- 晶体的常识
- 共3962题
正确答案
解析
解：根据题目可知该纳米颗粒为分子，即每个晶胞就是一个分子，观察晶胞，可知分子内含有14个Mg原子和6个B原子，故其分子式为：Mg14B6，
故选D．
有下列离子晶体的空间结构示意图．图中●和化学式中M分别代表阳离子，图中○和化学式中N分别代表阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．根据图片知，N个离子个数是1，M离子个数=8×
B．根据图片知，N离子个数是1，M离子个数=4×
C．根据图片知，M和N离子个数都是4×
D．根据图片知，N离子个数是1，M离子个数=8×
故选B．
钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，起结构如图所示，有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．该晶胞是由金属阳离子钡离子和阴离子过氧根离子构成的，为离子晶体，故A正确；
B．该晶胞中Ba离子个数=8×
C．该晶胞中钡离子配位数是6，过氧根离子配位数是6，氯化铯中离子配位数是8，NaCl中离子配位数是6，该晶胞结构和氯化钠结构相似，故C错误；
D．与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+个数=3×8×
故选AD．
（2015秋•什邡市校级期末）下列有关说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，故A正确；
B、根据均摊法可知，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2+个数为
C、电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多，故C错误；
D、在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，故D正确；
故选C．
ⅢA族的硼、铝、镓、铟、铊等元素在化合物中通常表现出+3价，含ⅢA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题．
（1）基态B原子核外电子排布式______，在BF3分子中中心原子B的轨道杂化方式______．
（2）氯化铝（AlCl3）为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，密度2.44g/cm3，熔点190℃（2.5大气压），沸点182.7℃，在177.8℃升华，氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以共价的二聚成Al2Cl6形式存在，则氯化铝属于______晶体（填所属晶体类型）
（3）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其中10%，推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措，砷化镓晶胞结构与金刚石相似．试回答下列问题：
①下列说法正确的是______（填序号）．
A．砷化镓晶胞结构中Ga原子的轨道杂化方式为sp3 B．第一电离能：As＜Ga
C．电负性：As＜Ga D．砷和镓都属于p区元素
②砷化镓是将（CH3）3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，反应的方程式为______．
（4）铊化钠的晶胞结构如图，该物质化学式为______．已知该晶体是立方晶系，Na、Tl最近距离为a pm，写出计算该晶体的密度______ g/cm3．（已知阿佛加德罗常数：NA•mol-1）
正确答案
解：（1）B原子核外有5个电子，根据构造原理知基态B原子核外电子排布式为1S22S22P1，在BF3分子中中心原子B的价层电子对个数=3且不含孤电子对，所以B原子的轨道杂化方式为sp2，故答案为：1s22s22p1；sp2；
（2）分子晶体的熔沸点较低，根据氯化铝的熔沸点知，氯化铝属于分子晶体，故答案为：分子；
（3）①A．砷化镓中Ga原子的价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以晶胞结构中Ga原子的轨道杂化方式为sp3，故A正确；
B．As和Ga属于同一周期元素，且As属于第VA族元素，所以第一电离能：As＞Ga，故B错误；
C．电负性：As＞Ga，故C错误；
D．砷和镓最后填入的电子都是p电子，所以都属于p区元素，故D正确；
故选AD；
②砷化镓是将（CH3）3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，所以其方程式为（CH3）3Ga+AsH3 
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3 
（4）该晶胞中钠离子个数=5+12×
根据晶胞的结构图可知，有12个钠原子分布在晶胞的棱边中点、1个钠原子在晶胞的体心上、将晶胞均分成八个小立方体，有4个钠原子分布在互不相邻的小立方体的体心，这种结构与金刚石或者晶体硅的结构相似；根据晶胞的结构图可知，晶胞的体对角线的长度为Na、Tl最近距离的4倍，所以晶胞的边长为
故答案为：
解析
解：（1）B原子核外有5个电子，根据构造原理知基态B原子核外电子排布式为1S22S22P1，在BF3分子中中心原子B的价层电子对个数=3且不含孤电子对，所以B原子的轨道杂化方式为sp2，故答案为：1s22s22p1；sp2；
（2）分子晶体的熔沸点较低，根据氯化铝的熔沸点知，氯化铝属于分子晶体，故答案为：分子；
（3）①A．砷化镓中Ga原子的价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以晶胞结构中Ga原子的轨道杂化方式为sp3，故A正确；
B．As和Ga属于同一周期元素，且As属于第VA族元素，所以第一电离能：As＞Ga，故B错误；
C．电负性：As＞Ga，故C错误；
D．砷和镓最后填入的电子都是p电子，所以都属于p区元素，故D正确；
故选AD；
②砷化镓是将（CH3）3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，所以其方程式为（CH3）3Ga+AsH3
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
（4）该晶胞中钠离子个数=5+12×
根据晶胞的结构图可知，有12个钠原子分布在晶胞的棱边中点、1个钠原子在晶胞的体心上、将晶胞均分成八个小立方体，有4个钠原子分布在互不相邻的小立方体的体心，这种结构与金刚石或者晶体硅的结构相似；根据晶胞的结构图可知，晶胞的体对角线的长度为Na、Tl最近距离的4倍，所以晶胞的边长为
故答案为：
（1）氨气属于共价型氢化物，工业常用氨气和醋酸二氨合铜[Cu（NH3）2]Ac的混合液来吸收一氧化碳（醋酸根CH3COO-简写为Ac-）．反应方程式为：[Cu（NH3）2]Ac+CO+NH3═[Cu（NH3）3CO]Ac
①请写出基态Cu+离子的价电子排布式______．
②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小排列顺序为______，理由是______；其中NH3应为______（填“极性”或“非极性”）分子．
③醋酸分子（CH3COOH）中的两个碳原子的杂化方式分别是______．
④生成物[Cu（NH3）3CO]Ac中所含化学键类型有______（填序号）．
a．离子键 b．金属键 c．共价键 d．配位键
（2）某离子型氢化物化学式为XY2，晶胞结构如图所示，其中6个Y原子（○）用阿拉伯数字1～6标注．
①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上．则5、6号Y原子均在晶胞______
②根据以上信息可以推知，XY2晶体的熔沸点______（填“＞”“=”或“＜”）固态氨的熔沸点．
③若该晶胞的边长为anm，密度为ρg/cm3，XY2的摩尔质量为Mg/mol，则阿伏加德罗常数为______．
正确答案
解：（1）①Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以Cu+离子核外电子排布式为[Ar]3d10，故Cu+离子的价电子为3d10，故答案为：3d10；
②氨水溶液中含N、O、H三种元素，氢的电负性最小，又同周期自左而右电负性增大，氮原子的2p轨道为半充满结构，相对稳定，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，非金属性强，难失电子，故负性从大到小的排列顺序为O＞N＞H．NH3中N元素化合价为-3，N原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子，
故答案为：O＞N＞H；氮原子的2p轨道为半充满结构，相对稳定，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，非金属性强，难失电子；极性；
③醋酸分子中的两个碳原子，甲基（-CH3）碳采用sp3杂化，羧基（-COOH）碳采用sp2杂化，故答案为：sp3、sp2；
④Cu2+与NH3存在配位键，NH3中N与H形成σ键，[Cu（NH3）3CO]+与Ac-之间是离子键，Ac-内有碳氧双键，所以还有π键，即存在的化学键类型为：配位键、σ键、π键和离子键，故选acd；
（2）①根据晶胞，X为8个顶点加一个体心一共含2个X，则由氢化物化学式为XY2，则该晶胞中含4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上则算2个．则5、6号Y原子均在晶胞内部，故答案为：内部；
②XY2为离子型氢化物，其晶体类型为离子晶体，固态氨为分子晶体，故XY2晶体的熔沸点＞固态氨的熔沸点，故答案为：＞；
③XY2的晶胞中X原子数目为
故答案为：
解析
解：（1）①Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以Cu+离子核外电子排布式为[Ar]3d10，故Cu+离子的价电子为3d10，故答案为：3d10；
②氨水溶液中含N、O、H三种元素，氢的电负性最小，又同周期自左而右电负性增大，氮原子的2p轨道为半充满结构，相对稳定，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，非金属性强，难失电子，故负性从大到小的排列顺序为O＞N＞H．NH3中N元素化合价为-3，N原子最外层5个电子未全部成键，为极性分子，
故答案为：O＞N＞H；氮原子的2p轨道为半充满结构，相对稳定，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，非金属性强，难失电子；极性；
③醋酸分子中的两个碳原子，甲基（-CH3）碳采用sp3杂化，羧基（-COOH）碳采用sp2杂化，故答案为：sp3、sp2；
④Cu2+与NH3存在配位键，NH3中N与H形成σ键，[Cu（NH3）3CO]+与Ac-之间是离子键，Ac-内有碳氧双键，所以还有π键，即存在的化学键类型为：配位键、σ键、π键和离子键，故选acd；
（2）①根据晶胞，X为8个顶点加一个体心一共含2个X，则由氢化物化学式为XY2，则该晶胞中含4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上则算2个．则5、6号Y原子均在晶胞内部，故答案为：内部；
②XY2为离子型氢化物，其晶体类型为离子晶体，固态氨为分子晶体，故XY2晶体的熔沸点＞固态氨的熔沸点，故答案为：＞；
③XY2的晶胞中X原子数目为
故答案为：
（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂．固态Ni（CO）4属于______晶体；基态Ni原子的电子排布式为______．
（2）配合物
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应．如①CH2=CH2、②CH≡CH、③
（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料．该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点．该晶体的化学式______．
正确答案
解：（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体．
Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
故答案为：分子晶体；1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键．
故选：ACD．
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C-Hδ键，2个C-Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化．
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形．
故答案为：①、③、④；平面三角形．
（4）该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他8个镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点．
所以晶胞实际含有的镍原子为1+8×
故答案为：Ni5La．
解析
解：（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体．
Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
故答案为：分子晶体；1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键．
故选：ACD．
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C-Hδ键，2个C-Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化．
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形．
故答案为：①、③、④；平面三角形．
（4）该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他8个镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点．
所以晶胞实际含有的镍原子为1+8×
故答案为：Ni5La．
下面有关晶体的叙述中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，故A正确；
B．氯化钠晶胞中，每个钠离子周围距离最近的钠离子个数=3×8÷2=12，故B正确；
C．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，故C正确；
D．二氧化碳晶体属于面心立方，每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数=3×8÷2=12，故D错误；
故选D．
某催化剂中含有的活性成分为Cu、Ni和Zn的化合物，可用于二氧化碳加氢制取甲醚．甲醚是乙醇的同分异构体，其熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，在加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等．
（1）如图是Cu的某种氧化物的晶胞结构示意图，Cu的配位数为______．
（2）写出活性组分中Zn原子的价电子排布式______．
（3）乙醇的沸点比甲醚高，其主要原因是______．
（4）甲醛分子的VSEPR构型为______，甲醚分子中氧原子轨道杂化类型为______，甲醛在Ni催化作用下加氢可得甲醇，甲醇分子内的O-C-H键角______（填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
（5）储氢材料化合物A是乙烷的等电子体，其相对分子质量为30.8，且A是由第二周期两种氢化物形成的化合物．加热A会缓慢释放氢气，同时A转化为化合物B，B是乙烯的等电子体．化合物A的结构式为______（若含有配位键，要求用箭头表示），1mol化合物B中含有σ键的数目是______．
正确答案
解：（1）根据晶胞结构知，铜原子的配位数是2，故答案为：2；
（2）锌是30号元素，基态原子核外有30个电子，其3d、4s能级上电子是其价电子，所以Zn原子的价电子排布式为3d104s2，故答案为：3d104s2；
（3）乙醇分子间能形成氢键，而甲醚分子间不能形成氢键，氢键的存在时物质的沸点升高，
故答案为：乙醇形成分子间氢键；
（4）甲醛（H2C=O）分子内碳原子形成3个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp2杂化，立体构型为平面三角形，键角是120°，甲醚中氧原子含有2个σ键和2个孤电子对，所以采用sp3杂化
甲醇分子内碳原子形成4个σ键，杂化方式为sp3杂化，键角小于120°，
故答案为：平面三角形，sp3，小于；
（5）A是由第二周期两种氢化物形成的化合物，A是乙烷的等电子体，应含有18的电子，为BH3•NH3，B是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，A中B含有空轨道，N含有孤电子对，可形成配位键，所以A的结构式为
故答案为：
解析
解：（1）根据晶胞结构知，铜原子的配位数是2，故答案为：2；
（2）锌是30号元素，基态原子核外有30个电子，其3d、4s能级上电子是其价电子，所以Zn原子的价电子排布式为3d104s2，故答案为：3d104s2；
（3）乙醇分子间能形成氢键，而甲醚分子间不能形成氢键，氢键的存在时物质的沸点升高，
故答案为：乙醇形成分子间氢键；
（4）甲醛（H2C=O）分子内碳原子形成3个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp2杂化，立体构型为平面三角形，键角是120°，甲醚中氧原子含有2个σ键和2个孤电子对，所以采用sp3杂化
甲醇分子内碳原子形成4个σ键，杂化方式为sp3杂化，键角小于120°，
故答案为：平面三角形，sp3，小于；
（5）A是由第二周期两种氢化物形成的化合物，A是乙烷的等电子体，应含有18的电子，为BH3•NH3，B是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，A中B含有空轨道，N含有孤电子对，可形成配位键，所以A的结构式为
故答案为：
（1）写出A、B两种元素的元素符号______、______；D、E元素电负性由大到小的顺序是：______ （用元素符号表示）．
（2）比较A、C常见单质熔点______＞______（用元素符号表示）．
（3）AE4中A原子杂化轨道方式为：______杂化，其固态晶体类型为______．
（4）F+的基态核外电子排布式为______；向F2+的硫酸盐溶液中逐滴加入氨水，先产生沉淀后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中F与NH3之间的化学键为______，该晶体中阳离子的结构式为______．
（5）比较B、D氢化物的沸点______＞______（用分子式表示），原因是______．
（6）元素X的某价态阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层，CnX晶体的最小结构单元如图所示．该晶体中阳离子和阴离子个数比为______，晶体中每个Xn-被______个等距离的C+离子包围．
正确答案
解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，A和B同周期，固态的AB2能升华，AB2为CO2，则A为碳元素，B为氧元素；E原子得到一个电子后3p轨道全充满，则E最外层电子数为7，故E为氯元素；C和E原子都有一个未成对电子，C+比E少一个电子层，则C为钠元素；D原子序数大于钠元素小于氯元素，D可能为镁、铝、硅、磷、硫元素，但其最高价氧化物中SO3中S的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数，符合题意，故D为硫元素；F有+1、+2两种常见的化合价，F为红色单质，F为铜元素．
（1）依据上面分析A为碳元素，B为氧元素；同周期自左而右，元素非金属性增强，电负性增强，所以电负性Cl＞S．
故答案为：C、O；Cl＞S；
（2）碳单质金刚石为原子晶体，钠形成金属晶体，原子晶体熔点高于该金属晶体，所以熔点C＞Na；
故答案为：C；Na；
（3）A为碳元素，E为氯元素，AE4为CCl4，碳原子最外层电子全部成键，成4个C-Cl键，碳原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化，属于分子晶体；
故答案为：sp3；分子晶体；
（4）F为铜元素，核外电子数为29，F+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体为[Cu（NH3）4]SO4•H2O，晶体中铜离子与NH3之间的化学键为配位键．
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；配位键；
（5）B为氧元素、D为硫元素，对应氢化物为水与硫化氢，水分子间存在氢键，增大分子间作用力，所以氢化物的沸点：水比硫化氢高．
故答案为：H2O、H2S；水分子间有氢键；
（6）由CnX晶体的最小结构单元可知，该晶体晶胞中Xn-数目为8×
故答案为：3：1；6．
解析
解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，A和B同周期，固态的AB2能升华，AB2为CO2，则A为碳元素，B为氧元素；E原子得到一个电子后3p轨道全充满，则E最外层电子数为7，故E为氯元素；C和E原子都有一个未成对电子，C+比E少一个电子层，则C为钠元素；D原子序数大于钠元素小于氯元素，D可能为镁、铝、硅、磷、硫元素，但其最高价氧化物中SO3中S的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数，符合题意，故D为硫元素；F有+1、+2两种常见的化合价，F为红色单质，F为铜元素．
（1）依据上面分析A为碳元素，B为氧元素；同周期自左而右，元素非金属性增强，电负性增强，所以电负性Cl＞S．
故答案为：C、O；Cl＞S；
（2）碳单质金刚石为原子晶体，钠形成金属晶体，原子晶体熔点高于该金属晶体，所以熔点C＞Na；
故答案为：C；Na；
（3）A为碳元素，E为氯元素，AE4为CCl4，碳原子最外层电子全部成键，成4个C-Cl键，碳原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化，属于分子晶体；
故答案为：sp3；分子晶体；
（4）F为铜元素，核外电子数为29，F+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体为[Cu（NH3）4]SO4•H2O，晶体中铜离子与NH3之间的化学键为配位键．
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；配位键；
（5）B为氧元素、D为硫元素，对应氢化物为水与硫化氢，水分子间存在氢键，增大分子间作用力，所以氢化物的沸点：水比硫化氢高．
故答案为：H2O、H2S；水分子间有氢键；
（6）由CnX晶体的最小结构单元可知，该晶体晶胞中Xn-数目为8×
故答案为：3：1；6．
扫码查看完整答案与解析