- 晶胞
- 共1643题
（1）砷化镓的化学式为______．
（2）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是______（用氢化物分子式表示）．
（3）比较二者的第一电离能：As______Ga（填“＜”、“”或“=”）．
（4）下列说法正确的是______（填字母）．
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．砷化镓晶体中与同一个镓原子相连的砷原子构成正四面体
C．电负性：As＞Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键．
正确答案
解：（1）该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
故答案为：
GaAs；
（2）由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
（3）As和Ga处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga，故答案为：＞；
（4）A．NaCl晶体中，钠离子位于顶点和面心，氯离子位于棱和体心，二者晶体结构不同，故A错误；
B．将与同一个镓原子相连的砷原子连接后可得正四面体结构，故B正确；
C．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，故C正确；
D．由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，故D正确．
故答案为：BCD．
解析
解：（1）该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
故答案为：
GaAs；
（2）由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
（3）As和Ga处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga，故答案为：＞；
（4）A．NaCl晶体中，钠离子位于顶点和面心，氯离子位于棱和体心，二者晶体结构不同，故A错误；
B．将与同一个镓原子相连的砷原子连接后可得正四面体结构，故B正确；
C．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，故C正确；
D．由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，故D正确．
故答案为：BCD．
（2015•抚顺模拟）B、C、Si是几种常见的重要非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在．
（1）基态硼原子的电子排布式为______．C、N、Si元素原子的第一电离能由大到小的顺序为______．
（2）BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R．
①晶体R中各种微粒间的作用力涉及______（填字母）．
a、离子键 b、共价键 c、配位键 d、金属键 e、范德华力
②R中阴离子的空间构型为______．
（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）与CaCl2溶液可形成配离子（结构如图2）乙二胺分子中氮原子的杂化类型为______．乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]均属于铵，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是______．
（4）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂，但不能导电．它的晶体结构如图3所示．六方相氮化硼是否含有x键？______（填“含”或“不含”），其质地软的原因是______，该物质能否导电？______（填“能”或“不能”），原因是______．
（5）SiC是原子晶体，其晶胞结构类似金刚石，假设正方体的边长为acm，估算SiC晶体的密度为______g•cm-3（用含NA、a的代数式表示）
正确答案
1s22s22p1
N＞C＞Si
abce
四面体
sp3杂化
乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键
不含
层与层之间通过范德华力结合在一起；作用力小，导致其质地软
不能
层状结构中没有自由移动的电子
解析
解：（1）硼原子核外有5个电子，其核外电子排布式为：1s22s22p1，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N、si三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞C＞Si，故答案为：1s22s22p1；N＞C＞Si；
（2）晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键、范德华力；阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp3杂化方式，为四面体构型；故答案为：abce；四面体；
（3）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子呈3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化．
乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之间可以形成氢键，三甲胺[N（CH3）3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高．
故答案为：sp3杂化；乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键；
（4）B位于第2周期ⅢA族，核外电子排布式1s22s22p1，形成的六方相氮化硼，每一个B与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形平面三角形，向空间发展成层状结构．六方相氮化硼，不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起；作用力小，导致其质地软，六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子不存在孤电子对，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电；
故答案为：不含；层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软；不能；层状结构中没有自由移动的电子；
（5）该晶胞中C原子个数=8×
故答案为：
（1）C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为______，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为______．
（2）干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是______．
a．晶体的密度：干冰＞冰 b．晶体的熔点：干冰＞冰
c．晶体中的空间利用率：干冰＞冰 d．晶体中分子间相互作用力类型相同
（3）金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的有______．
a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化；
b．晶体中共价键的键长：金刚石中C-C＜石墨中C-C；
c．晶体的熔点：金刚石＞石墨
d．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨
e．金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力；
f．金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
（4）金刚石晶胞结构如图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为______，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为______，一个晶胞中N原子数目为______．
（5）C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为______，金属铜采用面心立方最密堆积（在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子），则Cu的晶体中Cu原子的配位数为______．已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏伽德罗常数NA，则Cu的原子半径为______．
正确答案
解：（1）C60分子含有30个共价键，发生加成反应时一个C60分子中含有的碳碳双键个数和氟气分子个数相同，1molC60分子中30mol碳碳双键，所以需要30mol氟气，所以其加成产物的化学式为：C60F60；C60晶体为面心立方排布，所以每个C60晶胞有4个C60分子 （面心3个，顶点1个），所以一个C60晶胞=
故答案为：C60F60；
（2）a、水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，密度比水小，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，密度比水大，故a正确；
b、冰融化时氢键被破，干冰分子之间只存在范德华力，融化时破坏范德华力，氢键比范德华力强，故晶体的熔点冰＞干冰，故b错误；
c、水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，晶体中的空间利用率：干冰＞冰，故c正确；
d、干冰分子之间存在范德华力，水分子间存在氢键，晶体中分子间相互作用力类型不相同，故d错误．
故选：ac；
（3）a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，碳原子的杂化类型为sp3杂化；石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构，碳原子的杂化类型为sp2杂化，故a正确；
b、sp2杂化中，s轨道的成分比sp3杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，故b错误；
c、石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故c错误；
d、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，键角为109°28′，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，键角为120°，故d错误；
e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子．这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力，故e正确；
f、金刚石是原子晶体，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，石墨为混合型晶体，不属于原子晶体，故f错误；
故选：ae；
（4）由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，在BN晶体中，每个B原子和4个N原子形成共价键，所以B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体；B原子的配位数是4，B原子与N原子之间共价键的数目是12，所以B原子与N原子之间共价键的数目与配位键的数目比为 3：1，一个晶胞中N原子数目为 4，
故答案为：正四面体；3：1；4；
（5）Cu的晶胞属于面心立方晶胞，其配位数=3×8×
金属铜采用面心立方最密堆积，晶胞内Cu原子数目为8×
为 
故答案为：
解析
解：（1）C60分子含有30个共价键，发生加成反应时一个C60分子中含有的碳碳双键个数和氟气分子个数相同，1molC60分子中30mol碳碳双键，所以需要30mol氟气，所以其加成产物的化学式为：C60F60；C60晶体为面心立方排布，所以每个C60晶胞有4个C60分子 （面心3个，顶点1个），所以一个C60晶胞=
故答案为：C60F60；
（2）a、水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，密度比水小，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，密度比水大，故a正确；
b、冰融化时氢键被破，干冰分子之间只存在范德华力，融化时破坏范德华力，氢键比范德华力强，故晶体的熔点冰＞干冰，故b错误；
c、水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，晶体中的空间利用率：干冰＞冰，故c正确；
d、干冰分子之间存在范德华力，水分子间存在氢键，晶体中分子间相互作用力类型不相同，故d错误．
故选：ac；
（3）a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，碳原子的杂化类型为sp3杂化；石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构，碳原子的杂化类型为sp2杂化，故a正确；
b、sp2杂化中，s轨道的成分比sp3杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，故b错误；
c、石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故c错误；
d、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，键角为109°28′，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，键角为120°，故d错误；
e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四面体，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子．这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力，故e正确；
f、金刚石是原子晶体，石墨为层状结构，层与层之间通过范德华力连接，石墨为混合型晶体，不属于原子晶体，故f错误；
故选：ae；
（4）由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，在BN晶体中，每个B原子和4个N原子形成共价键，所以B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体；B原子的配位数是4，B原子与N原子之间共价键的数目是12，所以B原子与N原子之间共价键的数目与配位键的数目比为 3：1，一个晶胞中N原子数目为 4，
故答案为：正四面体；3：1；4；
（5）Cu的晶胞属于面心立方晶胞，其配位数=3×8×
金属铜采用面心立方最密堆积，晶胞内Cu原子数目为8×
为
故答案为：
①C6O分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C6O分子只含有五边形和六边形；
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2
据上所述，可推知C6O分子有12个五边形和20个六边形，C6O分子所含的双键数为30．
请回答下列问题：
（1）固体C6O与金刚石相比较，熔点较高者应是______，理由是：______．
（2）试估计C6O跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C6OF6O（填“可能”或“不可能”）______，并简述其理由：______．
（3）通过计算，确定C6O分子所含单键数．C6O分子所含单键数为______．
（4）C7O分子也已制得，它的分子结构模型可以与C6O同样考虑而推知．通过计算确定C7O分子中五边形和六边形的数目：C7O分子中所含五边形数为______，六边形数为______．
正确答案
解（1）金刚石属原子晶体，是空间立体网状结构；C60是分子晶体，为足球结构，所以金刚石的熔点大于C60．
故答案为：金刚石；金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高．
（2）该分子中含有碳碳单键和双键，双键能发生加成反应，所以可能．
故答案为：可能；因C60分子含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 ．
（3）由欧拉定理计算键数（即棱边数）：60+（12+20）-2=90
该分子中含双键30个，所以单键数为：C60分子中单键为：90-30=60
（4）设C70分子中五边形数为x，六边形数为y．依题意可得方程组：
得
故答案为：12；25．
解析
解（1）金刚石属原子晶体，是空间立体网状结构；C60是分子晶体，为足球结构，所以金刚石的熔点大于C60．
故答案为：金刚石；金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高．
（2）该分子中含有碳碳单键和双键，双键能发生加成反应，所以可能．
故答案为：可能；因C60分子含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 ．
（3）由欧拉定理计算键数（即棱边数）：60+（12+20）-2=90
该分子中含双键30个，所以单键数为：C60分子中单键为：90-30=60
（4）设C70分子中五边形数为x，六边形数为y．依题意可得方程组：
得
故答案为：12；25．
（1）CaC2中
（2）将乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀．Cu+基态核外电子排布式为______．
（3）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H2C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______；分子中处于同一直线上的原子数目最多为______．
（4）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中含有哑铃形
正确答案
解：（1）根据等电子体原理可知，O22+的电子式为
（2）Cu为29号元素，要注意3d轨道写在4s轨道的前面同时还有就是它的3d结构，Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（3）通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为sp和sp2杂化，与sp杂化的C原子直接相连的原子有C和N，故同在一条直线上有3个原子；故答案为：sp杂化、sp2杂化；3；
（4）依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个，而不是6个，要特别注意题给的信息，故答案为：4．
解析
解：（1）根据等电子体原理可知，O22+的电子式为
（2）Cu为29号元素，要注意3d轨道写在4s轨道的前面同时还有就是它的3d结构，Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（3）通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为sp和sp2杂化，与sp杂化的C原子直接相连的原子有C和N，故同在一条直线上有3个原子；故答案为：sp杂化、sp2杂化；3；
（4）依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个，而不是6个，要特别注意题给的信息，故答案为：4．
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