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时间:2018-09-11
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1、第七章 固体的结构与性质思考题1.常用的硫粉是硫的微晶,熔点为112.8℃,溶于CS2,CCl4等溶剂中,试判断它属于哪一类晶体?分子晶体2.已知下列两类晶体的熔点:(1)物质NaFNaClNaBrNaI熔点/℃993801747661(2)物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/℃-90.2-705.4120.5为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高?而且熔点递变趋势相反?因为钠的卤化物为离子晶体,硅的卤化物为分子晶体,所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高,离子晶体的熔点主要取决于晶格能,NaF、NaCl
2、、NaBr、NaI随着阴离子半径的逐渐增大,晶格能减小,所以熔点降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力,随着SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4相对分子质量的增大,分子间力逐渐增大,所以熔点逐渐升高。3.当气态离子Ca2+,Sr2+,F-分别形成CaF2,SrF2晶体时,何者放出的能量多?为什么?形成CaF2晶体时放出的能量多。因为离子半径r(Ca2+)3、格能:NaF>NaCl。所以NaF的熔点高于NaCl。(2)BeO的熔点高于LiF;由于BeO中离子的电荷数是LiF中离子电荷数的2倍。晶格能:BeO>LiF。所以BeO的熔点高于LiF。(3)SiO2的熔点高于CO2;SiO2为原子晶体,而CO2为分子晶体。所以SiO2的熔点高于CO2。(4)冰的熔点高于干冰(固态CO2);它们都属于分子晶体,但是冰分子中具有氢键。所以冰的熔点高于干冰。(5)石墨软而导电,而金刚石坚硬且不导电。石墨具有层状结构,每个碳原子采用SP2杂化,层与层之间作用力较弱,同层碳原子之间存在大π键,大π键中4、的电子可以沿着层面运动。所以石墨软而导电。而金刚石中的碳原子采用SP3杂化,属于采用σ键连接的原子晶体。所以金刚石坚硬且不导电。5.下列说法是否正确?(1)稀有气体是由原子组成的,属原于晶体;×(2)熔化或压碎离子晶体所需要的能量,数值上等于晶格能;×(3)溶于水能导电的晶体必为离子晶体;×(4)共价化合物呈固态时,均为分子晶体,因此熔、沸点都低;×(5)离子晶体具有脆性,是由于阳、阴离子交替排列,不能错位的缘故。√6.解释下列事实:(1)MgO可作为耐火材料;为离子晶体,熔点高。(2)金属Al,Fe都能压成片、抽成丝,而石灰石5、则不能;因为金属Al,Fe为金属晶体。而石灰石为离子晶体。(3)在卤化银中,AgF可溶于水,其余卤化银则难溶于水,且从AgCl到AgI溶解度减小;AgF、AgCl、AgBr、AgI随着阴离子半径的增大,阴离子的变形性增大,离子间的极化不断增强,由离子键逐步过渡到共价键。所以溶解度逐步减小。(4)NaCl易溶于水,而CuCl难溶于水。Cu+是18电子构型,而Na+是8电子构型,Cu+的极化力比Na+强,所以CuCl中几乎是以共价键结合,而NaCl是离子晶体。所以NaCl易溶于水,而CuCl难溶于水。7.下列物质的键型有何不同?Cl6、2HClAgILiF。其键型分别为:非极性共价键、极性共价键、由离子键过渡到极性共价键、离子键。8.已知:AlF3为离子型,AlCl3,AlBr3为过渡型,AlI3为共价型。试说明它们键型差别的原因。AlF3、AlCl3、AlBr3、AlI3随着阴离子半径的逐步增大,离子的变形增大,离子间的极化不断增强,因此由离子键逐渐过渡到共价键。9.实际晶体内部结构上的点缺陷有几种类型?晶体内部结构上的缺陷对晶体的物理、化学性质有无影响?有空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷三种。晶体内部结构上的缺陷影响晶体的光、电、磁、声、力以及热等方面的物理及7、化学性能。10.试用能带理论说明金属导体、半导体和绝缘体的导电性能。在外电场的作用下,金属导带中的电子作定向运动而形成电流,所以金属能导电;半导体由于禁带较窄,满带中的电子容易被激发越过禁带跃迁到导带上去,因此具有一定的导电能力;由于绝缘体的电子都在满带上,而且禁带较宽,即使在外电场的作用下,满带中的电子也难以被激发越过禁带跃迁到导带上去,因此不能导电。11.离子半径r(Cu+)8、是Ag+的变形性大于Cu+的,导致Ag2S的附加极化作用加大,键的共价成分增大、溶解度减小。12.(1)今有元素X,Y,Z,其原子序数分别为6,38,80,试写出它们的电子分布式,说明它们在周期表中的位置;(2)X,Y两元素分别与氯形成的化合物的熔点哪一个高?为
3、格能:NaF>NaCl。所以NaF的熔点高于NaCl。(2)BeO的熔点高于LiF;由于BeO中离子的电荷数是LiF中离子电荷数的2倍。晶格能:BeO>LiF。所以BeO的熔点高于LiF。(3)SiO2的熔点高于CO2;SiO2为原子晶体,而CO2为分子晶体。所以SiO2的熔点高于CO2。(4)冰的熔点高于干冰(固态CO2);它们都属于分子晶体,但是冰分子中具有氢键。所以冰的熔点高于干冰。(5)石墨软而导电,而金刚石坚硬且不导电。石墨具有层状结构,每个碳原子采用SP2杂化,层与层之间作用力较弱,同层碳原子之间存在大π键,大π键中
4、的电子可以沿着层面运动。所以石墨软而导电。而金刚石中的碳原子采用SP3杂化,属于采用σ键连接的原子晶体。所以金刚石坚硬且不导电。5.下列说法是否正确?(1)稀有气体是由原子组成的,属原于晶体;×(2)熔化或压碎离子晶体所需要的能量,数值上等于晶格能;×(3)溶于水能导电的晶体必为离子晶体;×(4)共价化合物呈固态时,均为分子晶体,因此熔、沸点都低;×(5)离子晶体具有脆性,是由于阳、阴离子交替排列,不能错位的缘故。√6.解释下列事实:(1)MgO可作为耐火材料;为离子晶体,熔点高。(2)金属Al,Fe都能压成片、抽成丝,而石灰石
5、则不能;因为金属Al,Fe为金属晶体。而石灰石为离子晶体。(3)在卤化银中,AgF可溶于水,其余卤化银则难溶于水,且从AgCl到AgI溶解度减小;AgF、AgCl、AgBr、AgI随着阴离子半径的增大,阴离子的变形性增大,离子间的极化不断增强,由离子键逐步过渡到共价键。所以溶解度逐步减小。(4)NaCl易溶于水,而CuCl难溶于水。Cu+是18电子构型,而Na+是8电子构型,Cu+的极化力比Na+强,所以CuCl中几乎是以共价键结合,而NaCl是离子晶体。所以NaCl易溶于水,而CuCl难溶于水。7.下列物质的键型有何不同?Cl
6、2HClAgILiF。其键型分别为:非极性共价键、极性共价键、由离子键过渡到极性共价键、离子键。8.已知:AlF3为离子型,AlCl3,AlBr3为过渡型,AlI3为共价型。试说明它们键型差别的原因。AlF3、AlCl3、AlBr3、AlI3随着阴离子半径的逐步增大,离子的变形增大,离子间的极化不断增强,因此由离子键逐渐过渡到共价键。9.实际晶体内部结构上的点缺陷有几种类型?晶体内部结构上的缺陷对晶体的物理、化学性质有无影响?有空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷三种。晶体内部结构上的缺陷影响晶体的光、电、磁、声、力以及热等方面的物理及
7、化学性能。10.试用能带理论说明金属导体、半导体和绝缘体的导电性能。在外电场的作用下,金属导带中的电子作定向运动而形成电流,所以金属能导电;半导体由于禁带较窄,满带中的电子容易被激发越过禁带跃迁到导带上去,因此具有一定的导电能力;由于绝缘体的电子都在满带上,而且禁带较宽,即使在外电场的作用下,满带中的电子也难以被激发越过禁带跃迁到导带上去,因此不能导电。11.离子半径r(Cu+)8、是Ag+的变形性大于Cu+的,导致Ag2S的附加极化作用加大,键的共价成分增大、溶解度减小。12.(1)今有元素X,Y,Z,其原子序数分别为6,38,80,试写出它们的电子分布式,说明它们在周期表中的位置;(2)X,Y两元素分别与氯形成的化合物的熔点哪一个高?为
8、是Ag+的变形性大于Cu+的,导致Ag2S的附加极化作用加大,键的共价成分增大、溶解度减小。12.(1)今有元素X,Y,Z,其原子序数分别为6,38,80,试写出它们的电子分布式,说明它们在周期表中的位置;(2)X,Y两元素分别与氯形成的化合物的熔点哪一个高?为
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