- 晶胞
- 共1643题
金属晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为d m，求
(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。
(2) 欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定 ；
（3）计算一个晶胞的体积是 cm3；
（4）金的密度为_________g•cm-3。
（5）列式计算金原子的空间利用率
正确答案
(1)4 (2) 立体各面上对角线上的球相切 （3）16 
（4）197/4
（1）根据面心立方体的晶胞结构可知，含有的原子有8×1/8＋6×1/2＝4。
（2）还应假定立方体各面上对角线上的球是相切的。
（3）设立方体的边长是x。因为面对角线的是4d m，所以边长x＝2
（5）4个金原子的体积是 ，所以金原子的空间利用率为
黄血盐（亚铁氰化钾，K4[Fe（CN）6] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。
回答下列问题：
（1）写出基态Fe2+的核外电子排布式 。K4[Fe（CN）6] 中Fe2+与CN－之间的作用力是 。
（2）CN－中碳原子的杂化方式为 ；1molCN－中含有π键的数目为 。
（3）金属钾、铁的晶体的晶胞结构如下图，钾、铁两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 。
（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为 。
正确答案
（12分）
（1）1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 （2分） 配位键（2分）
（2）sp杂化（2分） 2NA个（2分）
（3）2：3（2分）
(4) K4Fe(CN)6 + 6H2SO4 + 6H2O
（1）铁是26号元素核外电子的排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，K4[Fe（CN）6]是配合物，Fe2+是中心原子，CN－是配位原子Fe2+与CN－之间的作用力是配位键。
（2）CN－中含有碳氮三键，是直线型，碳原子的杂化方式为sp杂化。一个CN－中含有两个π键，所以1molCN－中含有π键的数目是2NA个。
（3）根据晶胞的结构可以确定钾金属中钾原子的配位数为8，铁原子的配位数为12，所以配位数之比为2：3。
（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应所以反应前后各元素的化合价均不发生变化，与CN－是等电子体的气态化合物常见的是一氧化碳，所以反应的化学方程式为
K4Fe(CN)6 + 6H2SO4 + 6H2O
晶体硅是信息科学和能源科学的一种重要材料，可用作制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法：
请回答下列问题：（各元素用相应的元素符号表示）
（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有（填反应的代号“I~IV”）
（2）A、B、C三种气体，在上述生产过程中可循环利用的是 ；在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是 。
（3）化合物甲的用途很广，有些已应用于高、精、尖科技领域。通常可作建筑工业和造纸工业上的黏合剂，可作肥皂的填料，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373~1623K反应生成化合物甲，其化学方程式为 。
（4）利用反应III能制得纯硅的原因是 。
（5）已知反应IV中产物的总能量比反应物的总能量低，则在密闭容器内反应IV建立平衡，改变下列的一个条件，气体B的物质的量增大的是 。
a．缩小容器的容积
b．降低反应体系的温度
c．加入少量NaOH固体（生成物在此温度下不分解）
d．加入少量催化性能更好的催化剂
（6）金属镍（Ni）与气体A能形成常温下为液态的Ni（A）4、利用Ni（A）4的生成与分解可以制得纯度很高的纳米镍，写出Ni（A）4在423K分解的化学方程式
正确答案
略
（8分）已知NiXO晶体晶胞结构为NaCl型（见19题图），由于晶体缺陷，x值于小于1。测知NiXO晶体密度ρ
（1）晶胞中两个Ni原子之间的最短距离___________（精确至0.01）。
（2）与O2－距离最近且等距离的Ni离子围成的几何体形状_______
（3）求NiXO中x值为_________（精确至0.01）。
（4）晶体中的Ni分别为Ni2﹢、Ni3﹢，求此晶体的化学式_________。
正确答案
(8分)
略
（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容，请选择其中—题，并在相应的答题区域作答。若两题都做，则按A题评分。
A．镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。
（1）请参考下述数据填空和回答问题：
工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。不用电解MgO的方法生产镁的原因 ；不用电解AlCl3的方法生产铝的原因 。
（2）2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体结构中的晶胞如图所示。镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 。
（3）写出Cu+的核外电子排布式 。
（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是 。
（5）某喹喏酮类药物（中心离子是Cu2＋）结构如下图，关于该药物的说法正确的是 。
A．中心离子Cu2+的配位数是5
B．N原子均采用sp2杂化
C．存在配位键、极性共价键和非极性共价键
D．熔点很高，硬度很大
B．某化学研究性学习小组为探究某品牌花生油中不饱和脂肪酸的含量，进行了如下实验：
步骤I：称取0．4 g花生油样品，置于两个干燥的碘瓶（如图）内，加入10 mL四氯化碳，轻轻摇动使油全部溶解。向碘瓶中加入25．00 mL含0．01 mol IBr的无水乙酸溶液，盖好瓶塞，在玻璃塞与瓶口之间滴加数滴10％碘化钾溶液封闭缝隙，以免IBr的挥发损失。
步骤II：在暗处放置30 min，并不时轻轻摇动。30 min后，小心地打开玻璃塞，用新配制的10％
碘化钾10 mL和蒸馏水50 mL把玻璃塞和瓶颈上的液体冲洗入瓶内。
步骤Ⅲ：加入指示剂，用0．1 mol·L－1硫代硫酸钠溶液滴定，用力振荡碘瓶，直至终点。
测定过程中发生的相关反应如下：
①
②IBr＋KI=I2+KBr
③I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－
请回答下列问题：
（1）已知卤素互化物IBr的性质与卤素单质类似，实验中准确量取IBr溶液应选用的仪器是 ，碘瓶不干燥会发生反应的化学方程式 。
（2）步骤Ⅱ中碘瓶在暗处放置30 min，并不时轻轻摇动的原因是 。
（3）步骤Ⅲ中所加指示剂为 ，滴定终点的现象 。
（4）反应结束后从液体混合物中回收四氯化碳，所需操作有 。
正确答案
略
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