3、金属一般可形成金属晶体
[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).
(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键
(C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键
[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键,而离子化合物中还可能含共价键。答案 A、D
[巩固]下列叙述正确的是
A. P4和NO2都是共价化合物
B. CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子
C. 在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
D. 甲烷的结构式:
,是对称的平面结构,所以是非极性分子
答案:C
题型二:各类晶体物理性质(如溶沸点、硬度)比较
[例3]下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )
A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na
K Rb D、SiC
NaCl SO2
[点拨]物质的熔点一般与其晶体类型有关,原子晶体最高,离子晶体(金属晶体)次之,分子晶体最低,应注意汞常温液态选B
[例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是
A. ①③②
B. ②③①
C. ③①②
D. ②①③
[解析]由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的原子半径大于碳原子,所以键的强弱顺序为C-C>C-Si>Si-Si,熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。本题正确答案为A。
[题型三]成键原子最外层8电子结构判断,离子化合物、共价化合物电子式书写判断
[例5] 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A、光气(COCl2) B、六氟化硫
C、二氟化氙 D、三氟化硼
[解析]光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构,硫最外层6个电子,氙最外层已有8个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8,硼最外层3个电子,分别与氟形成3个共价单键后,最外层只有6个电子。
[题型四]根据粒子、晶体的空间结构推断化学式,将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用。
[例6]第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类
1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成第1、2题:
(1).下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A
两种都是极性分子
B 两种都是非极性分子
C
CH4是极性分子,H2O是非极性分子 D H2O是极性分子,CH4是非极性分子
(2).若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
ACH4·14H2O B CH4·8H2O C CH4·(23/3)H2O D CH4·6H2O
[点拨]晶体中8个笼只有6个容纳CH4分子,另外2个笼被水分子填充,推出8个笼共有6个甲烷分子,46+2=48个水分子。答案(1)D(2)B
[例7]⑴中学化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
⑵天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
图4-1
















[解析]晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”,具体如下:①处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞;②处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞;③处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞;④处于内部的1个离子,则完全属于该晶胞,该离子数目为1。要确定NiO的密度,就应确定单位体积中NiO分子的个数,再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量,最后求出密度。本题解答如下:
⑴如图4-5所示,以立方体作为计算单元,此结构中含有
Ni2+-O2-离子数为:4×
=
(个),所以1molNiO晶体中应含有
此结构的数目为6.02×1023÷
=12.04×1023(个),又因一个此结构的体积为(a×10-8cm)3,所以1molNiO的体积应为12.04×1023×(a×10-8cm)3,NiO的摩尔质量为74.7g/mol,所以NiO晶体的密度为

⑵解法一(列方程):设1molNi0.97O中含Ni3+为xmol,Ni2+为ymol,则得
x+y=0.97 (Ni原子个数守恒)
3x+2y=2 (电荷守恒)
解得x=0.06,y=0.91,故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91
解法二(十字交叉):由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97,则有

Ni3+ 3
0.06/0.97

2/0.97
Ni2+ 2
0.91/0.97
故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。