微专题7 晶体熔、沸点高低的比较
1.不同类型晶体熔、沸点高低比较
(1)比较晶体熔、沸点时,首先应该明确晶体的类型,因为不同晶体的粒子间作用力不同,影响晶体熔、沸点的因素不同。
(2)一般来说,熔沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊,有的很高,如钨、铂等;有的很低,如汞、铯等。
2.同一类型晶体熔、沸点高低比较
(1)共价晶体
比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。一般来说,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越牢固,晶体的熔、沸点越高。例如,在金刚石、碳化硅、晶体硅中,原子半径C
C—Si键>Si—Si键,故熔、沸点:金刚石>碳化硅>晶体硅。又如,键长:Si—Si键>Si—O键>C—C键,熔、沸点:金刚石>二氧化硅>晶体硅。
(2)离子晶体
离子晶体熔、沸点的高低取决于晶格能的大小。一般来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子核间距越小,晶格能越大,晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
(3)金属晶体
金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。一般来说,金属阳离子的半径越小,所带电荷数越多,金属阳离子与“自由电子”之间的静电作用越强,金属键越强,熔、沸点越高。如熔、沸点:Na1.下列说法不正确的是 ( )
A.沸点:PH3B.熔点:NaF>MgF2>AlF3
C.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
D.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
2.(2023·张家口期末)下列相关物质熔点排序错误的是 ( )
A.SiCl4>SiO2 B.正戊烷>新戊烷
C.Rb>Cs D.MgO>NaCl
3.(2023·四川科学城一中高二期中)下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是 ( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B.>
C.MgO>H2O>O2>Br2
D.金刚石>生铁>纯铁>钠
4.根据表格数据回答下列有关问题:
(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的核间距离和晶格能如下表所示:
NaBr NaCl MgO
离子的核间距/pm 290 276 205
晶格能/kJ·mol-1 787 3 890
①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能 (填“大”或“小”),主要原因是 。
②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大,主要原因是 。
③NaBr、NaCl和MgO晶体中,熔点最高的是 。
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因:
。
(3)NaF的熔点 (填“>”“<”或“=”)的熔点,其原因是 。
微专题7 晶体熔、沸点高低的比较
迁移应用
1.B [由于H2O、NH3分子之间存在氢键,使物质的熔、沸点升高,而且常温下H2O为液态,NH3为气态,所以沸点:H2O>NH3,A正确;离子半径Na+>Mg2+>Al3+,离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大,熔点越高,则熔点:AlF3>MgF2>NaF,B错误;金刚石、碳化硅、晶体硅都为共价晶体,由于共价键的键长C—C键碳化硅>晶体硅,C正确;NaF、NaCl、NaBr都是离子晶体,由于离子半径F-NaCl>NaBr,D正确。]
2.A [SiCl4属于分子晶体,SiO2属于共价晶体,SiO2比SiCl4熔点高,A符合题意;正戊烷和新戊烷属于碳原子数均为5的烷烃,正戊烷结构中无支链,新戊烷结构中含两个支链,支链越多熔点越低,故新戊烷熔点低于正戊烷,B不符合题意;Rb和Cs均属于碱金属元素,熔点随原子序数增加而降低,故Rb熔点高于Cs,C不符合题意;MgO和NaCl均属于离子晶体,由于Mg2+半径小于Na+,O2-半径小于Cl-,且MgO中离子所带电荷比NaCl中离子所带电荷多,MgO的熔点高于NaCl,D不符合题意。]
3.B [比较物质的熔沸点先判断物质所属晶体类别,再具体分析,一般有共价晶体>离子晶体>分子晶体。四种物质均是共价晶体,共价晶体的熔沸点取决于原子半径的大小,半径越大,熔沸点越小,故熔沸点碳化硅大于晶体硅,A错误;取代基在对位形成分子间氢键,使分子熔沸点变大;取代基在邻位,形成分子内氢键,使分子熔沸点降低,故B正确;离子晶体的沸点大于分子晶体,分子晶体的熔沸点取决于相对分子质量和氢键,故溴单质的沸点大于氧气,C错误;金刚石是共价晶体,金属晶体的熔沸点取决于原子半径,合金的熔沸点一般小于纯金属,所以熔、沸点生铁低于纯铁,故D错误。]
4.(1)①小 NaBr比NaCl离子的核间距大 ②氧化镁晶体中的阴、阳离子所带的电荷数多,并且离子的核间距小 ③MgO
(2)高 O2-半径小于S2-的半径, Cu2O的离子键强于Cu2S的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高 (3)> 两者均为离子晶体,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低(共11张PPT)
微专题 晶体熔、沸点高低的比较
第 章 不同聚集状态的物质与性质
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1.不同类型晶体熔、沸点高低比较
(1)比较晶体熔、沸点时，首先应该明确晶体的类型，因为不同晶体的粒子间作用力不同，影响晶体熔、沸点的因素不同。
(2)一般来说，熔沸点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊，有的很高，如钨、铂等；有的很低，如汞、铯等。
2.同一类型晶体熔、沸点高低比较
(1)共价晶体
比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。一般来说，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。例如，在金刚石、碳化硅、晶体硅中，原子半径C(2)离子晶体
离子晶体熔、沸点的高低取决于晶格能的大小。一般来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距越小，晶格能越大，晶体的熔、沸点一般越高。如熔、沸点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
(3)金属晶体
金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。一般来说，金属阳离子的半径越小，所带电荷数越多，金属阳离子与“自由电子”之间的静电作用越强，金属键越强，熔、沸点越高。如熔、沸点：Na1.下列说法不正确的是( )
A.沸点：PH3＜NH3＜H2O B.熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
C.硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 D.晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
B
解析 由于H2O、NH3分子之间存在氢键，使物质的熔、沸点升高，而且常温下H2O为液态，NH3为气态，所以沸点：H2O＞NH3，A正确；离子半径Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，熔点越高，则熔点：AlF3>MgF2>NaF，B错误；金刚石、碳化硅、晶体硅都为共价晶体，由于共价键的键长C—C键＜Si—C键＜Si—Si键，所以硬度由大到小的顺序为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C正确；NaF、NaCl、NaBr都是离子晶体，由于离子半径F－＜Cl－＜Br－，所以晶格能由大到小的顺序是NaF＞NaCl＞NaBr，D正确。
2.(2023·张家口期末)下列相关物质熔点排序错误的是( )
A.SiCl4>SiO2 B.正戊烷>新戊烷 C.Rb>Cs D.MgO>NaCl
解析 SiCl4属于分子晶体，SiO2属于共价晶体，SiO2比SiCl4熔点高，A符合题意；正戊烷和新戊烷属于碳原子数均为5的烷烃，正戊烷结构中无支链，新戊烷结构中含两个支链，支链越多熔点越低，故新戊烷熔点低于正戊烷，B不符合题意；Rb和Cs均属于碱金属元素，熔点随原子序数增加而降低，故Rb熔点高于Cs，C不符合题意；MgO和NaCl均属于离子晶体，由于Mg2＋半径小于Na＋，O2－半径小于Cl－，且MgO中离子所带电荷比NaCl中离子所带电荷多，MgO的熔点高于NaCl，D不符合题意。
A
B
解析 比较物质的熔沸点先判断物质所属晶体类别，再具体分析，一般有共价晶体>离子晶体>分子晶体。四种物质均是共价晶体，共价晶体的熔沸点取决于原子半径的大小，半径越大，熔沸点越小，故熔沸点碳化硅大于晶体硅，A错误；取代基在对位形成分子间氢键，使分子熔沸点变大；取代基在邻位，形成分子内氢键，使分子熔沸点降低，故B正确；离子晶体的沸点大于分子晶体，分子晶体的熔沸点取决于相对分子质量和氢键，故溴单质的沸点大于氧气，C错误；金刚石是共价晶体，金属晶体的熔沸点取决于原子半径，合金的熔沸点一般小于纯金属，所以熔、沸点生铁低于纯铁，故D错误。
4.根据表格数据回答下列有关问题：
(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的核间距离和晶格能如下表所示：
NaBr NaCl MgO
离子的核间距/pm 290 276 205
晶格能/kJ·mol－1 787 3 890
①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是___________________________________________________________________。
②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是___________________________
___________________________________________________________________。
③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是____________。
小
NaBr比NaCl离子的核间距大
氧化镁晶体中的阴、阳离子所带的电荷数多，并且离子的核间距小
MgO
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的________(填“高”或“低”)，请解释原因：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
高
O2－半径小于S2－的半径， Cu2O的离子键强于Cu2S的离子键，所以Cu2O的熔点比Cu2S的高
＞
两者均为离子晶体，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低