【知识点详解】
1. 原子晶体的熔点比较:在原子晶体中,熔点高低取决于原子间的共价键强度。题目中提到的三种晶体,金刚石(C)、晶体硅(Si)和碳化硅(SiC),它们都是通过共价键连接的原子晶体。由于键长决定了共价键的强度,键长越短,键能越大,熔点越高。碳的半径小于硅,因此C—C键强于Si—Si键,而C—Si键介于两者之间,所以熔点顺序为金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅。
2. 分子几何构型:H2S分子的两个共价键接近90°,这与分子中硫原子的价电子排布有关。S原子的价电子构型是3s23p4,有两对未成对电子,分布在互相垂直的3px和3py轨道中,与氢原子形成σ键时,导致键角接近90°。这体现了共价键的方向性和孤对电子的影响。
3. 分子结构与键的类型:COCl2分子的结构式中,C与Cl之间形成σ键,C与O之间有一个σ键和一个π键,因此COCl2分子内含有3个σ键和1个π键。
4. 化学反应能量计算:根据反应热与键能的关系,可以计算新键的键能。在N2(g) + O2(g) → 2NO(g)的反应中,吸收热量等于旧键断裂的能量减去新键形成的能量,所以N—O键的键能为(N≡N键能 + O=O键能) / 2 - ΔH/2,即632 kJ·mol⁻¹。
5. 原子晶体结构变化:当原子晶体A中每条A—A键插入一个B原子时,生成的新物质C的化学式可以通过计算A和B原子比例得出,结果是AB2。
6. 电负性与共价化合物:X比Y容易获得电子,Z比W容易失去电子。因此,X和Z之间的电负性差值最大,最不可能形成共价化合物,所以Z2X最不可能是共价化合物。
7. 配位键的理解:N—H配位键是一种特殊的共价键,属于化学键。它与其他N—H键在化学性质上是相同的,包括键长和键能。
8. 紫外线防护原理:含有π键的物质能吸收紫外线,氨基苯甲酸和羟基丙酮分子中存在π键,所以它们能有效吸收紫外线,用于防晒。
9. 晶体结构分析:硼化镁晶体中,镁原子和硼原子交替排列,每个镁原子周围有6个硼原子,每个硼原子周围有3个镁原子,因此硼化镁的化学式为MgB2。
10. 共价键的特征分析:
(1)所有价电子都参与形成共价键的物质是N2,氮气分子中氮原子的最外层电子全部参与成键。
(2)只有一个价电子参与形成共价键的物质是HCl,氢氯分子中氢原子的一个价电子参与形成共价键。
(3)最外层有未参与成键的电子对的物质是NH3和H2O,氨气分子中氮原子和水分子中氧原子都有孤对电子。
(4)既不是所有价电子都参与成键,也不是只有一个价电子参与成键的物质是CH4和C2H6,甲烷和乙烷分子中碳原子的部分价电子未参与成键。
以上就是高中化学中涉及的原子晶体熔点比较、分子几何构型、化学反应能量计算、晶体结构分析以及共价键特征等知识点的详细讲解。