Question

用序号填空：
（1）有下列六种物质：①NaOH晶体②锗晶体③P₄O₆晶体④CaF₂晶体⑤硫（S₈）晶体⑥碳化硅晶体．其中属于离子晶体的是

 

，属于分子晶体的是

 

，属于原子晶体的是

 

．
（2）有下列分子：HCN、P₄、SO₃、PCl₃、BF₃，其中属于极性分子的是

 

．
（3）有下列分子或离子：SO₃、H₂O、SO₃^2-、CO₃^2-，其中VSEPR模型为平面三角形的是

 

，中心原子的杂化轨道类型属于sp³杂化的是

 

．
（4）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示），已知部分离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ?mol-1	786	715	3401

则KCl、MgO、CaO、TiN四种晶体的熔点从高到低的顺序是

 

．
其中MgO晶体中一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有

 

个．

Answer 1

考点：晶胞的计算,晶体熔沸点的比较,极性分子和非极性分子,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）由阴阳离子构成的晶体属于离子晶体，由分子构成的晶体属于分子晶体，由原子构成的晶体属于原子晶体，根据晶体的构成微粒判断晶体类型；
（2）对于ABn型分子，A原子的最外层电子，若完全成键，属于非极性分子，若不完全成键，则属于极性分子，对于其它的看正负电荷分布是否重合；
（3）VSEPR模型为平面三角形中心原子的价层电子对数是3；根据sp³杂化的中心原子的价层电子对的数目是4，据此判断；
（4）晶格能越大熔点越高；根据MgO晶胞的结构，可以确定一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的Mg²⁺有数目；

解答： 解：（1）①NaOH晶体是由钠离子和氢氧根离子构成的，为离子晶体；
  ②锗晶体是由金属锗离子和自由电子构成，为金属晶体；
③P₄O₆晶体是由P₄O₆分子构成的，为分子晶体；
④CaF₂晶体是由钙离子和氟离子构成的，为离子晶体；
⑤硫（S₈）晶体是由S₈分子构成的，为分子晶体；
⑥碳化硅晶体是由碳原子和硅原子构成的，且原子之间是通过共价键作用，为原子晶体；
所以属于离子晶体的是①④；属于分子晶体的是③⑤，属于原子晶体的是⑥，故答案为：①④；③⑤；⑥；
（2）HCN分子中分子不对称，电荷分布不均匀，为极性分子；P₄分子中P-P键为非极性键，所以分子为非极性分子；SO₃中S元素化合价为+6，S原子最外层6个电子全部成键，为非极性分子；PCl₃中P元素化合价为+3，P原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子；BF₃中B元素化合价为+3，B原子最外层3个电子全部成键，为非极性分子；故答案为：HCN、PCl₃；
（3）SO₃中S原子的价层电子对为

6

2

=3，VSEPR模型为平面三角形，中心原子的杂化方式为sp2杂化，H₂O中的O原子的价层电子对为

6+1×2

2

=4，VSEPR模型为正四面体，中心原子的杂化方式为sp3杂化，SO₃^2-中S原子的价层电子对为

6+2

2

=4，VSEPR模型为正四面体，中心原子的杂化方式为sp3杂化，CO₃^2-中C原子的价层电子对为

4+2

2

=3，VSEPR模型为平面三角形，中心原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：SO₃、CO₃^2-；H₂O、SO₃^2-；
（4）KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，TiN中离子都带3个单位电荷，MgO、CaO中离子都带2个单位电荷，KCl中离子都带1个单位电荷，离子半径Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔点TiN＞MgO＞CaO＞KCl；在MgO晶胞中Mg²⁺周围有六个O^2-，O^2-周围有六个Mg²⁺，根据晶胞的结构可以看出，如果以体心上一个Mg²⁺为究对象，和它最邻近且等距离的Mg²⁺分布在晶胞每个棱边中点上，共有12个，故答案为：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；  12；

点评：本题主要考查了晶体类型的判断、分子的空间构型、分子的极性、晶体的性质与晶体结构等知识，难度中等．