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文檔簡介
1、學習必備歡迎下載高中化學 選修三 第三章 晶體結構與性質、晶體常識1、晶體與非晶體比較晶體非晶體結構特性結構微粒周期性有序排列結構微粒無序排列性質特性有自范性、固定熔點,對稱性、各項異性沒有自范性、固定熔點,對稱性、各項異性2、獲得晶體的三條途徑熔融態物質凝固。氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)。溶質從溶液中析出。3、晶胞晶胞是描述晶體結構的基本單元。晶胞在晶體中的排列呈“無隙并置”。4、晶胞中微粒數的計算方法一一均攤法某粒子為n個晶胞所共有,則該粒子有1/n屬于這個晶胞。中學常見的晶胞為立方晶胞。立方晶胞中微粒數的計算方法如下:晶胞頂角粒子為8個晶胞共用,每個晶胞占1/8晶胞棱上粒子為4個
2、晶胞共用,每個晶胞占1/4晶胞面上粒子為2個晶胞共用,每個晶胞占1/2晶胞內部粒子為1個晶胞獨自占有,即為1注意:在使用 均攤法”計算晶胞中粒子個數時要注意晶胞的形狀二、構成物質的四種晶體1、四種晶體的比較晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體概念分子間靠分子間作用 力結合而形成的晶體原子間以共價鍵 結合而形成的具 有空間網格結構 的晶體金屬陽離子和自由電子 以金屬鍵結合而形成的 晶體陽離子和陰離子 通過離子鍵結合 而形成的晶體結構晶體質點(構成粒子)分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間的相 互作用(力)分子間作用力共價鍵金屬鍵(靜電作用)離子鍵性 質密度較小較大有的很大,有的很小較
3、大硬度一般較軟很硬一般較硬,少部分軟較硬晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體熔沸點很低很高一般較高,少部分低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑難溶十常見溶劑 (Na等 與水反應)大多易浴丁水等 極性溶劑導電傳熱性一般不導電,溶于水 后有的導電一般不具有導電 性(除硅)電和熱的良導體晶體不導電,水溶 液或熔融態導電延展性無無良好無物質類別及實例氣態氫化物、酸(如HCl、HSO)、大多數非金屬單質(如 P4、C12)、非金屬氧化物(如 SO、CO, SiO2 除外)、絕大多數有機 物(有機鹽除外)一部分非金屬單 質(如金剛石、硅、 晶體硼),一部分 非金屬化合物(如 SiC、SiOz)金屬單質與
4、合金(Na、Mg Al、青銅等)金屬氧化物(如NaO),強堿(如 NaOH,絕大部分 鹽(如 NaC1、CaCO 等)學習必備歡迎下載2、晶體熔、沸點高低的比較方法(1)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規律:原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鴇、粕等熔、沸點很高,汞、葩等熔、沸點很低。(2)原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中,原子半徑小的鍵長短,鍵能大,晶體的熔、沸點高。如熔點:金剛石碳化硅硅(3)離子晶體一般地說,.陰陽離子的電荷數越多,離子半徑越小,則離子間的作用力就越強,相應的晶格能大,其晶體的熔、沸點就越高。(4)分子晶體分子間作用力越大,物質熔、沸點越高;具有氫鍵的
5、分子晶體熔、沸點反常的高。組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高。組成和結構不相似的物質 (相對分子質量接近),分子的極性越大,熔、沸點越高。同分異構體,支鏈越多,熔、沸點越低。(5)金屬晶體金屬離子半徑越小,離子電荷數越多,其金屬鍵越強,金屬熔、沸點就越高。三、幾種典型的晶體模型晶體晶體結構示意圖晶體中粒子分布詳解CsCl晶體4卜.$三0C1每8個Cs、8個Cl各自構成立方體,在每個立方體的中心有一個異 種粒子(Cs+或Cl-)。在每個Cs+周圍最近的等距離(設為 a/2 )的Cl- 有8個,在每個 Cs+周圍最近的等距離(必為a)的Cs+有6個(上下左右前后),在每個Cl
6、-周圍最近的等距離的 Cl-也有6個學習必備歡迎下載每個Na+緊鄰6個Cl-,每個C緊鄰6個Na+ (上、下、左、右、前、后)這6個離子構成一個正八面體。 設緊鄰的Na+與Cl-間的距離為a, 每個Na+與12個Na+等距離緊鄰(同層 4個、上層4個、下層4個), 距離為V2ao由均攤法可得,該晶胞中所擁有的 Na+數為4, Cl-數為4, 晶體中Na+數與Cl-數之比為1:1,此晶胞中含有4個NaCl結構單元。每8個CO構成立方體且再在 6個面的中心又各占據 1個CO。在每個CO周圍等距離(a, a為立方體棱長)最近的 CO有12個(同層4個、 上層4個、下層4個)金剛石晶體每個C與另四個C
7、以共價鍵結合,采取 SP3雜化,前者位于正四面體 中心,后者位于正四面體頂點。晶體中均為C-C,鍵長相等、鍵角相等(109 28);晶體中最小碳環由 6個C組成且六者不在同一平面 內;晶體中每個 C參與的4條C-C鍵的形成,而在每個鍵中心的貢獻 只有一半,故 C原子數與C-C鍵數之比為1:2SiO2晶體每個Si與4個O結合,前者在正四面體的中心,后四者在正四面體 的頂點;通式每個O被兩個正四面體所共用。正四面體鍵角為10928。每個正四面體占有一個完整的Si和四個“半 O,故晶體中Si原子與 O原子個數比為 1: (4*0.5 ) =1:2石墨晶體層內存在共價鍵、金屬鍵,層間以范德華力結合,兼
8、具有原子晶體、金屬晶體、分子晶體的特征。在層內,每個 C與3個C形成C-C鍵,采取SP2雜化構成正六邊形,鍵長相等,鍵角土勻為120 ;在晶體中,每個C參與了 3條C-C鍵的形成,而在每條鍵中的貢獻只有一半,每 個正六邊形平均只占 6*1/3=2個C, C原子個數與 C-C鍵數之比為2:3【分章節習題】第一節晶體的常識基礎訓練.晶體與非晶體的嚴格判別可采用()A.有否自范性 B.有否各向同性 C.有否固定熔點D.有否周期性結構.某物質的晶體中含 A、B、C三種元素,其排列方式如圖1所示(其中前后兩面心上的 B原子未能畫出),晶體中A B、C的中原子個數之比依次為 ()A.1:3:1 B.2:3
9、:1 C.2:2:1 D.1:3:3圖1圖2圖3學習必備歡迎下載3.1987年2月,未經武(Paul Chu )教授等發現鈦鋼銅氧化合物在90K溫度下即具有超導性。 TOC o 1-5 h z 若該化合物的結構如圖2所示,則該化合物的化學式可能是()A.YBazCuO x B.YBa 2C3O xC.YBazCLtO x D.YBa 2C3O x4.白磷分子如圖3所示:則31 g白磷分子中存在的共價鍵數目為()A. 4NaB. NAC . 1.5N aD. 0.25Na.某離子化合物的晶胞如圖 4所示立體結構,晶胞是整個晶體中最基本的重復單位。陽離子位 于此晶胞的中心,陰離子位于 8個頂點,該
10、離子化合物中,陰、陽離子個數比是()A、1 : 8 B 、1:4 C 、1:2 D 、1:10 Q * Ti圖4圖5圖6.如圖5,石墨晶體結構的每一層里平均每個最小的正六邊形占有碳原子數目為()A、2B 、3 C、4 D 、6.許多物質在通常條件下是以晶體的形式存在,而一種晶體又可視作若干相同的基本結構單元構成,這些基本結構單元在結構化學中被稱作晶胞。已知某化合物是由鈣、鈦、氧三種元素組成的晶體,其晶胞結構如圖 6所示,則該物質的化學式為()A. CaTiO3B . CdTiO6C. CaTiO3D . Ca8TiO12.下列有關晶體的特征及結構的陳述中不正確的是()B晶體有固定的熔點D多晶一
11、般不表現各向異性個晶胞共有;個晶胞共有;個晶胞共有;個晶胞共有。A單晶一般都有各向異性C所有晶體都有一定的規整外形.晶體中最小的重復單元 晶胞,則凡處于立方體頂點的微粒,同時為凡處于立方體棱上的微粒,同時為凡處于立方體面上的微粒,同時為凡處于立方體體心的微粒,同時為a處于晶胞的中.現有甲、乙、丙(如下圖三種晶體的晶胞: (甲中x處于晶胞的中心,乙中心),可推知:甲晶體中x與y的個數比是 ,乙中a與b的個數比是 ,丙晶胞中有 c離子,有 個d離子11.右圖是超導化合物鈣鈦礦晶體的晶胞結構。請回答:學習必備歡迎下載(1)該化合物的化學式為 。(2)在該化合物晶體中,與某個鈦離子距離最近且相等的其他
12、鈦離子共有 個0-S1-0Ti.圖8是石英晶體平面示意圖, 它實際上是立體的網狀結構,其中硅、氧原子數之比為 o原硅酸根離子 SiO;一的結構可表示為 ;二聚硅酸根離子 Si2O6一中,只有硅氧鍵, 它的結構可表示為 。.在干冰晶體中每個 CO分子周圍緊鄰的 CO2分子有 個,在晶體中截取一個最小的正方形;使正方形的四個頂點部落到CO分子的中心,則在這個正方形的平面上有 個CC2分子。拓展提圖1996年,諾貝化學獎授予對發現 C60有重大貢獻的三位科學家。短分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立基于以下考慮:金一、C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵;犀奈苣*C60分子只
13、含有五邊形和六邊形;多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系,遵循歐拉定理:頂點數+面數棱邊數=2 2,7據上所述,可推知 C60分子有12個五邊形和20個六邊形,C60分子所含的雙鍵數為30o請回答下列問題:.固體G。與金剛石相比較,熔點較高者應是 ,理由是:.試估計。0跟F2在一定條件下,能否發生反應生成 C60F60(填“可能”或“不可能”) , 并簡述其理由: 。.通過計算,確定 G0分子所含單鍵數。G0分子所含單鍵數為。. C 70分子也已經制得,它的分子結構模型可以與。0同樣考慮面推知。通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目。第二節分子晶體和原子晶體基礎訓練.下列晶體中屬于原子晶體
14、的是()A.窺 B ,食鹽 C ,干冰 D .金剛石.下列晶體由原子直接構成,且屬于分子晶體的是()A.固態氫B .固態窺 C .磷 D .三氧化硫學習必備歡迎下載 TOC o 1-5 h z .下列晶體中不屬于原子晶體的是()A.干冰 B.金剛砂C.金剛石D.水晶.在金剛石的網狀結構中,含有共價鍵形成的碳原子環,其中最小的環上,碳原子數是()A.2個 B.3 個C.4 個 D.6 個.共價鍵、離子鍵和范德華力是構成物質粒子間的不同作用方式,下列物質中,只含有上述一種作用的是()A.干冰 B.氯化鈉 C.氫氧化鈉D.碘.在解釋下列物質性質的變化規律與物質結構間的因果關系時,與鍵能無關的變化規律
15、是()A.HF、HCI、HBr、HI的熱穩定性依次減弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次減低C.F2、C12、82、|2的熔、沸點逐漸升高D.H2s的熔沸點小于 H2O的熔、沸點.在金剛石的晶體中,含有由共價鍵形成的碳原子環,其中最小的環上所需碳原子數及每個碳原子上任意兩個C-C鍵間的夾角是()A. 6 個 120 B , 5 個 108 C , 4 個 109 28 D . 6 個 109 28.結合課本上干冰晶體圖分析每個CO分子周圍距離相等且最近的CQ分子數目為()A. 6 B . 8 C . 10 D . 12.干冰和二氧化硅晶體同屬IVA元素的最高價氧化物,它們的熔沸點
16、差別很大的原因是()A.二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量B . G O鍵鍵能比Si、O鍵鍵能小C.干冰為分子晶體,二氧化硅為原子晶體D .干冰易升華,二氧化硅不能.最近發現了一種新分子,具有空心的類似足球的結構,分子式為G。,下列說法正確的是()A.C60是一種新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素異形體C.C60中雖然沒有離子鍵,但固體為離子晶體D.C60相對分子質量為 720.支持固態氨是分子晶體的事實是()A.氮原子不能形成陽離子B.鏤離子不能單獨存在C.常溫下,氨是氣態物質D.氨極易溶于水.石墨晶體是層狀結構,在每一層內;每一個碳原于都跟其他3個碳原子相結合,如右圖是其晶體結構的俯視
17、圖,則圖中7個六元環完全占有的碳原子數是()A.10 個 B.18 個 C.24 個 D.14 個.將SiCl 4與過量的液氨反應可生成化合物Si(NH 2) 4。將該化合物在無氧條件下高溫灼燒,可得到氮化硅(Si 3N4)固體,氧化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料,在工業上有廣泛的應用。則氮化硅所屬的晶體類型是()A.原子晶體B.分子晶體C. 離子晶體D.金屬晶體學習必備歡迎下載14.20XX年美國科學雜志報道:在超高壓下,科學家用激光器將CO加熱到1800K,成功制得了類似石英的 CO原子晶體。下列關于 CO晶體的敘述中不正確的是 ()A.晶體中C、O原子個數比為1 : 2B.該晶體的熔點、
18、沸點高、硬度大C. 晶體中C CHC鍵角為180D.晶體中C、O原子最外層都滿足 8電子結構15、氮化硅是一種新合成的結構材料,它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質。下列各組物質熔化 TOC o 1-5 h z 時,所克服的微粒間的作用力與氮化硅熔化所克服的微粒間的作用力都相同的是()A、硝石和金剛石B 、晶體硅和水晶C、冰和干冰D 、蔡和慈.碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結構,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石晶體硅碳化硅中,它們的熔點從高到低的順序是()A. B. C. D. C C鍵被多少個六元環共用?.圖1為金剛石的晶體結構。每個 C原子、每條.圖2為晶體硼
19、的基本結構單元,已知它為正二十面體(有二十個等邊三角形和一定數目的頂角)每一個頂點各有一個硼原子,通過觀察,此基本結構單元由多少硼原子構成?.氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點高、化學性質穩定,工業上曾普遍采用高純 硅與純氮在13000 c反應獲得。(1)氮化硅晶體屬于 晶體。(2)已知氮化硅的晶體結構中,原子間都以單鍵相連,且 N原子和N原子,Si原子與Si原子不 直接相連,同時每個原子都滿足8電子穩定結構,請寫出氮化硅的化學式 o(3)現用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下,加強熱發生反應,可得到較高純度的氮化硅。反應的化學方程式為。第三節金屬晶體基礎訓練.下列有關金屬元素的特征敘述正
20、確的是()A.金屬元素的原子具有還原性,離子只有氧化性學習必備歡迎下載B.金屬元素的化合價一定顯正價C.金屬元素在不同化合物中的化合價均不相同D.金屬元素的單質在常溫下均為金屬晶體.下列有關金屬元素特征的敘述中正確的是()A.金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性B.金屬元素在化合物中一定顯正價C.金屬元素在不同化合物中的化合價均不同D.金屬單質在常溫下都是金屬晶體.金屬的下列性質中,不能用金屬的電子氣理論加以解釋的是()A.易導電B .易導熱 C .有延展性 D .易銹蝕.下列晶體中由原子直接構成的單質有()A.白磷 B .氨 C .金剛石 D .金屬鎂.金屬具有延展性的原因是 ()A.金
21、屬原子半徑都較大,價電子較少B.金屬受外力作用變形時,金屬陽離子與自由電子間仍保持較強烈作用C.金屬中大量自由電子受外力作用時,運動速度加快D.自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量.下列說法不正確的是 ()A.金屬單質的熔點一定比非金屬單質高B.離子晶體中不一定含有金屬元素C.在含有陽離子的晶體中,一定含有陰離子D.含有金屬元素的離子不一定是陽離子.金屬晶體的形成是因為晶體中存在()A.金屬離子間的相互作用B .金屬原子間產生相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D .金屬原子與自由電子間的相互作用.關于金屬元素的特征,下列敘述正確的是()金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性金屬元素在化
22、合物中一般顯正價金屬性越強的元素相應的離子氧化性越弱金屬元素只有金屬性,沒有非金屬性價電子越多的金屬原子的金屬性越強A.B .C ,D .全部.金屬的下列性質中,與自由電子無關的是()A.密度大小 B.容易導電C .延展性好 D.易導熱.下列有關金屬的敘述正確的是()A.金屬元素的原子具有還原性,其離子只有氧化性B.金屬元素的化合價一般表現為正價C.熔化狀態能導電的物質一定是金屬的化合物學習必備歡迎下載D.金屬元素的單質在常溫下均為金屬晶體.下列敘述正確的是()A.原子晶體中可能存在離子鍵B .分子晶體中不可能存在氫鍵C.在晶體中可能只存在陽離子不存在陰離子D .金屬晶體導電是金屬離子所致.金
23、屬能導電的原因是()A.金屬晶體中金屬陽離子與自由電子間的相互作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發生定向移動C.金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發生定向移動D.金屬晶體在外加電場作用下可失去電子.下列敘述正確的是()A.任何晶體中,若含有陽離子也一定含有陰離子B.原子晶體中只含有共價鍵C.離子晶體中只含有離子鍵,不含有共價鍵D.分子晶體中只存在分子間作用力,不含有其他化學鍵.在核電荷數118的元素中,其單質屬于金屬晶體的有 ,屬于分子晶體的 有,屬于原子晶體的有 .簡要填空:(1)金屬導電是 的結果.(2)金屬導熱是 的結果.(3)金屬抽成絲或壓成薄板是金屬受到外力作用
24、,緊密堆積的原子(離子)層發生了 而金屬離子和自由電子之間的 沒有改變.堿金屬單質的熔點順序為LiNa KRb Cs,試用金屬晶體結構的知識加以解釋.在金屬晶體中存在的粒子是 和.通過 形成的單質晶體叫做金屬晶體.(1)請描述金屬晶體中自由電子的存在狀態.答: . 請說明金屬晶體中自由電子所起的作用.答: .金屬導電靠 ,電解質溶液導電靠 ;金屬導電能力隨溫度升高而 ,溶液導電能力隨溫度升高而 O.有一種金屬結構單元是一個“面心立方體”(注:八個頂點和六個面分別有一個金屬原子) 該單元平均是由 個金屬原子組成的。拓展提圖.晶胞是晶體中最小的重復單元.已知鐵為面心立方晶體,其結構如下圖甲所示,面
25、心立方的結構特征如下圖乙所示.若鐵原子的半徑為1.27父1070m,試求鐵金屬晶體中的晶胞長度,即下圖丙中AB的長度為 m.學習必備歡迎下載乙 丙22.某些金屬晶體(Cu、 塊正立方體的結構單元, 中原子的空間利用率。Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積,即在晶體結構中可以劃出一金屬原子處于正立方體的八個頂點和六個側面上,試計算這類金屬晶體第四節離子晶體 基礎訓練.由鉀和氧組成的某種離子晶體中含鉀的質量分數為78/126 ,其陰離子只有過氧離子(0廣)和超 TOC o 1-5 h z 氧離子(02一)兩種。在此晶體中,過氧離子和超氧離子的物質的量之比為()A. 2 : 1 B. 1: 1
26、 C. 1: 2 D. 1: 3.食鹽晶體如右圖所示。在晶體中,破示Na+, 0表示Cl -已知食鹽的密度為 P g/cm 3, NaCl摩爾質量Mg/mol ,阿伏加德羅常數為N,則在食鹽晶體里A 3l2M- cm B3,-M cm;;N,2:NM cm 8 :N.下列物質中,含有共價鍵的離子晶體是 ()A. NaCl B. NaOHC. NHClD. 12Na+和Cl力勺間距大約是( Rh+ OCTA.石墨和干冰的熔化C.液漠和水的汽化B.食鹽和冰醋酸的熔化D,純堿和燒堿的熔化.實現下列變化,需克服相同類型作用力的是().下列性質中,能較充分說明某晶體是離子晶體的是()A.具有高的熔點B.
27、固態不導電,水溶液能導電C.可溶于水D.固態不導電,熔化狀態能導電.下列敘述中正確的是 ()A.離子晶體中肯定不含非極性共價鍵B.原子晶體的熔點肯定高于其他晶體C.由分子組成的物質其熔點一定較低D.原子晶體中除去極性共價鍵外不可能存在其他類型的化學鍵.某物質的晶體中,含 A、B C三種元素,其排列方式如圖 1所示(其中前后兩面心上的B原子不能畫出),晶體中A、B、C的原子個數比依次為 ()學習必備歡迎下載A. 1 : 3: 1 B . 2: 3: 1 C . 2: 2: 1 D, 1: 3: 3.實現下列變化,需克服相同類型作用力的是()A.碘和干冰升華B .二氧化硅和生石灰熔化C.氯化鈉和鐵
28、熔化D .苯和乙烷蒸發.下列各組物質的晶體中,化學鍵類型相同,晶體類型也相同的是()A. SO和 SiO2 B. CO和代O C . NaCl 和 HCl D . CC14和 KCl TOC o 1-5 h z 圖1圖2圖3圖4.如圖2所示,是一種晶體的晶胞,該離子晶體的化學式為()A. ABC B . ABC C. AB2G D. ARG.實現下列變化時,需克服相同類型作用力的是()A.水晶和干冰的熔化B .食鹽和冰醋酸的熔化C.液澳和液汞的汽化D .純堿和燒堿的熔化 12.20XX年,日本科學家發現了便于應用、可把阻抗降為零的由硼和鎂兩種元素組成的超導材料。這是27年來首次更新了金屬超導體
29、的記錄,是目前金屬化合物超導體的最高溫度。該化合物也因此被美國科學雜志評為20XX年十大科技突破之一。 圖為該化合物的晶體結構單元示意圖:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內。則該化 TOC o 1-5 h z 合物的化學式可表示為()A.MgB B.MgB 2 CMg 2BD.Mg3B213.如圖3為高溫超導領域里的一種化合物一一鈣鈦礦晶體結構,該結構是具有代表性的最小重復單元。(1)在該物質的晶體中,每個鈦離子周圍與它最接近的且等距離的鈦離子共有個.(2)該晶體中,元素氧、鈦、鈣的個數比是 .4.1mol氣態鈉離子和1mol氣態氯離子2合生成 1mo
30、l氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學方程中,能直接表示出氯化鈉晶體格能的是。+A. Na(g)+Cl (g)NaCl(s);C. Na(s)Na(g); HE. 1Cl2(g)Cl(g);AH42人1cc人 H B . Na(s)+ - Cl2(g)NaCl(s); Hi2D . Na(g) -e Na+(g);AH3F . Cl(g)+e Cl (g); AH5. NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,若食鹽密度是 2.2g/cm 3,阿伏加德羅常數為 6.02X 1 023mol-1,食鹽的摩爾質量為 58.5g/mol。求食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間
31、的距離。學習必備歡迎下載拓展提圖.晶態氯化鈉是 晶體,晶體中,每個鈉離子周圍有 個氯離子,每個氯離子周圍有 個鈉離子,鈉離子半徑比氯離子半徑 o在氯化物 MCl中,M在第六周期,是鈉的同族元素, 該晶體中,每個陽離子周期有 氯離子。鈉的金屬性比 M。氯化鈉的電子式是 , 熔融后 導電(填“能”或“不能”)。Na+(或Cl -)周圍的6個Cl - (或NS)相鄰的連線構成的面是什么樣的多面體 ?每個Na+(或Cl-)周圍與之距離最近且距離相等的Na+(或Cl -)有幾個?.晶體具有規則的幾何外形,晶體中最基本的重復單位稱為晶胞。NaCl晶體結構如右圖所示。已知FexO晶體晶胞結構為 NaCl型,
32、由于晶體缺陷,x值小于1。測知FexO晶體密度為P g/cm3,晶胞邊長為4.28X10-10n%FexO中*值(精確至0.01)為。晶體中的Fe分別為Fe2+、Fe3+,在Fe2D Fe3+的總數中,Fe2+所占分數(用小數表示,精確 至 0.001)為。此晶體化學式為 。與某個Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的 O-圍成的空間幾何構型形狀是 。在晶體中,鐵元素的離子間最短距離為 mo.某離子晶體晶胞結卞如右圖所示,X位于立方體的頂點,Y位于立方體的中心,試回答:(1)晶體中每個 Y同時吸引著個 X,每個X同時吸引著個 Y,該晶體的化學式為 。(2)晶體中在每個 X周圍與它最接近且距離
33、相等的X共有 個。(3)晶體中距離最近的 2個X與一個Y形成的夾角(/ XYR為 (填角的度數)。(4)設該晶體的摩爾質量為M g mol-1,晶體密度為p g cmi3,阿伏加德羅常數為 Na,則晶體中兩個距離最近的 X中心間的距離為cm o.如圖,直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na +離子或Cl一離子所處的位置.這兩種離子在空間3個互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請將其中代表 Na離子的圓圈涂黑(不必考慮體積大小),以完成NaCl晶體結構示意圖。 晶體中,在每個 Na +離子的周圍與它最接近的且距離相等的Na +共有 個。(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上的Na
34、+或Cl-為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有,一個晶胞中Cl -離子的個數等于 ,即(填計算式) ; Na +離子的個數等于,即 o(4)設NaCl的摩爾質量為 Mg mol,食鹽晶體的密度為巧cm,,阿伏加德羅常數為 Na .食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為cm學習必備歡迎下載第一節參考答案1.D 2,A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.8、4、2、1.解析:x:y =4:3 a : b=1:1 4個c 4個d 處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨占有,位于立方 體頂點的微粒為8個立方體共有,位于立方體棱邊的微粒為四個立方體共有,位于立方體面的微粒為兩個立方體共有,所以
35、 x:y = l : 6X 1/8 = 4: 3; a:b=1:8 X 1/8= 1: 1;丙晶胞中 c 離子為 12 X 1/4+1 = 4(個); d 離子為 8X 1/8+6X 1/2 = 4(個).這個晶胞對位于頂點上的每個鈦原子占有的份額為1/8,所以,它單獨占有的鈦原子個數為8X 1/8=1個;對位于棱上的每個氧原子占有的份額為1/4 ,所以,它單獨占有的氧原子個數為12X 1/4=3個;全部擁有體內的那一個鈣原子,所以,該晶胞中單獨占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個數分別為:1、3、1.鈦位于立方體的頂點上,與一個鈦離子距離最近的鈦離子是與它共棱的,與它共棱的離子都是二個,所以,共
36、6個。答案:(1)該化合物的化學式為 CaTiQ6 個_ 6-O O O_Si.O-Si-O I I O O12.1 : 2L13.12個 4 個.金剛石金剛石屬原子晶體,而固體Q0不是,故金剛石熔點較高.可能因C60分子含30個雙鍵,與極活潑的F2發生加成反應即可生成 GF。.依題意,C60分子形成的化學鍵數為:1/2 (3*60) =90也可由歐拉定理計算鍵數 (即棱邊數):60+(12+20)-2=90C60分子中單鍵為:90-30=60.設C70分子中五邊形數為x,六邊形數為y.依題意可彳|方程組:L (% -爾=g 0 X 7卬(梗教.即棱邊教)解得:五邊形數x=12,六邊形數y=2
37、5 第二節 分子晶體與原子晶體 答案1.D 2.B 3.A 4.D 5.D 6.CD 7.D 8.D 9.C 10.BD 11.C 12.D 13.A 14.C 15.B 16.A.解析干冰是分子晶體,分于內存在共價鍵,分子間存在范德華力。NaCl是離子晶體只存在離子鍵。NaOH 是離子晶體,不僅存在離子鍵,還存在HO間共價鍵。碘也是分子晶體,分子內存在共價鍵,分子間存在分子間作用力。故只有 B符合題意。.HF、HCl、HBr、HI熱穩定性依次減弱是它們的共價鍵鍵能逐漸減小的原因,與鍵能有關。NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次減低是它們的離子鍵能隨離子半徑增大逐漸減小的原因。F2、C
38、1?、Br?、I?為分子晶體。熔、沸點逐漸降低由分子間作用力決定。HS與HO的熔沸點高低由分子間作用力及分子的極性決定。故選C、Do. D根據金剛石的棱型結構特點可知最小環上碳原子數為6個,任意兩個CC鍵間夾角為109。28. D根據干冰結構特點,干冰晶體是一種立方面心結構,每個CO周圍等距離最近的 CO有12個(同層4個,上層4個,下層4個).本題考查由物理性質特征推知晶體類型以及如何區別不同晶體的微粒間作用力。由氮化硅的性質(超 硬、耐磨、耐高溫),可推知是原子晶體。原子晶體熔化時,要克服共價鍵。然后分析比較各選項。答案Bo學習必備歡迎下載.解析給出的新情景。是碳化硅的一種晶體具有類似金剛
39、石的結構;此題的考查內容,是化學鍵與晶體結構。所列三種晶體均是原子晶體,結構相似,晶體內的結合力是呈空間網狀的共價鍵:共價鍵鍵長:C-C鍵 C-S鍵 C-S鍵 S-S 鍵共價鍵鍵長越短,鍵能越大,則原子晶體的熔點越高。所以三者的熔點由高到低的順序是:金剛石、碳化硅、晶體硅。答案A o17解析:任意兩條相鄰的 C C鍵參加了 2個六元環的形成,每個 C原子可形成4條C C鍵,兩面相鄰的 組合有C2=6種,故每個C原子被6X2 = 12個六元環共用。而每條 C C鍵可以與相鄰的3條C C鍵兩 兩相鄰,故每條C C鍵被3X2=6個六元環共用。18解析:該晶體的晶胞由二十個等邊三角形構成,而每個等邊三
40、角形有3個頂點,這樣共有20X3=60個頂點,但每個頂點又被相鄰的5個等邊三角形所共有,所以該晶胞實際擁有的頂點數應為:20X 3X 1 = 12 個。519. (1)從題給信息知氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它的硬度大、熔點高、化學性質穩定,應是原子晶體。(2)氮化硅的晶體結構中,原子間都以單鍵相連,且 N原子和N原子,Si原子和Si原子不直接相連, 同時每個原子都滿足8電子穩定結構,因此氮化硅的化學式為濁。強熱(3) 3SiCl 4 + 2N 2 +6也=Si 3N4 + 12HC1 。第三節金屬晶體基礎訓練參考答案1 . B 2 . B3. D 4.BC 5. B6.AC7. C 8. B 9. A 10. B 11. C12. B 13. B 14. 答案:Li、Be、Na、MgAl ; H 2、H& 電 Q、F?、N& P4、S、Cl?、Ar ; C、Si、B.(1)自由電子在電場作用下定向移動(2)自由電子碰撞金屬離子而將能量傳給金屬離子(3)相對滑動較強烈的相互作用(金屬鍵).金屬晶體的熔點高低取決于晶體中金屬離子與自由電子之間的作用力大小,由庫侖定律F =kqqi可知,r作用力的大小又取決于金屬離子的半徑和自由電子的數量,顯然,半徑越小,作用力越強,熔點越高.
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