- 晶胞
- 共1643题
(11分)T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增,其中某些元素的相关信息如下表:
(1)X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(2)X与Y原子结合形成的X3Y4晶体,晶体结构与金刚石类似,则X3Y4晶体的熔点比金刚石要 (填“高”、“低”)。
(3)W2+的核外电子排布式为 。元素W与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:W+HCl+O2=WCl+HO2,HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示错误的是
A.氧化剂是O2 B.HO2在碱中不能稳定存在
C.氧化产物是HO2 D.1 molW参加反应有1 mol电子发生转移
(4)X、Y、Z分别与氢元素可以构成A、B、C、D等多种粒子。其中A、B、C均为10电子微粒,D为18电子微粒。A为5原子核的+1价阳离子,则A+的中心原子杂化方式为_______. B为4原子核的+1价阳离子,则B+电子式为___________。C为4个原子核构成的分子,则与C互为等电子体的分子可以是_______(写结构式)。D分子中两元素的原子个数之比为1:1,则D为 (填“极性”或“非极性”)分子。某双原子单质分子E也为18电子微粒,E与水的反应的化学方程式为______________________。
(5)已知25℃、101 kPa条件下:
4R(s)+3Z2(g)2R2Z3(s) △H=-2835.9 kJ/mol
4R(s)+2Z3(g)2R2Z3(s) △H=-3119.1 kJ/mol
则16g Z2(g)完全转化为Z3(g)的△H= .
正确答案
1)N>C>Na (2)高 (3)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;C
(4)sp3
, 极性 2F2+2H2O=4HF+O2
(5)+47.2 kJ/mol(2分)
根据元素的结构及其性质可知,T、X、Y、Z、Q、R、W分别是H、C、N、O、Na、Al、Cu。
(1)非金属性越强,电负性越大,所以X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是N>C>Na。
(2),晶体结构与金刚石类似,石墨是原子晶体。由于碳原子半径大于氮原子半径,原子半径越小,共价键越强,所以该晶体的熔点大于金刚石的。
(3)根据构造原理可知,铜离子的电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。根据方程式可知,氧气是氧化剂,所以HO2是还原产物,选项C不正确,其余都是正确的,答案选C。
(4)A为5原子核的+1价阳离子,则A是NH4+,氮原子是sp3杂化。B为4原子核的+1价阳离子,则B是H3O+,其电子式为。C为4个原子核构成的分子,则C是氨气,所以与氨气互为等电子体的分子可以是PH3,其结构式为
。D是双氧水,属于极性分子。E应该是是单质氟,和水反应的方程式为2F2+2H2O=4HF+O2。
(5)考查盖斯定律的应用。①-②即得到3Z2(g)2Z3(g) △H=+283.2 kJ/mol。所以16g Z2(g)完全转化为Z3(g)的△H=+283.2 kJ/mol÷6=+47.2 kJ/mol。
(6分). 金晶体是面心立方体,立方体的每个面上5个金原子紧密堆砌(如图3,其余各面省略),金原子半径为A cm,求:
(1)金晶体中最小的一个立方体含有___________个金原子。
(2)金的密度为___________。(用带A计算式表示)
(3)金原子空间占有率为___________。(Au的相对原子质量为197,
用带A计算式表示)
正确答案
(1)4 (2) (3)
(1)根据晶胞结构可知,金晶体中最小的一个立方体含有(8×1/8+6×1/2)=4个金原子。
(2)金原子半径为A cm,则晶胞中面对角线是4Acm,所以晶胞的边长是,所以
,解得
。
(3)晶胞的体积是,而金原子占有的体积是
,所以金原子空间占有率为
/
=
。
(10分)铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为 [ Fe (OH)n(S04) (3-n) / 2 ]m ,现代潜水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则PFS的中心原子未成对电子数为__ 个。
(2)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有_____ ____ 。
(3)CN一中碳原子的杂化轨道类型是 _______ :写出一种与CN一互为等电子体的分子的化学式_____ ___;
(4)三氯化铁常温下为固体,熔点304℃,沸点3160C 在3000C以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为______ 晶体。
(5)普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如下图所示,普鲁士蓝中 n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+):n(CN一)= _____ ___。
正确答案
(10分)(1)5 个(2分) (2)离子键、共价键、配位键 (3分)
(3) sp(1分)、 CO或N2(1分)
(4)分子晶体(1分) (5)1:1:1:6 (2分)
略
(9分)有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几
种形成,对这3种晶体进行实验,结果如下表所示:
(1)晶体的化学式分别为:
A:___________________,B:___________________,C:___________________。
(2)晶体的类型分别为:
A:_______________________,B:_______________________,
C:_______________________。
(3)晶体中粒子间的作用分别为
A:_______________________,B:_______________________,
C:_______________________。
正确答案
(1)NaCl 金刚石 HCl
(2)离子晶体 原子晶体 分子晶体
(3)离子键 共价键 分子间作用力
根据A的水溶液与Ag+反应有白色沉淀,说明A的水溶液中有Cl+-,再根据其可以导电得A为NaCl或HCl,又因为其硬度较大,所以判断其为NaCl。
由于B的熔点很高、硬度很大、不导电、不溶于水,可判断其应该为原子晶体,所以B为金刚石。
C的熔点为负、硬度很小,判断其为气体,易溶于水,水溶液与Ag+反应有白色沉淀,所以C为HCl。
(2)A为NaCl,属于离子晶体
B为金刚石,属于原子晶体
C为HCl,属于分子晶体
(10分)某离子晶体的晶胞结构如图所示,试求:
(1)晶体中每一个Y同时吸引着______个X,每个X同时吸引着________个Y,该晶体的化学式是________。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有______个。
(3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶胞密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA·mol-1,则晶体中两个最近的X中心间距离为________ cm。
正确答案
(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)
(1)根据晶胞的结构可知,晶体中每一个Y同时吸引着4个X,每个X同时吸引着8个Y。因此该晶体的化学式为XY2(或Y2X)。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X位于面的面心处,共计是3×8÷2=12。
(3)设晶体中两个最近的X中心间距离为x,则晶胞的边长是,由于晶胞中含有4个X和8个Y,所以有
,解得x=
.
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