- 晶体的常识
- 共3962题
(10分)如右图所示,晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,这个多面体中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个原子。
(1)这个基本结构单元由 个硼原子组成,
共含有 个B—B键。
(2)假设将此基本结构单元的每个顶角按一定比例且同等
程度地削去(切点不重合),可得到另一个多面体,则此多面体含
个五边形, 个六边形。若再设此多面体的每个交点处有一个碳
原子,这样就构成了碳元素形成的一种单质分子,此分子的分子式为 。
正确答案
(1)12、30 (每空2分)
(2)12、20 C60 (每空2分)
略
(6分)下列七种晶体:
(1)由原子直接构成的分子晶体是__________。
(2)含有非极性键的分子晶体是____________,含有离子键、共价键的化合物是___________。
(3)在一定条件下能导电且导电时未发生化学反应的是______________,受热熔化需克服共价键的是__________________,受热熔化后化学键不发生变化的是__________。
正确答案
(6分) (1)E (2)BF C (3) G A BF(每空1分,不全对不给分)
分子晶体有:B、E和F;原子晶体有:A;离子晶体包括C、D;金属晶体包括:G
(1)氩是单原子分子,分子之间由范德华作用力,选E
(2)乙烷CH3CH3中含有C—C非极性键,过氧化氢H2O2中含有O—O非极性键,均为分子晶体;
只要含有离子键,必属于离子离子晶体,碳酸钠阴离子中含有非金属原子之间的共价键,选C
(3)金属导电时不发生化学反应,故选镁符合条件
原子晶体受热熔化时需要克服共价键,选二氧化硅符合题意
受热熔化后化学键不发生变化的是分子晶体,故乙烷、过氧化氢符合题意
(5分)如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。
(1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有 、 个。
(2)该晶体结构中,元素氧、钛、钙的离子个数比是 。该物质的化学式可表示为 。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对质量分别为a,b,c,晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm(1nm=10-9m),则该晶体的密度为 g/cm3。
正确答案
(1)6 8 (2)3:1:1 (3)
略
根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式:
A: B: C: D:
(2)在分子的结构式中,由一个原子提供成键电子对而形成的共价键用“→”表示,例如:
硫酸 写出三硝酸甘油酯的结构式:
。
正确答案
(1)A:NH3 B:HCN C:CO(NH2)2 D:BF3
首先注意题给限制条件1~10号元素,然后分析A结构中,最外层有两个未成键电子,且形成三个共价键,那么它最外层必然有5个电子,为N元素,另外三个为氢元素,则A的化学式为NH3,同理可分析出B、C、D的化学式分别为HCN、COHNH2)2和BF3,对三硝酸甘油酯的结构式可借助硝基甲烷中硝基结构写出。
(8分).C70分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:
(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
(2)C70分子中只含有五边形和六边形;
(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定:
(1)C70分子中所含的单键数和双键数;(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少?
正确答案
(1)单键数:70;双键数:35。
(2)设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个。
依题意可得方程组:
1/2(5x+6y)=1/2(3×70)(键数,即棱边数)
70+(x+y)-1/2(3×70)=2(欧拉定理)
解得五边形数x=12,六边形数y=25。
略
附加题(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。
(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为______
_。
正确答案
(1)2 3 2:3 (2)
略
随着科学技术的发展,人们对物质微观结构的认识不断深入。下图是NaCl晶体
的结构示意图,该晶体中阴离子的堆积方式为_______________。
(1)已知阿伏加德罗常数的值(Na),X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+、Cl-间的平均距离为a cm,则NaCl晶体的密度为_______________g·cm-3。
(2)某化学课外小组尝试在实验室中测定NaCl晶体的密度,其实验方案如下:先将固体NaC
l研细,准确称量mgNaCl粉末并转移到容积为100 mL的定容仪器A中。然后,向A仪器中
滴加苯,并不断振荡,至恰好达到刻度线时,测得加入苯的体积为V mL。
①定容仪器A最好选用______________________________ (填仪器名称)。
②能否用水代替苯_______________ (填“能”或“不能”);其理由是____________________。
③向仪器A中滴加苯时要不断振荡的目的是_______________________________________。
④使用该方法测得NaCl晶体的密度为_______________g·cm-3。
正确答案
A1型(或面心立方最密堆积) (1)
(2)①100 mL容量瓶 ②不能 NaCl易溶于水 ③使NaCl颗粒均匀地分布在苯中 ④
一个NaCl晶胞含Na+:×12+1=4,含Cl-:
×8+
×6=4,NaCl晶体的密度ρ=
(g·cm-3),最准确的定容容器是容量瓶,在使用容量瓶时,需指出其规格。用实验法测得NaCl晶体的密度为:
g·mL-1
在硅晶体、二氧化硅、硫酸钙、硫酸钡四种物质中,可用作制造光导纤维的重要原料的是 ,常用作“钡餐”的是 。
正确答案
二氧化硅 硫酸钡
略
(8分)晶体是质点(分子、离子、或原子)在空间有规则地排列的,具有整齐外形,以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能成为晶体的具有代表性的最小单元,称为晶胞。一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示。
⑴确定该合金的化学式____________。
⑵若晶胞的边长为a nm,阿伏加德罗常数为NA,则此合金的密度为_____________g/cm3。(化为最简)
⑶取一定质量的该合金粉末溶于足量的稀NaOH溶液中,待反应完全停止后得到气体6.72 L。过滤,将残渣用蒸馏水洗净后,取其质量的十分之一,投入100mL一定浓度的稀硝酸中,恰好完全反应,共收集到气体0.672L。(气体体积均在标准状况下测定)
①计算硝酸的物质的量浓度。
②最终所得溶液中Fe3+的物质的量浓度(假设溶液体积仍为100mL)。
(1)确定该合金的化学式____________
(2)__________________g/cm3(化为最简)
(3)__________________________________________
①
____________________________
②
___________________________。
正确答案
⑴Fe2Al ⑵或
⑶①3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O
根据铁和稀硝酸的反应,不管铁被氧化到什么价态,均有
n(HNO3)=4 n(NO)=4×=0.12mol c(HNO3)=
=1.2mol/L
②2Al+2NaOH+H2O=2NaAlO2+3H2↑
开始所取合金中n(Al)=n(H2)=
×
=0.2 mol
与硝酸反应的n(Fe)=0.2 mol×2×=0.04 mol
则最终所得溶液中 n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.04 mol
n(Fe2+)+n(Fe3+)=
=0.03 mol(或电子守恒:2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=3×0.03 mol)
解得n(Fe3+)=0.01 mol c(Fe3+)==0.1mol/L
略
结构决定性质,性质体现结构。对结构和性质的研究是学好化学的基础。
(1)下列4种物质熔点沸点由高到低排列为______________(填序号)
①金刚石(C—C) ②晶体硅(Si—Si) ③金刚砂(Si—C)
(2)某晶体的晶胞如图所示,X位于体心,Y位于4个面心,Z位于8个
顶点,该晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为______________;
(3)按所示格式填写下表有序号的表格:
原子序数
原子价层电子排布
周期
族
17
①
第三
②
③
3d54s1
④
ⅥB
(4)某元素的激发态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p4s,则该元素基态原子的电子排布式为 ;其最高价氧化物对应的水化物的化学式是 。
正确答案
(1) ① > ③ > ② (2分)
(2)1∶2∶1(2分)
(3)① 3s23p5 ② ⅦA ③ 24 ④第四
(4)1s22s22p63s23p4; H2SO4
略
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