H2O2是極性分子，H—O—O的鍵角為96°52′，氧原子的電負性比硫原子大，氧原子對其攜帶的孤電子對的吸引比硫原子大，相應(yīng)的孤電子對斥力增大使鍵角也相應(yīng)比H2S2大，所以鍵角的大小：C2H2>N2H2>H2O2>H2S2，C錯誤。
4．(2024·廣東湛江一模)硅與碳同主族，是構(gòu)成地殼的主要元素之一，下列說法正確的是(　　)
A．單質(zhì)硅和金剛石中的鍵能：Si—SiB．CH4和SiH4中C、Si化合價均為－4價
C．SiO2中Si原子的雜化方式為sp
D．碳化硅硬度很大，屬于分子晶體
答案　A
解析　原子半徑：Si＞C，鍵長：Si—Si＞C—C，則鍵能：Si—Si＜C—C，故A正確；H的電負性大于Si，SiH4中Si的化合價為＋4價，故B錯誤；SiO2中Si的價層電子對數(shù)為4，Si原子的雜化方式為sp3雜化，故C錯誤；碳化硅的硬度很大，屬于共價晶體，故D錯誤。
(二)簡答題
5．ZnF2為離子化合物，ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是________________________________。
答案　ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主，極性較小
6．尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是極性分子外，還有_____。
答案　尿素與水分子之間可以形成氫鍵
7．在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，原因是____________________。
答案　水分子與乙醇間能形成分子間氫鍵
8．硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，其中一層的結(jié)構(gòu)如圖所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是____________________________________________。
答案　晶體中硼酸分子間以氫鍵締合在一起，難以溶解；加熱時，晶體中部分氫鍵被破壞，硼酸分子與水分子形成氫鍵，溶解度增大
9．咖啡因?qū)χ袠猩窠?jīng)有興奮作用，其結(jié)構(gòu)簡式如圖。常溫下，咖啡因在水中的溶解度為2 g，加適量水楊酸鈉[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大，其原因可能是_______________。
答案　咖啡因與水楊酸鈉形成了氫鍵
10．甘氨酸銅有順式和反式兩種同分異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)如圖。
甘氨酸銅中銅原子的雜化類型為________(填“sp3”或“dsp2”)；H2NCH2COO－能與Cu2＋形成穩(wěn)定的環(huán)狀化合物，其原因是_______________________________；
順式甘氨酸銅在水中溶解度遠大于反式甘氨酸銅，主要原因是_______________。
答案　dsp2　H2NCH2COO－中N原子提供孤電子對，與銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵　順式甘氨酸銅為極性分子，反式甘氨酸銅為非極性分子
11．(2022·鄭州模擬)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料，其中一種同分異構(gòu)體為2,3-二氨基甲苯(B)，兩者中沸點較高的是________(填“A”或“B”)，原因是___________________。
答案　A　2,5-二氨基甲苯易形成分子間氫鍵，2,3-二氨基甲苯易形成分子內(nèi)氫鍵
12．鹵化鈉(NaX)和四鹵化鈦(TiX4)的熔點如圖所示，TiX4的熔點呈如圖變化趨勢的原因：_______________________________________________。
答案　TiF4為離子晶體，熔點最高，TiCl4、TiBr4、TiI4屬于分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增強，熔點逐漸升高
13．金屬錸的熔點高于錳，試從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋：_________________。
答案　從錳到錸原子序數(shù)增大，原子核對外層電子引力增大，電子層數(shù)增多，原子核對外層電子引力減小，但前者占主導，所以錸中的金屬鍵更強，熔點更高
14．砷化鎵以第三代半導體著稱，熔點為1 230 ℃，具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。已知氮化硼與砷化鎵屬于同種晶體類型。則兩種晶體熔點較高的是________(填化學式)，其理由是___________________________________________________________。
答案　BN　兩種晶體均為共價晶體，N和B形成的共價鍵鍵長較短，鍵能較大，熔點較高
15．鐵氧體也可使用沉淀法制備，制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等，已知氨的熔點：－77.8 ℃、沸點：－33.5 ℃，聯(lián)氨的熔點：2 ℃、沸點：113.5 ℃，解釋其熔、沸點高低的主要原因：________________________________________。
答案　聯(lián)氨分子間形成氫鍵的數(shù)目多于氨分子間形成氫鍵的數(shù)目
16．碳化硅(SiC)晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，但是碳化硅的熔點低于金剛石，原因是______________________________。
答案　兩種晶體都是共價晶體。原子半徑：C＜Si，鍵長：C—C＜Si—C，鍵能：C—C>Si—C，所以碳化硅的熔點低于金剛石
17．S位于元素周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點高的原因是__________________________________________________________，
H2O比H2Te沸點高的原因是________________________________。
答案　ⅥA　二者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強　二者均為分子晶體，H2O分子之間存在氫鍵分子性質(zhì)　熔、沸點的比較
(一)選擇題
1．(2023·湖北，11)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯誤的是(　　)
選項 性質(zhì)差異 結(jié)構(gòu)因素
A 沸點：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子間作用力
B 熔點：AlF3(1 040 ℃)遠高于AlCl3(178 ℃升華) 晶體類型
C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)，遠強于CH3COOH(pKa＝4.76) 羥基極性
D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 陰離子電荷
2．(2022·天津，3)下列物質(zhì)沸點的比較，正確的是(　　)
A．CH4>C2H6
B．HF>HCl
C．H2S>H2Se
D．>CH3CH2CH2CH3
3．(2023·湖南，4)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法錯誤的是(　　)
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點
C．酰胺在酸或堿存在并加熱的條件下可發(fā)生水解反應(yīng)
D．冠醚(18-冠-6)的空穴與K＋尺寸適配，兩者能通過弱相互作用形成超分子
(二)簡答題
4．(2022·浙江1月選考，26)(1)兩種有機物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) HCON(CH3)2 HCONH2
相對分子質(zhì)量 73 45
沸點/℃ 153 220
HCON(CH3)2的相對分子質(zhì)量比HCONH2的大，但其沸點反而比HCONH2的低，主要原因是________________________________________________________。
(2)四種晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔點/℃ －183 －90 －127 >1 000
CF4和SiF4熔點相差較小，BF3和AlF3熔點相差較大，原因是_________________。
5．[2022·廣東，20(2)(5)](2)H2Se的沸點低于H2O，其原因是________________。
(5)硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H2SeO4____(填“>”或“<”)H2SeO3。研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠喂食適量硒酸鈉(Na2SeO4)可減輕重金屬鉈引起的中毒。SeO的空間結(jié)構(gòu)為________。
6．[2022·海南，19(2)(3)(5)]以Cu2O、ZnO等半導體材料制作的傳感器和芯片具有能耗低、效率高的優(yōu)勢。回答問題：
(2)Cu、Zn等金屬具有良好的導電性，從金屬鍵的理論看，原因是______________。
(3)酞菁的銅、鋅配合物在光電傳感器方面有著重要的應(yīng)用價值。酞菁分子結(jié)構(gòu)如圖，分子中所有原子共平面，所有N原子的雜化軌道類型相同，均采取__________雜化。鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是_______________________________________。
(5)ZnO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導體的性能，Zn—N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Zn—O鍵，原因是__________________________。
7．比較下列物質(zhì)的晶體類型和熔、沸點大小等。
(1)[2022·全國乙卷，35(3)]鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點比Y高的原因_________________。
(2)[2021·廣東，20(2)]H2S、CH4、H2O的沸點由高到低順序為________。
(3)[2021·山東，16(2)]OF2的熔、沸點__________________________
(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是________________________。
8．[2023·全國乙卷，35(2)]已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì) 熔點/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na與Si均為第三周期元素，NaCl熔點明顯高于SiCl4，原因是_____________。
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因______。
SiCl4的空間結(jié)構(gòu)為________，其中Si的軌道雜化形式為__________________。
1．分子結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)系
2．物質(zhì)的溶解性比較答題模板
(1)“相似相溶”規(guī)律
規(guī)律 非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑
答題模板 ×××為極性分子(或×××為非極性分子)，×××為極性溶劑(或×××為非極性溶劑)，相似相溶
應(yīng)用舉例 O3比O2在水中溶解度大，原因：O3為極性分子，O2為非極性分子，H2O為極性溶劑，相似相溶
(2)氫鍵對溶解性的影響
規(guī)律 與水形成分子間氫鍵有利于溶質(zhì)在水中溶解；溶質(zhì)分子內(nèi)形成氫鍵時不利于溶質(zhì)在水中溶解
答題模板 ×××與H2O(或×××)分子間形成氫鍵
應(yīng)用舉例 ①NH3易溶于水而CH4難溶于水的原因：NH3為極性分子，且NH3和H2O分子間形成氫鍵，CH4為非極性分子且CH4和H2O分子間不能形成氫鍵； ②對羥基苯甲醛()在水中的溶解度略大于鄰羥基苯甲醛()的原因：鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵，而對羥基苯甲醛與水分子形成分子間氫鍵
(3)溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)對溶解性的影響
規(guī)律 如果溶質(zhì)與水發(fā)生化學反應(yīng)，可增大其溶解度
答題模板 ×××與水反應(yīng)，增大了×××的溶解度
應(yīng)用舉例 SO2易溶于水，原因：根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，SO2和H2O均為極性分子，且SO2與H2O反應(yīng)生成了H2SO3，增大了其溶解度
3.晶體類型與熔、沸點比較答題模板
(1)不同類型晶體熔、沸點比較
答題策略 不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：共價晶體>離子晶體>分子晶體
答題模板 ×××為×××晶體，而×××為×××晶體
應(yīng)用舉例 ①金剛石的熔點比NaCl高，原因是金剛石是共價晶體，而NaCl是離子晶體； ②SiO2的熔點比CO2高，原因是SiO2是共價晶體，而CO2是分子晶體； ③Na的氯化物的熔點比Si的氯化物的熔點高，理由是NaCl為離子晶體，而SiCl4為分子晶體
(2)同為分子晶體
答題策略 一般先氫鍵，后范德華力，最后分子的極性
答題模板 同為分子晶體，×××存在氫鍵，而×××僅存在較弱的范德華力
同為分子晶體，×××的相對分子質(zhì)量大，范德華力強，熔、沸點高
同為分子晶體，兩者的相對分子質(zhì)量相同(或相近)，×××的極性大，熔、沸點高
同為分子晶體，×××形成分子間氫鍵，而×××形成的則是分子內(nèi)氫鍵，形成分子間氫鍵會使熔、沸點增大
應(yīng)用舉例 ①NH3的沸點比PH3高，原因是同為分子晶體，NH3分子間存在較強的氫鍵，而PH3分子間僅有較弱的范德華力； ②CO2比CS2的熔、沸點低，其理由是同為分子晶體，CS2的相對分子質(zhì)量大，范德華力強，熔、沸點高； ③CO比N2的熔、沸點高，其理由是同為分子晶體，兩者相對分子質(zhì)量相同，CO的極性大，熔、沸點高； ④的沸點比高，原因是形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使熔、沸點高
(3)同為共價晶體
答題策略 看共價鍵的強弱，取決于鍵長，即成鍵原子半徑大小
答題模板 同為共價晶體，×××晶體的鍵長短，鍵能大，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點低，理由是晶體硅與SiC均屬于共價晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，故鍵能小，所以Si單質(zhì)比SiC熔點低
(4)同為離子晶體
答題策略 看離子鍵(或晶格能)的強弱，取決于陰、陽離子半徑的大小和所帶電荷數(shù)
答題模板 陰離子(或陽離子)電荷數(shù)相等，則看陰離子(或陽離子)半徑：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xn－(或Nn＋)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高
陰離子(或陽離子)電荷數(shù)不相等，陰離子半徑(或陽離子半徑)不相同：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xm－(或Nm＋)，Rn－(或Mn＋)電荷數(shù)大于Xm－(或Nm＋)，故×××晶體離子鍵強(或晶格能大)，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 ①ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，熔點較高的是ZnO，理由是同屬于離子晶體，O2－半徑小于S2－，故ZnO離子鍵強(或晶格能大)，熔點高； ②FeO的熔點小于Fe2O3的熔點，原因是同為離子晶體，F(xiàn)e2＋半徑比Fe3＋大，所帶電荷數(shù)也小于Fe3＋，F(xiàn)eO的晶格能比Fe2O3小，熔點低
(5)同為金屬晶體
答題策略 看金屬鍵的強弱，取決于金屬陽離子半徑和所帶電荷數(shù)
答題模板 陽離子電荷數(shù)相等，則看陽離子的半徑，如同主族金屬元素。 同為金屬晶體，Mn＋半徑小于Nn＋，故M晶體的金屬鍵強，熔、沸點高
陽離子電荷數(shù)不相等，陽離子半徑也不相等，如同周期金屬元素。 同為金屬晶體，Mm＋半徑小于Nn＋，Mm＋電荷數(shù)大于Nn＋，故M晶體的金屬鍵強，熔、沸點高
應(yīng)用舉例 ①K的熔、沸點小于Na，原因是同為金屬晶體，K＋的半徑大于Na＋，故Na的金屬鍵強，熔、沸點高； ②Mg的熔、沸點小于Al，原因是同為金屬晶體，Mg2＋的半徑大于Al3＋，Mg2＋所帶的電荷數(shù)小于Al3＋，故Al的金屬鍵強，熔、沸點高
[知識拓展]　晶格能
(1)定義：將1 mol離子晶體完全氣化為氣態(tài)陰、陽離子所吸收的能量。晶格能是反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)，可以用來衡量離子鍵的強弱，晶格能越大，離子鍵越強。
(2)影響因素：晶格能的大小與陰陽離子所帶電荷數(shù)、陰陽離子間的距離、離子晶體的結(jié)構(gòu)類型有關(guān)。離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，晶格能越大。
(3)對離子晶體性質(zhì)的影響：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。
(一)選擇題
1．碘單質(zhì)在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，這是因為(　　)
A．CCl4與I2相對分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對分子質(zhì)量相差較大
B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子
C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素
D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子
2．螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實驗事實能說明CaF2一定是離子晶體的是(　　)
A．CaF2難溶于水，其水溶液的導電性極弱
B．CaF2的熔點較高，硬度較大
C．CaF2固體不導電，但在熔融狀態(tài)下可以導電
D．CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小
3．(2024·山東淄博一模)關(guān)于C2H2、N2H2、H2O2、H2S2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，下列說法錯誤的是(　　)
A．熱穩(wěn)定性：H2O2＞H2S2
B．N2H2存在順反異構(gòu)現(xiàn)象
C．鍵角：C2H2＞N2H2＞H2S2＞H2O2
D．四種物質(zhì)中沸點最高的是H2O2
4．(2024·廣東湛江一模)硅與碳同主族，是構(gòu)成地殼的主要元素之一，下列說法正確的是(　　)
A．單質(zhì)硅和金剛石中的鍵能：Si—SiB．CH4和SiH4中C、Si化合價均為－4價
C．SiO2中Si原子的雜化方式為sp
D．碳化硅硬度很大，屬于分子晶體
(二)簡答題
5．ZnF2為離子化合物，ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，原因是________________________________。
6．尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是極性分子外，還有_____。
7．在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，原因是____________________。
8．硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，其中一層的結(jié)構(gòu)如圖所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在熱水中較大，原因是____________________________________________。
9．咖啡因?qū)χ袠猩窠?jīng)有興奮作用，其結(jié)構(gòu)簡式如圖。常溫下，咖啡因在水中的溶解度為2 g，加適量水楊酸鈉[C6H4(OH)(COONa)]可使其溶解度增大，其原因可能是_______________。
10．甘氨酸銅有順式和反式兩種同分異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)如圖。
甘氨酸銅中銅原子的雜化類型為________(填“sp3”或“dsp2”)；H2NCH2COO－能與Cu2＋形成穩(wěn)定的環(huán)狀化合物，其原因是_______________________________；
順式甘氨酸銅在水中溶解度遠大于反式甘氨酸銅，主要原因是_______________。
11．(2022·鄭州模擬)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料，其中一種同分異構(gòu)體為2,3-二氨基甲苯(B)，兩者中沸點較高的是________(填“A”或“B”)，原因是___________________。
12．鹵化鈉(NaX)和四鹵化鈦(TiX4)的熔點如圖所示，TiX4的熔點呈如圖變化趨勢的原因：_______________________________________________。
13．金屬錸的熔點高于錳，試從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋：_________________。
14．砷化鎵以第三代半導體著稱，熔點為1 230 ℃，具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。已知氮化硼與砷化鎵屬于同種晶體類型。則兩種晶體熔點較高的是________(填化學式)，其理由是___________________________________________________________。
15．鐵氧體也可使用沉淀法制備，制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等，已知氨的熔點：－77.8 ℃、沸點：－33.5 ℃，聯(lián)氨的熔點：2 ℃、沸點：113.5 ℃，解釋其熔、沸點高低的主要原因：________________________________________。
16．碳化硅(SiC)晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，但是碳化硅的熔點低于金剛石，原因是______________________________。
17．S位于元素周期表中第________族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點高的原因是__________________________________________________________，
H2O比H2Te沸點高的原因是________________________________。

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