内容正文:
第3章不同聚集状态的物质与性质复习题
一、单选题
1.下列叙述中错误的是
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上;由于乙醇与水间有氢键的存在,水与乙醇能互溶。
B.金刚石、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
C.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致。
D.CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti3+和12个O2-相邻;
2.已知:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) ,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数可表达为
B.其他条件不变,反应在绝热条件下进行,则平衡常数K增大
C.该反应中每消耗1molNO2,转移电子的数目约为3.01×1023
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个周围与其距离最近的有6个
3.下列叙述正确的是
A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
B.离子晶体中一定只含有离子键
C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同
D.熔化时不破坏化学键的晶体一定是分子晶体
4.下列性质符合分子晶体的是( )
A.熔点是1070℃,易溶于水,水溶液能导电
B.熔点是10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
C.不能溶于水,熔点是1723℃,沸点是2230℃
D.熔点是97.81℃,质软、导电,密度是0.97g/cm3
5.下列有关比较正确的是
A.熔点:CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.键角: H2Se>H2S>H2O
C.键的极性:N-H键>O-H键>F-H键
D.热稳定性:HF>H2O>NH3
6.普鲁士蓝及其衍生物可用作钠离子电池的正极材料,其立方晶胞嵌入和嵌出过程中,与含量发生变化,变化为:格林绿普鲁士蓝普鲁士白,已知三者均为立方晶胞,其过程如图一所示,嵌入的仅填充在小立方体的体心。从普鲁士蓝晶胞中切出的结构,如图二所示。下列说法不正确的是
A.普鲁士蓝晶胞中填充率为50%
B.一个普鲁士蓝晶胞中含有键数目为6
C.格林绿晶体中周围等距且最近的数为6
D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为
7.是重要的金属氧化物,我国推广加碘盐后碘缺乏症迅速减少,下列关于、、的说法错误的是
A.溶液中的可通过蒸发结晶得到晶体
B.碘蒸气凝华可得到碘晶体
C.的熔点高于
D.加碘盐一定是向食盐中加入单质
8.下列关于晶体的说法正确的是
A.分子晶体中一定含共价键
B.CsCl晶体中Cs+的配位数为6
C.SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子以单键结合
D.金属晶体的熔点一定比原子晶体低,一定比分子晶体高
9.晶体硼的结构如图所示,熔点2573K。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B原子。下列有关说法不正确的是
A.每个结构单元含有20个硼原子
B.1mol晶体硼中含有30NA个B—B键
C.晶体硼中键角是60°
D.晶体硼是共价晶体
10.周期表中ⅦA族中氯元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。盐酸工业用途广泛,稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol。次氯酸钠与二氧化碳反应产生的次氯酸是漂白剂的有效成分。以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳有晶体析出。三氯化铁可用作净水剂,其溶液可用作印刷电路板的蚀刻剂。下列说法正确的是
A.中的夹角与中的夹角都为120°
B.、都是由极性键构成的非极性分子
C.基态溴原子()核外电子排布式为
D.ⅦA族元素单质的晶体类型不同
11.电石()晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但晶体中由于哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。下列关于晶体的说法正确的是
A.晶体σ键与π键数目之比是1∶1
B.填充在由构成的正八面体的中心
C.晶胞中的配位数为4
D.64 g晶体含有晶胞数目约为
12.化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法错误的是
A.2023年杭州亚运会使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可有效减少白色污染
B.月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体,其结构可用X射线衍射仪测定
C.医用口罩和防护服的主要原材料是聚丙烯(PP),它与聚乙烯互为同系物
D.2024年5月1日,我国第三艘航母“福建舰”下水,相控阵雷达使用的碳化硅属于新型无机非金属材料
13.根据物质的组成和分类,下列晶体分类中正确的一组是
选项
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
A.
NH4Cl
Ar
C6H12O6
生铁
B.
H2SO4
BN
S
Hg
C.
CH3COONa
SiO2
I2
Fe
D.
Ba(OH)2
玛瑙
普通玻璃
Cu
A.A B.B C.C D.D
14.如图所示是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
A. B. C. D.
15.钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。一种钛铁合金的晶胞如图ⅰ所示,晶胞边长约为3×10-10m,该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心,氢被4个钛原子和2个铁原子包围,如图ⅱ所示。下列说法不正确的是
A.钛铁合金的化学式:TiFe
B.钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个
C.钛铁合金的密度约为6g/cm3(计算结果保留到整数)
D.如图ⅱ所示的每个体心立方正八面体均填充1个氢原子,则理论上形成的金属氢化物的化学式:TiFeH2
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)甲醛与新制Cu(OH)2加热可得砖红色沉淀Cu2O,已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数是
②若该晶胞的边长为apm,则Cu2O的密度为 g∙cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA,1pm=10-12m)。
(2)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示,其中A处Li的原子坐标参数为(0,0,)B处As的原子坐标参数为(,,);C处Li的原子坐标参数为 。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图。储氢原理:镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,H原子储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和面心,则形成的储氢化合物的化学式为 。
17.下表是元素周期表的一部分。
⑴下列说法正确且能说明元素⑩的非金属性比元素⑨强的是 。
A.同温同压下,元素⑩的气态氢化物溶解度大于元素⑨的气态氢化物
B.元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性⑩强于⑨
C.元素⑨和⑩的单质与铁反应分别得到低价、高价铁的化合物
D.元素⑩的电负性大于元素⑨
⑵某元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则该元素的元素符号是 ,与该元素单质分子互为等电子体的二价阴离子是 。
⑶已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与盐酸反应的离子方程式:
。
⑷上述元素⑦形成的晶体对应的晶胞为下图中的 (填写序号)。
甲 乙 丙 丁
⑸元素④的含氧酸的结构式可表示为 则可判断该酸为 酸(填强或弱)
一分子该酸与水作用,只能产生1个H+,请写出该酸溶于水后溶液显酸性的离子方程式 。
⑹已知元素⑧气态氯化物的化学式为R2Cl6,结构式如下,试并标出其中的配位键
18.铁原子有两种堆积方式,相应地形成两种晶胞(如图甲、乙所示),其中晶胞乙的堆积方式是 ,晶胞甲中原子的空间利用率为 (用含π的代数式表示)。
19.(1)R单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如下图所示。A中原子堆积方式为 堆积,A、B中R原子的配位数之比为 。
(2)已知单质D为面心立方晶体,如图所示,D的相对原子质量为M,密度为8.9 g/cm3。
试求:
①图中正方形边长= cm(只列出计算式,NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
②试计算单质D晶体中原子的空间利用率: (列出计算式并化简)。
20.在市场上,我们会发现一种叫做“热袋”的商品(如图)。用手指搓捻塑料袋中的金属小圆片,袋中的液体会变成晶体,同时放热;待冷却后,袋中的液体全变成了晶体,把热袋放在沸水中煮几分钟,袋中的晶体又变成液体;取出热袋,待冷却后再搓捻金属小圆片,袋中的液体又变成晶体,同时放热。请查阅资料回答问题:热袋里装的是什么? 它为什么会放热?
21.物理性质
(1)分子晶体由于以比较弱的 相结合,因此一般熔点 ,硬度 。
(2)对组成和结构 ,晶体中又不含氢键的物质来说,随着相对分子质量的增大,分子间作用力 ,熔、沸点 。但分子间存在氢键的晶体熔、沸点 。
(3) 熔融状态 导电,如果共价化合物分子是电解质,溶于水时 导电,如HCl、H2SO4等;如果能与水反应生成电解质,其水溶液 导电,如NH3、CO2等。
22.在硅酸盐中,SiO四面体(如图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根;其中Si原子的杂化形式为 。该多硅酸根的化学式为 。
23.砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是 。
(2)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 ,Ga与As以 键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
24.回答下列问题:
(1)金刚砂()的硬度为9.5,其晶胞结构如图甲所示,则金刚砂晶体类型为 ;在中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ;若晶胞的边长为,则金刚砂的密度表达式为 。
(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。晶体晶胞结构与该硅晶体相似。则晶体中,每个原子与 个N原子相连,与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为 。
25.(1)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图甲的Born-Haber循环计算得到。
①由图甲可知,Li原子的第一电离能为 kJ/mol,O=O键键能为 kJ/mol,Li2O晶格能为 kJ/mol。
②Li2O具有反萤石结构,晶胞如图乙所示。已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为 g/cm3 (列出计算式)。
(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm、FeS2相对分子质量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为 g/cm3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为 nm。
(3)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为 g/cm3 (列出计算式)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,由于乙醇与水间有氢键的存在,水与乙醇能互溶,故A正确;
B.金刚石属于原子晶体,熔点最高,NaF、NaCl属于离子晶体,氟离子比较大于氯离子比较,故NaF的晶格能大于NaC1,则NaF的熔点更高,H2O、H2S都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,熔点原子晶体>离子晶体>分子晶体,故金刚石、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,故B正确;
C.稳定性是化学性质,与氢键无关,所以水稳定是氢氧共价键强度大,故C错误;
D.CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)以顶点 Ti3+研究,与之最近的O2-位于面心上,每个Ti3+为12个面共用,故每个Ti3+和12个O2-相邻,故D正确;
故选C。
2.C
【详解】A.NaCl、NaNO3是固体,固体不出现在平衡常数表达式中,该反应的平衡常数可表达为,故A错误;
B.该反应是放热反应,其他条件不变,反应在绝热条件下进行,体系的温度升高,则平衡常数K减小,故B错误;
C.当有1molNO2参与反应,有0.5molNO2转化为NaNO3,N元素化合价由+4价变为+5价,则转移电子数为0.5mol×1×3.01×1023mol-1=3.01×1023,故C正确;
D.由NaCl晶胞图可知,距体心的Na+距离最近的Na+位于棱心,共有12个,故D错误;
答案选C。
3.D
【详解】A.稀有气体形成的分子晶体中无化学键,A项错误;
B.离子晶体中一定含有离子键,也可能含有共价键,如NaOH,B项错误;
C.第IVA族元素中,碳的氧化物CO、CO2形成的晶体为分子晶体,硅的氧化物SiO2属于原子晶体,C项错误;
D.分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,无化学键的破坏,D项正确。
故选D。
4.B
【分析】分子晶体是分子间通过分子间作用力(范德华力和氢键)构成的晶体,由于范德华力和氢键,作用力小,所以分子晶体的熔沸点比较低,硬度小,以此解答该题。
【详解】A. 熔点1070℃,熔点高,不符合分子晶体的特点,易溶于水,水溶液能导电,应为离子晶体,故A不选;
B. 熔点10.31℃,熔点低,符合分子晶体的熔点特点,液态不导电,只存在分子,水溶液能导电,溶于水后,分子被水分子离解成自由移动的离子,如CH3COOH⇌CH3COO−+OH−,有自由移动的离子,就能导电,故B选;
C. 不能溶于水,熔点是1723℃,沸点是2230℃,不符合分子晶体熔沸点低的特征,故C不选;
D. 熔点97.80℃,质软、导电、密度0.97g/cm3,是金属钠的物理性质,金属钠属于金属晶体,故D不选;
故选B。
5.D
【详解】A.由于CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,故熔点:CH4<SiH4<GeH4<SnH4,A错误;
B.已知H2O、H2S、H2Se分子的中心原子均含有2对孤电子对,均为V形结构,但由于原子半径O<S<Se,孤电子对越近排斥力越大,则键角越大,故键角: H2Se<H2S<H2O,B错误;
C.由于电负性F>O>N,故键的极性:N-H键<O-H键<F-H键,C错误;
D.已知非金属性的强弱与简单气态氢化物的稳定性一致,非金属性F>O>N,故热稳定性:HF>H2O>NH3,D正确;
故答案为:D。
6.B
【详解】A.由普鲁士蓝晶胞可知,嵌入8个小立方体中的4个小立方体的体心,则晶胞中填充率为50%,故A正确;
B.普鲁士蓝晶胞中CN-的个数为24×+24×+6=24,每个CN-中含有2个键,则一个普鲁士蓝晶胞中含有键数目为242=48,故B错误;
C.根据晶胞图,格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6,故C正确;
D.根据均摊原则,普鲁士白晶胞中含Fe:8×+6×+12×+1=8、CN-数24×+24×+6=24、Na+数8,若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为=,故D正确;
答案选B。
7.D
【详解】A.得到晶体一般有三条途径:熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中析出,溶液中的可通过蒸发结晶得到晶体,A项正确;
B.碘易升华、凝华,碘蒸气凝华可得到碘晶体,B项正确;
C.和都属于离子晶体,离子半径:且,阴、阳离子均带两个电荷,阴、阳离子只带一个电荷,离子所带电荷数越多,离子半径和越小,离子键强度越大,离子晶体熔、沸点越高,所以熔点高于,C项正确;
D.碘单质有腐蚀性毒,加碘盐是加入含碘化合物,不是加碘单质,D项错误;
故选D。
8.C
【详解】A.分子晶体中的每个分子内不一定含有共价键,如稀有气体形成的分子晶体中不存在化学键,故A错误;
B.CsCl属于简单立方晶胞,8个Cl-(或Cs+)位于立方体的八个顶点,立方体中心为Cs+ (或Cl-),所以每个Cs的周围有8个Cl-,每个Cl-周围有8个Cs+;即阴阳离子的配位数均为8,故B错误;
C.SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子以共价单键结合,故C正确;
D.金属钨的熔点高于原子晶体硅的熔点,分子晶体碘常温下为固态,而金属汞为液态,故D错误;
故答案为C。
9.A
【详解】A.根据图示可知,每个顶点被5个三角形共享,因此B原子个数=20×3×=12,即每个结构单元含有12个硼原子,A错误;
B.三角形的边即B—B键,因此每个结构单元中B—B键个数=20×3×=30,因此1mol晶体硼中含有30NA个B—B键,B正确;
C.结构单元中每一面都是正三角形,因此晶体硼中键角是60°,C正确;
D.该晶体由B原子之间以共价键形成空间立体结构,因此是共价晶体,D正确。
因此,本题选A。
10.B
【详解】A.H2O中氧原子有2对孤对电子,孤对电子对与H-O单键斥力大于H-O单键与H-O键的斥力,故H-O-H夹角小于120°,H-O-H键角为104.5°,COCl2中C=O双键和C-Cl单键斥力大于C-Cl单键和C-Cl单键的斥力,故COCl2中的Cl-C-Cl夹角小于120°,A错误;
B.CCl4、SiF4都是由极性键构成的分子,都是正四面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,B正确;
C.基态溴原子(35Br)价层电子排布式为4s24p5,C错误;
D.ⅦA族元素单质都是分子构成,为分子晶体,类型相同,D错误;
故选:B。
11.C
【详解】A.晶体是离子晶体,σ键与π键存在于中,中两个碳原子间是碳碳三键,σ键与π键数目之比是1∶2,A错误;
B.根据晶胞结构,位于八面体体心,但由于晶胞沿一个方向拉长,所以和距离相同且最近的构成的多面体不是正八面体,B错误;
C.立方晶胞的形状是长方体,与每个最邻近的为4个而不是6个,晶胞中的配位数为4,C正确;
D.根据均摊法,一个晶胞中含有的数目为个,含有的数目为个,64 g (为1mol)晶体含有晶胞0.25mol,数目约为,D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.聚乳酸塑料是可降解塑料,用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可以减少白色污染,A正确;
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来,故月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定,B正确;
C.聚乙烯和聚丙烯都是混合物,所以二者不互为同系物,C错误;
D.相控阵雷达使用的碳化硅晶体中原子之间以共价键结合,属于共价晶体,是新型无机非金属材料,D正确;
故答案为:C。
13.C
【详解】A.Ar是分子晶体不是原子晶体,A错误;
B.H2SO4是分子晶体不是离子晶体,B错误;
C.各物质分类均正确,C正确;
D.普通玻璃属于非晶体,不是分子晶体,D错误;
故选C。
14.B
【分析】用均摊法先计算出镁原子与硼原子个数。再求出原子个数比即可解答。
【详解】处于六棱柱顶点上的镁原子同时为6个结构单元所共有,每个镁原子有属于该结构单元;处于面上的镁原子同时为2个结构单元所共有,每个镁原子有属于该结构单元;处于棱柱内的6个硼原子,则完全属于该结构单元。故每个结构单元中有镁原子:l2×+2×=3,有硼原子6个。故化学式可表示为MgB2。故B正确,ACD错误;
答案选B。
15.D
【详解】A.由图i晶胞结构可知,Ti位于顶点,Fe位于体心,因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8=1,含有的Fe原子个数=1,则钛铁合金的化学式为TiFe,故A正确;
B.由图i可知,该晶体中每个Fe被8个Ti所形成的立方体包围,每个Ti亦被8个Fe所形成的立方体包围,即钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个,故B正确;
C.根据A选项分析,每个晶胞中含有1个TiFe,一个晶胞的质量=g=g,晶胞的体积=cm3=2.710-23cm3,该晶体的密度= g/cm36g/cm3,故C正确;
D.由图ⅱ可知,Ti位于晶胞的顶点和棱上,Fe位于晶胞内部,H位于体心和面上,因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8+4=2,含有的Fe原子个数=2,含有的H原子个数=10+1=6,Ti:Fe:H=2:2:6=1:1:3,则理论上形成的金属氢化物的化学式:TiFeH3,故D错误;
答案选D。
16.(1) 2
(2)(,,)
(3)
【详解】(1)①大白球位于顶点和体心,个数为=2,小白球位于晶胞内部,有4个,根据氧化亚铜的化学式,小白球为Cu+,大白球为O2-,根据晶胞图,Cu+的配位数为2;故答案为2;
②晶胞的质量为g,晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,则晶胞的密度为g/cm3,故答案为;
(2)根据晶胞图以及所给原子坐标可知,C位于晶胞体心,则Li的原子坐标参数为(,,);故答案为(,,);
(3)Ni位于晶胞面和体心,个数为=5,La位于顶点,个数为=1,H原子位于上下底面的棱心和面心,个数为=3,化学式为LaNi5H3;故答案为LaNi5H3;
17. B C D N C Be(OH)2+ 2H+= Be2++ 2H2O 丙 弱 H3BO3+H2O H4BO+H+
【分析】根据元素在元素周期表中的位置上可知:①为H元素,②为Li元素,③为Be元素,④为B元素,⑤为N元素,⑥为氧元素,⑦为Mg元素,⑧Al元素,⑨为S元素,⑩为Cl元素,据此分析问题。
【详解】(1)A.元素气态氢化物越稳定,对应非金属性越强,与溶解度无关,故A错误;
B.同一周期从左到右分非金属性增强,因为元素非金属性越强,对应最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,因此最高价氧化物对应的水化物的酸性⑩强于⑨,故B正确;
C.因为S的氧化性比较弱,所以与铁反应生成FeS,氯气的氧化性比较强,与铁反应生成氯化铁,可以证明氯元素的非金属性强于硫元素,故C正确;
D.电负性越大,得电子能力越强,非金属性越强,故D正确;
答案:BCD
(2)元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则核外电子排布为1s22s22p3,该元素原子序数为7,元素符号是N,与该元素单质分子互为等电子体的二价阴离子是C。
(3)元素③的氢氧化物为Be(OH)2,与盐酸反应的离子方程式:Be(OH)2+ 2H+= Be2++ 2H2O;
(4)上述元素⑦为Mg,因为镁晶体的堆积方式为六方最密堆积,形成的晶体对应的晶胞为丙;
(5)根据含氧酸的结构式 ,可知B的化合价为+3价,为最高价,因为B的非金属性弱,因此最高价氧化物水化物酸性弱,该酸为弱酸, 电离方程式为H3BO3+H2O H4BO+H+ ;
(6)已知元素⑧气态氯化物的化学式为Al2Cl6,根据Al与Cl均满足8电子稳定结构,可标出配位键;答案:。
18. 面心立方最密堆积
【详解】晶胞乙中原子位于晶胞的顶点和面心,所以属于面心立方最密堆积;晶胞甲中含有铁原子个数为×8+1=2,假设铁原子半径为r,晶胞的边长为a,则有(4r)2=(a)2+a2,解r=a,原子的空间利用率为==π。
19. 体心立方堆积 2:3 ×100%=74%
【详解】(1)由图知,A为体心立方堆积,配位数为8,B为面心立方最密堆积,配位数为12,故A、B的配位数之比为2:3;
(2)①设D的原子半径为r,则面对角线长为4r,边长a=。1个面心立方晶胞中有4个原子。①=8.9 g/cm3,解得a=cm;
②空间利用率为×100%=74%。
20. 过饱和醋酸钠溶液 用手指搓捻塑料袋中的金属小圆片,以引发醋酸钠结晶,金属片一旦引发少量醋酸钠结晶,会使得过饱和醋酸钠水溶液中的醋酸钠立刻快速结晶而析出,醋酸钠结晶析出时会放热,使热袋发热
【详解】热袋中装的是过饱和的醋酸钠溶液;此热袋的原理为:使用时仅需轻压热敷袋内的金属片以引发醋酸钠结晶而放热,金属片一旦引发少量醋酸钠结晶,则最初生成的醋酸钠晶体会使得过饱和醋酸钠水溶液中的醋酸钠立刻快速结晶而析出形成无色固体,醋酸钠结晶析出时会放热,使热袋发热;再生时,将固化后的热敷袋置入热水中加热,使已析出的醋酸钠晶体再溶解形成过饱和醋酸钠溶液,如此可以反复使用,故答案为:过饱和醋酸钠溶液;用手指搓捻塑料袋中的金属小圆片,以引发醋酸钠结晶,金属片一旦引发少量醋酸钠结晶,会使得过饱和醋酸钠水溶液中的醋酸钠立刻快速结晶而析出,醋酸钠结晶析出时会放热,使热袋发热。
21. 分子间作用力 较低 较小 相似 增强 升高 较高 不能 能 能
【详解】(1)分子晶体是分子间通过分子间作用力(范德华力)构成的固态物质。分子晶体由于以比较弱的分子间作用力相结合,因此一般熔点较低,硬度较小;
(2)对组成和结构相似的分子晶体,晶体中又不含氢键的物质来说,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,熔、沸点升高。但分子间存在氢键的晶体熔、沸点较高。
(3)分子晶体在熔融状态不能导电,如果共价化合物分子是电解质,溶于水时能导电,如HCl、H2SO4等;如果能与水反应生成电解质,其水溶液能导电,如NH3、CO2等。
22. sp3 (Si2O5)
【详解】硅酸盐中的硅酸根()为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根,图(a)中一个四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为,四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×=2.5,Si、O原子数目之比为1:2.5=2:5,故化学式为。
23. GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点高 原子晶体 共价键
【详解】(1)由于GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,所以离子晶体GaF3的熔沸点高;
(2)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示,熔点很高,所以晶体的类型为原子晶体,其中Ga与As以共价键键合。根据均摊原则,晶胞中Ca原子数是4、As原子数是,可知晶胞中Ca和As的个数均是4个, ,所以晶胞的体积是,二者的原子半径分别为rGapm和rAspm,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%=。
24.(1) 共价晶体 12
(2) 4 正四面体
【详解】(1)金刚砂的硬度为9.5,硬度大,属于共价晶体:每个碳原子连接4个硅原子,每个硅原子连接4个碳原子,所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为12;该晶胞中C原子个数为,Si原子个数为4,晶胞边长为,体积,密度;
(2)根据硅晶体结构可知,在GaN晶体中,每个Ga原子与4个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体。
25. 520 498 2908
【详解】(1)根据图象及第一电离能概念(气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量)可知,原子的第一电离能是520kJ/mol;O=O键的键能是498kJ/mol;结合晶格能概念(1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量)和图中数据可得Li2O晶格能是2908kJ/mol。根据“切割法”,一个晶胞中含有Li+的个数为8,含O2-的个数为,一个晶胞中含有4个Li2O,故Li2O的密度为;
(2)晶胞边长为anm=a×10-7cm,则晶胞的体积;由晶胞结构可知,12个处于晶胞的棱上,1个处于晶胞体心,处于晶胞的8个顶点和6个面心,则每个晶胞中含有个数为,含有S个数为。FeS2的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为。晶胞中位于所形成的正八面体的体心,则该正八面体的边长为;
(3)由晶胞图知,一个晶胞中含有的原子数为,晶胞的体积,一个晶胞的质量为,则密度为。
答案第1页,共2页
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