- 晶体的常识
- 共3962题
（1）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为______．
（2）CuCl用作有机合成催化剂，并用于颜料，防腐等工业．CuCl的晶体结构如图所示．元素Cu基态原子的电子排布式______，与同一个Cl-相连的 Cu+有______个．
正确答案
ZCl＜YCl＜XCl
[Ar]3d104s1
4
解析
解：（1）X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则这三种元素都属于第IA族元素，同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，根据表格知，X、Y、Z这三种元素的金属性逐渐增强，原子半径逐渐增大，这三种金属的氯化物（RCl）都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子半径成反比，与电荷数成正比，X、Y、Z这三种阳离子电荷数相等，离子半径逐渐增大，所以其熔点从小到大的顺序是ZCl＜YCl＜XCl，故答案为：ZCl＜YCl＜XCl；
（2）铜是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，根据晶胞结构知，面心上的氯离子连接4个亚铜离子，
故答案为：[Ar]3d104s1，4．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的外围电子排布式______，它位于周期表______区．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图甲，分子中碳原子轨道的杂化类型为______；1mol C60分子中σ键的数目为______个．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）薄膜电池等．
①第一电离能：As______Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．
②SeO2分子的空间构型为______．
（4）三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用．它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应的化学方程式为3F2+4NH3 Cu NF3+3NH4F，该反应中NH3的沸点______（填“＞”、“＜”或“=”）HF的沸点，NH4F固体属于______晶体．往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是______．图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为______ mol-1（用含a、ρ的代数式表示）．
正确答案
解：（1）28号元素镍，核外有28个电子，根据构造原理知其基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为[Ar]3d84s2，因此基态镍原子的外围电子排布式为3d84s2，位于周期表d区，
故答案为：3d84s2；d；
（2）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为
故答案为：sp2；90NA；
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，
故答案为：＞；
②二氧化硒分子中价层电子对=2+
故答案为：V形；
（4）F的电负性大于N，形成的氢键强度F-H＞N-H，因此HF的沸点大于NH3的沸点；NH4F是由NH4+和F-构成的离子化合物，属于离子晶体；
N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子；
晶胞中含有铜原子数目=8×
故答案为：＜；离子；F的电负性大于N，NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键；
解析
解：（1）28号元素镍，核外有28个电子，根据构造原理知其基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为[Ar]3d84s2，因此基态镍原子的外围电子排布式为3d84s2，位于周期表d区，
故答案为：3d84s2；d；
（2）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为
故答案为：sp2；90NA；
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，
故答案为：＞；
②二氧化硒分子中价层电子对=2+
故答案为：V形；
（4）F的电负性大于N，形成的氢键强度F-H＞N-H，因此HF的沸点大于NH3的沸点；NH4F是由NH4+和F-构成的离子化合物，属于离子晶体；
N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子；
晶胞中含有铜原子数目=8×
故答案为：＜；离子；F的电负性大于N，NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键；
（1）基态铁原子的价电子排布式为______．
（2）COCl2俗称光气，分子中C原子采取______杂化成键，根据原子轨道重叠方式的不同来看．碳原子与每个氧原子之间形成共价键的类型和数目为______，C、0、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为______（用元素符号表示）．
（3）甲烷和四氯化碳具有相似的空间结构．但常温下甲烷是气体，四氯化碳是液体，其原因是______．
（4）Fex0y的晶胞结构如图所示（黑色球代表铁原子，白色球代表氧原子），与一个铁原子距离最近且相等的氧原子构成的几何形状为______．每个氧原子周围与之距离最近的氧原子个数为______．
正确答案
3d64s2
sp2
1个σ键1个π键
O＞Cl＞C
组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高
正八面体
12
解析
解：：（1）铁元素在周期表中是26号元素，其原子核外有26个电子，3d、4s能级上电子是其价电子，根据构造原理知其基态原子的价电子排布式为：3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）光气中碳原子是中心原子，碳原子含有3个σ键1个π键，所以其价层电子对是3，采用sp2杂化，根据原子轨道重叠方式的不同来看，碳原子与每个氧原子之间形成共价双键，1个σ键1个π键，元素的非金属性越强其电负性越大，O、Cl、C的非金属性大小顺序是O＞Cl＞C，所以其电负性大小顺序是O＞Cl＞C，
故答案为：sp2，1个σ键1个π键，O＞Cl＞C；
（3）甲烷和四氯化碳都属于分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，其沸点越高，所以常温下甲烷是气体，四氯化碳是液体，
故答案为：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；
（4）将铁原子的氧原子配位数是6，将氧原子连接知，中间4个氧原子共面，在中间4个氧原子共面的平面上下方各一个氧原子，所以其几何形状为正八面体，每个氧原子周围与之距离最近的氧原子个数为3×8÷2=12，
故答案为：正八面体，12．
（1）中国古代四大发明之一--黑火药，它的爆炸反应为：
2KNO3+3C+S
①除S外，上列元素的电负性从大到小依次为______．
②在生成物中，A的晶体类型为______，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为______．
③已知CN-与N2为等电子体，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为______．
（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2．T的基态原子外围电子（价电子）排布为______，Q2+的未成对电子数是______．
（3）若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示．则晶胞中该原子的配位数为______，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的______．
（4）在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln（H2O）6-n]x+（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H），可发生离子交换反应：[CrCln（H2O）6-n]x++xR-H-→Rx[CrCln（H2O）6-n]x++xH+交换出来的H+经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成．将含0.0015mol[CrCln（H2O）6-n]x+的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H+需浓度为0.1200mol•L-1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式为______，中心离子的配位数为______．
正确答案
O＞N＞C＞K
离子晶体
sp杂化
1：1
3d84s2
4
12
铜型
[CrCl（H2O）5]2+
6
解析
解：（1）①同周期自左而右电负性增大，金属性越强电负性越小，故电负性O＞N＞C＞K，
故答案为：O＞N＞C＞K；
②由原子守恒可知，物质A为K2S，由钾离子与硫离子构成，属于离子晶体；
含极性共价键的分子为CO2，分子中C原子形成2个C=O键，不含孤对电子，杂化轨道数目为2，为sp杂化方式，
故答案为：离子晶体；sp；
③CN-与N2结构相似，C原子与N原子之间形成三键，则HCN分子结构式为H-C≡N，三键中含有1个σ键、2个π键，单键属于σ键，故HCN分子中σ键与π键数目之比为1：1，
故答案为：1：1；
（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则Q、T处于第Ⅷ族，且原子序数T比Q多2，则Q为Fe元素，T为Ni元素，Ni元素是28号元素，Ni原子价电子排布式为3d84s2，Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6，3d能级有4个单电子，
故答案为：3d84s2；4；
（3）该原子的配位数=3×
故答案为：12；铜型（或面心立方堆积）；
（4）中和生成的H+需浓度为0.1200mol/L氢氧化钠溶液25.00mL，则可以得出H+的物质的量为0.12nol/L×25.00×10-3L=0.0030mol，所以x=
Cr的化合价为+3价，结合[CrCln（H20）6-n]x+，有3-n=2，可以得知n=1，即该配离子的化学式为[CrCl（H2O）5]2+，中心离子的配位数是1+5=6，
故答案为：[CrCl（H2O）5]2+；6．
有下列离子晶体空间结构示意图：●为阳离子，○为阴离子．以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、阳离子位于顶点和面心，晶胞中总共含有阳离子数目为
B、有4个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子数目为
则阳离子和阴离子的比值为
C、有3个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子数目为
则阳离子和阴离子的比值为
D、有8个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子数目为
故选B．
（1）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图2所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______；
（3）H2Se的酸性比H2S______（填“强”或“弱”）．气态SeO3分子的立体构型为______，SO32-离子的立体构型为______；
（4）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释；
①H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离的原因：______；
②H2SeO4和H2SeO3酸性强的原因：______；
（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图1所示，其晶胞边长为540.0pm，a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为______pm（列式表示）．
正确答案
解：（1）由S8分子结构可知，在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，即价层电子对数为4，因此S原子采用的杂化轨道方式为sp3，故答案为：sp3；
（2）同主族元素从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则有O＞S＞Se，故答案为：O＞S＞Se；
（3）同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱，则H2Se的酸性比H2S强，
气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，为平面三角形分子，SO32-中S形成3个δ键，孤电子对数为
故答案为：强；平面三角形；三角锥形；
（4）①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离，所以H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离程度，导致第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子，
故答案为：第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；
②H2SeO3的分子结构为
故答案为：H2SeO3和H2SeO4可表示为 （HO）SeO2和 （HO）2SeO2．H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，正电性更高．导致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，越易电离出H+；
（5）晶胞中含有S离子位于顶点和面心，共含有8×
故答案为：135
解析
解：（1）由S8分子结构可知，在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，即价层电子对数为4，因此S原子采用的杂化轨道方式为sp3，故答案为：sp3；
（2）同主族元素从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则有O＞S＞Se，故答案为：O＞S＞Se；
（3）同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱，则H2Se的酸性比H2S强，
气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，为平面三角形分子，SO32-中S形成3个δ键，孤电子对数为
故答案为：强；平面三角形；三角锥形；
（4）①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离，所以H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离程度，导致第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子，
故答案为：第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；
②H2SeO3的分子结构为
故答案为：H2SeO3和H2SeO4可表示为 （HO）SeO2和 （HO）2SeO2．H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，正电性更高．导致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，越易电离出H+；
（5）晶胞中含有S离子位于顶点和面心，共含有8×
故答案为：135
水是我们非常熟悉的物质，自然界的一切生命活动都离不开水．
（1）水分子中氧原子的杂化轨道类型为______．H2O与H+以配位键结合成H3O+的立体结构为______．
（2）下列元素的电负性数据：H：2.1，O：3.5，F：4.0．
OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：
①OF2中氧原子上有两对弧对电子，抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性；
②从电负性上看，原因是______．
（3）污水中常含有Cr3+、Ag+、Hg2+等，需要加以处理．写出Cr3+的电子排布式：______．
（4）水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体，冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花
样较多的化合物．其中冰一VII的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围______个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成______mol氢键．
正确答案
SP3
三角锥型
氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差
1s22s22p63s23p63d3
4
2
解析
解：（1）水分子中O原子的价层电子数=2+
（2）②氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差，电负性的差越小，其极性越弱，故答案为：氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差；
（3）Cr3+核外有21个电子，根据构造原理知其电子排布式为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3，故答案为：1s22s22p63s23p63d3；
（4）根据图片知，每个水分子可与周围 4个水分子以氢键结合，每个水分子含有的氢键个数=
发展煤的液化技术被纳入“十二五”规划，中科院山西煤化所有关煤液化技术的高效催化剂研发项目近日已获批复．已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化．
（1）根据等电子原理，写出CO分子的结构式______．
（2）煤炭液化所用的一种催化剂含有铜元素，写出基态铜原子的核外电子排布简式______．
（3）右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图（顶角和体心是氧），可确定该氧化物的化学式为______．
（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．已知NF3与NH3的结构类似，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其主要原因是______．
（5）煤液化获得甲醇，再经催化氧化可得到重要工业原料甲醛，甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为______； 1mol甲醛分子中σ键的数目为______．
正确答案
解：（1）等电子体具有相似的结构和性质，CO与N2为等电子体，已知N2的结构为N≡N，则CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（2）Cu的原子序数为29，位于周期表第四周期第ⅠB族，电子排布式为[Ar]3d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；
（3）已知顶点和体心为O，则晶胞中含有O的个数为8×
（4）F原子的电负性较强，氮原子上的孤对电子偏向F原子，而难以与Cu2+形成配位键，
故答案为：NF3分子中氟原子电负性强，吸电子，使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键；
（5）甲醇存在氢键，沸点较高，甲醛（HCHO）中C原子形成3个δ键，碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA，
故答案为：甲醇分子之间形成氢键；sp2杂化；3NA．
解析
解：（1）等电子体具有相似的结构和性质，CO与N2为等电子体，已知N2的结构为N≡N，则CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（2）Cu的原子序数为29，位于周期表第四周期第ⅠB族，电子排布式为[Ar]3d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；
（3）已知顶点和体心为O，则晶胞中含有O的个数为8×
（4）F原子的电负性较强，氮原子上的孤对电子偏向F原子，而难以与Cu2+形成配位键，
故答案为：NF3分子中氟原子电负性强，吸电子，使得氮原子上的孤对电子难于与Cu2+形成配位键；
（5）甲醇存在氢键，沸点较高，甲醛（HCHO）中C原子形成3个δ键，碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化，1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA，
故答案为：甲醇分子之间形成氢键；sp2杂化；3NA．
正确答案
解析
解：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，这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为26：27，
故选：D．
请回答下列问题：
（1）C，N，O的第一电离能由大到小的顺序为______．
（2）写出基态Cu+的核外电子排布式______，Cu元素位于元素周期表的______区，配合物Cu（NH3）3（CO）Ac中心原子的配位数为______．
（3）写出与CO互为等电子体的离子______（任写一个）．
（4）在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO（NH2）2]，尿素中C原子核N原子轨道的杂化类型分别为______、______；1mol尿素分子中，σ键的数目为______．
（5）向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，N的结构如图所示，写出该反应的离子方程式______．
正确答案
解：（1）一般来说非金属性越强，第一电离能大，但是因为p轨道半充满体系具有很强的稳定性．N的p轨道本来就是半充满的．O的p轨道失去一个电子才是半充满的．所以O比N容易失去电子，故答案为：N＞O＞C；
（2）铜原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1故铜元素位于ds区，一价铜离子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10，一价铜离子有三个氨基配体和一个羰基配体，共4个配体
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；ds；4；
（3）等电子体为核外电子数相同的粒子，羰基为14个电子，如CN-也为14个电子，故答案为：CN-；
（4）中心原子为碳，价电子数为4，氧不为中心原子，不提供电子，每个亚氨基提供一个电子，电子对数为（4+1×2）÷2=3，故杂化轨道为sp2，氮原子形成了3个σ键，同时还有一对孤电子，电子对数为3+1=4，故杂化轨道为sp3．σ键的数目为3，每个亚氨基中σ键的数目2，一分子尿素中含σ键的数目为3+2×2=7，故每摩尔尿素中含有σ键的数目为7NA，故答案为：sp2；sp3；7NA；
（5）根据晶胞结构知，白色小球个数=8×
故答案为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+．
解析
解：（1）一般来说非金属性越强，第一电离能大，但是因为p轨道半充满体系具有很强的稳定性．N的p轨道本来就是半充满的．O的p轨道失去一个电子才是半充满的．所以O比N容易失去电子，故答案为：N＞O＞C；
（2）铜原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1故铜元素位于ds区，一价铜离子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10，一价铜离子有三个氨基配体和一个羰基配体，共4个配体
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；ds；4；
（3）等电子体为核外电子数相同的粒子，羰基为14个电子，如CN-也为14个电子，故答案为：CN-；
（4）中心原子为碳，价电子数为4，氧不为中心原子，不提供电子，每个亚氨基提供一个电子，电子对数为（4+1×2）÷2=3，故杂化轨道为sp2，氮原子形成了3个σ键，同时还有一对孤电子，电子对数为3+1=4，故杂化轨道为sp3．σ键的数目为3，每个亚氨基中σ键的数目2，一分子尿素中含σ键的数目为3+2×2=7，故每摩尔尿素中含有σ键的数目为7NA，故答案为：sp2；sp3；7NA；
（5）根据晶胞结构知，白色小球个数=8×
故答案为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+．
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