- 晶体的常识
- 共3962题
有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，所以钠离子的配位数是6，故A正确；
B、Ca2+位于晶胞的顶点和面心，晶胞中含有Ca2+的个数为：8×
C、在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×
D、气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误；
故选：D．
I．下列分子中，属于非极性分子的是______
A、SO2 B、BeCl2 C、BBr3 D、COCl2
II．铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等．请回答以下问题：
（1）Cu+基态核外电子排布式为______．
（2）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为：______；CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是______；
（3）SO42-的立体构型是______，其中S原子的杂化轨道类型是______；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为______；该晶体中，粒子之间的作用力是______；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为______．
正确答案
解：I．A、SO2是V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
B、BeCl2是直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
C、BBr3是平面三角形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
D、COCl2是平面三角形结构，但夹角不都相同，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
故选BC；
（1）铜是29号元素，铜原子失去1个电子生成亚铜离子，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10；
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（2）加热条件下，铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为：Cu+2 H2SO4（浓）
故答案为：Cu+2 H2SO4（浓）
（3）SO42-离子中含有4个σ键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：正四面体，sp3；
（4）在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，所以该晶胞中含有铜原子个数=6×
故答案为：3：1；金属键；
（5）根据氟化钙的晶胞知，每个氢原子连接3个铜原子一个金原子，所以该晶胞中含有8个氢原子，则其化学式为：
H8AuCu3；
故答案为：H8AuCu3．
解析
解：I．A、SO2是V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
B、BeCl2是直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
C、BBr3是平面三角形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
D、COCl2是平面三角形结构，但夹角不都相同，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
故选BC；
（1）铜是29号元素，铜原子失去1个电子生成亚铜离子，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10；
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（2）加热条件下，铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为：Cu+2 H2SO4（浓）
故答案为：Cu+2 H2SO4（浓）
（3）SO42-离子中含有4个σ键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：正四面体，sp3；
（4）在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，所以该晶胞中含有铜原子个数=6×
故答案为：3：1；金属键；
（5）根据氟化钙的晶胞知，每个氢原子连接3个铜原子一个金原子，所以该晶胞中含有8个氢原子，则其化学式为：
H8AuCu3；
故答案为：H8AuCu3．
X、Y、Z、W、R、T为前四周期元素且原子序数依次增大．T原子序数等于X、Y、R原子序数之和．Z为地壳中含量最多的元素．X、Z原子核外均有2个未成对电子．Z与R位于同一主族．X、Y、Z、W、R、T中只有两种金属元素，且存在下列反应：2W+XZ2 
回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能最大的是______（用元素符号表示）．
（2）在元素R和元素Z形成的常见化合物中，属于非极性分子的是______（填化学式），该分子中中心原子以______杂化．
（3）由X、T元素组成的单质中一定不存在______（填序号）．
A、离子晶体 B、分子晶体 C、原子晶体 D、金属晶体
（4）基态T原子的核外电子排布式为______．
（5）T+能与NH3通过配位键结合为[T（NH3）n]+．该离子中T+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对．
①[T（NH3）n]+中n=______．
②[T（NH3）n]+中T+与n个氮原子构成的空间结构呈______型．
（6）化合物WZ和NaCl的晶胞结构形似（氯化钠晶胞结构如图）．
①在WZ中，阳离子和阴离子的配位数均为______．
②已知WZ的密度为a g/cm3，则WZ中距离最近的阳离子间的距离为______ pm（用含a的算式表示，阿伏伽德罗常数为NA）．
正确答案
解：X、Y、Z、W、R、T为前四周期元素且原子序数依次增大，Z为地壳中含量最多的元素，则Z是O元素；
X、Z原子核外均有2个未成对电子，且X的原子序数小于Z，则X是C元素；
Y原子序数大于X而小于Z，则Y是N元素；
Z与R位于同一主族，且原子序数小于T，则R是S元素；
T原子序数等于X、Y、R原子序数之和，则T是Cu元素；
X、Y、Z、W、R、T中只有两种金属元素，且存在下列反应：2W+CO2 
（1）X、Y、Z分别是C、N、O元素，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趋势，但第VA族元素大于相邻元素，所以这三种元素中第一电离能最大的是N元素，故答案为：N；
（2）在元素R和元素Z形成的常见化合物中，有SO2、SO3，SO3分子中中心原子价层电子对个数=3+
（3）由X、T元素组成的单质有石墨、金刚石、足球烯、铜，金刚石为原子晶体、足球烯为分子晶体、铜为金属晶体，所以一定没有离子晶体，故选A；
（4）T是铜，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，基态T原子的核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S1或[Ar]3d104S1，故答案为：1S22S22P63S23P63d104S1或[Ar]3d104S1；
（5）①T+能与NH3通过配位键结合为[T（NH3）n]+．该离子中T+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对，杂化轨道个数是2，杂化轨道需要2对孤电子对，每个氨气分子提供一个孤电子对，所以该离子需要2个配体，所以n=2，故答案为：2；
②[T（NH3）2]+中中心原子采用sp杂化，所以T+与2个氮原子构成的空间结构呈直线形，故答案为：直线；
（6）①氯化钠晶胞中氯离子和钠离子的配位数都是6，化合物WZ和NaCl的晶胞结构形似，所以该晶胞中离子的配位数也是6，故答案为：6；
②该晶胞中Mg 2+离子个数=8×
晶胞体积=
故答案为：
解析
解：X、Y、Z、W、R、T为前四周期元素且原子序数依次增大，Z为地壳中含量最多的元素，则Z是O元素；
X、Z原子核外均有2个未成对电子，且X的原子序数小于Z，则X是C元素；
Y原子序数大于X而小于Z，则Y是N元素；
Z与R位于同一主族，且原子序数小于T，则R是S元素；
T原子序数等于X、Y、R原子序数之和，则T是Cu元素；
X、Y、Z、W、R、T中只有两种金属元素，且存在下列反应：2W+CO2
（1）X、Y、Z分别是C、N、O元素，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趋势，但第VA族元素大于相邻元素，所以这三种元素中第一电离能最大的是N元素，故答案为：N；
（2）在元素R和元素Z形成的常见化合物中，有SO2、SO3，SO3分子中中心原子价层电子对个数=3+
（3）由X、T元素组成的单质有石墨、金刚石、足球烯、铜，金刚石为原子晶体、足球烯为分子晶体、铜为金属晶体，所以一定没有离子晶体，故选A；
（4）T是铜，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，基态T原子的核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S1或[Ar]3d104S1，故答案为：1S22S22P63S23P63d104S1或[Ar]3d104S1；
（5）①T+能与NH3通过配位键结合为[T（NH3）n]+．该离子中T+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对，杂化轨道个数是2，杂化轨道需要2对孤电子对，每个氨气分子提供一个孤电子对，所以该离子需要2个配体，所以n=2，故答案为：2；
②[T（NH3）2]+中中心原子采用sp杂化，所以T+与2个氮原子构成的空间结构呈直线形，故答案为：直线；
（6）①氯化钠晶胞中氯离子和钠离子的配位数都是6，化合物WZ和NaCl的晶胞结构形似，所以该晶胞中离子的配位数也是6，故答案为：6；
②该晶胞中Mg 2+离子个数=8×
晶胞体积=
故答案为：
A
B
C
D
正确答案
解析
解：因为金属钠晶体为钾型，所以在晶胞中含有钠原子数为1+8×
故选C．
（1）镓的基态原子的电子排布式是______．
（2）砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为______，与同一个镓原子相连的砷原子成的空间构型为______．
（3）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）
（4）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得．（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式为______．
（5）比较二者的第一电离能：As______Ga（填“＜”、“＞”或“=”）．
（6）下列说法正确的是______（填字母）．
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As＞Ga D．砷化镓晶体中含有配位键．
正确答案
解：（1）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，故答案为：[Ar]3d104s24p1；
（2）根据“均摊法”：白色球个数为6×
（3）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；
（4）由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp2；
（5）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：＞；
（6）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．P和As位于同一主族，价电子数目相等，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）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，故答案为：[Ar]3d104s24p1；
（2）根据“均摊法”：白色球个数为6×
（3）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；
（4）由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp2；
（5）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：＞；
（6）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．P和As位于同一主族，价电子数目相等，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．
正确答案
解析
解：由晶胞的结构图可知，锰原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边的中点上和体心上，所以锰原子的个数为：
故选B．
正确答案
解析
解：A．Ba是活泼金属，O元素是活泼非金属性，钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物属于离子晶体，故A正确；
B．晶胞中Ba2+离子位于晶胞的顶点和面心位置，晶胞中共含有Ba2+离子的个数为8×
C．由晶胞结构可知，离子配位数为6，与NaCl结构相似，故C正确；
D．以顶点Ba2+离子研究，与之距离相等且最近的Ba2+位于面心上，每个Ba2+离子为12个面共用．相等且最近的Ba2+共有12个，故与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个，故D正确，
故选B．
（1）镓的基态原子的核外电子排布式是______．
（2）每个砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为______，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为______．
（3）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）．
（4）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得．AsH3中砷原子的杂化方式为______杂化．已知（CH3）3Ga为非极性分子，（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式为______杂化．
（5）比较As、Ga的第一电离能大小：As______Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）下列说法正确的是______（填字母）．
a．砷化镓的晶胞结构与NaCl的相同
b．GaP与GaAs互为等电子体
c．电负性：As＞Ga
d．砷化镓晶体中含有配位键．
正确答案
解：（1）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s22s22p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63d104s24p1；
（2）根据“均摊法”：白色球个数为6×
（3）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；
（4）AsH3中砷原子有3对成键电子对且1个孤电子对，所以它的杂化方式为sp3；由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp3，sp2；
（5）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：＞；
（6）a．NaCl晶体中阴阳离子的配位数为6，而砷化镓晶胞中中阴阳离子的配位数为8，二者晶体结构不同，故a错误；
b．根据等电子体的概念可知二者价电子数相等，属于等电子体，故b正确；
c．周期表同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则As＞Ga，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）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s22s22p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63d104s24p1；
（2）根据“均摊法”：白色球个数为6×
（3）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；
（4）AsH3中砷原子有3对成键电子对且1个孤电子对，所以它的杂化方式为sp3；由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp3，sp2；
（5）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：＞；
（6）a．NaCl晶体中阴阳离子的配位数为6，而砷化镓晶胞中中阴阳离子的配位数为8，二者晶体结构不同，故a错误；
b．根据等电子体的概念可知二者价电子数相等，属于等电子体，故b正确；
c．周期表同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则As＞Ga，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．
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们．
（1）卤族元素位于元素周期表的______区；溴的价电子排布式为______．
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）2形式存在的．使氢氟酸分子缔合的作用力是______．
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是______．
（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图1、2所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3______ H5IO6（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知ClO2-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子．ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为______，写出一个ClO2-的等电子体______．
（6）图3为碘晶体晶胞结构．有关说法中正确的是______．
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（见图4）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为______．
正确答案
P
4S24P5
氢键
碘
＞
sp3
Cl2O或OF2
AD
解析
解：（1）根据构造原理知，卤族元素最后填入的电子为p电子，所以卤族元素位于元素周期表的p区；溴是35号元素，最外层电子为其价电子，4s能级上排列2个电子，4p能级上排列5个电子，所以其价电子排布式为：4s24p5，故答案为：p；4s24p5；
（2）HF分子之间存在氢键，使氢氟酸分子缔合，故答案为：氢键；
（3）卤族元素包含：F、Cl、Br、I、At元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子，故答案为：I；
（4）H5IO6（
（5）ClO2-中心氯原子的价层电子对数n=2+
（6）A．碘分子的排列有2种不同的取向，在顶点和面心不同，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，故A正确；
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子，即有8个碘原子，故B错误
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，构成微粒为分子，是分子晶体，故C错误；
D．碘晶体中的碘原子间存在I-I非极性键，且晶体中分子之间存在范德华力，故D正确；
故答案为：AD；
（7）该晶胞中含有钙离子个数=
（1）晶体中每个Y同时吸引着______个X，每个X同时吸引着______个Y，该晶体的化学式为______．
（2）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX=______（填角的度数）．
（3）若该立方体的棱长为a cm，晶体密度为ρg•cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该离子化合物的摩尔质量为______．
正确答案
（1）根据图片知，每个Y同时吸引着4个X，每个X同时吸引着8个Y，该晶胞中Y离子个数是1，X离子个数=
故答案为：4，8，XY2（或Y2X）；
（2）四个X构成正四面体结构，Y位于正四面体中心，这种结构与甲烷的结构完全相同，晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28′，
故答案为：109°28′；
（3）根据ρ=
故答案为：2a3ρNA g/mol．
解析
（1）根据图片知，每个Y同时吸引着4个X，每个X同时吸引着8个Y，该晶胞中Y离子个数是1，X离子个数=
故答案为：4，8，XY2（或Y2X）；
（2）四个X构成正四面体结构，Y位于正四面体中心，这种结构与甲烷的结构完全相同，晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28′，
故答案为：109°28′；
（3）根据ρ=
故答案为：2a3ρNA g/mol．
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