規(guī)范答題(六)共價晶體和分子晶體類型的判斷與解釋[例]回答下列問題(1)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該化合物的化學(xué)式為,該晶體的類型是,原因是

。

(2)鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物。-40℃時,F2與冰反應(yīng)生成HOF和HF。常溫常壓下,HOF為無色氣體,固態(tài)HOF的晶體類型為,原因是

。

答案(1)SiP2共價晶體Si與P通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(2)分子晶體常溫、常壓下,HOF為無色氣體,說明其沸點(diǎn)低,符合分子晶體性質(zhì)特征解析(1)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),Si原子位于頂角與面心,Si原子個數(shù)=8×18+6×12=4,P原子位于晶胞體內(nèi),共8個,故該化合物的化學(xué)式為SiP分子晶體、共價晶體的判斷方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間作用力判斷晶體類型構(gòu)成粒子粒子間作用力共價晶體原子共價鍵分子晶體分子(稀有氣體為原子)分子間作用力(2)依據(jù)物質(zhì)的類別判斷①常見的共價晶體有:金剛石、晶體硼、晶體鍺等單質(zhì):SiO2、SiC、BN、AlN、Si3N4等化合物。②部分非金屬單質(zhì)(金剛石、石墨、晶體硅、晶體鍺、晶體硼、灰錫等除外)、所有非金屬氫化物、部分非金屬氧化物、稀有氣體、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物都是分子晶體。(3)依據(jù)物理性質(zhì)判斷晶體類型共價晶體分子晶體熔、沸點(diǎn)高(一般高于1000℃)低(常在幾百攝氏度以下)導(dǎo)電性多數(shù)不導(dǎo)電,但晶體硅、鍺為半導(dǎo)體不導(dǎo)電,但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電硬度大小,且質(zhì)脆1.按要求填空:(1)Sn為第ⅣA族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4,常溫常壓下SnCl4為無色液體,其固體的晶體類型為。

(2)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為。

答案(1)分子晶體(2)共價晶體解析(1)常溫下SnCl4為液體,其熔點(diǎn)較低,故SnCl4為分子晶體。(2)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,熔點(diǎn)較高,其是以共價鍵結(jié)合形成的共價晶體。2.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種,參考下表數(shù)據(jù)。金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)(K)>382316832573沸點(diǎn)(K)510026282823硬度107.09.5(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷晶體硼的晶體類型屬于晶體;原因是

。

(2)請解釋金剛石的熔沸點(diǎn)高于晶體硅的原因

。

答案(1)共價由表中數(shù)據(jù)可以看出晶體硼的熔、沸點(diǎn)、硬度都符合典型的共價晶體性質(zhì)特征(2)C—C鍵長比Si—Si鍵長短,所以C—C鍵能比Si—Si鍵能大,熔化或汽化所需要的能量多,所以金剛石的熔、沸點(diǎn)比晶體硅高3.(1)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷固態(tài)CrO2Cl2屬于晶體(填晶體類型);是(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)已知熔融的BeCl2不導(dǎo)電,則BeCl2屬于晶體,中心原子的雜化類型為。

(3)SeO2在315℃時升華,蒸氣中存在二聚態(tài)的SeO2,紅外研究表明,二聚態(tài)的SeO2結(jié)構(gòu)中存在四元環(huán),寫出該二聚態(tài)的結(jié)構(gòu)式;SeO2屬于晶體,其熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于SO2的理由是

。

(4)Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于晶體(填晶體類型)。

(5)CO2在高溫高壓下所形成的晶體的晶胞如圖所示。則該晶體的類型屬于晶體,原因是

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(6)灰錫的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示)與金剛石相似,則灰錫屬于晶體(填晶體類型)。若該晶體的密度為ρg·cm-3,已知錫的相對原子質(zhì)量為b,以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的邊長a=nm。(只要求列算式,不必計算出數(shù)值)

答案(1)分子非極性(2)分子sp雜化(3)