三維化學(xué)單元練習(xí)

《三維化學(xué)》單元練習(xí)一.（9分）有一立方晶系的離子晶體，其結(jié)構(gòu)如右圖所示，試回答：.晶體所屬的點(diǎn)陣形式；.已知rCs+=169pm,rcl-=181pm,Cs+,Cl-離子半徑大致相近，試問此兩種離于聯(lián)合組成了何種型式的密堆積；.Cu2+處在何種空隙里？.指出各離子的配位情況？二.（11分）黃銅礦是最重要的銅礦，全世界的2/3的銅是由它提煉的。回答下列問題：.右圖為黃銅礦的晶胞。計算晶胞中各種原子的數(shù)目：Cu—Fe―S一寫出黃銅礦的化學(xué)式 .在高溫下，黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。若鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子，請畫出它的晶胞。.在無序的高溫型結(jié)構(gòu)中，硫原子作什么類型的堆積？ 金屬原子占據(jù)什么類型的空隙？該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少？.計算黃銅礦晶體的密度（晶胞參數(shù):a=52.4pm,c=103.0pm；相對原子量:Cu63.5Fe55.84S32.06）三.（13分）冰晶石（Na3AlF6）用作電解法煉鋁的助熔劑。冰晶石晶胞是以大陰離子（A1F63-）構(gòu)成的面心立方晶格，Na+可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度為2.95g/cm3,A1-F鍵長181pm,相對原子質(zhì)量：Na23.0；Al27.0；F19.0。.指出A1F63-配離子中心離子的雜化軌道類型、配離子空間構(gòu)型和所屬分子點(diǎn)群。.指出Na3A1F6的點(diǎn)陣形式；陰離子作何種形式的堆積，陽離子占據(jù)何種空隙及占有率；寫出它們的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。.計算冰晶石晶體的晶胞參數(shù)。五.（17分）CaCux合金可看作由下圖所示的a、b兩種原子層交替堆積排列而成：a是由Cu和Ca共同組成的層，層中Cu-Cu之間由實線相連；b是完全由Cu原子組成的層，Cu-Cu之間也由實線相連。圖中由虛線勾出的六角形，表示由這兩種層平行堆積時垂直于層的相對位置。c是由a和b兩種原子層交替堆積成CaCux的晶體結(jié)構(gòu)圖。在這結(jié)構(gòu)中：同一層的Ca-Cu為294pm；相鄰兩層的Ca-Cu為327pm。1.確定該合金的化學(xué)式.Ca有個Cu原子配位（Ca周圍的Cu原子數(shù)，不一定要等距最近），Ca的配位情況如何，列式計算Cu的平均配位數(shù) .該晶體屬何種晶系；寫出各原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；計算晶胞參數(shù)。.計算該合金的密度（Ca40.1Cu63.5）.計算Ca、Cu原子半徑。ab cOCa ?Cu六.（36分）已知:對稱元素:C軸：一個分子沿著某一軸旋轉(zhuǎn)一角度a=2n/n后，能使分子復(fù)原，式中a是使分子復(fù)原所旋轉(zhuǎn)的最小n的角度，n是使分子完全復(fù)原所旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，即為旋轉(zhuǎn)軸的軸次。若一個分子中存在著幾個旋轉(zhuǎn)軸，則軸次高的為主軸，其余的為副軸。ov面：包含主軸的對稱面；oh面：垂直于主軸的對稱面；0d面：包含主軸并爭分垂直于主軸的兩個C2軸的夾角的平面，是ov面的特殊類型。i：對稱中心點(diǎn)群的分類：Cn群：分子中只有一個Cn軸；Cnv群：分子中有一個Cn軸，且有n個包含Cn軸的ov面；Cnh群：分子中有一個Cn軸，且有垂直于Cn的oh面；Dn群：分子中有一個Cn軸，另有n個垂直于Cn軸的C2軸；Dnh群：在Dn基礎(chǔ)上，另有一個垂直于Cn軸的oh面；Dnd群：在Dn基礎(chǔ)上，有n個0d面；Td群：具有正四面體構(gòu)型的分子；Oh群：具有正八面體構(gòu)型的分子；Id群：具有正二十面體構(gòu)型的分子；.（20分）完成下面的表格，指出下列分子的對稱元素（種類、數(shù)目）和分子點(diǎn)群類型。分子（構(gòu)型）對稱元素分子點(diǎn)群分子（構(gòu)型）對稱元素分子點(diǎn)群非P4O6碘仿環(huán)己烷（船式）B凡乙烷（重疊式）環(huán)丙烷乙烷（交叉式）C60乙烷（任意式）.（5分）考慮通式為MClp（en）q的八面體，p、q分別為0、1、2……畫出所有可能配合物的結(jié)構(gòu)簡式，并確定其分子點(diǎn)群（假定en整個環(huán)在一個平面上）。

3.（11分）丁三稀是C4H4的一種異構(gòu)體，丁三稀有沒有共軛n鍵？若有，是幾個電子組成的？指出丁三烯中碳原子的雜化類型。丁三烯中4個H原子是否共面，它的二氯代衍生物有幾種異構(gòu)體？丁三烯及其二氯衍生物分別屬何種分子點(diǎn)群，并確定是否有偶極距和旋光性。七.（14分）鉬是我國豐產(chǎn)元素，探明儲量居世界之首。鉬有廣泛用途，例如白熾燈里支撐鴇絲的就是鉬絲；鉬鋼在高溫下仍有高強(qiáng)度，用以制作火箭發(fā)動機(jī)、核反應(yīng)堆等。鉬是固氨酶活性中心元素，施鉬肥可明顯提高豆種植物產(chǎn)量，等等。.（2分）鉬的元素符號是42,寫出它的核外電子排布式：并指出它在元素周期表中的位置 。.（4分）鉬金屬的晶格類型為體心立方晶格，原子半徑為136Pm，相對原子質(zhì)量為95.94。試計算該晶體鉬的密度和空間利用率。p= ；n= 3.（2分）鉬有一種含氧酸根[MoxO』-（如右圖所示），式中x、y、z都是正整數(shù)；Mo的氧化態(tài)為+6,O呈一2?？砂聪旅娴牟襟E來理解該含氧酸根的結(jié)構(gòu)：A.所有Mo原子的配位數(shù)都是6,形成[MoO6]6-，呈正八面體，稱為“小八面體”（圖A）；6個“小八面體”共棱連接可構(gòu)成一個“超八面體”（圖B）,化學(xué)式為[Mo6O19]2-；2個“超八面體”共用2個“小八面體”可構(gòu)成一個“攣超八面體”（圖C）；,化學(xué)式為[Mo10O28]4+；D.從一個“攣超八面體”里取走3個“小八面體”，得到的“缺角攣超八面體”（圖D）便是本題的[MoxOy]z-（圖D中用虛線表示的小八面體是被取走的）。ABC D[MoO]z-的化學(xué)式為 xy.（2分）如圖所示為八鉬酸的離子結(jié)構(gòu)圖，請寫出它的化學(xué)式:.（1分）鉬能形成六核簇合物，如一種含鹵離子[Mo6cl8]4+,6個Mo原子形成八面體骨架結(jié)構(gòu)，氯原子以三橋基與與Mo原子相連。則該離子中8個Cl離子的空間構(gòu)型為.（3分）輝鉬礦（MoS2）是最重要的鉬礦，它在403K、202650Pa氧壓下跟苛性堿溶液反應(yīng)時，鉬便以MoO42-型體進(jìn)入溶液。①在上述反應(yīng)中硫也氧化而進(jìn)入溶液，試寫出上述反應(yīng)的配平的方程式；②在密閉容器里用硝酸來分解輝鉬礦，氧化過程的條件為423K?523K,1114575Pa?1823850Pa氧壓。反應(yīng)結(jié)果鉬以鉬酸形態(tài)沉淀，而硝酸的實際消耗量很低（相當(dāng)于催化劑的作用），為什么？試通過化學(xué)方程式（配平）來解釋?！度S化學(xué)》單元練習(xí)參考答案.1.立方P（2分）A1型（立方面心）堆積（2分）八面體空隙中（2分）Cu2+周圍Cl-配位數(shù)6,Cs+配位數(shù)8；Cl-周圍Cu2+配位數(shù)2,Cs+配位數(shù)4；Cs+周圍Cl-配位數(shù)12,Cu2+配位數(shù)8。（3分）.1.448（2分）CuFeS2（1分）與ZnS晶胞相同（圖略）（2分）A3型（立方體心）堆積（1分）四面體（1分）1/2（1分）4.31g/cm3（3分）三.1.sp3d2雜化（1分）正八面體（1分） Oh（1分）2.立方F（1分） A1型（1分） 八面體空隙，100%；四面體空隙100%（2分） AlF63-：（0,0,0）（1/2,1/2,0） （1/2, 0,1/2） （0, 1/2, 1/2）（1分）；Na+（1/4, 1/4,1/4） （1/4, 1/4,3/4） （1/4,3/4,1/4）（1/4,3/4,3/4） （3/4, 1/4, 1/4）（3/4,1/4,3/4） （3/4, 3/4,1/4） （3/4, 3/4,3/4） （1/2,1/2,1/2）（0,0,1/2） （0,1/2,0）（1/2,0,0）（2分）3.晶胞內(nèi)含4個3.晶胞內(nèi)含4個［Na3AlF6］單元，Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。設(shè)晶胞邊長為a,則210x46.02xl0232.95a=780pm（3分）.1.CaCu5（3分）Ca18（1分）Cu4配位9個，3配位6個，平均3.6（2分）六方（1分）（0,0,0） （1/3,2/3,0）（2/3,1/3,0） （1/2,0,1/2）（0,1/2,0） （1/2,1/2,1/2）（2分）a=509pm（1分）c=410pm（1分）6.45g/cm3（3分）Cu126pm（2分）Ca168pm（1分）.1.（各1分）分子（構(gòu)型）對稱元素點(diǎn)群分子（構(gòu)型）對稱元素點(diǎn)群

-++-非C2、紀(jì)vC2VP4O64c3、3c2、6。dTd碘仿C3、3。vC3v環(huán)己烷（船式）C2、2。vC2vB2H63c2、。h、2。v、iD2h乙烷（重疊式）C3、3c2、。h、3。vD3h2.O,hC2v D2h C2 D32.O,hC2v D2h C2 D3 （各1分）D2d無偶極距和旋光性（1分）3個電子（1分）中間兩個sp,旁邊兩個sp2（1分）3種（1分）C=C=不共面（1C2 有偶極距、無旋光性C2有偶極距和旋光性C2有偶極距和旋光性 （6分）環(huán)丙烷C3、3c2、。h、3。vD3h乙烷（交叉式）C3、3c2、3。d、ID3dC606C10C15C15。,iId乙烷（任意式）C3、3C2D3.1.[Kr]4d55s1（1分）第五周期（0.5分）蟲族（0.5分）10