高考化學(xué)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》逐空突破系列：突破01 文字說理題之熔、沸點比較

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》文字說理題之熔、沸點比較【方法和規(guī)律】1、不同類型晶體熔、沸點的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體(2)金屬晶體的熔、沸點差別很大，如：鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低2、同種晶體類型熔、沸點的比較：比較晶體內(nèi)微粒之間相互作用力的大小(1)原子晶體：看共價鍵的強(qiáng)弱，取決于鍵長，即：成鍵原子半徑大小規(guī)律：原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大→熔沸點越高如：金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點逐漸降低(2)離子晶體：看離子鍵的強(qiáng)弱，取決于陰、陽離子半徑大小和所帶電荷數(shù)規(guī)律：衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大，離子間的作用力就越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點就越高如：熔點：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl②衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大(3)分子晶體：分子間作用力(一般先氫鍵后范德華力最后分子的極性)規(guī)律：①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常地高，如：H2O>H2Te>H2Se②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如：SnH4>GeH4>SiH4>CH4③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如：CO>N2④在同分異構(gòu)體中，一般支鏈越多，熔、沸點越低，如：正戊烷>異戊烷>新戊烷(4)金屬晶體：看金屬鍵的強(qiáng)弱，取決于金屬陽離子半徑和所帶電荷數(shù)，即：金屬原子的價電子數(shù)規(guī)律：金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點就越高如：熔、沸點：Na<Mg<Al【例題精講】不同類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：原子晶體>離子晶體>分子晶體答題模板×××為×××晶體，而×××晶體1金剛石的熔點比NaCl高，原因是：金剛石是原子晶體，而NaCl是離子晶體2SiO2的熔點比CO2高，原因是：SiO2是原子晶體，CO2而是分子晶體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(qiáng)，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4NH3的沸點比PH3高，原因是：同為分子晶體，NH3分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，而PH3分子間僅有較弱的范德華力5CO2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(qiáng)，熔沸點高6CO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7的沸點比高，原因是：形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大原子晶體答題策略看共價鍵的強(qiáng)弱，取決于鍵長；即：成鍵原子半徑大小答題模板同為原子晶體，×××晶體的鍵長短，鍵能大，熔沸點高8Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點低，理由是：晶體硅與SiC均屬于原子晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，故鍵能也低，所以SiC熔點低離子晶體答題策略看離子鍵(或晶格能)的強(qiáng)弱，取決于陰、陽離子半徑的大小和電荷數(shù)答題模板陰、陽離子電荷數(shù)相等，則看陰、陽離子半徑：同為離子晶體，Rn－(或Mn+)半徑小于Xn－(或Nn+)，故×××晶體晶格能大(離子鍵強(qiáng))，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×××晶體晶格能大(或離子鍵強(qiáng))，熔沸點高9ZnO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晶格能大(或離子鍵強(qiáng))，熔點高10FeO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小金屬晶體答題策略看金屬鍵的強(qiáng)弱，取決于金屬陽離子半徑和所帶電荷數(shù)，即：金屬原子的價電子數(shù)答題模板陽離子電荷數(shù)相等，則看陽離子的半徑：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(qiáng)，熔、沸點高陽離子電荷數(shù)不相等，陽離子半徑也不相等：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(qiáng)，熔、沸點高11K的熔沸點小于Na，原因是：同為金屬晶體，K+的半徑大于Na+，故金屬鍵Na的強(qiáng)，熔沸點也高12Mg的熔沸點小于Al，原因是：同為金屬晶體，Mg2+的半徑大于Al3+，Mg2+的陽離子所帶的電荷數(shù)小于Al3+，故金屬鍵Al的強(qiáng)，熔沸點也高【真題感悟】1、[2019·全國卷Ⅰ·節(jié)選]一些氧化物的熔點如表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點差異的原因______________________________________________________________________________________________________________________________________2、[2019·全國卷Ⅱ·節(jié)選]AsH3沸點比NH3的________(填“高”或“低”)，其判斷理由是____________________3、[2019·全國卷Ⅲ·節(jié)選]苯胺()的晶體類型是____________。苯胺與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(－5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(－95.0℃)、沸點(110.6℃)，原因是______________________________________4、[2018·全國卷Ⅱ·節(jié)選]如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為______________________________________________5、[2018·海南卷·節(jié)選]H2S的沸點比水低的主要原因是__________________________________________6、[2017·全國卷Ⅰ·節(jié)選]K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是_______________________________________________________________________7、[2017·全國卷Ⅲ·節(jié)選]在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為________________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________8、[2017·江蘇卷·節(jié)選]乙醇的沸點高于丙酮()，這是因為_____________________________9、[2017·海南卷·節(jié)選]SiX4的沸點依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_____________________________10、[2016·全國卷Ⅰ·節(jié)選]比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因_________________________________________________________________________________________________________________GeCl4GeBr4GeI4熔點/℃?49.526146沸點/℃83.1186約40011、[2016·全國卷Ⅱ·節(jié)選]氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______________________12、[2016·全國卷Ⅲ·節(jié)選]GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，其原因是__________________13、[2016·四川卷·節(jié)選]H2O的沸點低于與其組成相似的H2S的氫化物，其原因是14、[2015·全國卷Ⅱ·節(jié)選]單質(zhì)氧有兩種同素異形體，其中沸點高的是________(填分子式)，原因是_______________________________________________________【題組集訓(xùn)】1、FeF3具有較高的熔點(熔點高于1000℃)，其化學(xué)鍵類型是________，F(xiàn)eBr3的相對分子質(zhì)量大于FeF3，但其熔點只有200℃，原因是______________________________________2、已知：K2O的熔點為770℃，Na2O的熔點為1275℃，二者的晶體類型均為____________，K2O的熔點低于Na2O的原因是__________________________________3、已知MgO與NiO的晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Mg2＋和Ni2＋的離子半徑分別為66pm和69pm。則熔點：MgO________NiO(填“>”“<”或“＝”)，理由是___________________________________________________4、金屬錸的熔點高于錳，試從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋：________________________________________________________________________________________________________________________5、Cu2O與Cu2S比較，熔點較高的是__________，原因是______________________________________________________________________________________________________6、砷化鎵以第三代半導(dǎo)體著稱，熔點為1230℃，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(xué)式)，其理由是_____________________________________________________________________________________________________7、判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序，并說明原因：______________________________________________________________________________________________8、人工氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似，如圖所示。該晶體的熔點高于NaCl晶體的熔點，其原因是_____________________________________________________________________________________________________9、NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiO________FeO(填“<”或“>”)，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________10、乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高很多，原因是_________________________11、鈣和鐵都是第四周期元素，且原子的最外層電子數(shù)相同，為什么鐵的熔沸點遠(yuǎn)大于鈣？______________________________________________________________________12、鐵氧體也可使用沉淀法，制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等弱堿，已知氨(NH3熔點：－77.8℃、沸點：－33.5℃)，聯(lián)氨(N2H4熔點：2℃、沸點：113.5℃)，解釋其熔沸點高低的主要原因__________________________________________________________________________________________________13、氨是一種易液化的氣體，請簡述其易液化的原因：_________________________________________________14、草酸與正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相對分子質(zhì)量相差2，二者的熔點分別為101℃、－7.9℃，導(dǎo)致這種差異的最主要原因可能是__________________________________________________________________________15、鈦與鹵素形成的化合物熔沸點如下表所示：TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃－24.138.3155沸點/℃136.5233.5377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔點和沸點呈現(xiàn)一定變化規(guī)律的原因是________________________________________________________________________________________________________________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、已知CoCl2的熔點為86℃，易溶于水，則CoCl2是__________晶體。又知CoO的熔點是1935℃，CoS的熔點是1135℃，試分析CoO的熔點較高的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________18、HCHO分子的立體構(gòu)型為________形，它加成產(chǎn)物的熔、沸點比CH4的熔、沸點高，其主要原因是(須指明加成產(chǎn)物是何物質(zhì))______________________________________19、S位于周期表中第________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_______________________________________________________________________________________20、有一類組成最簡單的有機(jī)硅化合物叫硅烷。硅烷的沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是_______________________________________。21、納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個實例如下圖所示。化合物乙的沸點明顯高于化合物甲，主要原因是______________________________22、鈦比鋼輕，比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是________________________________23、Si3N4和C3N4中硬度較高的是__________，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________【《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》文字說理題之熔、沸點比較】答案【真題感悟】1、Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能：MgO>Li2O。分子間作用力(分子量)：P4O6>SO22、低NH3分子間存在氫鍵3、分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵4、S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)5、水分子間能夠形成氫鍵，增加了水分子間的作用力6、K原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱7、H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力大8、乙醇分子間存在氫鍵9、均為分子晶體，范德華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大10、GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)11、高于氨分子間可形成氫鍵12、GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體13、H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵14、O3O3相對分子質(zhì)量較大且是極性分子，范德華力較大【題組集訓(xùn)】1、離子鍵FeF3為離子晶體，F(xiàn)eBr3的化學(xué)鍵以共價鍵為主，屬于分子晶體2、離子晶體K＋的半徑大于Na＋，K2O的晶格能小于Na2O的3、＞Mg2＋半徑比Ni2＋小，MgO的晶格能比NiO大4、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(dǎo)，所以錸中的金屬鍵更強(qiáng)，熔點更高5、Cu2O兩物質(zhì)均為離子化合物，且離子帶電荷數(shù)相同，O2－半徑小于S2－，所