2023年复习专题十二、物质熔沸点高低的比较.pdf

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1、优秀教案 欢迎下载 专题十二 物质熔沸点高低的比较及应用（生）一、知识点 1.一般熔、沸点：固液气，如：碘单质汞CO2 2.由周期表看主族单质的熔、沸点 同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn 越向下，熔点越低，与金属族相似；还有A族的镓熔点比铟、铊低；A族的锡熔点比铅低。3.同周期中的几个区域的熔点规律 高熔点单质 C，Si，B三角形小区域，因其为原子晶体，故熔点高，金刚石和石墨的熔点最高大于 3550。金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410）。低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右

2、和右上方，另有 IA 的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，如氦的熔点（272.2，26105Pa）、沸点（268.9）最低。金属的低熔点区有两处：IA、B族 Zn，Cd，Hg及A族中 Al，Ge，Th；A族的 Sn，Pb；A族的 Sb，Bi，呈三角形分布。最低熔点是 Hg(38.87)，近常温呈液态的镓（29.78）铯（28.4），体温即能使其熔化。4.从晶体类型看熔、沸点规律 晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固定）。非晶体物质，如玻璃、水泥、石蜡、塑料等，受热变软，渐变流动性（软化过程）直至液体，没有熔点。原子晶体的熔、沸点高于离子晶体，又高于分子晶体。例

3、如：SiO2NaCL CO2（干冰）。在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大，则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。如 键长：金刚石（CC）碳化硅（Si C）晶体硅（Si Si）。熔点：金刚石碳化硅晶体硅 在离子晶体中，化学式与结构相似时，阴阳离子半径之和越小，离子键越强，熔沸点越高。反之越低。如 KF KClKBrKI，ca*KCl。分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定，分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。对优秀教案 欢迎下载 于分子晶体而言又与极性大小有关，其判断思路大体是：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。

4、如：CH4 SiH4GeH4 SnH4,I2 Br2Cl2F2。组成和结构相似的分子晶体，如果分子之间存在氢键，则分子之间作用力增大，熔沸点出现反常。有氢键的熔沸点较高。（高中含 H键的一般有 NH3,HF,H2O）例如，熔点：HIHBrHF HCl；沸点：HF HIHBrHCl。H2O H2Te H2SeH2S，C2H5OH CH3 OCH3 组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高。如：CON2，CH3OH CH3 CH3。在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低。如：C17H35COOH（硬脂酸）C17H33COOH（油酸）；烃、卤代烃、醇、醛

5、、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸点升高，如 C2H6 CH4，C2H5ClCH3Cl，CH3COOHHCOOH。同分异构体：链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多，熔沸点降低。如：CH3(CH2)3CH3(正)CH3CH2CH(CH3)2(异)(CH3)4C(新)。芳香烃的异构体有两个取代基时，熔点按对、邻、间位降低。（沸点按邻、间、对位降低）金属晶体：金属单质和合金属于金属晶体，其中熔、沸点高的比例数很大,如钨、铂等（但也有低的如汞、铯等）。金属晶体（除少数外）分子晶体。在金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，

6、反之越低。如：NaMg Al。合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金纯铝（或纯硅）。5.某些物质熔沸点高、低的规律性 同周期主族（短周期）金属熔点。如 LiBe，NaMgNaClNaBrNaI。通过查阅资料我们发现影响物质熔沸点的有关因素有：化学键，分子间力（范德华力）、氢键；晶体结构，有晶体类型、三维结构等，好象石墨跟金刚石就有点不一样；晶体成分，例如分子筛的桂铝比；杂质影响：一般纯物质的熔点等都比较高。但是，分子间力又与取向力、诱导力、色散力有关，所以物质的熔沸点的高低不是一句话可以讲清的。我们在中学阶段只需掌握以上的比较规律 二、例题分析 1.下列各组物质熔点高低的比较

7、，正确的是：A.晶体硅金刚石碳化硅 B.CsClKClNaCl C.SiO2CO2 He D.I2 Br2He 2.下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是：A.F2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 3.下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是：A.O2 I2 Hg B.CO KCl SiO2 C.Na K Rb D.SiC NaCl SO2 4（09 全国卷 I 29）已知周期表中，元素 Q、R、W、Y与元素 X相邻。

8、Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与 Q 可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_；（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_；（3）R和 Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是_；（4）这 5 个元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）_，其原因是_；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_；向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点

9、规律晶体纯物质有固定熔优秀教案 欢迎下载（5）W和 Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与 Q的氢化物加热反应，生成化合物 W(QH2)4和 HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成 Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是_。5（09 山东卷 32）C和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。（1）写出 Si 的基态原子核外电子排布式 。从电负性角度分析，C、Si 和 O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。（2）SiC 的晶体结构与晶体硅的相似，其中 C原子的杂化方式为 ，微粒间存在的作用力是 。（3）氧化物 MO的电子总数与 SiC 的相

10、等，则 M为 （填元素符号）。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与 NaCl 晶体相似。MO的熔点比 CaO的高，其原因是 。（4）C、Si 为同一主族的元素，CO2和 SiO2 化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中 C与 O原子间形成键和键，SiO2 中 Si 与 O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何 C、O原子间能形成，而 Si、O原子间不能形成上述键 。6.（09 福建卷 30）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元素；Y原子价电子（外围电子）排布；R原子核外 L层电子数为奇数；Q、X原子 p 轨道的电子数

11、分别为 2 和 4。请回答下列问题：（1）Z2+的核外电子排布式是 。（2）在Z(NH3)42+离子中，Z2+的空间轨道受 NH3分子提供的 形成配位键。（3）Q与 Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是 。a.稳定性：甲乙，沸点：甲乙 b.稳定性：甲乙，沸点：甲乙 c.稳定性：甲乙，沸点：甲乙 d.稳定性：甲乙，沸点：甲乙(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 （用元素符号作答）（5）Q的一种氢化物相对分子质量为 26，其中分子中的键与键的键数之比为 。（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点

12、比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点规律晶体纯物质有固定熔优秀教案 欢迎下载 专题十二 物质熔沸点高低的比较及应用（师）一、知识点 1.一般熔、沸点：固液气，如：碘单质汞CO2 2.由周期表看主族单质的熔、沸点 同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。但碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn 越向下，熔点越低，与金属族相似；还有A族的镓熔点比铟、铊低；A族的锡熔点比铅低。3.同周期中的几个区域的熔点规律 高熔点单质 C，Si，B三角形小区域，因其为原子晶体，故熔点高，金刚石

13、和石墨的熔点最高大于 3550。金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410）。低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方，另有 IA 的氢气。其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，如氦的熔点（272.2，26105Pa）、沸点（268.9）最低。金属的低熔点区有两处：IA、B族 Zn，Cd，Hg及A族中 Al，Ge，Th；A族的 Sn，Pb；A族的 Sb，Bi，呈三角形分布。最低熔点是 Hg(38.87)，近常温呈液态的镓（29.78）铯（28.4），体温即能使其熔化。4.从晶体类型看熔、沸点规律 晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固

14、定）。非晶体物质，如玻璃、水泥、石蜡、塑料等，受热变软，渐变流动性（软化过程）直至液体，没有熔点。原子晶体的熔、沸点高于离子晶体，又高于分子晶体。例如：SiO2NaCL CO2（干冰）。在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大，则熔点越高。判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较。如 键长：金刚石（CC）碳化硅（Si C）晶体硅（Si Si）。熔点：金刚石碳化硅晶体硅 在离子晶体中，化学式与结构相似时，阴阳离子半径之和越小，离子键越强，熔沸点越高。反之越低。如 KF KClKBrKI，ca*KCl。分子晶体的熔沸点由分子间作用力而定，分子晶体分子间作用力越大物质的熔沸点越高，反之越低。（具

15、向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点规律晶体纯物质有固定熔优秀教案 欢迎下载 有氢键的分子晶体，熔沸点 反常地高，如：H2O H2Te H2SeH2S，C2H5OH CH3 OCH3）。对于分子晶体而言又与极性大小有关，其判断思路大体是：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高。如：CH4 SiH4GeH4 SnH4,I2Br2Cl2F2。组成和结构相似的分子晶体，如果分子之间存在氢键，则分子之间作用力增大，熔沸点出现反常。有氢键

16、的熔沸点较高。例如，熔点：HIHBrHF HCl；沸点：HF HIHBrHCl。H2O H2Te H2SeH2S，C2H5OH CH3 OCH3 组成和结构不相似的物质（相对分子质量相近），分子极性越大，其熔沸点就越高。如：CON2，CH3OH CH3 CH3。在高级脂肪酸形成的油脂中，不饱和程度越大，熔沸点越低。如：C17H35COOH（硬脂酸）C17H33COOH（油酸）；烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随着分子里碳原子数增加，熔沸点升高，如 C2H6 CH4，C2H5ClCH3Cl，CH3COOHHCOOH。同分异构体：链烃及其衍生物的同分异构体随着支链增多，熔沸点降低。如：CH3(

17、CH2)3CH3(正)CH3CH2CH(CH3)2(异)(CH3)4C(新)。芳香烃的异构体有两个取代基时，熔点按对、邻、间位降低。（沸点按邻、间、对位降低）金属晶体：金属单质和合金属于金属晶体，其中熔、沸点高的比例数很大,如钨、铂等（但也有低的如汞、铯等）。金属晶体（除少数外）分子晶体。在金属晶体中金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属阳离子与自由电子静电作用越强，金属键越强，熔沸点越高，反之越低。如：NaMg Al。合金的熔沸点一般说比它各组份纯金属的熔沸点低。如铝硅合金纯铝（或纯硅）。5.某些物质熔沸点高、低的规律性 同周期主族（短周期）金属熔点。如 LiBe，NaMgNaClNaB

18、rNaI。通过查阅资料我们发现影响物质熔沸点的有关因素有：化学键，分子间力（范德华力）、氢键；晶体结构，有晶体类型、三维结构等，好象石墨跟金刚石就有点不一样；晶体成分，例如分子筛的桂铝比；杂质影响：一般纯物质的熔点等都比较高。但是，分子间力又与取向力、诱导力、色散力有关，所以物质的熔沸点的高低不是一句话可以讲清的。我们在中学阶段只需掌握以上的比较规律 二、例题分析 1.下列各组物质熔点高低的比较，正确的是：A.晶体硅金刚石碳化硅 B.CsClKClNaCl C.SiO2CO2 He D.I2 Br2He 解析：A中三种物质都是原子晶体半径 CSi，则熔点：金刚石碳化硅 晶体硅，B中应为：NaC

19、lKClCsCl，因为离子的半径越小，离子键越强，熔沸点就越高。因此 C、D正确。答案：C、D 2.下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是：A.F2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐升高 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI 的熔点依次降低 解析：F2、Cl2、Br2、I2 形成的晶体属于分子晶体。它们的熔沸点高低决定于分子间的作力，与共价键的键能无关，A错；HF、HCl、HBr、HI的分子内存在共价键，它们的热稳定性与它们内部存在的共价键的强弱有关，B 正确；金刚石和晶体硅都是原子

20、间通过共价键结合而成的原子晶体，其熔沸点的高低决定于共价键的键能，C正确；NaF、NaCl、NaBr、NaI 都是由离子键形成的离子晶体，其内部没有共价键，D错。答案：B、C 3.下列各组物质中，按熔点由低到高顺序排列正确的是：A.O2 I2 Hg B.CO KCl SiO2 C.Na K Rb D.SiC NaCl SO2 解析：选项 A中的 O2是气体，I2 是固体，Hg是液体，所以熔点由低到高的顺序是：O2 Hg I2；选项 B中的 CO固态时是分子晶体，KCl 属于离子晶体，SiO2 属于原子晶体，所以熔点由低到高的顺序是：CO KClSiO2；选项 C中的 Na、K、Rb都是金属晶体

21、，原子半径不断增大，金属键不断减弱，所以熔点不断降低；选项 D中的 SiC 属于原子晶体，NaCl 属于离子晶体，SO2形成分子晶体，因此熔点不断降低。向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点规律晶体纯物质有固定熔优秀教案 欢迎下载 答案：B 4（09 全国卷 I 29）已知周期表中，元素 Q、R、W、Y与元素 X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：（1）W与 Q 可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_；（

22、2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_；（3）R和 Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是_；（4）这 5 个元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）_，其原因是_；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_；（5）W和 Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与 Q的氢化物加热反应，生成化合物 W(QH2)4和 HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成 Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是_。解析：本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为 SiCl4 或 CCl4

23、，又 W与 Q形成高温陶瓷，故可推断W为 Si。（1）SiO2 为原子晶体。（2）高温陶瓷可联想到 Si3N4，Q为 N，则有 NO2与 N2O4之间的相互转化关系。（3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与 Si、N等相邻，则只能是 S。Y为 O，所以 R为 As元素。（4）显然X为 P 元素。氢化物沸点顺序为 NH3 AsH3 PH3，因为 NH3分子间存在氢键，所以沸点最高。相对分子质量AsH3 PH3，分子间的作用力 AsH3 PH3，故 AsH3得沸点高于 PH3。SiH4、PH3和 H2S的电子数均为 18。结构分别为正四面体，三角锥和角形（V 形）。（5）由题中所给出的含字母的化

24、学式可以写出具体的物质，然后配平即可。答案：（1）原子晶体。（2）NO2和 N2O4（3）As2S5。（4）NH3AsH3 PH3，因为前者中含有氢键。SiH4、PH3和 H2S结构分别为正四面体，三角锥和角形（V形）。（5）SiCl4+4NH3 Si(NH2)4+4HCl，3Si(NH2)4 Si3N4+8NH3 5（09 山东卷 32）C和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。（1）写出 Si 的基态原子核外电子排布式 。从电负性角度分析，C、Si 和 O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。（2）SiC 的晶体结构与晶体硅的相似，其中 C原子的杂化方式为 ，微粒间存在的作用力是 。（3

25、）氧化物 MO的电子总数与 SiC 的相等，则 M为 （填元素符号）。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与 NaCl 晶体相似。MO的熔点比 CaO的高，其原因是 。（4）C、Si 为同一主族的元素，CO2和 SiO2 化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中 C与 O原子间形成键和键，SiO2 中 Si 与 O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何 C、O原子间能形成，而 Si、O原子间不能形成上述键 。解析：（1）C、Si 和 O的电负性大小顺序为：OCSi。（2）晶体硅中一个硅原子周围与 4 个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是 sp3。（3）SiC 电子总数是

26、20 个，则氧化物为 MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与 CaO的离子电荷数相同，Mg2+半径比 Ca2+小，MgO晶格能大，熔点高。（4）Si 的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的 键。答案：（1）1s22s22p63s23p2 OCSi （2）sp3 共价键 （3）Mg Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大 （4）Si 的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp 轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的 键 6.（09 福建卷 30）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序

27、数为 29，其余的均为短周期主族元素；Y原子价电子（外围电子）排布；R原子核外 L层电子数为奇数；Q、X原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点规律晶体纯物质有固定熔优秀教案 欢迎下载 请回答下列问题：（1）Z2+的核外电子排布式是 。（2）在Z(NH3)42+离子中，Z2+的空间轨道受 NH3分子提供的 形成配位键。（3）Q与 Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是 。a.稳定性：甲乙，沸点：甲乙 b.稳定性：甲

28、乙，沸点：甲乙 c.稳定性：甲乙，沸点：甲乙 d.稳定性：甲乙，沸点：甲乙(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 （用元素符号作答）（5）Q的一种氢化物相对分子质量为 26，其中分子中的键与键的键数之比为 。（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。答案：（1）1s22s22p63s23p63d9（2）孤对电子（孤电子对）（3）b （4）Si C N （5）3:2（6）原子晶体 解析：由题给条件知 Z的原子序数为 29，29 号为 Cu。Y价电子：中 n 只能取 2，又为短周期，则 Y可能为 C或 Si。R的核外 L层为数，则可能为 Li、B、N或

29、F。Q、X的 p 轨道为 2 和 4，则 C（或 Si）和 O(或 S)。因为五种元素原子序数依次递增。故可推出：Q为 C，R为 N，X为 O，Y为Si。（1）Cu 的价电子排布为 3d104s1，失去两个电子，则为 3d9。（2）Cu2可以与 NH3形成配合物，其中 NH3中 N提供孤对电子，Cu提供空轨道，而形成配位键。（3）Q、Y的氢化物分别为 CH4和 SiH4，由于 C的非金属性强于 Si，则稳定性 CH4 SiH4。因为 SiH4 的相对分子质量比 CH4大，故分子间作用力大，沸点高。（4）C、N和 Si 中，C、Si 位于同一主族，则上面的非金属性强，故第一电离能大，而 N由于具有半充满状态，故第一电离能比相邻元素大，所以 NCSi。（5）C、H形成的相对分子质量的物质为 C2H2，结构式为 H-C C-H，单键是键，叁键中有两个是键一个键，所以键与键数之比为 3:2。（6）电负性最大的非元素是 O，最小的非金属元素是 Si，两者构成的 SiO2，属于原子晶体。向下熔点越低与金属族相似还有族的镓熔点比铟铊低族的锡熔点比铅低部其最高熔点为钨低熔点单质非金属低熔点单质集中于周期表的右和右的镓铯体温即能使其熔化从晶体类型看熔沸点规律晶体纯物质有固定熔