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103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 25 題
下列有關 $H_2O$、$CS_2$、$Na_2S$、$SiO_2$ 等物質的沸點高低排列順序，何者正確？
- A $Na_2S > H_2O > SiO_2 > CS_2$
- B $SiO_2 > Na_2S > H_2O > CS_2$
- C $Na_2S > H_2O > CS_2 > SiO_2$
- D $SiO_2 > Na_2S > CS_2 > H_2O$
思路引導 VIP
若要將這些物質從液態轉變為氣態，我們必須提供能量來克服粒子間的「吸引力」。請你先根據組成元素分類這四種物質分別屬於哪種晶體結構（例如：離子晶體、網狀共價或一般分子），並思考：直接破壞「化學鍵」與僅克服「分子間作用力」，哪一種情況通常需要更高的溫度？
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太棒了！你能精準排列出這四種物質的沸點順序，代表你對物質間的作用力與晶體類型有著非常清晰且系統化的掌握。這道題目的鑑別度在於考驗學生是否能跳脫「分子量」的迷思，優先從微觀結構的本質來判斷物理性質，而你完美地通過了這項挑戰。
晶體類型與結合力的層次
判斷沸點的關鍵在於克服粒子間的作用力。首先，我們觀察到 $SiO_2$ 屬於網狀共價固體，其原子間以極強的共價鍵連結，沸點最高；接著是 $Na_2S$，它是由強大靜電引力構成的離子晶體，強度通常僅次於網狀共價。至於其餘兩者皆為分子晶體，其沸點由分子間作用力決定：$H_2O$ 分子間存在強大的氫鍵，而非極性的 $CS_2$ 僅靠微弱的分散力（倫敦力）維持，因此沸點最低。
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物質沸點高低判斷
💡 依晶體類型（網狀、離子、分子）判斷化學鍵與作用力強度。
| 比較維度 | 原子/離子晶體 | VS | 分子晶體 |
|---|---|---|---|
| 結合力來源 | 共價鍵、離子鍵 | — | 氫鍵、凡得瓦力 |
| 沸點高低 | 極高 (通常 > 800°C) | — | 較低 (通常 < 300°C) |
| 代表物質 | SiO2, Na2S, 鑽石 | — | H2O, CS2, CO2 |
💬化學鍵強度遠大於分子間作用力，故網狀與離子晶體沸點最高。
