《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

【知识拓展】 晶格能
(1)定义
气态离子形成$1\ mol$离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：$kJ\cdot mol^{-1}$。
(2)意义：晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。
(3)影响因素
①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。
②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
(4)过渡晶体与混合型晶体
①过渡晶体：纯粹的分子晶体、共价晶体、离子晶体和金属晶体四种典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。人们通常把偏向离子晶体的过渡晶体当作离子晶体来处理，把偏向共价晶体的过渡晶体当作共价晶体来处理。
②混合型晶体
石墨层状晶体中，层与层之间的作用是__________，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是____，C 原子采取的杂化方式是____。

答案： 答案：
(4)②范德华力 2 $sp^{2}$
解析：石墨层状晶体中，层与层之间的作用是范德华力；平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2（每个碳原子被 3 个正六边形共用，$6\times\frac{1}{3}=2$）；C 原子采取的杂化方式是$sp^{2}$。

【易错辨析】
1. 分子晶体不导电，溶于水后也都不导电(　　　)
2. 沸点：$HF＜HCl＜HBr＜HI$　　　　　　(　　　)
3. 离子晶体是由阴、阳离子构成的，所以离子晶体能够导电　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)
4. 共价晶体的熔点一定比离子晶体的高　　(　　　)
5. 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)
6. 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　　)

答案： 答案：×解析：分子晶体一般不导电，但有些分子晶体溶于水后能导电，如$HCl$等，故该说法错误。
@@答案：×解析：$HF$分子间存在氢键，沸点最高，$HCl$、$HBr$、$HI$的沸点随相对分子质量的增大而升高，所以沸点顺序为$HCl＜HBr＜HI＜HF$，故该说法错误。
@@答案：×解析：离子晶体中阴、阳离子不能自由移动，所以离子晶体不导电，在水溶液或熔融状态下，阴、阳离子能自由移动，离子晶体才能导电，故该说法错误。
@@答案：×解析：一般情况下，共价晶体的熔点比离子晶体高，但也有特殊情况，如某些离子晶体的熔点可能比一些共价晶体高，故该说法错误。
@@答案：×解析：金属晶体中本身就存在自由电子，在外加电场作用下，自由电子定向移动形成电流，而不是在外加电场作用下产生自由电子，故该说法错误。
@@答案：×解析：金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，而不是金属阳离子，故该说法错误。

一、常见晶体类型的判断
1. 在下列物质中：$NaCl$、$NaOH$、$Na_{2}S$、$H_{2}O_{2}$、$Na_{2}S_{2}$、$(NH_{4})_{2}S$、$CO_{2}$、$CCl_{4}$、$C_{2}H_{2}$、$SiO_{2}$、$SiC$、晶体硅、金刚石、晶体氩。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是________。
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是__________。
(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________。
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________。
(5)其中形成的晶体是分子晶体的是____________________。
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是________。

答案： 答案：
(1)$NaCl$、$Na_{2}S$
(2)$NaOH$、$(NH_{4})_{2}S$
(3)$(NH_{4})_{2}S$
(4)$Na_{2}S_{2}$
(5)$H_{2}O_{2}$、$CO_{2}$、$CCl_{4}$、$C_{2}H_{2}$、晶体氩
(6)$SiO_{2}$、$SiC$
解析：
(1)只含有离子键的离子晶体是$NaCl$、$Na_{2}S$。
(2)既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是$NaOH$（$Na^{+}$与$OH^{-}$之间是离子键，$O - H$是极性共价键）、$(NH_{4})_{2}S$（$NH_{4}^{+}$与$S^{2 - }$之间是离子键，$N - H$是极性共价键）。
(3)既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是$(NH_{4})_{2}S$，$NH_{4}^{+}$中存在配位键。
(4)既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是$Na_{2}S_{2}$，$S - S$是非极性共价键，$Na^{+}$与$S_{2}^{2 - }$之间是离子键。
(5)形成的晶体是分子晶体的是$H_{2}O_{2}$、$CO_{2}$、$CCl_{4}$、$C_{2}H_{2}$、晶体氩。
(6)含有极性共价键的共价晶体是$SiO_{2}$（$Si - O$是极性共价键）、$SiC$（$Si - C$是极性共价键）。

2. 下列有关晶体类型的判断正确的是 （ ）
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|A|$SiI_{4}$：熔点$120.5^{\circ }C$，沸点$271.5^{\circ }C$|共价晶体|
|B|熔点$2300^{\circ }C$，沸点$2550^{\circ }C$，硬度大|金属晶体|
|C|$Sb$：熔点$630.74^{\circ }C$，沸点$1750^{\circ }C$，晶体导电|共价晶体|
|D|$FeCl_{3}$：熔点$282^{\circ }C$，易溶于水，也易溶于有机溶剂|分子晶体|

答案： 答案：D
解析：A项，$SiI_{4}$熔点、沸点较低，属于分子晶体，不是共价晶体，A错误；B项，仅根据熔点、沸点高和硬度大，不能确定就是金属晶体，也可能是共价晶体，B错误；C项，$Sb$晶体导电，熔点、沸点不是特别高，属于金属晶体，不是共价晶体，C错误；D项，$FeCl_{3}$熔点较低，易溶于水和有机溶剂，符合分子晶体的特点，属于分子晶体，D正确。

3. 金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质，下列说法正确的是 （ ）
A. 金刚石和石墨晶体中最小的环均含有 6 个碳原子
B. 金刚石中每个 C 原子连接 4 个六元环，石墨中每个 C 原子连接 3 个六元环
C. 金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为$sp^{2}$
D. 金刚石中碳原子数与 C—C 数之比为$1:4$，而石墨中碳原子数与 C—C 数之比为$1:3$

答案： 答案：A
解析：A项，金刚石和石墨晶体中最小的环均含有 6 个碳原子，A正确；B项，金刚石中每个 C 原子连接 12 个六元环，石墨中每个 C 原子连接 3 个六元环，B错误；C项，金刚石中碳原子的杂化方式为$sp^{3}$，石墨中碳原子的杂化方式为$sp^{2}$，C错误；D项，金刚石中每个碳原子形成 4 个 C - C 键，每个 C - C 键被 2 个碳原子共用，所以碳原子数与 C - C 数之比为$1:2$，石墨中每个碳原子形成 3 个 C - C 键，每个 C - C 键被 2 个碳原子共用，所以碳原子数与 C - C 数之比为$2:3$，D错误。

4. 有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是 （ ）
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|A|在$NaCl$晶体中，距$Cl^{-}$最近的$Na^{+}$形成正八面体|
|B|在$CaF_{2}$晶体中，每个晶胞平均含有 4 个$Ca^{2 + }$|
|C|冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构|
|D|该气态团簇分子的分子式为 EF|

答案： 答案：D
解析：A项，在$NaCl$晶体中，距$Cl^{-}$最近的$Na^{+}$有 6 个，这 6 个$Na^{+}$形成正八面体，A正确；B项，在$CaF_{2}$晶体中，$Ca^{2 + }$位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，每个晶胞平均含有$8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}=4$个$Ca^{2 + }$，B正确；C项，冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C正确；D项，该气态团簇分子中含有 E 原子 14 个，F 原子 13 个，所以分子式为$E_{14}F_{13}$，不是 EF，D错误。