- 晶体的常识
- 共3962题
(12分)根据要求完成下列问题：
（1）分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
A、固态时能导电，能溶于盐酸；B、能溶于CS2，不溶于水；C、固态、液态时均不导电，熔点3500℃
A、 B、 C、
（2）指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配体及其配位数：_________、__________、_________。
(3)在H2、SiC、CO2、HF中，由极性键组成的非极性分子是 ，由非极性键形成的非极性分子是 ，能形成分子晶体的化合物是 ，含有氢键的晶体的化学式 ，属于原子晶体的是 ，四种物质熔点由高到低的顺序是 。
正确答案
（1）A、金属晶体 B、分子晶体 C、原子晶体
（2）Co3+ CN- 6 （3）CO2， H2， CO2 HF ， HF ， SiC ， SiC HF CO2 H2
本题考查物质结构及性质。（1）固态能导电只有金属晶体，因为其中含有自由移动的电子，离子晶体在溶液和熔融状态下可以导电，C熔点高，故为原子晶体，根据相似相溶原理B为非极性分子，为分子晶体。（2）配位化合物中，一般过渡金属为中心原子，CN-为配体，配位数为6。（3）共用电子对的为同一元素的为非极性键，不同元素的为极性键，而分子的极性要看分子对称情况等，H2为非极性键组成的非极性分子，SiC为极性键组成的原子晶体，CO2为极性键组成分非极性分子（直线型），HF为极性键组成的非极性分子，熔沸点高低：原子晶体>离子晶体>分子晶体，分子晶体：①氢键的存在，②分子间作用力（结构相似，相对分子质量越大，作用力越大，熔沸点越高）故有SiC>HF>CO2>H2
碳、硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。
（1）甲烷是最简单的有机物，实验室可通过下列反应制取：CH3COONa+NaOH
①X属于 晶体(填晶体类型)。
②MgO晶体的熔点比CaO高，主要原因是 。
（2）金刚石和石墨是两种重要的碳单质。
①以Ni—Cr—Fe为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Cr3+离子中未成对电子数有 个。
②石墨晶体具有层状结构，在层与层之间嵌入金属K原子，能形成石墨夹层离子化合物(KC8)，KC8固态时也能导电，导电的粒子是 。
（3）硅烷(SiH4)的结构与甲烷相似。SiH4分子中共价键的类型是 ；硅烷能与硝酸银发生如下反应：SiH4+8 AgNO3+2 H2O =" 8" Ag↓+SiO2↓+8 HNO3
该反应中氢元素被氧化，由此可判断电负性：Si H(填“>”、“<”或“=”)
（4）下图中，能正确表示与Si同周期部分元素的第三电离能(I3)与原子序数关系的
是 (填标号)。
正确答案
(8分）（1）①离子 (1分）②Mg2+半径比Ca2+小，因此MgO晶体的晶格能较大，熔点较高(2分）
（2）①3 (1分）②自由电子(1分）（3）极性键或σ键；(1分）＜(1分）（4）D(1分）
试题分析：（1）①根据原子守恒可知，X应该是碳酸钠，属于离子晶体。
②氧化镁和氧化钙都是离子晶体，由于Mg2+半径比Ca2+小，因此MgO晶体的晶格能较大，熔点较高。
（2）①根据基态Cr3+离子的核外电子排布可知，含有的未成对电子数有3个。
②K是金属，得到是靠自由电子，所以该导电的粒子是自由电子。
（3）甲烷是分子晶体，由于硅烷(SiH4)的结构与甲烷相似，所以SiH4分子中共价键的类型是极性键。氢元素被氧化，这说明在SiH4分子中氢元素的化合价是－1价，由此可判断电负性是Si＜H。
（4）镁失去2个电子后，就已经达到稳定结构，所以镁的第三电离能最大，答案选D。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题难易适中，综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
（5分）有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN— 离子位于立方体的棱上。
（1）根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数示)______________ __。
（2）此粒子带何种电荷?用什么样的离子可与其结合成电中性的物质?写出此电中性物质的化学式(用M+表示)。
（3）指出（2）中添加离子在晶体结构中的什么位置?
正确答案
（5分，各1分）(1) [FeFe(CN)6] -
(2)带一个单位负电荷 可用Na+、K+、Rb+与之结合 MFeFe(CN)6 (3)M+在每一个立方体的体心上。
试题分析：（1）Fe2+、Fe3+占据立方体的互不相邻的顶点，则每个立方体上有4个Fe2+、4个Fe3+，根据晶体的空间结构特点，每个顶点上的粒子有1/8属于该立方体，则该立方体中有1/2个Fe2+、1/2个Fe3+，CN-位于立方体的棱上，棱上的微粒有1/4属于该立方体，该立方体中有3个CN-，所以该晶体的化学式为[FeFe(CN)6]-。
（2）此化学式带负电荷，所以应该均和阳离子才能成为电中性的物质。若结合M+形成中性粒子，此微粒化学式为MFeFe(CN)6。
（3）由于M+离子在晶胞中含有1个，所以在晶胞中的位置应该是在每一个立方体的体心上。
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，比较抽象。有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题的关键是明确晶胞中离子个数的计算原则和依据，有利于培养学生的应试能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）氧元素能形成繁多的氧化物，请写出一个与CO2等电子的化合物 。
（2）把Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列 。
（3）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 ；
（4）Se原子基态核外电子的排布式为 ；H2Se的沸点：-41.1℃ ，H2S的沸点：-60.4℃，引起两者沸点差异的主要原因是 ；
（5）SO32-离子中硫原子的杂化方式 ,该离子的立体构型为 ；
（6）某金属元素A的氧化物用作玻璃、瓷器的颜料、脱硫剂。其立方晶体的晶胞结构如右图所示，
则该氧化物的化学式为 。
正确答案
（12分）[（4）、（5）两题每空1分，其余每空2分]
(1)CS2或N2O (2)SiO2＞Na2O＞P2O5 (3) O＞S＞Se
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4 H2Se分子之间的作用力强于H2S
(5) sp3；三角锥形 (6) AO
试题分析：（1）原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，CO2含有3个原子、4＋6×2＝16个价电子数，所以与CO2等电子的化合物是CS2或N2O。
（2）Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物形成的晶体类型分别是离子晶体、原子晶体和分子晶体，所以三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列是SiO2＞Na2O＞P2O5。
（3）非金属性越强，第一电离能越大。根据元素周期律可知，同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，即O、S、Se三种元素的非金属性强弱顺序是O＞S＞Se，所以三种原子的第一电离能由大到小的顺序为O＞S＞Se。
（4）Se元素的原子序数是34，所以根据构造原理可知，Se原子基态核外电子的排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4；由于H2Se和H2S分子形成的晶体类型均是分子晶体，而H2Se分子之间的作用力强于H2S，所以H2Se的分子沸点高于H2S的沸点。
（5）根据价层电子对互斥理论可知，SO32-离子中硫原子含有的孤对电子对数＝（6＋2－3×2）÷2＝1，所以该离子的空间构型是三角锥形，而硫原子的杂化方式是sp3。
（6）根据晶胞结构并借助于均摊法可知，晶胞中含有的白球个数＝8×
Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同且Y的原子序数小于Z。
（1）Q的最高价氧化物，其固态属于____________晶体，俗名为____________。
（2）R的氢化物分子的空间构型是____________；属于________分子（填“极性”或“非极性”）它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是____________。
（3）X的常见氢化物的空间构型是____________；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是____________。
（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是________________和________________；Q与Y形成的分子的电子式是____________，属于____________分子（填“极性”或“非极性”）。
正确答案
（1）分子 干冰
（2）正四面体 非极性 Si3N4
（3）三角锥形
（4）CS2 CCl4 
本题综合考查物质结构知识。根据题设条件可推知Q为C，R为Si，X为N，Y为S，Z为Cl。
（1）C的最高价氧化物为CO2，固态时是分子晶体，其俗名为干冰。
（2）Si的氢化物为SiH4，根据CH4的空间构型可知SiH4的空间构型为正四面体，SiH4分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子。Si最外层有4个电子，N最外层有5个电子，它们形成化合物时，Si为＋4价，N为－3价，其化学式为Si3N4。
（3）N的常见氢化物为NH3，其空间构型为三角锥形。根据N、H原子的成键原则，可得N2H4的结构简式为H2N—NH2，根据其结构简式可推写出其电子式。
（4）C与S可形成CS2，根据CO2的结构可写出CS2的电子式并知其为非极性分子。C与Cl形成CCl4分子。
BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：①在BGO中锗处于最高价态，②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物中所含氧的总质量相同，请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是 和
（2）BGO晶体的化学式是
（3）BGO晶体中所含铋的氧化物的化学式是 。
正确答案
（l）Ge、Bi
（2）Bi4（GeO4）3、（或 Bi4Ge3O12或2Bi2O3·3GeO2）
（3）Bi2O3
试题首先通过BGO是锗酸铋的简称向同学们传递了BGO的元素组成：铋（Bi）、锗（Ge）氧（O），由此根据元素周期表的知识可知铋是第VA族，锗是Ⅳ族元素。随后在信息（1）中又指示了锗处于其最高价（＋4价），再及时由原硅酸H3SiO4推知锗酸根应为GeO。信息（2）实质上指示了在BGO中铋（Bi）的价态为十3价，因为铋（Bi）原子最外层有5个电子，只有与3个氯原子形成BiCl3的共价化合物时，才能满足Bi的最外层达到8电子的稳定结构，因此在BGO中铋以 Bi3+形式存在。这样，根据（1）、（2）两个信息结合已有知识就能得出BGO晶体化学式的一种形式：锗酸铋Bi4（GeO4）3，首先可以把锗酸铋按Bi、Ge、O的顺序整理为Bi4 Ge3O12的形式。然后由含氧量相同，再结合铋、锗各自化合价，自然导出2Bi2O3，3GeO2的形式。这三种形式中的任意一种都是本题第（2）问的正确答案。第（3）问比较简单，只要读出信息（2）中铋的化合价为正三价就能正确写出BGO晶体中铋的氧化物的化学式应为Bi2O3。
本题属于信息迁移式试题，着重考查了运用元素周期律、周期表的基础知识进行信息加工、转换与综合应用的能力。锗（Ge）和铋（Bi）分别是高中教材中元素周期律、周期表后学习的第ⅣA、VA族主族元素，在学习与总复习过程中要善于通过代表元素性质的学习，推论长周期中相应同主族元素性质及其重要化合物的性质及化学式，才能适时地与试题中的相关信息进行联想、转换，通过类比与求同思维得出正确结论。
Ⅰ.自从英国化学家巴特列（N.Bartlett）首次合成了第一个稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。
（1）请根据XeF4的结构示意图（图1）判断这个分子是极性分子还是非极性分子？____________________。
（2）XeF2晶体是一种无色晶体，图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体？__________________。
Ⅱ.已知有关物质的熔、沸点数据如下表：
请参考上述数据填空和回答问题：
（1）工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解AlCl3的方法生产铝？
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
正确答案
Ⅰ.（1）非极性分子 （2）分子晶体
Ⅱ.（1）因为MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，消耗更多的能量，因而不用电解MgO的方法生产镁。观察表中数据可见，AlCl3易升华，熔、沸点低，故属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解，因而不能用电解AlCl3的方法生产铝
（2）将两种晶体加热到熔融状态，MgCl2能导电，AlCl3不能导电。证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体
Ⅰ.（1）由图1可看出该结构为高度对称，故为非极性分子。
（2）因Xe、F都为非金属元素，且结合图2结构图得为分子晶体。
Ⅱ.（1）因为MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，消耗更多的能量，因而不用电解MgO的方法生产镁。观察表中数据可见，AlCl3易升华，熔、沸点低，故属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解，因而不能用电解AlCl3的方法生产铝
（2）区别离子晶体和分子晶体就看两晶体在熔融状态下能否导电，若能导电，则为离子晶体；若不导电，则为分子晶体。
（15分）[物质结构与性质]
I . 固体二氧化碳外形似冰，受热汽化无液体产生，俗称“干冰”，根据干冰晶胞结构回答：
（1）干冰中一个分子周围有__________个紧邻分子。
（2）堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有_________（从“Cu、Mg、K、Po”中选出正确的），其空间利用率为_______。
（3）CO2中心原子的杂化方式为_______，有一种与CO2互为等电子体的离子，能用于鉴别Fe3+ ，写出其电子式______________________。
II. 钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态，＋2价和＋3价。
（4）写出Cu3+的电子排布式： 。
（5）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式为： 。
（6）根据（5）所推出的化合物的组成，(该化合物中各元素的化合价为Y +3、Ba +2)，计算该物质中＋2价和＋3价的Cu离子个数比为：_______________。
正确答案
（1）12 (2分)
（2）Cu 74% （各2分）
（3）SP (1分) 
（4）1s22s22p63s23p63d8 (2分)
（5）YCu3Ba2O7 (2分)
（6）2:1 (2分)
略
现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于
晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是__________，乙中a与b的个数比是__________，丙晶胞中有_______个c离子，有____________个d离子。
正确答案
4：3 1：1 4 4
试题分析：根据均摊法可知，甲中的晶胞中含有1个原子，而y原子的个数是
点评：该题是高考中的常见题型和重要的考点，侧重对学生能力的培养。该题的关键是明确均摊法的原理，然后结合题意和晶胞结构直接列式计算即可，有利于培养学生的逻辑思维能力和规范答题能力。
（10分）如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
（1）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同） ，金刚石属于 晶体。
（2）其中代表石墨的是 ，其晶体中碳原子呈平面 结构排列。
（3）其中代表NaCl的是 ，晶体中Na+与Cl－之间通过 键结合起来。
（4）代表干冰的是 ，它属于 晶体，CO2分子间通过 结合起来。
（5）上述物质中前三种熔点由高到低的排列顺序为 。
正确答案
（1）；B；原子 （2）D；层状 （3）A；离子键
（4）C；分子；范德华力（或分子间作用力）；
（5）（B）>（A）>（C）
考查晶体的有关判断。只含分子的晶体是分子晶体。原子间以共价键相互结合，并向空间扩展，形成三维网状结构的晶体是原子晶体。阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体是离子晶体。所以NaCl、CsCl、干冰、金刚石分别属于离子晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体。石墨属于混合型晶体，同一层内靠共价键结合，层和层之间靠分子间作用力结合。一般情况下原子晶体的熔点高于离子晶体的，离子晶体高于分子晶体的。
扫码查看完整答案与解析