2020屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題8第38講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)蘇教版

1、第38講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(1)BeO立方晶胞如下圖所示。BeO晶體中,O2-的配位數(shù)為。若BeO晶體的密度為dgcm-3,則晶胞參數(shù)a=(列出計(jì)算式即可)。(2)氟化亞鐵晶胞屬于四方晶系,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,根據(jù)圖中所示數(shù)據(jù)計(jì)算該晶體密度=gcm-3(列出計(jì)算式即可)。(3)NaCl晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知:NaCl晶體的密度為agcm-3,則NaCl晶體中最近兩個(gè)Na+的距離的數(shù)學(xué)表達(dá)式為cm(用含a、NA的式子表示)。(4)如下圖所示為NiO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。該晶胞中占有陰、陽(yáng)離子總數(shù)是。已知在NiO晶體中Ni2+的半徑為apm,O2-的半徑為bpm,它們?cè)诰w中是緊密接觸的,則

2、在NiO晶體中原子的空間利用率為(用含字母a、b的計(jì)算式表達(dá))。2.(2018廣州第一次調(diào)研)鉻、鈦及其化合物在工業(yè)上有重要用途,回答下列問(wèn)題:(1)Cr基態(tài)原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為。(2)氮化鉻(CrN)在超級(jí)電容器領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景,可由CrCl36H2O與尿素(NH2)2CO反應(yīng)先得到配合物CrOC(NH2)26Cl3,然后在通有NH3和N2混合氣體的反應(yīng)爐內(nèi)熱分解制得。尿素構(gòu)成元素中電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?中心碳原子的雜化類型為;CrOC(NH2)26Cl3含有的化學(xué)鍵類型有。(3)氮化鉻的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同,氮化鉻熔點(diǎn)(1282)比氯化鈉的高,主要原因是。

3、(4)鈣鈦礦(CaTiO3)型的結(jié)構(gòu)可看作氧化物超導(dǎo)相結(jié)構(gòu)的基本單元。圖A為立方鈣鈦礦(CaTiO3)結(jié)構(gòu)的晶胞,晶胞邊長(zhǎng)為anm。Ca處于晶胞的頂點(diǎn),則Ti處于位置,O處于位置;與Ca緊鄰的O個(gè)數(shù)為,Ti與O間的最短距離為nm。在圖B中畫出立方鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示(要求:Ti處于晶胞的頂點(diǎn)eqoac(,;)、所代表的原子種類與圖A相同)。圖A圖B3.(2019廣東汕頭期末)釩(23V)是我國(guó)的豐產(chǎn)元素,廣泛應(yīng)用于催化及鋼鐵工業(yè),有“化學(xué)面包”、金屬“維生素”之稱?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)釩原子的核外電子排布式為,在元素周期表中的位置為。(2)V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。基態(tài)S

4、原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓為形;氣態(tài)SO3以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為形;固體SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示,該結(jié)構(gòu)中SO鍵長(zhǎng)有a、b兩類,b鍵的鍵長(zhǎng)大于a鍵的鍵長(zhǎng)的原因?yàn)?。圖1圖2圖3(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4),該鹽陰離子中V的雜化軌道類型為;也可得到偏釩酸鈉,其陰離子呈如圖2所示的無(wú)限鏈狀結(jié)構(gòu),則偏釩酸鈉的化學(xué)式為。(4)釩的某種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。該氧化物的化學(xué)式為,若它的晶胞參數(shù)為xnm,則晶胞的密度為gcm-3。4.(2018廣東汕頭二模)以氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)為代表的第三代半導(dǎo)體材料目前已成為全球半導(dǎo)體研究

5、的前沿和熱點(diǎn),如砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡的100倍,而耗能僅為10%,推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明,是節(jié)能減排的有效舉措。(1)鎵為元素周期表第31號(hào)元素,基態(tài)鎵原子的電子排布式為,核外電子占據(jù)最高能層符號(hào)為。(2)氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu),氮化鎵中氮原子與鎵原子之間以鍵相結(jié)合,氮化鎵屬于晶體。(3)下列說(shuō)法正確的是(填字母)A.第一電離能:AsGaB.砷和鎵都屬于p區(qū)元素C.電負(fù)性:AsNCHsp2配位鍵、共價(jià)鍵、離子鍵(3)氮化鉻中離子所帶電荷數(shù)較多,晶格能較大)=)。)(4)體心棱心6a解析(2)(NH2)2CO中含有N、H、O、C,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺NCH;(NH

6、2)2CO中碳原子形成雙鍵,則雜化類型為sp2。(4)由晶胞圖分析,黑球?yàn)?個(gè),白球?yàn)?3個(gè),三角為1個(gè),黑球?yàn)镃a,則白球?yàn)镺,三角為Ti,Ti與O間的最短距離是面對(duì)角線的一半,即anm。3.(1)1s22s22p63s23p63d34s2第4周期B族(2)啞鈴平面正三角a鍵含有雙鍵的成分,鍵能大,鍵長(zhǎng)較短;b鍵為單鍵,鍵能較小,鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)(3)sp3NaVO3(4)VO2解析(2)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)是3p能級(jí),其電子云形狀是啞鈴形;SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3,-且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形;根據(jù)SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)可b知,該結(jié)構(gòu)中硫原子

7、形成4個(gè)鍵,SO鍵長(zhǎng)有a、兩類,a鍵含有雙鍵的成分,鍵能大,鍵長(zhǎng)較短,b鍵為單鍵,鍵能較小,鍵長(zhǎng)較長(zhǎng),所以b鍵的鍵長(zhǎng)大于a鍵的鍵長(zhǎng)。(3)VO-中,V形成4個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)為-=0,V成的化合物的化學(xué)式為NaVO3。(4)由晶胞可知,V原子位于頂點(diǎn)和體心,V原子個(gè)數(shù)為+8=2,O原子有4-)的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,V為sp3雜化;由鏈狀結(jié)構(gòu)可知每個(gè)V與3個(gè)O形成陰離子,且V的化合價(jià)為+5價(jià),則形8個(gè)位于面上、2個(gè)位于體內(nèi),則O原子個(gè)數(shù)為+2=4,則該氧化物的化學(xué)式為VO2;該晶體的密度為=gcm-3。4.(1)Ar3d104s24p1N(2)共價(jià)原子(3)BD(4)C3)3Ga+AsH3GaAs+

8、3CH4三角錐形sp2(5)NH3分子間能形成氫鍵,而AsH3分子間不能形成氫鍵(6)8解析(3)同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),則第一電離能AsGa,故A錯(cuò)誤;砷和鎵都位于周期表p區(qū),故B正確;同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性AsGa,故C錯(cuò)誤;GaP的價(jià)電子數(shù)為3+5=8,SiC的價(jià)電子數(shù)為4+4=8,GaAs的價(jià)電子數(shù)為3+5=8,互為等電子體。(4)s3中含有3個(gè)鍵和1對(duì)孤電子對(duì),為三角錐形;(CH3)3Ga中Ga形成3個(gè)鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),為sp2雜化。(6)GaN晶胞中,Ga原子位于頂點(diǎn)和體內(nèi),所以含有Ga原子數(shù)為8+1=2,N原子位于棱上和體內(nèi),所以N原子數(shù)為+1

9、=2,則GaN8cm。晶胞邊長(zhǎng)a=5.(1)8cm=8CBeB(2)自范性(3)sp3NC2H6(4)8正四面體(5)正方形m-=2.98-cm)m-解析(1)與硼處于同周期且相鄰的兩種元素為Be和C,同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì),但Be的2s軌道全充滿,處于穩(wěn)定狀態(tài),所以第一電離能大小順序?yàn)锽BeC。(2)晶體的自范性是晶體中的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象,即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(3)由題圖可以看出,每個(gè)B結(jié)合4個(gè)H,B上不存在孤對(duì)電子,所以B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采用sp3雜化。N3BH3中N提供孤對(duì)電子,B提供空軌道,從而形成配位鍵;NH3BH3含

10、8個(gè)原子、14個(gè)價(jià)電子,與NH3BH3互為等電子體的分子為C2H6。(4)B-與CH4互為等電子體,故其空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為8。(5)BP晶胞沿z軸在平面投影,B原子構(gòu)成的幾何形狀為正方形;由晶胞可知,P原子位于頂點(diǎn)和面心,P原子個(gè)數(shù)為+8=4,B8原子位于體內(nèi),B原子個(gè)數(shù)為4,磷化硼晶體的密度為2.9gcm-3。6.(1)SiCNSiCN(2)分子間存在氫鍵sp3正四面體(3)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(4)原子(5)6m-8-cm)m-=解析A、B、C、D、E代表原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其中A和C為同一主族,C常用于制作半導(dǎo)體器件和集成電路,則C為硅元素,A為碳元素;B的簡(jiǎn)單氫化物的水溶液呈堿性,則B為氮元素;E元素的正三價(jià)離子的3d亞層為半充滿,則E為鐵元素;D被稱為“未來(lái)金屬”,其重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕,其在周期表中位于第4周期B族,則D為鈦元素。(1)同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì),但N元素原子2p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,同主族元素自上而下第一電離能減小,故第一電離能由小到大的順序?yàn)镾iCN;元素非金屬性越強(qiáng)電