- 晶体结构与性质
- 共7164题
图3－21是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图，它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30 g·cm-3，钨的相对原子质量是183.9。假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问题：
（1）每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。
（2）计算晶胞的边长a。
（3）计算钨的原子半径r（提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的）。
图3－21
正确答案
（1）2 （2）3.16×10-8 cm（3）1.37×10-8 cm
（1）正确应用分摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。
（2）应用基本关系式：
参考下列熔点数据回答：
钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐_______，这与________有关。随_________增大_________减小，故熔点逐渐_________。
正确答案
降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大 离子半径 阴、阳离子相互吸引力 降低
离子晶体的熔沸点的高低与阴、阳离子的半径和有关。半径之和越小，离子键越强，熔点越高。
自然界中已发现的100多种元素里，金属元素约占 ，其中含量最多的元素是 ，含量最多的金属元素是 。金属导电靠 ，电解质溶液导电靠 ，金属导电能力随温度升高而 ，溶液导电能力随温度升高而 。
正确答案
金属导电是由于金属晶体中存在自由移动的电子，而电解质溶液的导电是溶液中的阴、阳离子在外加电场的作用下做定向移动。温度升高时，金属晶体内部的金属阳离子运动速度加快，使电子的传递受影响，导电性减弱。温度升高时，电解质溶液中的自由移动的离子运动速率加快，导电性增强。
（2分）金属晶体的最密堆积的配位数是 ，空间利用率是 。
正确答案
12 74%
金属晶体的最密堆积是六方最密堆积和面心六方最密堆积，根据晶胞的结构可知，配位数都是12，其空间利用率也是相同的，都是74%。
离子键的强弱主要决定于离子半径和离子的电荷值。一般规律是：离子半径越小，电荷值越大，则离子键越强。试分析：①K2O ②CaO ③MgO 的离子键由强到弱的顺序是 （4分）
正确答案
22 ③①②
略
（10分）1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
（一）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是
（二）科学家通过X射线推测胆矾中微粒间的作用力，胆矾的结构示意图可简单表示如下：
（1）胆矾晶体中含有 （填字母代号）
A．配位键 B．离子键 C．极性共价键
D. 金属键 E．氢 键 F．非极性共价键
（2）Cu2+还能与NH3、Cl－等形成配位数为4的配合物，已知［Cu(NH3)4］2＋具有对称的空间构型，［Cu(NH3)4］2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则［Cu(NH3)4］2+的空间构型为 。
（3）金属铜采用下列 （填字母代号）堆积方式。
（4）右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，该晶体的密度为a g/cm3，设阿伏伽德罗常数的值为NA，则该晶胞的体积为 cm3
正确答案
（一）MgO>CaO> NaCl> KCl
（二）（1） ABCE （2）平面正方形（3） C （4）
（一）根据表中数据可知，晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高。因为形成离子键的离子半径越小，电荷数越多，离子键越稳定，所以氧化镁的熔点高于氧化钙的，所以四种晶体的熔点由高到低的顺序为MgO>CaO> NaCl> KCl。
（二）（1）根据胆矾的结构示意图可知，含有的化学键应是ABCE。
（2）［Cu(NH3)4］2+中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，说明［Cu(NH3)4］2+是平面正方形结构。如果是正四面体型结构，则两个NH3被两个Cl－取代，只能能得到1种结构的产物。
（3）金属铜是面心立方最密堆积，所以答案是C。
（4）根据晶胞的结构可知，晶胞中含有的铜原子和氧原子的个数分别为8×1/8＋6×1/2＝4和4，所以化学式为CuO。该晶胞的质量是
卤族元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I），请预测下列物质的性质：
（1）熔点： F2 Cl2(填“＜”或“＝”“或＞”，下同)，沸点：HF HCl，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时 (填HF或HCl)先液化。
（2）分解温度：HF HCl，熔点：NaF SiF4
正确答案
略
如果1 mol金属钠的质量为23 g，密度ρ=0．97 g·cm-3，则每个钠原子的半径约为多少？（设钠为紧密堆积的球体）
正确答案
2．11×10-8 cm
由于钠为紧密堆积的球体，则体积V与密度的关系为V=
在核电荷数1~18的元素中，其单质属于金属晶体的有_______________，属于分子晶体的有_______________，属于原子晶体的有_______________。
正确答案
Li、Be、Na、Mg、Al；H2、He、N2、O2、F2、Ne、P4、S、Cl2、Ar；C、Si、B
在周期表第三周期元素组成的单质中，属于金属晶体的是________，属于原子晶体的是________，属于分子晶体的是________；其中熔点最高的是________，最低的是________，离子半径最小的是________；还原性最强的是________，氧化性最强的是________。
正确答案
Na、Mg、Al；Si；P、S、Cl2、Ar；Si；Ar；Al3+；Na；Cl2
（1）Na3N与水作用可发生水解反应，并产生气体，填空回答下列问题：
①Na+与N3-的微粒半径关系是Na+__________N3-（填“>”、“=”、“<”）
②写出Na3N与水反应的化学方程式：____________________，
（2）有三种固态物质，它们的性质如下：
A物质：无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水及有机溶剂。
B物质：无色晶体，溶于水，质硬而脆，熔点800℃，熔化时能导电。
C物质：熔点-56．6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电。
根据上述性质，可推断它们晶体类型为：A为_____晶体，B为_____晶体，C为____晶体。
正确答案
（1）① <；② Na3N+3H2O==NH3↑+3NaOH
（2）A：原子晶体；B：离子晶体；C：分子晶体
碱金属单质的熔点顺序为Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，试用金属晶体结构的知识加以解释
________________________________________
正确答案
金属晶体的熔点高低取决于晶体中金属离子与自由电子之间的作用力大小，由库仑定律
（1）请描述金属晶体中自由电子的存在状态．
答：__________________________________
（2）请说明金属晶体中自由电子所起的作用．
答：__________________________________
正确答案
（1）自由电子均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有
（2）使金属阳离子结合在一起形成晶体，使金属晶体具有导电性、导热性和延展性
组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素（如共价键的方向性）影响时，空间排列大都服从__________原理。由于金属键、离子键、分子间作用力没有__________，所以金属晶体、离子晶体和分子晶体在空间排列也服从__________原理，以使__________降低，使晶体比较______________。
正确答案
紧密堆积；方向性；紧密堆积；体系的能量；稳定
1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图甲所示，1183K以上转变为图乙所示结构的基本结构单元，在两 种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。
(1)在1183K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为____个；在1183K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为____。
(2)纯铁晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（1183K以下与1183K以上之比）______。
(3)转变温度前后两者的密度比（1183K以下与1183K以上之比）________。（均可用根号表示）
正确答案
(1)8；12
(2)
(3)
扫码查看完整答案与解析