- 晶胞
- 共1643题
NaCl晶体中不存在分子,但温度达到1413℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在.现有29.25gNaCl晶体,强热使温度达到1450℃,测得气体体积为5.6L(已折算为标准状况),则此时氯化钠气体的分子式为(化学式)为______.
正确答案
Na2Cl2
解析
解:NaCl晶体是离子晶体,不存在分子,但温度达到1413℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在,相当于分子晶体,n(NaCl)==0.25mol,M=
=
=117g/mol,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以该条件下氯化钠的相对分子质量是117,则该分子中含有2个NaCl,化学式为Na2Cl2,故答案为:Na2Cl2.
[物质结构与性质]
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等.
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料.
①Ti2+基态的电子排布式可表示为______.
②BH4-的空间构型是______(用文字描述).
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是______(多项选择).
a.NH3分子中N原子采用sp3杂化
b.相同压强时,NH3沸点比PH3高
c.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子是配位原子
d.CN-的电子式为
(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60(分子结构如图1)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子.
①C60晶体易溶于苯、CS2,C60是______分子(填“极性”或“非极性”).
②1mol C60分子中,含有σ 键数目为______.
(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图2所示,已知该晶体的密度为a g•cm-3,则晶胞的体积为______cm3[a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数的值)].
正确答案
解:(1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理知其基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d2,故答案为:1s22s22p63s23p63d2;
②BH4-中B原子价层电子对=4+,且没有孤电子对,所以是正四面体结构,故答案为:正四面体;
(2)a.NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对,所以其价层电子对是4,采用sp3杂化,故正确;
b.相同压强时,氨气中含有氢键,PH3中不含氢键,所以NH3沸点比PH3高,故正确;
c.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子提供孤电子对,所以N原子是配位原子,故正确;
d.CN-的电子式为,故错误;
故选abc;
(3)①苯、CS2都是非极性分子,根据相似相溶原理知,C60是非极性分子,故答案为:非极性;
②利用均摊法知,每个碳原子含有个σ 键,所以1mol C60分子中,含有σ 键数目=
×1mol×60×NA/mol=90NA,故答案为:90NA;
(4)该晶胞中镁原子个数=,原子个数=2+4×
,V=
=
cm3=
cm3
故答案为:.
解析
解:(1)①钛是22号元素,Ti2+核外有20个电子,根据构造原理知其基态核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d2,故答案为:1s22s22p63s23p63d2;
②BH4-中B原子价层电子对=4+,且没有孤电子对,所以是正四面体结构,故答案为:正四面体;
(2)a.NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对,所以其价层电子对是4,采用sp3杂化,故正确;
b.相同压强时,氨气中含有氢键,PH3中不含氢键,所以NH3沸点比PH3高,故正确;
c.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子提供孤电子对,所以N原子是配位原子,故正确;
d.CN-的电子式为,故错误;
故选abc;
(3)①苯、CS2都是非极性分子,根据相似相溶原理知,C60是非极性分子,故答案为:非极性;
②利用均摊法知,每个碳原子含有个σ 键,所以1mol C60分子中,含有σ 键数目=
×1mol×60×NA/mol=90NA,故答案为:90NA;
(4)该晶胞中镁原子个数=,原子个数=2+4×
,V=
=
cm3=
cm3
故答案为:.
随着科学技术的发展,测定阿伏加德罗常数的手段越来越多,测定的精确度也越来越高.现有一种简单可行的测定方法,其具体操作步骤如下:
①用分析天平称取研细干燥的NaCl固体mg于体积为V1毫升的定容容器A中;
②用滴定管向定容容器A中加入苯,并不断振荡,加苯到定容容器A的刻度线时所加入苯的体积为V2毫升;根据以上操作回答以下问题:
(1)定容容器A最好用______(填实验仪器名称);
(2)滴定管是用酸式滴定管还是用碱式滴定管?______,为什么?______;
(3)能否用水代替苯?______,为什么?______;
(4)测定离子化合物中离子间的间隔的方法是用X-射线衍射法,已知X-射线衍射仪测出的NaCl晶体中相邻Na+和Cl-的核间距为acm.则利用上述方法测得的阿伏加德罗常数的数学表达式为:NA=______;
(5)纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因,假设某纳米颗粒的大小和形状恰好等于氯化钠晶胞的大小和形状,则这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为:______.
正确答案
容量瓶
酸式滴定管
因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管
不能
因NaCl溶于水,无法测出NaCl的体积
97%
解析
解:(1)定容容器为容量瓶,具有一定体积并便于振荡,故答案为:容量瓶;
(2)苯具有腐蚀性,易腐蚀碱式滴定管中的橡皮管,只能用酸式滴定管,故答案为:酸式滴定管;因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管(溶解);
(3)测量mgNaCl固体的体积,所加溶剂不能溶解NaCl,否则无法测出NaCl的体积,所以不能用水,应用苯,
故答案为:不能;因NaCl溶于水,无法测出NaCl的体积;
(4)NaCl的密度为,
NaCl晶胞的体积为(2a)3cm3,
则NaCl晶胞的质量为,
一个NaCl晶胞含4个“NaCl”,
而每个“NaCl”的质量为,
故:,
即,故答案为
;
(5)由NaCl的晶胞图可知,
NaCl的晶胞为正立方体结构,
立方体的体心只有一个Na+,
而其它的离子都处在立方体的面上,
晶胞中的总原子数为27个,
而表面上就有26个,
故“NaCl”纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比为%=97%,故答案为:97%.
下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据教材图片知,金刚石网状结构中,每个碳原子能形成4个共价键,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,故A正确;
B、一个白磷分子含有4个磷原子,白磷是正四面体结构,四个磷原子在四面体的四个顶点上,键角为60°,故B正确;
C、沿X、Y、Z三轴进行切割确定阴阳离子的配位数,在NaCl晶体中每个Na+(或C1-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+),故C错误;
D、离子晶体在熔化时,离于键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏,而是分子间作用力,故D正确.
故选C.
下图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )
正确答案
解析
解:由于在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+,图(1)中符合条件,图(4)中选取其中一个离子,然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子,所以其配位数也是6,故符合条件,故选C.
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