- 晶体的常识
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最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是____________。
正确答案
TiC
如图所示是一些晶体的结构，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______（填写编号字母），其中每个碳原子与______个碳原子最接近且距离相等，属于______晶体．
（2）其中代表石墨的是______（填写编号字母），其中每个正六边形占有的碳原子数平均为______个．
（3）其中表示NaCl的是______（填写编号字母），每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有______个．
（4）其中表示CsCl的是______（填写编号字母），它属于______晶体，每个铯离子与______个氯离子紧邻．
正确答案
（1）金刚石是空间网状结构，每个碳原子连接4个碳原子，原子间以共价键相结合，属于原子晶体，
故答案为：B，4，原子；
（2）石墨是平面层状结构，其晶体中碳原子呈平面正六边形排列，每个正六边形占有的碳原子数平均=1×
故答案为：D，2；
（3）氯化钠是离子晶体，其构成微粒是阴阳离子，NaCl晶胞是简单的立方单元，阴阳离子间通过离子键结合，氯离子和钠离子的配位数都是6，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子数=3×8×
故答案为：A，12；
（4）氯化铯是由阴阳离子构成的，氯离子和铯离子的配位数是8，故选E，
故答案为：E，离子，8．
已知前四周期六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，且它们的核电荷数依次增大．B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低的，D原子得到一个电子后3p轨道全充满，A与C能形成A2C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同．请回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序是______（填元素符号）．
（2）化合物BD3的分子空间构型可描述为______，B的原子轨道杂化类型为______．
（3）已知F元素在人体内含量偏低时，会影响O2在体内的正常运输．已知F2+与KCN溶液反应得F（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物．则F的基态原子价电子排布式为______．CN-与______（一种分子）互为等电子体，则1个CN-中π键数目为______．
（4）EO2与碳酸钡在熔融状态下反应，所得晶体的晶胞结构如图所示，则该反应的化学方程式为______
在该晶体中，E4+的氧配为数为______．若该晶胞边长为anm可计算该晶体的密度为______g/cm3（阿伏加德罗常数为NA）．
正确答案
（1）第一电离能同周期从左到右呈增大趋势，其中第ⅤA大于ⅥA，故答案为：Na＜S＜P＜Cl；
（2）PCl3的价电子数=
（3）Fe元素的原子序数为26，价电子数为8；CN-的等电子体为有两个原子，且价电子数为10，不难想到N2，根据N2的结构推断π键数，故答案为：3d64s2；N2；2；
（4）晶体中Ba位于顶点，8×
故答案为：TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑；6；
（1）氮元素基态原子核外未成对电子数为______个；
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是______；
（3）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______；
（4）葡萄糖酸锌[CH2OH（CHOH）4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂．写出Zn2+基态电子排布式______；葡萄糖分子中碳原子杂化方式有______．
（5）某化合物其组成可用CoCl3•5NH3表示．把CoCl3•5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀．经测定，每1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl．请写出表示此配合物结构的化学式（钴的配位数为6）______．
正确答案
（1）N元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p3，3个电子在三个轨道中排布，故未成对电子数为3个，故答案为：3；
（2）同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐增大，由于N2p轨道为半饱和状态，较为定，难以失去电子，则C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C，故答案为：N、O、C；
（3）X位于体心，则晶胞中含有1个X，Y位于面心，共4个，则晶胞中Y4×
故答案为：1：2：1；
（4）Zn的原子序数是30，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，Zn2+基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ，葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是无羟基醛，所以，一种是以sp3杂化（接羟基的碳），一种是以sp2杂化（醛基里的碳），故答案为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；sp2、sp3；
（5）每1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl，说明能电离出2molCl-，则Co离子的配位数应为6，配体分别为5个NH3和1个Cl-，则此配合物结构的化学式：[Co（NH3）5Cl]Cl2，
故答案为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．
请回答下列问题：
（1）已知石墨晶体是平面六边形层状结构，其最小碳环是_______元环，一个碳原子被______个最小环共用，该晶体中，碳原子数与C-C键的数目之比为____________；层与层之间的作用属于____________。
（2）水分子内的O-H键（代码是a）、分子间的范德华力（代码是b）、分子间氢键（代码是c）由强到弱的顺序为_______________。（用代码填充）
（3）对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的原因是_____________________。
（4）某晶体仅有一种元素组成，其密度为5g/cm3，用X射线研究该晶体的结果表明，在边长为1×10－7cm的立方体中仅有20个原子，则此元素的相对原子质量约为____________。
正确答案
(1)六；3；2：3；范德华力
(2)a>c>b
(3)前者存在分子间氢键，后者存在分子内氢键
(4)150.5
纳米技术在环境领域及其他领域都有广泛的应用。“纳米玻璃”是用高科技在平板玻璃的两侧分别镀制一层TiO2 纳米薄膜，在紫外线的作用下，薄膜可有效地氧化室内气体，杀灭空气中的微生物。
(1)已知钛元素有4622Ti,4722Ti,4822Ti,4922Ti、5022Ti，它们之间互为__________ 。
(2)钛的价电子排布式为3d24s2，则钛元素在周期表中的位置是____。
(3)已知TiO2的晶胞结构如图所示，则：
①一个TiO2晶胞中有____个Ti原子，____个O原子。
②TiO2纳米颗粒与TiO2晶胞结构相同，则一个TiO2纳米颗粒中有_______ 个Ti原子，______个O原子。
正确答案
(1)同位素
(2)第四周期ⅣB族
(3)①2；4
②9；6
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．参考以下表格的键能数据，回答下列问题：
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”）
SiC______Si； SiCl4______SiO2
（2）能不能根据键能的数据判断单质Si和化合物SiCl4的熔点高低？______（填“能”或“不能”），原因是______
（3）如图立方体中心的“•”表示金刚石晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“•”表示出与之紧邻的碳原子______
（4）工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）+2H2（g）
正确答案
（1）碳化硅和硅都是原子晶体，晶体类型相同的物质其熔点与键长成正比，键长越长，键能越小，熔点越低，碳化硅的键长小于硅硅键长，所以碳化硅的熔点比硅的高；二氧化硅是原子晶体，氯化硅是分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体，所以二氧化硅的熔点比氯化硅的高．
故答案为：＞，＜．
（2）物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低．
故答案为：不能；物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低．
（3）金刚石中每个碳原子和四个碳原子形成四个共价键，如果一个碳原子在正方体体心上，4个碳原子在相对的4个顶点上，所以为：
．
故答案为：
．
（4）△H=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol．
故答案为：+236 kJ/mol．
氮是地球上极为丰富的元素
（1）Li3N晶体中氮以N3－的形式存在，基态N3－的电子排布式为____________；
（2）X离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如下图所示。X的元素符号是______，X离子与N3－形成的化合物化学式为______。
（3）水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_____(请用相应的编号填写)
（4）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，已知冰的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol；
正确答案
（1）1s22s22p6 ；
（2）Cu；Cu3N
（3） BC
（4）20（kJ/mol）
单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答下面问题。
(1)晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是 __________。
(2)已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过分析图形及推算，此晶体结构单元由____个硼原子构成，其中B-B键的键角为___________。
(3)假设将晶体硼结构单元中每个顶角均削去，余下部分的结构与C60相同，则C60由____个正五边形和____个正六边形构成。
正确答案
(1)原子；熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而这两种物质均为原子晶体
(2)12；60°
(3)12；20
(1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有___________，属于原子晶体的__________ ，属于离子晶体的有______________ 。
①金刚石 ②氩 ③水晶 ④水银 ⑤氧化铝 ⑥P4 ⑦苯
(2)比较下列物质的有关性质(用“>、<、=或≈”号连接)
沸点：16O2 ————18O2 熔点：Na_________ K 稳定性：H2O ________D2O
(3)某常见固体能导电，质软，它可能属于__________
A．分子晶体 B．原子晶体 C．离子晶体 D．金属晶体 E．混合晶体
(4)在氯化铯晶体（见图1）中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面) 上有_________个__________离子(填写离子符号，下同)，第二层球面上有___________个___________离子。
(5)在氯化钠晶体（见图2）中，每个钠离子与___________个最近且等距离的氯离子以__________键相结合，与每个氯离子最近的且等距离的氯离子有____________个。由于晶体中离子按一定的规律排列，必然造就了一颗完美晶体特定的几何外形，其中，氯化钠单晶的宏观外形为______________。
正确答案
（1）②⑥⑦ ；①③；⑤
（2）< ； > ；≈或=
（3）DE
（4）8；Cl-； 6；Cs+
（5）6； 离子 ；12 ；立方体
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