- 晶体的常识
- 共3962题
现有A、B、C三种物质,A为气态氢化物,分子式为RH3,含R为82.4%,B是另一种气态氢化物,A+B→C,C与碱液共热放出A。C的水溶液加入稀HNO3酸化后,滴入AgNO3溶液,产生不溶性的白色沉淀,完成下列问题:
(1)写出A的名称和电子式,并指出它是否是极性分子?其稳定性比PH3、H2O强还是弱?
(2)写出B的名称和电子式,并指出它是否是极性分子?其稳定性比HF、H2S、HBr如何?其水溶液的酸性比HF、HBr、H2S如何?
(3)写出C的名称和电子式,具体指明C物质中各部分的化学键,指出C形成的晶体类型。
(4)写出上述有关的化学方程式或离子方程式。
正确答案
(1)氨,,极性分子。稳定性:H2O>NH3>PH3。
(2)氯化氢,,极性分子。稳定性:HF>HCl>HBr>H2S。酸性:HBr>HCl>H2S>HF。
(3)氯化铵,,N—H极性键,
与Cl-形成离子键,离子晶体。
(4)NH3+HClNH4Cl,NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O,
N +OH-
NH3↑+H2O,NaCl+AgNO3
AgCl↓+NaNO3,Cl-+Ag+
AgCl↓。
根据A的分子式及R的含量可知:A为NH3。(,
)。根据C与碱液共热放出NH3,可知C为铵盐,则B为HCl。
(10分)
(1)下图表示一些晶体的结构(晶胞),其中代表干冰的是 ;
(2)MgO晶胞空间构型与NaCl晶体相同,MgO晶体中Mg2+的配位数为________。与同个Mg2+等距且最近的O2-围成的空间几何构型是 。MgO晶体熔点高于NaCl晶体,原因是 ;
(3)若C、D代表某种元素中的两种同分异构体,C中原子的杂化类型是 ,属于 晶体。D中原子的杂化类型是 ,D能导电的原因是 ;
(4)原子晶体能否形成最密堆积结构? ,原因是 ;
(5)偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如下图,它的化学式是 。
正确答案
(10分,除⑷两空合1分,其余每空1分)⑴B;
⑵6、正八面体;MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl,离子间的平均距离小于NaCl;
⑶sp3杂化、原子、sp2杂化、每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内离域运动(石墨中有自由电子);
⑷不能,共价键有饱和性且配位数远小于12; ⑸BaTiO3
(1)干冰形成的晶体是分子晶体,答案选B。
(2)氯化钠的配位数是6,则MgO晶体中Mg2+的配位数也是6。与同个Mg2+等距且最近的O2-共6个,围成的空间几何构型是正八面体。MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl,离子间的平均距离小于NaCl,即氧化镁的晶格能大于氯化钠的,属于熔点高。
(3)工具结构可知,C是金刚石,碳原子是sp3杂化。D是石墨,碳原子是sp2杂化。由于每个碳原子上未参与杂化的一个2p轨道上电子在层内离域运动(即石墨中有自由电子),属于石墨能导电。
(4)由于共价键有饱和性且配位数远小于12,所以原子晶体不能形成最密堆积结构。
(5)根据加班结构可知,含有的钛原子是8×1/8=1,氧原子是12×1/4=3,Ba在中心,所以化学式为BaTiO3。
(13分)(1)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是__ ___(请用相应的编号填写)
(2)一种离子晶体的晶胞如图。其中阳离子A以表示,阴离子B以
表示。则每个晶胞中含A离子的数目为________,含B离子数目为________。若A的核外电子排布与Ar相同,B的核外电子排布与Ne相同,则该离子化合物的化学式是___________________;
(3)下图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(4)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
键能/kJ·mol—1
360
436
431
176
已知:工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g)
则该反应的反应热△H = kJ/mol.
正确答案
(13分)(1)(2分)BC (2)(各2分)4、8、CaF2
(3)(2分)如图或
(4)(3分)+236
略
.①MgCl2 ②干冰③冰 ④NaCl ⑤白磷(P4)⑥SiO2 ⑦Na2CO3 ⑧金刚石 ⑨NaOH (填序号)(每空2分)
(1)属于离子晶体的是 (2)属于分子晶体的是
(3)属于原子晶体的是_______ (4)熔化时只破坏共价键的是______
正确答案
略
(8分)选择下列物质填空(填写序号)
①氯化钙 ②干冰 ③过氧化钠 ④氯化铵 ⑤铜晶体 ⑥氩晶体 ⑦晶体硅 ⑧石墨
(1)固态时能导电的原子晶体有
(2)熔化时不破坏化学键的化合物有
(3)含有非极性共价键的离子晶体有
(4)晶体内同时存在共价键、范德华力和金属键的是
正确答案
⑴⑦ ⑵② ⑶③ ⑷ ⑧
略
(16分)观察下列部分图形,并按要求回答下列问题
(1)由金刚石晶体结构和晶胞图知,金刚石是原子晶体,晶体中碳原子取
杂化轨道形成σ键,每个晶胞中含碳原子数为 个。
(2)白磷分子(P4)中键角为 ,分子的空间结构为 ,每1mol白磷分子含 mol P-P共价键。若将1分子白磷中所有P-P键打开并各插入一个氧原子所得氧化物的分子式为 ,若每个P原子的孤对电子再与氧原子配位,就可得到磷的另一种氧化物 (填分子式)。
(3)由SiO2晶体结构知SiO2晶体是 晶体,每1mol SiO2晶体含 mol Si-O共价键。
(4)已知CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似,(如图)但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长,则CaC2晶体中Ca2+配位数(C.N)为 。C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式为 ,1molO22+中含π键数目为 。
(5)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角各有一个原子,观察图形回答。这个基本结构单元由 个硼原子组成,共含有 个B-B键。
(6)若测得mg NaCl固体的体积为Vcm3,已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+、Cl-间的距离为a cm,则阿佛加德罗常数的表达式为 。
正确答案
(16分)(1)SP3, 8 。
(2)60°, 正四面体,6 , P4O6, P4O10 .
(3)原子, 4。
(4) 4 、 、 2NA个 。
(5) 12 、 30 。
(6) 。(除(6)2分,其余每空1分)
略
(5分)(1)下列数据是对应物质的熔点(℃)
据此作出的下列判断中,错误的是
A.铝的化合物晶体中没有离子晶体
B.表中只有BCl3,干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
(2)SiO2晶体结构片断如图所示。SiO2晶体中Si和Si—O键的比例为 。
通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
Si(s)+O2(g) SiO2(s),该反应的反应热△H= 。
正确答案
(1)AB(1分) (2)1:4(2分) -990 kJ/mol(2分,不写单位不得分)
(1)氧化铝的熔点很高,属于离子晶体,A不正确。根据熔点大小可知,氯化铝也是分子晶体,B不正确。C正确,例如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体。D正确,例如氧化钠是离子晶体,CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体。答案选AB。
(2)在二氧化硅晶体,每个硅原子与4个氧原子相连,所以SiO2晶体中Si和Si—O键的比例为1:4。反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以该反应的反应热是176kJ/mol×2+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990 kJ/mol。
(附加题2)(2分)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。其氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni2+与Ni3+的离子数之比。
正确答案
6∶91
设1 mol Ni0.97O中含Ni3+x mol,Ni2+(0.97-x) mol;根据电中性:3x mol+2(0.97-x)
mol="2×1" mol x="0.06" Ni2+为(0.97-x) mol="0.91" mol,离子数之比Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91。
(6分)一种离子晶体的晶胞如右图其中阳离子A以表示,阴离子B以
表示。
(1)每个晶胞中含A离子的数目为________,含B离子数目为________。
(2)若A的核外电子排布与Ar相同,B的电子排布与Ne相同,则该离子化合物的化学式是___________________;
(3)阳离子周围距离最近的阴离子数为_____,阴离子周围距离最近的阳离子数_____。
(4)已知A的离子半径为r m,则该晶胞的体积是 ___________m3。
正确答案
(6分,每空1分)(1)4、8 (2)CaF2 (3)8、4 (4)16r3
试题分析:(1)根据晶胞结构可知,B请别再晶胞内,共计是8个。而A离子的个数个。
(2)根据(1)可知,该离子化合物的化学式是AB2。又因为A的核外电子排布与Ar相同,B的电子排布与Ne相同,则A是Ca,B是F,所以化学式是CaF2。
(3)根据晶胞结构可知,钙离子周围距离最近的阴离子F-数为8个,而阴离子周围距离最近的阳离子数4个。
(4)已知A的离子半径为r m,则该晶胞的面半径是4rm,所以晶胞的边长是,因此晶胞的体积是16r3。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的重要考点和题型,试题综合性强,注重基础知识的巩固,侧重能力的培养和解题方法的指导与训练。有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题的关键是明确晶胞中离子个数的计算原则和依据,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。
(附加题5)(2分)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。
正确答案
CuCl CuCI+2HCI=H2CuCI3 (或CuCI+2HCI=H2[CuCI3]
黑点代表的原子全部在晶胞中,白圈表示的原子含有的个数是8×1/8+6×1/2=4,所以化学式为CuCl。根据原子守恒可知,反应的方程式为CuCI+2HCI=H2CuCI3 (或CuCI+2HCI=H2[CuCI3]。
扫码查看完整答案与解析