第3章 晶体结构与性质 单元过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第三章　单元过关检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ 对点 晶体类型的判断 晶体分类 晶体的组成与性质 分子晶体 晶体的组成 离子键和共 价键 晶体 的熔、 沸点 化学键、离子 晶体 离子晶体的 熔点 共价晶体、离子晶体 键角、杂化方式、配位原子 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 难度 ★★ ★★ ★★ ★★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★ 对点 晶体结构、晶体内存在的作 用力 晶体内存在的作用力、晶体的组成 晶体的有关 计算 晶体的有关计算 晶体的分类、晶体的熔点、键的极性和分子的极性 晶体的组成与结构 金属键、晶体的组成与结构 晶体的组成与分类、晶体的有关计算 配合物、晶体的 有关计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2 时间：75分钟　 满分：100分 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 2．下列晶体分类中正确的是(　　) 答案 解析：NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2SO4是分子晶体，Ar分子间以范德华力相互结合，为分子晶体，石墨是混合型晶体，水晶(SiO2)与金刚石是共价晶体，硫、SO2和 是以范德华力结合的分子晶体，玻璃为非晶体。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 3．下列说法中正确的是(　　) A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子 B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 C．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态 D．共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 答案 解析：A项，离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs＋可同时吸引8个Cl－；B项，金属内部的自由电子不是在外加电场的作用下产生的；C项，分子晶体在常温下也有呈固态的，如I2。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5 4．化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是(　　) A．①④ B．②③ C．①② D．④⑤ 解析：②③⑤的结构都是向外延伸和扩展的，而①和④的结构没有这种特点，所表示的物质最有可能是分子晶体。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6 5．下列有关晶体的说法一定正确的是(　　) ①共价晶体中只存在非极性共价键　②稀有气体形成的晶体属于分子晶体　③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂　④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物　⑤具有离子键的化合物是离子化合物 A．②⑤ B．①③ C．①④ D．④⑤ 答案 解析：共价晶体是原子之间通过共价键形成的晶体，同种元素原子之间形成非极性键，不同元素原子之间形成极性键，如二氧化硅是共价晶体，晶体中Si—O是极性键，故①错误；干冰晶体属于分子晶体，分子之间通过分子间作用力形成晶体，升华时分子间距增大，破坏分子间作用力，没有破坏化学键，故③错误；金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物，如氯化铝，故④错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 6．泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI，使Na＋和I－两核间距为1.0～1.5 nm时，呈离子键；当两核靠近约距0.28 nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(　　) A．NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物 B．离子晶体可能含有共价键 C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键 D．共价键和离子键没有明显的界线 答案 解析：由题中信息可知，离子的核间距较大时，呈离子键，而核间距较小时，呈共价键，当核间距改变时，键的性质会发生改变，这说明离子键和共价键没有明显的界线。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 7．下列关于物质熔、沸点的比较正确的是(　　) A．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次升高 B．Rb、K、Na、Li的沸点依次降低 C．晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次降低 D．HF、HCl、HBr的沸点依次升高 解析：一般来说，熔点高低的顺序为分子晶体<离子晶体<共价晶体，则熔点：CCl4<MgCl2<Si3N4，故A正确；原子序数越大，碱金属单质的沸点越低，则沸点：Rb<K<Na<Li，故B错误；Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强，熔点越高，共价键键长：C—C<Si—C<Si—Si，所以熔点的高低顺序为金刚石>SiC>Si，故C错误；HF分子间含有氢键，沸点最高，HCl、HBr不存在氢键，则沸点：HF>HBr>HCl，故D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 8．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法不正确的是(　　) A．NH5中既有离子键又有共价键 B．NH5的熔、沸点高于NH3 C．1 mol NH5中含有5 mol N—H键 D．NH5形成的晶体是离子晶体 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 9．MgO、Rb2O、CaO、SrO四种离子晶体熔点的高低顺序是(　　) A．MgO>Rb2O>SrO>CaO B．MgO>CaO>SrO>Rb2O C．CaO>SrO>MgO>Rb2O D．CaO>SrO>Rb2O>MgO 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11 解析：NaCl晶体中Cl－的配位数是6，每个Cl－周围都有6个Na＋，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12 11．溶液中Fe3＋和SCN－可形成红色配离子[Fe(SCN)(H2O)5]2＋，其中Fe、C、N三种原子不在一条直线上。下列关于该配离子的说法错误的是(　　) A．只存在共价键 B．S的杂化方式为sp3 C．SCN－中与Fe3＋配位的原子是N D．[Fe(SCN)(H2O)5]2＋中H—O—H的键角大于配位前水分子中该键角 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13 解析：Fe3＋和SCN－、H2O之间为配位键(属于共价键)，SCN－中C和S、N之间及H2O中H、O之间均为极性共价键，A正确；SCN－的结构式为[S－C≡N]－，S形成1个单键、含3个孤电子对，杂化轨道数为4，则杂化方式为sp3，B正确；SCN－中与Fe3＋配位的原子是S，C错误；[Fe(SCN)(H2O)5]2＋中O与Fe3＋形成配位键，O原子上的孤电子对数减少，根据孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对与成键电子对的斥力知，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 12．下列关于晶体的说法一定正确的是(　　) A．分子晶体中都存在共价键 B．在镁晶体中，1个Mg2＋只与2个电子之间存在强烈的相互作用 C．Na2O和SiC熔化时克服的作用力类型相同 D．如图所示，其中(1)和(4)是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15 解析：稀有气体分子是单原子分子，其晶体中没有化学键，A错误；金属晶体中的“自由电子”属于整个金属，B错误；Na2O为离子晶体，熔化时克服离子键，SiC为共价晶体，熔化时克服共价键，C错误；NaCl晶体中，每个Cl－周围有6个紧邻的Na＋，每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－，分析图(1)～(4)，则从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构是(1)和(4)，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16 13．下列关于晶体的说法不正确的是(　　) A．Ge最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 B．CaTiO3晶体(CaTiO3的晶胞结构模型如图所示) 中每个Ti4＋与12个O2－相紧邻 C．SiO2晶体中每个Si原子与2个O原子以共价键相 结合 D．离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 23 二、非选择题(本题共5小题，共55分) 16．(13分)(1)下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为________________(填序号)。 (2)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有_______，由非极性键形成的非极性分子有________，能形成分子晶体的物质是______________，含有氢键的晶体的化学式是________，属于离子晶体的是____________，属于共价晶体的是________，五种物质的熔点由高到低的顺序是______________________________。 ①⑤③②④⑥ 解析：(1)共价晶体：④⑥；离子晶体：②；金属晶体：③；分子晶体：①⑤。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅。CO2和CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故CS2的熔点高于CO2。Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2。Na的熔点较NaCl低。 答案 解析 CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 24 17．(8分)(1)已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离 子晶体，其晶胞如图所示，则该化合物的化学式为________。 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO 晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误： __________________________________________。 ZXY3 答案 ⑧应为黑色，且黑球应为Mg2＋，白球应为O2－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O 答案 正四面体 sp3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 27 (4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族， Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶胞 结构如图所示，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶 点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________； 该晶体中，原子之间的作用力是________。 (5)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为______________________。 6s1 答案 3∶1 金属键 H8AuCu3(或Cu3AuH8) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 28 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 29 19．(12分)A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素原子的最外层电子排布式为ns1，B元素原子的价层电子排布式为ns2np2，C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子。请回答下列问题： (1)C原子的核外电子排布式为________________；若A元素原子的最外层电子排布为1s1，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于________键。 (2)C、D两种元素形成的晶体有α­型和γ­型等变体，α­型熔点高，硬度大，不溶于水和酸，且绝缘性好；γ­型不溶于水，但易溶于强酸和强碱，工业上通常用电解熔融态该物质的方法制备D的单质。据此判断α­型可能属于________晶体，γ­型可能属于________晶体。 1s22s22p4 答案 σ 共价 离子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 (3)当n＝2时，B与C形成的晶体属于________晶体；当n＝3时，B与C形成的晶体中微粒间的作用力是______________________。 (4)若D元素与Fe形成某种晶体，该晶体的晶胞结构如图所示，则晶体的化学式是_______________；若其晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶 体的密度为____________g·cm－3。 分子 答案 共价键(或极性共价键) Fe2Al(或AlFe2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 解析：C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子的核外电子总数为8，为O元素；D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子，则D为Al元素。 (1)若A元素原子的最外层电子排布式为1s1，则A为H元素，H、O两种元素形成的化合物H2O或H2O2中的共价键均为σ键。 (2)α­型熔点高，硬度大，不溶于水和酸，且绝缘性好，因此可能是共价晶体；而γ­型在熔融状态时能导电，所以可能是离子晶体。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 32 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 33 sp3 答案 H＞B＞Ti 18 Ti3＋的价层电子排布式为3d1，很容易再失去一个电子达到3d轨道上全空的稳定结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 34 6 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 35 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 36 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 37 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1．氮氧化铝(AlON)是新型透明高硬度防弹铝材料，硬度是石英玻璃的4倍。一种制备AlON的反应为CO2＋AlCl3＋NH3eq \o(=====,\s\up17(900 ℃))AlON＋CO＋3HCl。下列说法不正确的是(　　) A．CO2分子中σ键与π键之比为1∶1 B．AlON为分子晶体 C．NH3极易溶于水是因为氨气分子与水分子之间能形成氢键 D．HCl的电子式为 解析：NH5中存在铵根离子和H－，为离子化合物，形成的晶体是离子晶体，铵根离子中含N—H共价键，故A、D正确；NH5为离子晶体，氨气为分子晶体，则NH5的熔、沸点高于NH3，故B正确；1 mol NH5中存在1 mol NHeq \o\al(＋,4)和1 mol H－，1 mol NHeq \o\al(＋,4)中含有4 mol N—H键，故C错误。 解析：四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Sr2＋进行比较，Rb＋所带电荷数少，离子半径最大，其与O2－形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低。对Mg2＋、Ca2＋、Sr2＋进行比较，它们所带电荷数一样多，离子半径Mg2＋<Ca2＋<Sr2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO>CaO>SrO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO>CaO>SrO。综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO>CaO>SrO>Rb2O。 10．利用反应CCl4＋4Naeq \o(=====,\s\up17(973 K),\s\do17(Ni­Co))C(金刚石)＋4NaCl可实现人工合成金刚石。下列说法错误的是(　　) A．金刚石的网状结构中，最小的环为六元环 B．熔化金刚石时，破坏共价键 C．CCl4和C(金刚石)中C的杂化方式相同 D．NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na＋ 解析：氯化锗和溴化锗都是分子晶体，但氯化锗的相对分子质量小于溴化锗，所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点，A正确；晶胞每个Ti4＋处在立方体的顶点，所以一个Ti4＋同时被8个立方体所共用，每个立方体中距顶点处Ti4＋距离最近的O2－有3个，每个O2－被2个立方体所共用，故每个Ti4＋有3×8×eq \f(1,2)＝12个O2－与之相紧邻，B正确；SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键结合，C不正确；离子晶体熔化时破坏离子键，分子晶体熔化时破坏分子间作用力，D正确。 14．KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．K与O间的最短距离为0.631 nm B．与K紧邻的O个数为6 C．在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置 D．若KIO3晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值可表示为eq \f(4.463×10－24×\a\vs4\al(ρ),214) 解析：K与O间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即eq \f(\r(2),2)×0.446 nm≈0.315 nm，A错误；由晶胞结构可知，与K紧邻的O有12个，B错误；设NA表示阿伏加德罗常数的值，由晶胞结构可知，其含有1个K、1个I、3个O，则该晶胞含有1个KIO3，故有ρ×(0.446×10－7)3＝(39＋127＋16×3)×eq \f(1,NA)，则NA＝eq \f(214,4.463×10－24×ρ)，D错误。 15．(2024·河北卷)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该铋氟化物的化学式为BiF3 B．粒子S、T之间的距离为eq \f(\r(11),4)a pm C．该晶体的密度为eq \f(1064,NA×a3×10－30) g·cm－3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 解析：根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1＋12×eq \f(1,4)＝4个Bi，含有8＋8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝12个F，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；将晶胞均分为8个小立方体，则晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，设N的原子分数坐标为(0，0，1)，与Q、M均在同一条棱上的F的原子分数坐标为(1，0，0)，则T的原子分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(1,2)，\f(1,2)))，S的原子分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))， 故粒子S、T之间的距离为eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(3,4)))\s\up12(2))×a pm＝eq \f(\r(11),4)a pm，B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个BiF3单元，晶胞体积为a3×10－30 cm3，则晶体密度为eq \f(4×266,NA×a3×10－30) g·cm－3＝eq \f(1064,NA×a3×10－30) g·cm－3，C正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，D错误。 解析：(1)利用均摊法计算，该晶胞中N(Z)∶N(X)∶N(Y)＝1∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(12×\f(1,4)))＝1∶1∶3，该化合物的化学式为ZXY3。 (2)由于MgO晶体结构属于NaCl型，Mg2＋与O2－应交替排列，结合MgO晶胞图示，⑧应为黑色，并且r(O2－)>r(Mg2＋)，故黑球应为Mg2＋，白球应为O2－。 18．(10分)铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答下列问题： (1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为______________________________________。 (2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_________ ____________________________________________________。 (3)SOeq \o\al(2－,4)的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是______。 Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O 解析：(3)硫酸根离子的中心原子上的孤电子对数为eq \f(1,2)×(6－2×4＋2)＝0，成键电子对数为4，所以为正四面体结构，中心原子为sp3杂化。 (4)Au原子最外层电子排布式可类比Cu，只是电子层多两层，晶胞内N(Cu)＝6×eq \f(1,2)＝3，N(Au)＝8×eq \f(1,8)＝1。 (5)CaF2结构如图所示，所以氢原子在晶胞内有8个，可得储氢后的化学式为H8AuCu3(或Cu3AuH8)。 eq \f(5.56×1023,a3NA) (4)由该晶胞结构可知，1个晶胞中有4个Al原子，8个Fe原子，则晶体的化学式是Fe2Al(或AlFe2)；若晶胞的边长为a nm，则该晶体的密度为eq \f(\f(556,NA) g,（a×10－7 cm）3)＝eq \f(5.56×1023,a3NA) g·cm－3。 20．(2024·福建省宁德市高三质检)(12分)钛及其化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列问题： (1)Ti(BH4)3是一种储氢材料。BHeq \o\al(－,4)中B原子的杂化轨道类型为________；Ti、B、H元素的电负性由大到小的顺序为____________。 (2)已知Ti3＋易形成多种配合物， [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O是其中的一种。 ①1 mol该配合物中含有________mol σ键。 ②Ti3＋具有较强还原性的原因是_____________________________________ _____________________________________________。 eq \f(7,16) (3)研究表明，TiO2通过氮掺杂反应可生成TiO2－xNy，能使TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。 ①图中TiO2晶胞中钛原子占据________个氧原子围成的八面体空隙。 ②已知所有的Ti—O键长为r pm，B点原子的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，则A点原子的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，　　　　))。 ③TiO2－xNy晶体中x＝________。 eq \f(1,2)＋eq \f(r,c) 解析：(1)BHeq \o\al(－,4)中B原子价层电子对数为eq \f(3＋1×4＋1,2)＝4，B原子的杂化轨道类型为sp3；BHeq \o\al(－,4)中B显＋3价、H显－1价，可知H的电负性大于B，Ti为金属元素，电负性最小，元素的电负性由大到小的顺序为H＞B＞Ti。 (3)①由题图可知，TiO2晶胞中钛原子位于 6个氧原子围成的八面体空隙中；②由题图可知， A点原子x坐标与B点相同，则为eq \f(1,2)，y坐标为0， z坐标为B点原子坐标基础上增加一个Ti—O键 长的相对长度，即为eq \f(1,2)＋eq \f(r,c)；③由TiO2－xNy晶胞结构可知，Ti原子有8个位于顶点，4个位于面上，1个位于体心，个数为8×eq \f(1,8)＋4×eq \f(1,2)＋1＝4，N原子位于面心，个数为1×eq \f(1,2)＝eq \f(1,2)，O原子有1个位于体内，7个位于棱上，7个位于面上，个数为7×eq \f(1,4)＋7×eq \f(1,2)＋1＝eq \f(25,4)，Ti∶O∶N＝4∶eq \f(25,4)∶eq \f(1,2)＝1∶eq \f(25,16)∶eq \f(1,8)，结合化学式可知2－x＝eq \f(25,16)，x＝eq \f(7,16)。 $$