- 晶体的常识
- 共3962题
正确答案
解析
解：根据图片知，每个碳原子被3个六元环占有，利用均摊法知，每个六元环含有碳原子个数=
故选D．
（1）亚铜离子（Cu+）基态时的价电子排布式表示为______．
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为______（用元素符号表示）．
（3）Cu晶体的堆积方式是______（填堆积名称），其配位数为______；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]SO4，下列说法正确的是______
A．[Cu （NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Cu（NH3）4]2+中Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．[Cu （NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为正四面体
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因．
①H3BO3中B的原子杂化类型为______；
②硼酸（H3BO3）溶液中存在如下反应：H3BO3（aq）+H2O（l）⇌[B（OH）4]-（aq）+H+（aq） K=5.7×10-10（298K）实验中不慎将NaOH沾到皮肤时，用大量水洗后要涂上硼酸溶液．写出硼酸与NaOH反应的离子方程式______
（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层间距为335pm，C-C键长为142pm，计算石墨晶体密度______（写出计算过程，得出结果保留三位有效数字，NA=6.02×1023mol-1）
正确答案
3d10
Br＞As＞Se
面心立方最密堆积
12
AD
sp2
H3BO3+OH-=[B（OH）4]-
2.27g•cm-3
解析
解：：（1）铜是29号元素，铜原子失去一个电子变成亚铜离子，所以亚铜离子核外有28个电子，基态铜离子（Cu+）的价电子排布式为：3d10；
故答案为：3d10；
（2）As、Se、Br属于同一周期且原子序数逐渐增大，这三种元素依次属于第IVA族、第VA族、第VIA族，第VA族元素大于其相邻元素的第一电离能，所以3种元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se；
故答案为：Br＞As＞Se；
（3）Cu晶体的堆积方式是面心立方最密堆积，配位数为12；
A、N与H原子形成极性共价键，[Cu（NH3）4]2+与SO42-形成离子键，Cu2+与NH3形成配位键，故A正确；
B、氨气分子的键角小于水分子的键角，故B错误；
C、金属的第一电离能比非金属元素的第一电离能大，故C错误；
D、SO42-与PO43-原子个数相等，价电子数相等，互为等电子体，空间构型均为正四面体，故D正确；
故答案为：面心立方最密堆积；12；AD；
（4）①H3BO3中B的价层电子对=3+
故答案为：sp2；
②硼酸为一元弱酸，和NaOH溶液发生中和反应，反应方程式为H3BO3+OH-=[B（OH）4]-；
故答案为：H3BO3+OH-=[B（OH）4]-；
（5）石墨的层间距为335pm，可以认为一层石墨的厚度是335pm．对某一层石墨中的一个六元环，正六边形环的边长是142pm，面积S=6×
故答案为：2.27g•cm-3．
正确答案
解析
解：A、C60的相对分子质量是12×60=720，所以摩尔质量为720g/mol，故A错误；
B、由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，而苯是碳氢形成的化合物，故B错误；
C．根据均摊法可知，在C60晶胞中含有有C60分子的个数为：
D．根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶点上的C60分子为研究对象，与它距离最近等距离的C60分子分布在立方体的面心上，每个C60分子被8个立方体共用，有12个面与之相连，所以每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个，故D正确；
故选D．
A
B
C
D
正确答案
解析
解：该立方体中含1个氯离子，Cs+个数=8×
摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以其相对分子质量是ρa3 NA，故选A．
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中（晶胞结构如图所示）每个Ti4+和12个O2-相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏．
正确答案
解析
解：①稀有气体为单原子分子，不存在共价键，故①错误；
②晶体含有阴离子，则一定含有阳离子，但金属晶体由阳离子与自由电子构成，没有阴离子，故②错误；
③金刚石、SiC属于原子晶体，键长C-C＜Si-C，故金刚石中化学键更稳定，其熔点更高，NaF、NaCl都属于离子晶体，氟离子比较大于氯离子比较，故NaF的晶格能大于NaCl，则NaF的熔点更高，H2O、H2S都属于分子晶体，水分子之间存在氢键，熔点较高，熔点原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低，故③正确；
④共价化合物一定不含离子键，但离子晶体中可能含有共价键，如氢氧化钠、过氧化钠、铵盐等，故④错误；
⑤以顶点Ti4+离子研究，与之最近的O2-位于面心上，每个Ti4+离子为12个面共用，故每个Ti4+和12个O2-相紧邻，故⑤正确；
⑥SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个Si-O共价键，故⑥错误；
⑦分子间作用力影响物理性质，分子稳定性属于化学性质，故⑦错误；
⑧氯化钠属于离子晶体，微粒之间作用为离子键，熔化时破坏离子键，故⑧正确，
故选D．
正确答案
解析
解：A空间结构的一个单元中含有5个A原子，每个A-A键中插入一个B原子，5的A原子含有10个A-A键，所以插入了10个B原子，所以该单元中含有5个A原子10个B原子，所以A、B原子个数比是1：2，所以其化学式是AB2，故选C．
[化学选修3：物质结构与性质]
Q、R、X、Y、Z为周期表前四周期元素，原子序数依次递增．已知：
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂；
⑤Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同．
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
（1）化合物M的空间构型为______，其中心原子采取______杂化；化合物N在固态时的晶体类型为______．
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______；
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为______（写分子式）
（4）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物质．该反应的离子方程式为______．
（5）Z原子基态时的外围电子排布式为______；Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子数为______．
正确答案
由信息可知，Q为氢元素，R为碳元素，X为N元素，Y为氧元素，Z为钛元素，M为甲醛，N为苯；
（1）化合物M为甲醛，碳原子的孤电子对数为0，碳原子的σ键数为3，则碳原子采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，化合物N为苯，是由碳、氢元素组成的化合物，苯是由苯分子直接构成的，则N在固态时的晶体类型为分子晶体，故答案为：平面三角形；sp2；分子晶体；
（2）R、X、Y三种元素的分别为C、N、O，非金属性越强则元素的第一电离能越大，但N原子的电子排布中P轨道半满，则失去1个电子更难，即三种元素中N元素的第一电离能最大，
故答案为：C＜O＜N；
（3）RY2为CO2，分子中有3个原子，价电子数为4+6×2=16，N2O的分子中有3个原子，价电子数为5×2+6=16，则CO2与N2O互为等电子体，故答案为：N2O；
（4）由RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物质，由反应物与生成物，利用元素守恒、电荷守恒，则离子方程式为2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O，
故答案为：2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O；
（5）因Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则Z的原子序数为22，即Z为钛元素，其电子基态电子排布为1S22S22P63S23P63d24s2，电子最后填充3d电子，则外围电子排布为
3d24s2，由晶体结构图可知，晶体内与每个Z原子等距离且最近的氧原子在棱的位置，则氧原子数为
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
在A、B、C三种元素中，A元素原子的价电子排布为2s22p5，B元素K、L能层上的电子数与M、N层上的电子数相同。C元素的原子序数等于A、B两元素原子序数之和，C的单质在生产生活中具有许多用途，它可在硫酸铜溶液中用电解法进行精炼。请回答以下问题：
（1）已知C元素的电负性数值为1.9，则A、C两元素的原子之间应形成 键（填“共价”或“离子”）；
（2）C元素的价电子排布式为____；
（3）在A元素氢化物的水溶液中，存在有 种不同类型的氢键；
（4）SO42—中S原子的杂化轨道类型是____，SO42—的立体构型是____；
（5）一种铜金合金晶体具有面心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，原子之间的作用力是________；
（6）在A、B两元素所形成晶体的晶胞中，位于六面体顶点
正确答案
略
根据已学知识，请你回答下列问题：
（1）写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图为：______．
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：______．
（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布是4s24p4，该元素的名称是______．
（4）根据VSEPR模型，H3O+的分子立体结构为：______，SO2的立体结构为：______．
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为______；若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同，则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为______．
正确答案
（1）第Ⅷ族元素有铁、钴、镍，原子序数最小的是铁，原子核外有26个电子，其原子结构示意图为：
，故答案为：
；
（2）3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是另一个3p轨道上没有电子，一种是另一个3p轨道上充满电子，所以当另一个3p轨道上没有电子，该原子是Si；一种是另一个3p轨道上充满电子，该原子是S，故答案为：Si或S；
（3）原子的外围电子排布是4s24p4，说明该原子中各个轨道都充满电子，该原子核外电子数是34，所以是硒元素，故答案为：硒；
（4）根据VSEPR模型得，H3O+的价层电子对=3+
故答案为：三角锥形；V形；
（5）体心立方晶胞中铁原子个数=1+8×
设体心立方中晶胞的棱长为x，铁原子的直径为A，则3x2=（2A）2，解得x=
铁原子直径=A，所以其晶胞体积=R3，面心立方中晶胞的对角线为2A，则其边长=
体心立方的密度与面心立方的密度之比=
天然气既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。
（1）甲烷在一定条件下可生成：
A．碳正离子（CH3-） B．碳负离子（CH3-）
C．甲基（—CH3） D．碳烯（
①四种微粒中，键角为120°的是________。（填序号）
②与碳负离子（CH3-）互为等电子体的一种分子的结构式为_________________________________________________________。
（2）海底富藏大量的可燃冰（甲烷的水合物），关于可燃冰的说法中正确的是________。
A．甲烷分子与水分子均是极性分子
B．可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合
C．可燃冰属于原子晶体
D．甲烷分子与水分子中的σ键均是s—sp3电子云重叠而成的
（3）在高温下，甲烷可还原CuO得到Cu2O。
①Cu＋的核外电子排布式为____________。
②Cu2O晶体的晶胞结构如图所示。其中“△”代表的离子符号为________。
（4）一定条件下，甲烷与水蒸气可生成H2和CO。则所生成的气体中σ键总数与π键总数之比为________。
正确答案
（1）①A ②
②O2－ （4）2∶1
（1）A中碳原子杂化为0＋3＝3，sp2，平面三角形。B中为1＋3＝4，sp3杂化，三角锥形。C中为1＋3＝4，sp3杂化，三角锥形。D中为1＋2＝3 ，sp2，平面三角形，由于孤电子对斥力大，所以键角小于120°。（2）A项，甲烷分子中正、负电荷中心重合，非极性分子，错误。B项甲烷中C—H无法形成氢键，错误。C项，可燃冰属于分子晶体，错误。（3）中由晶胞可知，黑球为4，白球为1，由于Cu2O，离子个数比为2∶1，可知，中心为氧离子。注意写Cu＋，不是铜原子。
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