- 晶胞
- 共1643题
下列叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．采用X、Y、Z切割面的方法确定每个二氧化碳分子周围有多少个二氧化碳分子紧密相邻，每个切割面上有4个二氧化碳分子，所以与每个二氧化碳分子紧密相邻的二氧化碳分子个数=4×3=12，故A正确；
B．金刚石晶体中，最小的碳环上有6个碳原子，每个碳原子形成4个共价键，从而构成了空间网状结构，故B错误；
C．金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，且原子间键长大小顺序是硅硅键＞碳硅键＞碳碳键，所以这三种晶体熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故C正确；
D．每个碳原子占有2个共价键，12g金刚石含有的原子个数=
故选B．
氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应．
（1）写出铬原子的基态电子排布式______，与铬同周期的所有元素的 基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有______（填元素符号），其中一种金属的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为______．
（2）CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是______（填“极性”或“非极性”）分子．
（3）在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有______（填序号），CCl4分子的空间构型是______．
正确答案
1s22s22p63s23p63d54s1
K、Cu
4
非极性
①③
正四面体
解析
解：（1）铬是24号元素，基态原子核外有24个电子，根据构造原理，能级大小顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d，先排4s能级后排3d能级，但轨道上电子处于全空、半满、全满时原子最稳定，所以该原子基态时，4s排1个电子3d
排5个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；
同周期最外层排1个电子的元素还有K、Cu；
该晶胞中顶点含有的原子数为8×
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；K、Cu；4．
（2）根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂中，CCl4、CS2等是非极性溶剂，CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，所以CrO2Cl2是非极性分子．
故答案为：非极性．
（3）①苯碳原子采取sp2杂化；②CH3OH碳原子采取sp3杂化；③HCHO碳原子采取sp3杂化；④CS2碳原子采取sp杂化、⑤CCl4碳原子采取sp3杂化；
CCl4分子的空间构型是正四面体．
故答案为：①③；正四面体．
X、Y、Z、M、W均为周期表中前四周期的元素．X元素的基态原子外围电子排布式为3s2；Y原子的L能层的P能级上有一个空轨道；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子； M 的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对的电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍．回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）W的基态原子的外围电子排布图为______其基态原子核外有______种不同电子运动状态；
（2）Z的氢化物的沸点比其下一周期同族元素氢化物的沸点高的原因是______
（3）W与YM易形成配合物W（YM）5，在W（YM）5中W的化合价为______；与YM分子互为等电子体的离子的化学式为______．（写一种即可）
（4）W单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如图A、B所示：图B中原子堆积方式为______，A、B中W原子的配位数之比为______．A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm，则A、B两种晶体的密度之比为______．
（5）X和W组成的合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图甲（黑球代表W，白球代表X）．则该合金的化学式为______．
正确答案
解：X、Y、Z、M、W均为周期表中前四周期的元素，X的基态原子外围电子排布式为3s2，则X为第三周期ⅡA族元素，为Mg元素；Y基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则Z处于第二周期，电子排布式为：1s22s22p3，为N元素；M的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，原子核外电子排布为1s22s22p4，则M为O元素；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍，其外围电子排布式为：3d64s2，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，故W为Fe元素，
（1）W为Fe元素，E为26号元素，其核外电子总数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，其基态原子的外围电子排布图为：
故答案为：
（2）Z为N元素，N的氢化物为正确，其下一周期同族元素氢化物为H3P，由于氨气分子中存在氢键，所以氨气的沸点高于磷化氢，
故答案为：氨分子间形成氢键；
（3）W与YM易形成配合物W（YM）5为Fe（CO）5，Fe与CO易形成配合物Fe（CO）5化合价的代数和为0，CO的化合价的代数和为0，则Fe的化合价为0；
根据等电子体的定义，CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，所以与CO分子互为等电子体的离子的化学式为CN-或C22-，
故答案为：0；CN-或C22-；
（4）以顶点Fe原子研究，与之最近的原子处于面心，每个顶点为12个面共用，故面心立方堆积中Fe原子配位数为12，体心立方堆积中Fe原子配位数为8，故A、B两种堆积中配位数之比为8：12=2：3；
A中原子占据体心和顶点，为体心立方结构，原子数为1+8×
故答案为：面心立方；2：3；b3：2a3；
（5）Fe位于面心和顶点，数目为：6×
故答案为：FeMg2或Mg2Fe．
解析
解：X、Y、Z、M、W均为周期表中前四周期的元素，X的基态原子外围电子排布式为3s2，则X为第三周期ⅡA族元素，为Mg元素；Y基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；Z元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则Z处于第二周期，电子排布式为：1s22s22p3，为N元素；M的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，原子核外电子排布为1s22s22p4，则M为O元素；W为过渡元素，它的基态原子外围电子排布成对电子数和未成对电子数相同且为最外层电子数的两倍，其外围电子排布式为：3d64s2，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，故W为Fe元素，
（1）W为Fe元素，E为26号元素，其核外电子总数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，其基态原子的外围电子排布图为：
故答案为：
（2）Z为N元素，N的氢化物为正确，其下一周期同族元素氢化物为H3P，由于氨气分子中存在氢键，所以氨气的沸点高于磷化氢，
故答案为：氨分子间形成氢键；
（3）W与YM易形成配合物W（YM）5为Fe（CO）5，Fe与CO易形成配合物Fe（CO）5化合价的代数和为0，CO的化合价的代数和为0，则Fe的化合价为0；
根据等电子体的定义，CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，所以与CO分子互为等电子体的离子的化学式为CN-或C22-，
故答案为：0；CN-或C22-；
（4）以顶点Fe原子研究，与之最近的原子处于面心，每个顶点为12个面共用，故面心立方堆积中Fe原子配位数为12，体心立方堆积中Fe原子配位数为8，故A、B两种堆积中配位数之比为8：12=2：3；
A中原子占据体心和顶点，为体心立方结构，原子数为1+8×
故答案为：面心立方；2：3；b3：2a3；
（5）Fe位于面心和顶点，数目为：6×
故答案为：FeMg2或Mg2Fe．
决定物质性质的重要因素是物质结构．请回答下列问题．
（1）CH3+、•CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是______
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们的空间构型相同，碳原子均可以采取sp2杂化
C．CH3-与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH3+中的碳原子采取sp3杂化，所有原子均共面
（2）在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示．极性分子的极性强弱同偶极长和正（或负）电荷重心的电量（q）有关，一般用偶极矩（μ）来衡量．分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ=d•q．试回答以下问题：
①HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是______；
②实验测得：μPF3=1.03、μBCl3=0．由此可知，PF3分子是______构型，BCl3分子是______构型．
（3）对物质的磁性研究表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是______．
（4）利用光电子能谱证实：在洁净铁（可用于合成氨反应的催化剂）的表面上存在氮原子，图1为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图（图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）．则在单层晶面上
（5）金属晶体的结构可用等径圆球的密堆积来描述，在等径圆球的最密堆积的各种形式中，立方最密堆积和六方最密堆积最为重要，请指出图2中哪个为立方最密堆积______（填“A”或“B”）
正确答案
解：（1）A．它们分别是由甲烷去掉一个氢离子、H原子、H离子形成的，故A错误；
B．根据价层电子对互斥理论知，它们的价层电子对个数分别是3且不含孤电子对、4且含有一个孤电子、4且含有一个孤电子对，所以空间构型分别是平面三角形、三角锥形、正四面体结构，C原子分别采用sp2杂化、sp3杂化、sp3杂化，故B错误；
C．价电子数相等、原子个数相等的微粒互为等电子体，这几种微粒原子个数相等、价电子数相等，所以为等电子体，它们的价层电子对个数都是4且含有一个孤电子对，所以空间构型为三角锥形，故C正确；
D．CH3+中价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，所有原子均共面，故D错误；
故选C；
（2）①正负电荷重心重合时μ=0，即非极性分子μ=0，这几种分子中只有CS2为非极性分子，所以其偶极矩为0，故答案为：CS2；
②根据偶极矩知，PCl3、BCl3知，它们分别是极性分子、非极性分子，它们价层电子对个数分别是4、3，且氯化磷分子中含有一个孤电子对，氯化硼分子中不含孤电子对，根据价层电子对互斥知，它们的分子空间构型分别为三角锥形、平面三角形，故答案为：三角锥形；平面三角形；
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好，V2O5中阳离子未成对电子数是0、CrO2中金属阳离子未成对电子数是4，所以适合作录音带磁粉原料的是CrO2，故答案为：CrO2；
（4）该晶胞中，每个Fe原子共用两个N原子、每个N原子共用4个Fe原子，所以单层晶面上
（5）立方最密堆积中，最上层的三个原子构成的三角形和最下层三个原子构成的三角形不是对称结构，所以立方最密堆积构型为A，故选A．
解析
解：（1）A．它们分别是由甲烷去掉一个氢离子、H原子、H离子形成的，故A错误；
B．根据价层电子对互斥理论知，它们的价层电子对个数分别是3且不含孤电子对、4且含有一个孤电子、4且含有一个孤电子对，所以空间构型分别是平面三角形、三角锥形、正四面体结构，C原子分别采用sp2杂化、sp3杂化、sp3杂化，故B错误；
C．价电子数相等、原子个数相等的微粒互为等电子体，这几种微粒原子个数相等、价电子数相等，所以为等电子体，它们的价层电子对个数都是4且含有一个孤电子对，所以空间构型为三角锥形，故C正确；
D．CH3+中价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，所有原子均共面，故D错误；
故选C；
（2）①正负电荷重心重合时μ=0，即非极性分子μ=0，这几种分子中只有CS2为非极性分子，所以其偶极矩为0，故答案为：CS2；
②根据偶极矩知，PCl3、BCl3知，它们分别是极性分子、非极性分子，它们价层电子对个数分别是4、3，且氯化磷分子中含有一个孤电子对，氯化硼分子中不含孤电子对，根据价层电子对互斥知，它们的分子空间构型分别为三角锥形、平面三角形，故答案为：三角锥形；平面三角形；
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好，V2O5中阳离子未成对电子数是0、CrO2中金属阳离子未成对电子数是4，所以适合作录音带磁粉原料的是CrO2，故答案为：CrO2；
（4）该晶胞中，每个Fe原子共用两个N原子、每个N原子共用4个Fe原子，所以单层晶面上
（5）立方最密堆积中，最上层的三个原子构成的三角形和最下层三个原子构成的三角形不是对称结构，所以立方最密堆积构型为A，故选A．
有关晶体的叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在SiO2晶体中，每个环上有6个Si原子，每2个Si原子之间含有一个O原子，所以由Si、O构成的最小单元环中共有12个原子，故A错误；
B.28g晶体硅的物质的量为
C．原子晶体中，键能越大、键长越短，其熔沸点越高，金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C-C键键长小于Si-Si键、C-C键能大于Si-Si，故C错误；
D．Mg是六方最密堆积、Cu是面心六方最密堆积，Cu晶体中Cu原子配位数=3×8×
故选D．
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