高考化學(xué)分類解析(八)化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

1、高考化學(xué)分類解析(八)化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)考點闡釋1.理解離子鍵、共價鍵的涵義。理解極性鍵和非極性鍵。了解極性分子和非極性分子。了解分子間作用力，初步了解氫鍵。2.了解幾種晶體類型(離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體)及其性質(zhì)。會判斷晶體類型，會比較晶體熔點高低和硬度大小。試題類編(一)選擇題1.(2002年上海，7)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.金屬晶體的熔沸點均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體2.(2002年上海，2)下列表達(dá)方式錯誤的是C.硫離子的核外電子排布式1s22s63s23p4D.碳12原子C3.(2002年上海

2、春，17)若在宇宙飛船的太空實驗室(失重條件下)進(jìn)行以下實驗，其中最難完成的是A.將金粉和銅粉混合B.將牛奶加入水中混合C.蒸發(fā)食鹽水制取食鹽晶體D.用漏斗、濾紙過濾除去水中的泥沙4.(2001年上海，4)下列分子的電子式書寫正確的是 5.(2001年上海，6)下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是A.石英B.硫酸C.干冰D.食鹽第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物，可滿足人類1000年的能源需求。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠，每個籠可容納1個CH4或1個游離水分子。根據(jù)上述信息，完成67題。6.(2001年上海，8)下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分

3、子極性的描述正確的是A.兩種都是極性分子B.兩種都是非極性分子C.CH4是極性分子D.水是極性分子，CH4是非極性分子7.(2001年上海，9)若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離水分子填充，則天然氣水合物的平均組成可表示為A.CH4·14H2OB.CH4·8H2OC.CH4·7H2OD.CH4·6H2O8.(2001年廣東、河南，3)氮化硅(Si3N4)是一種新型的耐高溫耐磨材料，在工業(yè)上有廣泛用途，它屬于A.原子晶體B.分子晶體C.金屬晶體D.離子晶體9.(2000年全國，15)1999年曾報導(dǎo)合成和分離了含高能量的正離子N的化

4、合物N5AsF6，下列敘述錯誤的是A.N共有34個核外電子B.N中氮氮原子間以共用電子對結(jié)合C.化合物N5AsF6中As化合價為1D.化合物N5AsF6中F化合價為110.(2000年全國，3)下列廣告用語在科學(xué)性上沒有錯誤的是A.這種飲料中不含任何化學(xué)物質(zhì)B.這種蒸餾水絕對純凈，其中不含任何離子C.這種口服液含豐富的氮、磷、鋅等微量元素D.沒有水就沒有生命11.(2000年全國，11)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12.(2000年春，2)下列電子式中，正確的是13.(1999年全國，6

5、)關(guān)于晶體的下列說法正確的是A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低14.(1999年全國，7)下列各分子中所有原子都滿足最外層為8電子結(jié)構(gòu)的是A.BeCl2B.PCl3C.PCl5D.N215.(1999年上海，3)下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)分子式的是A.NH4NO3B.SiO2C.C6H5NO2D.Cu16.(1998年全國，5)下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是A.光氣(COCl2)B.六氟化硫C.二氟化氙D.三氟化硼17.(1998年全國，13)下列敘述

6、正確的是A.同主族金屬的原子半徑越大，熔點越高B.稀有氣體原子序數(shù)越大沸點越高C.分子間作用力越弱分子晶體的熔點越低D.同周期元素的原子半徑越小越易失去電子18.(1998年上海，3)下列電子式書寫錯誤的是19.(1996年全國，10)關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中，正確的是A.離子化合物可以含共價鍵B.共價化合物可能含離子鍵C.離子化合物中只含離子鍵D.共價化合物中不含離子鍵20.(1996年上海，3)下列電子式書寫錯誤的是21.(1996年上海，8)下列各組分子中，都屬于含極性鍵的非極性分子的是A.CO2、H2SB.C2H4、CH4C.Cl2、C2H2D.NH3、HCl22.(1996年上海，2)

7、下列過程中，共價鍵被破壞的是A.碘升華B.溴蒸氣被木炭吸附C.酒精溶于水D.HCl氣體溶于水23.(1995年全國，1、2、3)請分別比較小題中前后兩個值的大小。用A、B、C、D表示前者和后者的關(guān)系。N和Ne的原子半徑A.大于B.小于C.等于D.不能肯定F2和Br2的沸點A.大于B.小于C.等于D.不能肯定O和O的原子的核外電子數(shù)A.大于B.小于C.等于D.不能肯定24.(1995年上海，16)下列判斷不正確的是A.SO2具有可燃性B.H2SO4不是離子化合物C.芒硝是硫酸鹽D.CS2的電子式25.(1994年上海，6)下列電子式中，正確的是26.(1994年上海，13)下列各組物質(zhì)中，都是由

8、極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是A.CH4和Br2B.NH3和H2OC.H2S和CCl4D.CO2和HCl27.(1994年上海，12)下列各組物質(zhì)中，按熔點由低到高排列正確的是A.O2、I2、HgB.CO2、KCl、SiO2C.Na、K、RbD.SiC、NaCl、SO2(二)筆答題28.(2000年廣東，25)(1)下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖中，代表原子序數(shù)從1到10的元素的原子實(原子實是原子除去最外層電子后剩余的部分)，小黑點代表未用于形成共價鍵的最外層電子，短線代表價鍵，(示例：F2 )根據(jù)各圖表示的結(jié)構(gòu)特點，寫出該分子的化學(xué)式：A： B： C： D： (2)在分子的結(jié)構(gòu)式中，由一個原子提供成鍵電子對

9、而形成的共價鍵用“”表示，例如：硫酸 寫出三硝酸甘油酯的結(jié)構(gòu)式： 。29.(1999年全國，33)(1)中學(xué)教材上圖53表示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a×108cm，計算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 g·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晶體中就存在如右圖所示的缺陷：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。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計算該

10、晶體中Ni3與Ni2的離子數(shù)之比。30.(1998年全國，30)BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗，它是鍺酸鉍的簡稱。若知：在BGO中，鍺處于最高價態(tài)，在BGO中，鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)式中，這兩種氧化物所含的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨?1)鍺和鉍的元素符號分別是_和_。(2)BGO晶體的化學(xué)式是_。(3)BGO晶體中所含鉍的氧化物化學(xué)式是_。31.(1998年上海，27)a、b、c、d、e、f、g為七種由短周期元素

11、構(gòu)成的粒子，它們都有10個電子，其結(jié)構(gòu)特點如下：粒子代碼：abcdefg原子核數(shù)：單核 單核 雙核 多核 單核 多核 多核電荷數(shù)： 0 1 10210(單位電荷)其中b的離子半徑大于e的離子半徑；d是由極性鍵構(gòu)成的四原子極性分子；c與f可形成兩個共價型g分子。試寫出：(1)a粒子的核外電子排布式_。(2)b與e相應(yīng)元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較為：_ (用化學(xué)式表示)。(3)d溶于水的電離方程式_。(4)g粒子所構(gòu)成的晶體類型屬_。(5)c粒子是_，f粒子是_(用化學(xué)式表示)。答案解析(一)選擇題1.答案：C解析：原子晶體中一定不存在離子鍵。只要晶體中存在離子鍵，就一定是離子晶體，

12、但在離子內(nèi)部可能含有共價鍵。在常見的晶體類型中，只有金屬晶體的熔沸點差別最大，有熔沸點很高的鎢，也有常溫下為液態(tài)的汞。2.答案：C解析：硫離子的最外層電子是飽和的，應(yīng)為8，硫離子的核外電子排布式1s22s63s23p6。3.答案：D解析：此題為一物理與化學(xué)的綜合試題。粒子間都存在一定的作用力，所以，將金粉和銅粉混合或?qū)⑴Ｄ碳尤胨谢旌显诘厍蛏吓c在太空中一樣能完成。同樣地加熱，也能使分子克服分子間作用力而揮發(fā)，故C也能完成。上述實驗都與重力無關(guān)。但在過濾操作中，固體與液體的分離是在重力的作用下，液體流到低處來完成的，太空中沒有了重力，液體也就不會自動流下。4.答案：C解析：在書寫共價分子的電子式

13、時，應(yīng)注意兩點：一是各原子最外層的電子數(shù)必須標(biāo)出；二是要正確標(biāo)出共用電子對數(shù)目。A中N原子的最外層電子沒有全部標(biāo)出，B中氯原子的最外層電子沒有全部標(biāo)出，D中碳原子與氧原子間應(yīng)形成兩對共用電子對。5.答案：BC解析：石英為原子晶體，食鹽為離子晶體，硫酸和干冰為分子晶體。6.答案：D解析：水分子中的三個原子形成角形結(jié)構(gòu)，不對稱，為極性分子；CH4分子的空間構(gòu)型為正四面體型，屬于對稱結(jié)構(gòu)，為非極性分子。7.答案：B解析：解答此題要注意審題，由題意可知：8個籠中共有48個水分子，6個CH4分子。所以其平均組成為：CH4·8H2O。8.答案：A解析：耐高溫、耐磨是原子晶體的特點，故氮化硅(Si

14、3N4)是原子晶體。9.答案：C10.答案：D解析：解答本題要聯(lián)系實際，飲料中至少含有水，水就是一種化學(xué)物質(zhì)。且無論如何純凈的水都存在水的電離，都有H、OH；氮、磷是農(nóng)作物生長所必須的成分，而非口服液的成分；水在各種動植物中都占有相當(dāng)大的比重，所以沒有水就沒有生命。11.答案：C解析：食鹽熔化克服的是離子鍵，蔗糖熔化克服的是分子間作用力，故A選項錯誤。鈉發(fā)生狀態(tài)變化克服的是金屬鍵，而硫發(fā)生狀態(tài)變化克服的是分子間作用力，因此B選項也不正確。碘和干冰都是分子晶體，狀態(tài)改變克服的都是分子間作用力，故C選項符合題意。二氧化硅是原子晶體，熔化時克服的是共價鍵，而氧化鈉是離子晶體，熔化時克服的離子鍵，故D

15、選項也不合題意。12.答案：D解析：A中N2的電子式書寫不規(guī)范，正確的應(yīng)為： ：NN：；共價化合物中不能寫電荷符號，故C錯；復(fù)雜的離子的電子式必須有 且要寫出電荷符號。13.答案：A解析：金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的，不存在陰離子；金屬鎢的熔點高于原子晶體硅的熔點；分子晶體碘常溫下為固態(tài)，而汞為液態(tài)。14.答案：BD解析：分子中的原子是否滿足8電子結(jié)構(gòu)取決于兩個因素：一是該中性原子的最外層電子數(shù)；二是該原子在分子中形成的共價鍵數(shù)目。如果二者之和為8，則滿足8電子結(jié)構(gòu)。15.答案：C解析：本題考查了化學(xué)式的含義。在四大類晶體中，除了分子晶體中含有獨立的分子以外，其余幾種晶體都找不到獨立

16、的分子，此時化學(xué)式僅表示物質(zhì)中原子的最簡組成。16.答案：A解析：光氣的電子式為：因此分子中每個原子都能滿足8電子結(jié)構(gòu)。SF6中一個硫原子形成6對共用電子對，故S不能滿足8電子結(jié)構(gòu)；XeF2中，氙原子成鍵前已滿足8電子結(jié)構(gòu)，成鍵后又形成兩對共用電子對，故不能滿足8電子結(jié)構(gòu)；BF3分子中，B原子與F原子只形成了三對共用電子對，達(dá)不到8電子結(jié)構(gòu)。17.答案：BC解析：同主族金屬元素的原子半徑越大，構(gòu)成金屬晶體的金屬鍵越弱，則熔點越低；稀有氣體為單原子分子構(gòu)成的分子晶體，其相對分子質(zhì)量隨原子序數(shù)增大而增大，則熔沸點增高；分子間作用力越弱，分子晶體的熔點越低；同周期元素的原子半徑是隨原子序數(shù)增大從左到

17、右逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)。18.答案：B解析：以共價鍵形成的分子或離子中，如果能用電子式表示其結(jié)構(gòu)，則每個原子的最外層必滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(氫滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))。19.答案：AD解析：如NaOH這樣的離子化合物既含有離子鍵，又含有共價鍵。20.答案：A解析：CO2的電子式應(yīng)為21.答案：B解析：此題考查共價鍵的極性和分子的極性。A中，CO2結(jié)構(gòu)為O=C=O,H2S為所以都含極性鍵，但H2S是極性分子。子。故B為答案。C中，Cl2不含極性鍵；D中NH3為極性分子都不合題意。22.答案：D解析：HCl氣體溶于水，在水分子作用下，電離為H和Cl，原HCl分子中共價鍵破壞。

18、23.答案：B B C解析：由元素周期律：同周期元素從左至右原子半徑逐漸減小而至稀有氣體元素突然變大。故選B。由鹵素單質(zhì)的性質(zhì)遞變：鹵族元素單質(zhì)從上到下沸點升高，可知應(yīng)選B；或由晶體結(jié)構(gòu)知識：F2、Br2屬分子晶體，相對分子質(zhì)量大者分子間作用力大，沸點高；或由二者常溫狀態(tài)判斷：F2為氣態(tài)而Br2為液態(tài)，即Br2沸點高。由同位素的定義：同位素原子間質(zhì)子數(shù)相同(對原子來說即電子數(shù)相同)而中子數(shù)不同，故可確定選項。24.答案：A解析：SO2不可燃，如果繼續(xù)氧化必須在加熱時使用催化劑方可。25.答案：C26.答案：B解析：若從整個分子看，分子里電荷分布是對稱的，則這樣的分子為非極性分子。若整個分子的電

19、荷分布不對稱，則這樣的分子為極性分子。所以分子的極性與構(gòu)成的化學(xué)鍵及分子空間構(gòu)型都有關(guān)系，如上述NH3中NH為極性鍵，而分子構(gòu)型為三角錐型，為不對稱排列；H2O中HO也為極性鍵，分子構(gòu)型為為不對稱排列，所以它們都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子。27.答案：B解析：CO2為分子晶體，其分子間作用力很弱，具有較低熔點；KCl為離子晶體，其離子間存在較強(qiáng)的離子鍵，有較高熔點；SiO2為原子晶體，原子間用較強(qiáng)的共價鍵相結(jié)合，因而熔點很高，所以CO2、KCl、SiO2熔點符合題意。(二)筆答題28.答案：(1)A：NH3 B：HCN C：CO(NH2)2 D：BF3 解析：首先注意題給限制條件110號元素，然

20、后分析A結(jié)構(gòu)中，最外層有兩個未成鍵電子，且形成三個共價鍵，那么它最外層必然有5個電子，為N元素，另外三個為氫元素，則A的化學(xué)式為NH3，同理可分析出B、C、D的化學(xué)式分別為HCN、COHNH2)2和BF3，對三硝酸甘油酯的結(jié)構(gòu)式可借助硝基甲烷中硝基結(jié)構(gòu)寫出。29.答案：(1)g·cm3 (2)691(2)設(shè)1 mol Ni0.97 O中含Ni3x mol，Ni2(0.97x) mol根據(jù)電中性：3x mol2(0.97x) mol=2×1 molx=0.06Ni2為(0.97x) mol=0.91 mol離子數(shù)之比：Ni3Ni2=0.060.91=69130.答案：(1)G

21、e Bi (2)Bi4GeSO12或Bi4(GeO4)3 (3)Bi2O3解析：Ge與Si同族，鍺酸類似于原硅酸，其酸根的形式應(yīng)為GeO，N與Bi同主族，最外層有5個電子，形成三對共用電子對即達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，故在BGO中呈3價。所以BGO的化學(xué)式為Bi4(GeO4)3，鉍的氧化物分子式為Bi2O3。31.答案：(1)1s22s22p6 (2)NaOHMg(OH)2(3)NH3H2ONH3·H2ONHOH(4)分子晶體 (5)OH H3O命題趨向與應(yīng)試策略(一)重視基礎(chǔ) 形成知識規(guī)律1.化學(xué)鍵與物質(zhì)類別關(guān)系規(guī)律(1)只含非極性共價鍵的物質(zhì)：同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)，如：I2、N2、P4、

22、金剛石、晶體硅等。(2)只含有極性共價鍵的物質(zhì)：一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。(3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)：如：H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。(4)只含有離子鍵的物質(zhì)：活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如：Na2S、CsCl、K2O、NaH等。(5)既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。(6)由離子鍵、共價鍵、配位鍵構(gòu)成的物質(zhì)，如：NH4Cl等。(7)由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成但又不是強(qiáng)電解質(zhì)的物質(zhì)，如：HF。(8)只含有共價鍵而無范德華力的化合物，如：原子晶體SiO2、SiC等。(9)無化

23、學(xué)鍵的物質(zhì)：稀有氣體，如氬等。2.共價鍵的極性與分子極性關(guān)系規(guī)律共價鍵包括非極性鍵和極性鍵?；瘜W(xué)鍵有無極性，是相對共價鍵而言的，即共用電子對是否發(fā)生偏移。而共用電子對的偏移，又取決于成鍵原子吸引電子能力的大小。按上述推理歸納為：AA型，即相同元素原子間成鍵形成的是非極性鍵；AB型，即不同元素原子間成鍵形成的是極性鍵。分子是否存在極性，不能簡單地只看分子中的共價鍵是否有極性，而要看整個分子中的電荷分布是否均勻、對稱。根據(jù)組成分子的原子種類和數(shù)目的多少，可將分子分為單原子分子、雙原子分子和多原子分子，其各類分子極性的判斷依據(jù)是：(1)單原子分子：分子中不存在化學(xué)鍵，故沒有極性分子或非極性分子之說，

24、如He、Ne等。(2)雙原子分子：若含極性鍵，就是極性分子，如HCl、HBr等；若含非極性鍵，就是非極性分子，如O2、I2等。(3)以極性鍵結(jié)合的多原子分子，主要由分子中各鍵在空間的排列位置決定分子的極性。若分子中的電荷分布均勻，即排列位置對稱，則為非極性分子，如BF3、CH4等。若分子中的電荷分布不均勻，即排列位置不對稱，則為極性分子，如NH3、SO2等。3.物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律(1)不同晶體類型的物質(zhì)的熔沸點高低順序一般是：原子晶體離子晶體分子晶體。同一晶體類型的物質(zhì)，則晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)粒子間的作用越強(qiáng)，熔沸點越高。(2)原子晶體要比較共價鍵的強(qiáng)弱，一般地說，原子半徑越小，形成的共價鍵的鍵長

25、越短，鍵能越大，其晶體熔沸點越高。如熔點：金剛石碳化硅晶體硅。(3)離子晶體要比較離子鍵的強(qiáng)弱。一般地說，陰陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔沸點就越高，如熔點：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高，如：熔沸點：O2N2，HIHBrHCl。組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子極性越大，其熔沸點就越高，如熔沸點CON2。在同分異構(gòu)體中，一般地說，支鏈數(shù)越多，熔沸點越低，如沸點：正戊烷異戊烷新戊烷；同分異構(gòu)體的芳香烴及其衍生物，其熔沸點高低順序是鄰間對位化合物。(5)金屬晶體中金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越

26、多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔沸點就越高。(6)元素周期表中第A族鹵素的單質(zhì)(分子晶體)的熔沸點隨原子序數(shù)遞增而升高；第A族堿金屬元素的單質(zhì)(金屬晶體)的熔沸點隨原子序數(shù)的遞增而降低。(二)分析熱點 把握命題趨向高考對本部分內(nèi)容考查的熱點：一是化學(xué)鍵類型、分子極性的判斷，解此類題時的依據(jù)是有關(guān)的基本概念如共價鍵的概念，形成化學(xué)鍵元素性質(zhì)的差異大小，分子的空間構(gòu)型等，在分析解答過程中要注意問題的隱含性。如NH4Cl中存在共價鍵，全都是由非金屬原子構(gòu)成的，但是離子化合物存在離子鍵。二是分子結(jié)構(gòu)的確定，此類題目的特點是判斷常見分子、離子的電子式的書寫正誤，或是綜合化學(xué)鍵的知識考查分子的空間構(gòu)型及分子的形成方式。三是晶體結(jié)構(gòu)的確定及晶體物理性質(zhì)的比較，此類題在高考中的比重有增大的趨勢，難度也有所增加，對知識的要求比較細(xì)致深刻，應(yīng)用能力要求較高。主要考查一些常見單質(zhì)、化合物的晶體類型；判斷晶體中基本粒子間的作用力是離子鍵、共價鍵還是分子間作用力，從而確定晶體的熔點高低。其次就是課本上出現(xiàn)過的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。該類題目的特點：由物質(zhì)的性質(zhì)或粒子間的作用力確定晶體類型，依據(jù)比較晶體物理性質(zhì)(主要是：硬度、熔點、沸點等)