内容正文:
晶体结构大题练习
1.VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子中,未成对电子数与成对电子数之比为 。
(2)亚硫酰氯在有机合成中有重要应用,分子中S原子的杂化轨道类型为 ,分子的空间结构为 。
(3)气态电中性基态原子得到一个电子转化为气态基态负离子所放出的能量叫做第一电子亲和能。S、Se、Te三种元素的第一电子亲和能由大到小的顺序是 ,、和键角最小的是 ,稳定性最强的是 。
(4)黄铁矿是工业生产硫酸的原料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm,该晶体的电子式为 ,的配位数为 ,晶体的密度为 ,在1个晶胞中,由围成的正八面体的个数为 。
2.Ⅰ.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组
C组
D组
金刚石:3550
硅晶体:1410
硼晶体:2300
二氧化硅:1732
据此回答下列问题:
(1)由表格可知,A组物质熔点普遍偏高,据此回答:A组属于 晶体,硅晶体的熔点低于二氧化硅,是由于 。
(2)B组晶体共同的物理性质是具有良好的延展性和导电性,可用 (填序号)理论解释。
①价层电子对互斥理论 ②电子气理论 ③电子云理论
(3)C组中相对分子质量小于但熔点却高于,是由于 。
(4)D组晶体中、、、的熔点由高到低的顺序为 。
Ⅱ.下图表示一些常见晶体的微观结构:
(5)其中代表的是 (填字母),在干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻的分子有 个。
(6)晶体在的高压下和反应生成如图所示的晶胞结构,则该晶体的化学式为 。
(7)的晶胞如图所示,密度为,相邻的两个的最近核间距为,则的摩尔质量为 (列出代数式,设为阿伏加德罗常数的值)。
3.铀是原子反应堆的原料,常见铀的化合物有UF4、UO2、及(NH4)4[UO2(CO3)3]等,回答下列问题:
(1)基态氧原子的价电子排布图为 ;
(2)已知:2UO2+5NH4HF22UF4·2NH4F+3NH3↑+4H2O↑
①NH4HF2中存在的化学键类型是 (填选项字母)。
A.离子键 B.配位键 C.共价键 D.范德华力
②该反应中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)已知:3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑
①分解产物中属于极性分子的有 。
②反应物中的的空间构型为 。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则中的大π键应表示为 。
(4)用Mg或Ca还原UF4可得金属铀,其Mg的熔点高于Ca,原因 ;
(5)UO2的晶胞结构如图所示:
①晶胞中铀原子位于面心和顶点,氧原子填充在铀原子堆积形成的空隙中。则氧原子填充在铀原子形成的 空隙中。
②若晶胞参数为apm,UO2摩尔质量为M,晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可,设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
4.硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路线如下:
(1)与互为等电子体的分子有 (填化学式,任写一种)。
(2)的沸点低于,其原因是 。
(3)关于I~III三种反应物,下列说法正确的有 。
A.I中仅有σ键
B.I中的Se-Se键为非极性共价键
C.II易溶于水
D.II中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.I~III含有的元素中,O电负性最大
(4)IV中具有孤对电子的原子有 。
(5)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
①X的化学式为 。
②设X的最简式的式量为,晶体密度为,则X中相邻K之间的最短距离为 nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
5.砷是生命的第七元素,可形成多种重要的化合物。回答下列问题:
(1)基态砷原子N电子层中的成对电