2018-2019版高中化學(xué) 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 第四單元 分子間作用力 分子晶體 第2課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修3.docx
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第四單元 分子間作用力 分子晶體 第2課時(shí) 分子晶體 混合晶體 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.熟知分子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及常見的分子晶體。2.能夠從范德華力、氫鍵的特征,分析理解分子晶體的物理特性。3.了解石墨晶體的結(jié)構(gòu),會(huì)比較不同類型的晶體熔、沸點(diǎn)。 一、分子晶體 1.概念及微粒間的作用 (1)概念:分子間通過分子間作用力相結(jié)合形成的晶體叫分子晶體。 (2)微粒間的作用:分子晶體中相鄰分子之間以分子間作用力相互吸引。 2.典型分子晶體的結(jié)構(gòu)特征 (1)構(gòu)成干冰晶體的結(jié)構(gòu)微粒是CO2分子,微粒間的相互作用力是范德華力。 (2)從結(jié)構(gòu)模型可以看出:干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)——每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體,在六個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。每個(gè)CO2分子周圍,離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個(gè)。每個(gè)晶胞中有4個(gè)CO2分子。 3.分子晶體的物理特性 分子晶體中的微粒間是以范德華力或范德華力和氫鍵而形成的晶體,因此,分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低,密度較小,硬度較小,較易熔化和揮發(fā)。 (1)常見的分子晶體 ①所有非金屬氫化物:H2O、NH3、CH4、H2S等; ②多數(shù)非金屬單質(zhì):鹵素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、紅磷、硫、稀有氣體(固態(tài))等; ③多數(shù)非金屬氧化物:CO2、SO2、SO3、P2O5等; ④幾乎所有的酸:H2SO4、CH3COOH、H3PO4等; ⑤絕大多數(shù)有機(jī)物:乙醇、蔗糖等。 (2)分子晶體的性質(zhì) ①分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),較小的硬度、較強(qiáng)的揮發(fā)性。 ②分子晶體在固態(tài)、熔融時(shí)均不導(dǎo)電。 ③不同分子晶體在溶解度上存在較大差別,并且同一分子晶體在不同的溶劑中溶解度也有較大差別。 提醒 (1)稀有氣體固態(tài)時(shí)形成分子晶體,微粒之間只存在分子間作用力,分子內(nèi)不存在化學(xué)鍵。 (2)分子晶體汽化或熔融時(shí),克服分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵。 例1 根據(jù)下列性質(zhì)判斷所描述的物質(zhì)可能屬于分子晶體的是( ) A.熔點(diǎn)1070℃,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電 B.熔點(diǎn)1128℃,沸點(diǎn)4446℃,硬度很大 C.熔點(diǎn)10.31℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電 D.熔點(diǎn)97.81℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97gcm-3 答案 C 解析 A項(xiàng),熔點(diǎn)1 070 ℃,熔點(diǎn)高,不符合分子晶體的特點(diǎn),錯(cuò)誤;B項(xiàng),熔點(diǎn)1 128 ℃,沸點(diǎn)4 446 ℃,硬度很大,屬于離子晶體或原子晶體或金屬晶體的特點(diǎn),分子晶體分子間只存在分子間作用力,熔、沸點(diǎn)低,錯(cuò)誤;C項(xiàng),熔點(diǎn)10.31 ℃,熔點(diǎn)低,符合分子晶體的熔點(diǎn)特點(diǎn),液態(tài)不導(dǎo)電,只存在分子,水溶液能導(dǎo)電,溶于水后,分子被水分子離解成自由移動(dòng)的離子,如CH3COOHCH3COO-+H+,有自由移動(dòng)的離子,就能導(dǎo)電,正確;D項(xiàng),熔點(diǎn)97.81 ℃,質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0.97 gcm-3,是金屬鈉的物理性質(zhì),金屬鈉屬于金屬晶體,錯(cuò)誤。 例2 甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是( ) A.甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子 B.晶體中1個(gè)CH4分子有12個(gè)緊鄰的CH4分子 C.甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵 D.1個(gè)CH4晶胞中含有8個(gè)CH4分子 答案 B 解析 題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個(gè)甲烷分子,并不是1個(gè)C原子,A錯(cuò)誤;由甲烷晶胞分析,位于晶胞的頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有3個(gè),而這3個(gè)甲烷分子在晶胞的面上,因此每個(gè)都被2個(gè)晶胞共用,故與1個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為38=12,B正確;甲烷晶體是分子晶體,熔化時(shí)克服范德華力,C錯(cuò)誤;甲烷晶胞屬于面心立方晶胞,該晶胞中甲烷分子的個(gè)數(shù)為8+6=4,D錯(cuò)誤。 例3 下列物質(zhì),按沸點(diǎn)降低順序排列的一組是( ) A.HF、HCl、HBr、HI B.F2、Cl2、Br2、I2 C.H2O、H2S、H2Se、H2Te D.CI4、CBr4、CCl4、CF4 答案 D 解析 A、C中HF和H2O分子間含有氫鍵,沸點(diǎn)反常;對(duì)結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),B中沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大;D中沸點(diǎn)依次降低。 二、混合晶體——石墨 下圖分別是石墨的二維平面結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、層內(nèi)的π鍵結(jié)構(gòu)示意圖。 回答下列問題: 1.在石墨晶體中,同層的碳原子以3個(gè)共價(jià)鍵與另外三個(gè)碳原子相連。六個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上形成了正六邊形的環(huán),伸展成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 2.在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)2p軌道,并含有一個(gè)未成對(duì)電子形成π鍵。電子比較自由,相當(dāng)于金屬中的自由電子,所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電,這正是金屬晶體的特征。 3.石墨晶體中網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)以范德華力結(jié)合形成層狀的結(jié)構(gòu),距離較大,結(jié)合力較弱,層與層間可以相對(duì)滑動(dòng),使之具有潤(rùn)滑性。 石墨晶體中既存在共價(jià)鍵,還存在范德華力,不能簡(jiǎn)單地歸屬于任何一種晶體,所以石墨是一種混合晶體。 例4 碳元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖: 回答下列問題: (1)C60屬于________晶體,石墨屬于________晶體。 (2)在金剛石晶體中,碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為________________。 (3)石墨晶體中,層內(nèi)C—C鍵的鍵長(zhǎng)為142pm,而金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為154pm。推測(cè)金剛石的熔點(diǎn)________(填“>”“<”或“=”)石墨的熔點(diǎn)。 答案 (1)分子 混合 (2)1∶2 (3)< 解析 (1)C60中構(gòu)成微粒是分子,所以屬于分子晶體;石墨晶體有共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力,所以石墨屬于混合晶體。 (2)金剛石晶體中每個(gè)碳原子平均擁有的化學(xué)鍵數(shù)為4=2,則碳原子數(shù)與化學(xué)鍵數(shù)之比為1∶2。 (3)石墨中的C—C鍵比金剛石中的C—C鍵鍵長(zhǎng)短,鍵能大,故石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。 方法規(guī)律——金剛石與石墨比較 晶體 金剛石 石墨 碳原子成鍵數(shù) 4 3 有無未成對(duì)價(jià)電子 無 有 最小環(huán)碳原子個(gè)數(shù) 6 6 含有1molC的晶體中所含化學(xué)鍵數(shù)目 2mol 1.5mol 1.分子晶體具有某些特征的本質(zhì)原因是( ) A.組成晶體的基本微粒是分子 B.熔融時(shí)不導(dǎo)電 C.基本構(gòu)成微粒間以分子間作用力相結(jié)合 D.熔點(diǎn)一般比較低 答案 C 解析 分子晶體相對(duì)于其他晶體來說,熔、沸點(diǎn)較低,硬度較小,本質(zhì)原因是其基本構(gòu)成微粒間的相互作用——范德華力及氫鍵相對(duì)于化學(xué)鍵來說比較弱。 2.根據(jù)下列各物質(zhì)的物理性質(zhì),判斷其固態(tài)肯定不屬于分子晶體的是( ) ①溴化鋁(無色晶體,熔點(diǎn)98℃,熔融態(tài)不導(dǎo)電) ②碳化鋁(黃色晶體,熔點(diǎn)2200℃,熔融態(tài)不導(dǎo)電) ③氟化鋁(無色晶體,熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了相同的作用力) ④五氟化釩(無色晶體,熔點(diǎn)19.5℃,易溶于乙醇) A.①②B.③④C.②③D.①④ 答案 C 解析 溴化鋁,無色晶體,熔點(diǎn)98℃,熔融態(tài)不導(dǎo)電,具有分子晶體的性質(zhì),屬于分子晶體,故①不選;碳化鋁,黃色晶體,熔點(diǎn)2200℃,熔融態(tài)不導(dǎo)電,應(yīng)為原子晶體,故②選;氟化鋁,無色晶體,熔融時(shí)或溶于水時(shí)破壞了相同的作用力,說明破壞的是離子鍵,應(yīng)為離子晶體,故③選;五氟化釩,無色晶體,熔點(diǎn)19.5℃,易溶于乙醇中,具有分子晶體的性質(zhì),屬于分子晶體,故④不選。 3.SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,對(duì)其進(jìn)行的下列推測(cè)不正確的是( ) A.SiCl4晶體是分子晶體 B.常溫、常壓下SiCl4是氣體 C.SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子 D.SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4 答案 B 解析 由于SiCl4具有分子結(jié)構(gòu),所以一定屬于分子晶體;影響分子晶體熔、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小,在這兩種分子中都只有范德華力,SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4,所以SiCl4的分子間作用力更大一些,熔、沸點(diǎn)更高一些;CCl4的分子是正四面體結(jié)構(gòu),SiCl4與它結(jié)構(gòu)相似,因此也應(yīng)該是正四面體結(jié)構(gòu),是含極性鍵的非極性分子。 4.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi),每個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合,如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖,則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是( ) A.10B.18C.24D.14 答案 D 解析 每個(gè)六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6=2,7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為27=14。 5.請(qǐng)回答下列問題: (1)下列有關(guān)石墨晶體的說法正確的是________(填字母,下同)。 a.由于石墨晶體導(dǎo)電,所以它是金屬晶體 b.由于石墨的熔點(diǎn)很高,所以它是原子晶體 c.由于石墨質(zhì)軟,所以它是分子晶體 d.石墨晶體是一種混合晶體 (2)據(jù)報(bào)道,科研人員應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)模擬出來類似C60的物質(zhì)N60,試推測(cè)下列有關(guān)N60的說法正確的是________。 a.N60易溶于水 b.N60是一種分子晶體,有較高的熔點(diǎn)和硬度 c.N60的熔點(diǎn)高于N2 d.N60的穩(wěn)定性比N2強(qiáng) (3)已知碘晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,請(qǐng)回答下列問題: ①碘晶體屬于________晶體。 ②碘晶體熔化過程中克服的作用力為______________。 ③假設(shè)碘晶胞中立方體的長(zhǎng)為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則碘單質(zhì)的密度為__________________。 答案 (1)d (2)c (3)①分子?、诜肿娱g作用力③gcm-3 解析 (1)石墨晶體中存在共價(jià)鍵、范德華力、大π鍵,故為混合晶體。(2)C60是一種單質(zhì),屬于分子晶體,而N60類似于C60,所以N60也是單質(zhì),屬于分子晶體,即具有分子晶體的一些性質(zhì),如硬度較小和熔、沸點(diǎn)較低。分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔、沸點(diǎn)越高。單質(zhì)一般是非極性分子,難溶于水這種極性溶劑,因此a、b項(xiàng)錯(cuò)誤,c項(xiàng)正確;N2分子以N≡N鍵結(jié)合,N60分子中只存在N—N鍵,而N≡N鍵比N—N鍵牢固得多,所以d項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)I2分子之間以分子間作用力結(jié)合,所以I2晶體屬于分子晶體。觀察碘的晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),一個(gè)晶胞中含有I2分子的數(shù)目為8+6=4,碘原子為8個(gè)。一個(gè)晶胞的體積為a3 cm3,質(zhì)量為 g,則碘單質(zhì)的密度為gcm-3。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 分子晶體的判斷 1.下列各組物質(zhì)均屬于分子晶體的是( ) A.SO2,SiO2,P2O5 B.PCl3,CO2,H2SO4 C.SiC,H2O,NH3 D.HF,CO2,Si 答案 B 解析 SiO2、SiC、Si均為原子晶體。 2.下列晶體由原子直接構(gòu)成,且屬于分子晶體的是( ) A.固態(tài)氫 B.固態(tài)氖 C.磷 D.三氧化硫 答案 B 解析 稀有氣體分子都屬于單原子分子,因此稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體且由原子直接構(gòu)成。其他分子晶體一般由分子構(gòu)成,如干冰、冰等。 3.某化學(xué)興趣小組,在學(xué)習(xí)分子晶體后,查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn),記錄如下: NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔點(diǎn)/℃ 801 712 190 -68 782 沸點(diǎn)/℃ 1465 1418 230 57 1600 根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析,屬于分子晶體的是( ) A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.AlCl3、SiCl4 C.NaCl、CaCl2 D.全部 答案 B 解析 由于由分子構(gòu)成的晶體,分子與分子之間以分子間作用力相互作用,而分子間作用力較小,克服分子間作用力所需能量較低,故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低,表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸點(diǎn)很高,很明顯不屬于分子晶體,AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低,應(yīng)為分子晶體,B項(xiàng)正確,A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2017合肥六中月考)AB型化合物形成的晶體結(jié)構(gòu)多種多樣。下圖所示的幾種結(jié)構(gòu)所表示的物質(zhì)最有可能是分子晶體的是( ) A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥ 答案 B 解析 從各圖中可以看出②⑤都不能再以化學(xué)鍵與其他原子結(jié)合,所以最有可能是分子晶體。 題組二 分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 5.BeCl2熔點(diǎn)較低,易升華,溶于醇和醚,其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似。由此可推測(cè)BeCl2( ) A.熔融態(tài)不導(dǎo)電 B.水溶液呈中性 C.熔點(diǎn)比BeBr2高 D.不與NaOH溶液反應(yīng) 答案 A 解析 由題知BeCl2熔點(diǎn)較低,易升華,溶于醇和醚,應(yīng)屬于分子晶體,所以熔融態(tài)不導(dǎo)電;對(duì)于組成相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,其熔、沸點(diǎn)越高,因此BeCl2的熔點(diǎn)比BeBr2的低;BeCl2的化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似,根據(jù)AlCl3能和NaOH溶液反應(yīng),則BeCl2也可與NaOH溶液反應(yīng);AlCl3水溶液中由于鋁離子水解而呈酸性,推知BeCl2也具有此性質(zhì)。 6.下圖是冰的一種骨架形式,依此為單位向空間延伸,則該冰中的每個(gè)水分子有幾個(gè)氫鍵( ) A.2 B.4 C.8 D.12 答案 A 解析 每個(gè)水分子與四個(gè)方向的其他4個(gè)水分子形成氫鍵,每個(gè)氫鍵為2個(gè)水分子所共有,因此每個(gè)水分子具有的氫鍵個(gè)數(shù)為4=2。 7.中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu),如圖所示,即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體,且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子,在每個(gè)CO2周圍距離a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2有( ) A.4個(gè)B.8個(gè)C.12個(gè)D.6個(gè) 答案 C 解析 在每個(gè)CO2周圍距離a的CO2即為每個(gè)面心上的CO2分子,在X、Y、Z三個(gè)方向上各有4個(gè),所以應(yīng)為12個(gè)。 8.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元,C60晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,下列說法正確的是( ) A.C60摩爾質(zhì)量是720 B.C60與苯互為同素異形體 C.在C60晶胞中有14個(gè)C60分子 D.每個(gè)C60分子周圍與它距離最近且等距離的C60分子有12個(gè) 答案 D 題組三 常見晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合 9.下列有關(guān)晶體的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵一般不被破壞 B.白磷晶體中,結(jié)構(gòu)粒子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合 C.構(gòu)成分子晶體的結(jié)構(gòu)粒子中可能存在共價(jià)鍵 D.石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價(jià)鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 答案 B 解析 分子晶體是通過分子間作用力將分子結(jié)合在一起的,所以熔化時(shí),分子內(nèi)部的化學(xué)鍵未發(fā)生變化,破壞的只是分子間作用力,A正確;白磷晶體是分子晶體,在P4內(nèi)部存在共價(jià)鍵,而結(jié)構(gòu)粒子(P4)之間是通過分子間作用力結(jié)合的,B錯(cuò)誤;稀有氣體在固態(tài)時(shí)也屬于分子晶體,而稀有氣體是單原子分子,在分子內(nèi)部不存在共價(jià)鍵,在干冰晶體中,CO2分子內(nèi)存在共價(jià)鍵,C正確;石英晶體是原子晶體,D正確。 10.金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì),下列關(guān)于兩種晶體的比較正確的是( ) A.兩種晶體中碳原子成鍵數(shù)目相同 B.晶體的熔點(diǎn):金剛石>石墨 C.晶體中共價(jià)鍵的鍵角:金剛石>石墨 D.金剛石晶體中只含有共價(jià)鍵,石墨晶體中則存在共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力 答案 D 11.對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物分子(SiX4),下列敘述正確的是( ) A.SiX4呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大 B.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4 C.NaX易水解 D.SiX4由原子構(gòu)成,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵 答案 B 解析 硅的鹵化物(SiX4)屬于分子晶體,不是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其硬度較小,A錯(cuò)誤;鈉的鹵化物(NaX)為離子化合物,屬于離子晶體,硅的鹵化物(SiX4)為共價(jià)化合物,屬于分子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體的熔點(diǎn),即NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4,故B正確;鈉的強(qiáng)酸鹽不水解,NaX(NaF除外)不易水解,C錯(cuò)誤;硅的鹵化物(SiX4)是由分子構(gòu)成的,屬于分子晶體,熔化時(shí)破壞分子間作用力,故D錯(cuò)誤。 12.氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤(rùn)滑劑;立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于這兩種晶體的說法正確的是( ) A.六方相氮化硼與石墨一樣可以導(dǎo)電 B.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大 C.兩種晶體均為分子晶體 D.六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為平面三角形 答案 D 解析 A項(xiàng),六方相氮化硼晶體中沒有可以自由移動(dòng)的電子或離子,所以不導(dǎo)電,錯(cuò)誤;B項(xiàng),立方相氮化硼中只含有σ鍵,錯(cuò)誤;C項(xiàng),立方相氮化硼是原子晶體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由六方相氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)硼原子與相鄰3個(gè)氮原子構(gòu)成平面三角形,正確。 [綜合強(qiáng)化] 13.石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示,請(qǐng)回答下列問題: (1)平均________個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形。 (2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與碳碳化學(xué)鍵之比是________。 (3)ng碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。 答案 (1)2 (2)2∶3 (3) 解析 (1)利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系,平均每個(gè)正六邊形含碳原子:61/3=2個(gè)。 (2)分析每一個(gè)正六邊形:①所占的碳原子數(shù)為6=2; ②所占的碳碳鍵數(shù)為6=3,故答案為2∶3。 (3)ng碳原子數(shù)為NA,故答案為=。 14.據(jù)報(bào)道科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知:①N60分子中每個(gè)氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);②N—N鍵的鍵能為167 kJmol-1。請(qǐng)回答下列問題: (1)N60分子組成的晶體為________晶體,其熔、沸點(diǎn)比N2________(填“高”或“低”),原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)1molN60分解成N2時(shí)吸收或放出的熱量是_____________________________kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942kJmol-1),表明穩(wěn)定性N60________(填“>”“<”或“=”)N2。 (3)由(2)列舉N60的用途(舉一種):___________________________________________。 答案 (1)分子 高 N60、N2均形成分子晶體,且N60的相對(duì)分子質(zhì)量大,分子間作用力大,故熔、沸點(diǎn)高 (2)13230 < (3)N60可作高能炸藥(其他合理答案也可) 解析 (1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體,因Mr(N60)>Mr(N2),故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大,N60晶體的熔、沸點(diǎn)比N2晶體高。 (2)因每個(gè)氮原子形成三個(gè)N—N鍵,每個(gè)N—N鍵被2個(gè)N原子共用,故1 mol N60中存在N—N鍵:1 mol603=90 mol。發(fā)生的反應(yīng)為N60===30N2,故ΔH=90167 kJmol-1-30942 kJmol-1=-13 230 kJmol-1<0,為放熱反應(yīng),表明穩(wěn)定性N2>N60。 (3)由于反應(yīng)放出大量的熱同時(shí)生成大量氣體,因此N60可用作高能炸藥。 15.德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家首次制出了由20個(gè)碳原子組成的空心籠分子C20,該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成的(如右圖所示)。請(qǐng)回答下列問題: (1)C20分子中共有________個(gè)正五邊形,共有______條棱邊。C20晶體屬于______(填晶體類型)。 (2)科學(xué)界擬合成一種“二重構(gòu)造”的球形分子(C60Si60),即把“足球型”的C60置于“足球型”的Si60內(nèi),并把硅原子與碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合。合成“二重構(gòu)造”球形分子C60Si60的化學(xué)反應(yīng)類似于________(填字母)。 A.由乙烯制聚乙烯 B.乙酸與乙醇制乙酸乙酯 C.乙醇制乙醛 D.乙烯與丙烯合成乙丙樹脂 答案 (1)12 30 分子晶體 (2)AD 解析 (1)正五邊形==12,棱邊==30。 (2)由于C60和Si60相似,所以該反應(yīng)類似于加聚反應(yīng)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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