- 晶体的常识
- 共3962题
(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。
(10分)乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2与水反应生成乙炔的化学方程式 ;
CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为 _________________________。
(2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(3)金刚石的晶胞如图所示,已知六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,立方氮化硼晶体密度为ag/cm3,表示阿伏加德罗常数,则立方氮化硼晶胞体积为 cm3。
正确答案
(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(2分) (2分)
(2)sp杂化 sp2杂化(2分) 3(1分) (3)100/aNA (3分)
(1)考查乙炔的实验室制取。C22-含有14个电子,所以O22+的电子式可表示为。
(2)丙烯腈分子中含有碳碳双键和碳碳三键,所以碳碳三键的碳原子是sp杂化,碳碳双键的碳原子是sp2杂化。由于碳碳三键是直线型结构,而碳碳双键是直线型结构,所以分子中处于同一直线上的原子数目最多为3个。
(3)结构与金刚石相似,所以晶胞中含有的氮原子和硼原子的个数都是4个,所以该晶胞的质量是4×25/NA,因此体积是100/aNA。
(4分)已知元素的电负性是分子内一个原子吸引电子的能力,能力越大,电负性越大,非金属性越强。电负性和原子半径一样,也是元素的一种基本性质,下面给出14种元素的电负性:
元素
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
0.98
1.57
2.04
2.55
3.04
3.44
3.98
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
电负性
0.93
1.31
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
请结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)根据上表给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是
(2)预测下列两组元素电负性的大小关系:K Ca ,Na K(填“大于”、“小于”或者“等于”)。
正确答案
(1)电子层数相同的元素,电负性随最外层电子数的增多而增大;最外层电子数相同的元素,电负性随电子层数的增多而减弱(或元素非金属性越强电负性越大,金属性越强电负性越小或其他合理答案)(2分)。
(2)小于(1分), 大于(1分)。
略
(6分)请回答下面问题
(1)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
氟化物
NaF
MgF2
SiF4
熔点/K
1266
1534
183
解释表中氟化物熔点差异的原因:
。
(2)CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。下表是两者的键能数据:(单位:kJ·mol-1)
C-O
C=O
C≡O
CO
357.7
798.9
1071.9
N-N
N=N
N≡N
N2
154.8
418.4
941.7
CO与N2的结构相似,分子中都含有共价三键,其中含有 个π键;结合数据说明CO比N2活泼的原因:
。
正确答案
略
(6分) 有下列物质①铁 ②干冰 ③金刚石 ④水晶 ⑤氯化钠 ⑥碘 ⑦氢氧化钠,用编号填写下列空格。
(1)离子晶体有 ,分子晶体有 ,原子晶体有 ;
(2)已知微粒间作用力包括化学键及分子间作用力。上述物质所含的微粒间作用力中,仅有共价键的有 ,仅有离子键的有 ,既含共价键又含离子键的有 ;
正确答案
(1)⑤⑦;②⑥;③④(2)③④;⑤;⑦
略
(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]。
(8分) (1)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3 500℃
试推断它们的晶体类型:
A.________;B.________;C.________;D.________。
(2)下图中A~D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:
A.________;B.__________;C.________;D.__________。
正确答案
略
(10分)由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如:
Na2O+Cl2=2NaCl+O2
CaO+Cl2=CaCl2+O2
SiO2+2CCl4=SiCl4+2COCl2
Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2
请回答下列问题:
(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均为+3价,写出Cr3+的基态电子排布式 ;
(2)CCl4分子中C原子采取 杂化成键。
(3)COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式是 ,其中碳氧原子之间共价键是 (填序号):
a.2个σ键 b.2个π键 c.1个σ键、1个π键
(4)CaO晶胞如右上图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为 。CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同,其晶格能分别为:CaO-3 401kJ•mol-1、NaCl-786kJ•mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是 。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d3 (2)sp3 (3) c
(4) 6 CaO晶体中离子的电荷数大于NaCl
略
(12分)空气质量高低直接影响着人类的生产和生活,计入《空气质量日报》空气污染指数的项目有SO2、CO、氮氧化物和可吸入颗粒物等。请回答下列问题:
⑴氮氧化物进入大气后,不仅会与水反应形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。
①N、O的电负性大小关系为N O(选填“>”、“=”或“<”)。
②H2O分子中O原子的杂化类型 。
⑵ 血红蛋白中含有Fe2+,CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒。
①写出26Fe原子的基态电子排布式 。
②CO有多种等电子体,写出其中常见的一种为 。
⑶为减轻SO2污染,火力发电厂常在燃煤中加入CaO“固硫”。
①CaO晶胞如图所示,其中O2- 周围等距离且最近的Ca2+有 个。
②CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同,CaO晶体的熔点 NaCl晶体的熔点(填“高于”、“等于”或“低于”)。
正确答案
(12分)
⑴ < sp3 ⑵ 1s22s22p63s23p63d64s2 N2或CN-,C22-等
⑶ 6 高于(每空2分)
(注意:合理答案均可给分。)
试题分析:⑴氮氧化物进入大气后,不仅会与水反应形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。
①N、O的电负性大小关系为N
②H2O分子中O原子的杂化类型sp3 。
⑵ 血红蛋白中含有Fe2+,CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒。
①写出26Fe原子的基态电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2。
②CO是14电子化合物,有多种等电子体,常见的为N2或CN-,C22-等。
⑶为减轻SO2污染,火力发电厂常在燃煤中加入CaO“固硫”。
①CaO晶胞,其中O2- 周围等距离且最近的Ca2+有6个,以中心氧离子为例,前后左右上下六个面的中心是钙离子,与O2- 等距离且最近。
②CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同,但是钙离子和氧离子的电荷多,吸引力强,所以CaO晶体的熔点高于NaCl晶体的熔点。
点评:此题是选修3的典型题目,每个题目的联系不大,只要熟悉基本的结构知识,此题便不难解决。
(6分)现有下列几种常见的物质:①N2 ②NaCl ③Ca(OH)2 ④金刚石⑤SiC ⑥NH3
⑦NH4Cl ⑧CO2。其中,(以下空格均填写序号)
(1)含有非极性键的分子晶体是 ;
(2)含有极性键的分子晶体是 ;
(3)只含离子键的离子晶体是 ;
(4)含有极性共价键的原子晶体是 ;
(5)既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 。
正确答案
略
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