晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題有關(guān)晶體的下列說法中正確的是 （）晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點越高冰熔化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞解析晶體中分子間作用力越大，其熔、沸點越高；分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵能越大，分子越穩(wěn)定，A錯；原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，其熔點越高，B正確；冰熔化時分子間作用力受到破壞，水分子中共價鍵未發(fā)生斷裂，C錯；氯化鈉晶體熔化時離子鍵被破壞，D錯。答案B下列說法中正確的是 （ ）離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子金屬導(dǎo)電的原因是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運(yùn)動分子晶體的熔、沸點很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合解析離子晶體的結(jié)構(gòu)不同，每個離子周圍吸引的帶相反電荷的離子數(shù)目不同，A錯誤；金屬是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的，但自由電子并不是在外加電場的作用下產(chǎn)生的，B錯誤；分子晶體在常溫下也有呈固態(tài)的，如硫、白磷等，C錯誤；組成原子晶體的元素是非金屬元素，非金屬元素間以共價鍵結(jié)合，D正確。答案D下列有關(guān)晶體的敘述中，錯誤的是 （）金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子氯化鈉晶體中，每個Na+周圍距離相等且最近的Na+共有6個金屬晶體中，以“……ABCABCABC……”形式的堆積稱為面心立方堆積干冰晶體中，每個CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個解析NaCl晶體中，Na+周圍最近的Na+在小立方體的面對角線上，故有12個Na+最近且等距離。答案B

下列關(guān)于晶體的說法，一定正確的是Ot?+O03-OC/CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型（圖中Ca2+、O2-、Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂點）A?分子晶體中都存在共價鍵如上圖，CaTiO3晶體中每個Ti4+和12個O2-相緊鄰SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高解析稀有氣體為單原子分子，晶體中不存在共價鍵。據(jù)圖可知CaTiO3晶體中，Ti4+位于晶胞的頂點，O2-位于晶胞的面心，故Ti4+的O2-配位數(shù)為12。SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子相連。汞常溫下為液態(tài)，其熔點比一般分子晶體還低。答案B下列關(guān)于晶格能的說法中正確的是 （ ）晶格能指形成1mol離子鍵所放出的能量晶格能指破壞1mol離子鍵所吸收的能量晶格能指1mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時所放出的能量晶格能的大小與晶體的熔點、硬度都無關(guān)解析晶格能指1mol離子化合物中陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時放出的能量。答案C下列各項所述的數(shù)字不是6的是 （）在NaCl晶體中，與一個Na+最近的且距離相等的Cl-的個數(shù)在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個數(shù)在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)解析在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上有6個硅原子、6個氧原子。答案C現(xiàn)有四種晶體的晶胞，其離子排列方式如下圖所示，其中化學(xué)式不屬MN型的是()A B C D解析由均攤法分析各物質(zhì)的化學(xué)式分別為MN、MN「MM.』郵。答案B干冰和二氧化硅晶體同屬WA元素的最高價氧化物，它們的熔沸點差別很大的原因是()二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量C—O鍵鍵能比Si—O鍵鍵能小干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體干冰易升華，二氧化硅不能解析干冰和SiO2所屬晶體類型不同，干冰為分子晶體，熔化時破壞分子間作用力，SiO2為原子晶體，熔化時破壞化學(xué)鍵，所以熔點較高。答案C二、非選擇題TOC\o"1-5"\h\z9.1.砷化鎵為第三代半導(dǎo)體，以其為材料制造的燈泡壽命長、耗Q Q能少。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。請回答下列問題： VjmK下列說法正確的是(填序號)。 1S砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同 <T第一電離能As>Ga電負(fù)性As>Ga原子半徑As>Ga砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700°C下反應(yīng)制得，反應(yīng)的方程式為AsH3空間形狀為；已知(CH3)3Ga為非極性分子，則其中鎵原子的雜化方式為。金屬銅的導(dǎo)電性僅次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)。請解釋金屬銅能導(dǎo)電的原因 CU2+的核外電子排布式為。在硫酸銅溶液中通入過量的氨氣，小心蒸發(fā)，最終得到深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4晶體，晶體中含有的化學(xué)鍵除普通共價鍵外，還有和。解析本題重點考查了元素As、Ga、Cu的結(jié)構(gòu)知識，其中涉及晶胞的結(jié)構(gòu)、第一電離能、電負(fù)性、原子半徑、空間構(gòu)型，原子軌道雜化方式、化學(xué)鍵類型離子鍵、配位鍵)、金屬晶體中用電子氣理論解釋金屬導(dǎo)電的原因，考查知識全面，覆蓋面廣，難度適中。Ga和As分別位于周期表中第四周期OA族和VA族，根據(jù)同周期從左到右元素的第一電離能、電負(fù)性、原子半徑的遞變規(guī)律及晶體的晶胞結(jié)構(gòu)判斷B、C正確。(3)AsH3空間構(gòu)型與NH3相同，為三角錐形；(CH3)3Ga為非極性分子，說明其分子為平面正三角形結(jié)構(gòu)，故鎵原子的雜化方式為sp2°(4)銅屬于金屬晶體，金屬晶體里的自由電子在外加電場作用下做定向移動，形成電流，因此金屬銅具有導(dǎo)電性。(5)[Cu(NH3)「SO4晶體中，[Cu(NH3)4]2+與SO;-間通過離子鍵結(jié)合，[Cu(NH3)J+中CU2+與NH3間通過配位鍵結(jié)合。700°C答案(1)BC(2)(CH3)3Ga+AsH3=====GaAs+3CH4f(3)三角錐形sp2雜化(4)銅是金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成，自由電子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9⑸離子鍵配位鍵純銅在工業(yè)上主要用來制造導(dǎo)線、電器元件等，銅能形成+1和+2價的化合物?；卮鹣铝袉栴}：寫出基態(tài)Cu+的核外電子排布式： ；C、N、 o三種元素的第一電離能由大到小的順序是。jAX'J*A如圖是銅的某種氧化物的晶胞示意圖，該氧化物的化1 °b學(xué)式為。向硫酸銅溶液中滴加氨水會生成藍(lán)色沉淀，在滴加氨、水至沉淀剛好全部溶解時可得到藍(lán)色溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍(lán)色的[Cu(NH3)4]SO4?H20沉淀。該深藍(lán)色沉淀中的NH3通過鍵與中心離子CU2+結(jié)合；nh3分子中n原子的雜化方式是；與nh3分子互為等電子體的一種微粒是(任寫一種)。CuO的熔點比CuCl的熔點(填“高”或“低”)。Cu0高溫易轉(zhuǎn)化為CuO,其原因是。2 解析(1)銅等過渡金屬原子失電子時，先失最外層電子，故基態(tài)Cu+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d10；N原子2p能級有3個電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，失去其中一個電子需要的能量大于0原子2p能級失去一個電子的能量，故第一電離能N大于0,而對于0與C,0的原子半徑小于C的原子半徑，故第一電離能0大于C,因此C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是N、O、C。從晶胞示意圖分析，含A、B兩種原子的數(shù)目之比為1：1,故該銅的氧化物的化學(xué)式為CuO。[Cu(NH)]SO?HO中NH通過配位鍵與中心離子Cu2+結(jié)合；NH分子中N原子的雜34 4 2 3 3化方式是sp3；與NH3分子互為等電子體的微粒有H3O+等。氧元素的電負(fù)性比氯元素的大，與銅形成的化學(xué)鍵中離子鍵強(qiáng)度較大，故CuO的熔點比CuCl的熔點高。CuO高溫易轉(zhuǎn)化為CuO的原因是CuO中Cu的d軌道為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定。2 2答案(1)1s22s22p63s23p63dioN、O、CCuO(3)配位sp3雜化H3O+(4)高(5)Cu2O中Cu的d軌道為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請回答下列問題：Ni原子的核外電子排布式為NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiOFeO(填"<”或“>”)；TOC\o"1-5"\h\zNiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為 、—-； —q5金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料， °Ni其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。該合金的化學(xué)式為 Xg解析(1)核外電子排布式與價電子排布式要區(qū)別開。NiO、FeO都屬于離子晶體，熔點高低受離子鍵強(qiáng)弱影響，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點越高。因為NiO晶體結(jié)構(gòu)類型與NaCl相同，而NaCl晶體中Na+、Cl-的配位數(shù)都是6,所以，NiO晶體Ni2+、O2-的配位數(shù)也是6。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可計算，一個合金晶胞中，La：8X；=1，Ni：1+8X：=5。所以該合8 2金的化學(xué)式為LaNi5。答案(1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2>(3)66(4)LaNi5C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。寫出Si的基態(tài)原子核夕卜電子排布。從電負(fù)性角度分析，C、Si和O元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序為。SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為，微粒間存在的作用力是。氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，^川為(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高，其原因是。C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與0原子間形成。鍵和n鍵，辣中Si與0原子間不形成n鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述n鍵: 。解析(1)根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布的規(guī)律去寫；在C、Si和O元素中，吸引電子的能力由強(qiáng)到弱的順序是O〉C〉Si。在SiC晶體結(jié)構(gòu)中，每個C原子與Si原子形成四個完全相同的C-Si鍵，所以C原子的雜化方式為sp3雜化。微粒間存在的作用力是共價鍵。SiC的電子總數(shù)為20，所以M的電子數(shù)為(20—8)=12個，故M為Mg；MgO和CaO均屬于離子晶體，Mg2+半徑比Ca2+小，MgO中離子鍵強(qiáng)，晶格能大，故熔點高。n鍵是由pp軌道肩并肩重疊而形成的，且n鍵強(qiáng)弱與重疊的程