- 晶胞的计算
- 共6题
已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,，CE、FA为电子数相同的离子晶体。
（1）写出A元素的基态原子价电子排布式________；F离子电子排布式________。
（2）写出X的化学式________和化学名称________。
（3）写出X涉及化工生产中的一个化学方程式________。
（4）试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因：________。
（5）CE、FA的晶格能分别为786 kJ·mol－1 l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：________。
（6）F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示： F与B形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm3，则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。
正确答案
（1）2s22p4；1s22s22p63s23p6
（2）Na3AlF6；六氟合铝酸钠
（3）2Al2O3（融熔）
（4）Al2O3为离子晶体而AlCl3为分子晶体
（5）CaO晶体中Ca2＋、 O2－ 的带电量大于NaCl晶体中Na＋、Cl－的带电量。
（6）Ca F2 （1分）；
解析
由A原子L层上有2对成对电子，可知A原子的电子排布为2S22s22p4，为氧元素；A与B同周期，且B原子序数大于A的，故B必为氟元素；则可根据C3DB6为离子晶体，且B、C、D的简单离子核外电子排布相同，结合化合价可推出C、D分别钠元素和铝元素，X为Na3AlF6；由CE、FA为电子数相同的离子晶体可推出二者分别为NaCl和CaO。
（6）由图中看出，每个晶胞中含有Ca原子个数8×+6×=4，F原子全部在该晶胞内部，故该晶胞含有F原子个数为8，其化学式为CaF2；取一个晶胞，其质量为，则其体积为质量除以密度，即
知识点
亚硝酸钠(NaNO2）易溶于水，微溶于乙醚，是常用的食品发色剂
(1)第一电离能：N ＿＿＿O（填“＜”、“＞”或“＝”）；NO2－的空间构型为＿＿＿＿
(2)亚硝酸钠在3200C会分解生成氧化钠、一氧化二氮等物质，该反应的化学方程式为＿＿＿＿
(3)亚硝酸钠是亚硝酸的钠盐。HNO2的结构如图所示，则HNO2分子中有＿＿＿个
HNO2的酸性比HN03弱是因为＿＿＿＿＿
(4)亚硝基钻钠
①基态
②用亚硝酸钻钠检验f的离子方程式是
③金属钻的堆积方式如图所示，若一个钻原子的半径为，，则晶胞的体积V(晶胞）＝＿＿
正确答案
（1）>（1分）；V型或角形（1分）
（2）
（3）3（2分）
（4）
解析
略
知识点
氧是地壳中含量最多的元素。
（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为_______个。
（2）H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。
（3）H+可与H2O形成H3O+，H3O+原子采用_______杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为_______。
（4）CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为a g·cm-3, NA表示阿伏伽德罗常数，则CaO晶胞体积为_______cm3
正确答案
（1） 2
（2）O—H键、氢键、范德华力；
（3）sp3；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子只有一对故对电子，排斥力较小
（4）
解析
（1）氧元素的基态核外电子排布式为：1s22s22p4，4个电子在三个轨道中排布，故未成对的电子个数是两个。
（2）化学键是强烈的相互作用；氢键的作用力比化学键弱，但比范德华力的作用力要强。
（3） H3O+的空间构型为三角锥型，故O原子的杂化方式为sp3；H3O+中O原子只有一对故对电子，排斥力较小，使得键角变大。
（4）根据NaCl的晶胞可知，一个晶胞含有4个CaO，设晶胞的体积为V，则：
知识点
原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为 ，第一电离能最小的元素是 （填元素符号）。
（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是 。
（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为 、另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为 ，若此晶胞中的棱长为356.6 pm，则此晶胞的密度为 
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图
三，该晶体中含有的化学键是 (填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 。请写出上述过程的离子方程式： 。
正确答案
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
解析
略
知识点
13.高温下，超氧化钾(KO2)晶体结构与NaCl相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为－2价。则下列说法正确的是（ ）
A晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为1∶1
B晶体中每个
C超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1∶2
D晶体中与每个
正确答案
解析
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知识点
氮族元素化合物在医药、纳米材料制备中应用广泛。
40.P元素的基态电子电子排布式为
41.白磷的分子式为P4，其结构如下图所示，科学家目前合成了 N4分子， N 原子的杂化轨道类型是 ，N—N—N 键的键角为 ；
42.N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
44.立方氮化硼晶体的结构如下图所示：N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是 ；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为 g·cm－3 (用含a的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
正确答案
1s22s22p63s23p3 或Ne3s23p3
解析
P原子核外有15个电子，根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3
故答案为：1s22s22p63s23p3
考查方向
解题思路
P原子核外有15个电子，根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式
易错点
书写电子排布式的方法不掌握
正确答案
sp3 60°
解析
N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一对孤对电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3；该分子结构和白琳分子结构相同，为正四面体结构，键角为60度。
考查方向
解题思路
N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一对孤对电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式；该分子结构和白琳分子结构相同，为正四面体结构
易错点
杂化类型不会判断
正确答案
N>P>As
HNO3 NO3— V形
解析
同主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，故第一电离能N>P>As
故答案为：N>P>As
[来源:学.科.网Z.X43.HNO3、HNO2是氮元素形成的含氧酸，酸性较强的是 ，酸根中没有孤对电子的是 ，NO2—空间构型是 。
同一非金属元素形成的含氧酸中，非羟基O原子个数越多该酸酸性越强，硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸，所以硝酸酸性较强，硝酸根离子中孤店子对个数=
故答案为HNO3 NO3— V形
考查方向
解题思路
同主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
同一非金属元素形成的含氧酸中，非羟基O原子个数越多该酸酸性越强，硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸，所以硝酸酸性较强，硝酸根离子中孤店子对个数=
易错点
第一电离能变化规律未掌握
不会通过计算发法推断出空间构型
正确答案
氮化硼（或BN） 5.8×1032/NA·a3
解析
立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径小，共价键越强，晶体熔点越高，故氮化硼熔点更高；晶胞中 As、Ga原子数目均为4，晶胞质量为
故答案为：5.8×1032/NA·a3
考查方向
解题思路
立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径小，共价键越强，晶体熔点越高，根据均摊法计算晶胞中As、Ga原子数目，表示出晶胞质量，根据密度共识进行计算
易错点
不会利用密度公式进行晶胞的基本计算
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