1、晶体结构与性质一、选择题1根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中，错误的是()物质NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682300沸点/14651418182.7572500注：AlCl3熔点在2.5105Pa条件下测定。ASiCl4是分子晶体B单质B是原子晶体CAlCl3加热能升华DMgCl2所含离子键的强度比NaCl大2离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl3现有四
2、种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是()4.磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为()AMn2BiBMnBiCMnBi3DMn4Bi3二、非选择题5(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点FeO_NiO(填“”)；铁有、三种同素异形体，各晶胞如下图，则、两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。(2)某钙
3、钛型复合氧化物如图1所示，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：_。已知La为3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1xAxMnO3(x0.1)，此时一部分锰转变为4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁铁磁、铁磁顺磁及金属半导体的转变，则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为_。下列有关说法正确的是_。A镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区B氧的第一电离能比氮的第一电离能大C锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强D铬的堆
4、积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示(3)Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol1和MAsgmol1，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_。6.(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是_。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs位于该晶胞的_，而Cl位于该晶胞的_，Cs的配位数是_。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：_。(3)图3为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是_(填离子符号)。(4)实验证明：K
5、Cl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是_。7磁性材料氮化铁镍合金可用Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、丁二酮肟、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。(1)Fe3的电子排布式是_。(2)NO和NH3中氮原子的杂化方式为_。(3)NH3的沸点高于PH3，其主要原因是_。(4)与N3具有相同电子数的三原子分子的空间构型是_。(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色N
6、i(OH)2沉淀，当氨水过量时，沉淀会溶解，生成Ni(NH3)62蓝色溶液，则1mol Ni(NH3)62含有的键的物质的量为_mol。(6)铁元素对应的单质在形成晶体时，采用如图所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为_，如果Fe的原子半径为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为_gcm3(不必化简)。8铁、钴、镍并称铁系元素，性质具有相似性。(1)基态钴原子的核外电子排布式为_。(2)铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液可以检验Fe2。1molCN中含有键的数目为_，与CN互为等电子体的分子有_，铁氰化钾晶体中各种微粒间的相互作用不包括_。a离子键b共价键c配位键d金属键e
7、氢键f范德华力(3)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的立体构型为_，碳原子的杂化类型为_。(4)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO_FeO(填“”)，判断依据是_。(5)某氮化铁的晶胞结构如图所示：原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数A为(0,0,0)；B为；C为(0,1,1)。则D原子的坐标参数为_。若该晶体的密度是gcm3，则晶胞中两个最近的Fe的核间距为_cm(用含的代数式表示，不必化简)。课时作业35晶体结构与性质1解析：三类不同的晶体由于形成晶体的粒
8、子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔、沸点，硬度大、不能导电；而离子晶体也具有较高的熔、沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电；分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。答案：D2解析：离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。答案：C3解析：A离子个数是1，B离子个数1/881，所以其化学式为AB，故A错误；E离子个数1/841/2，F离子个数1/8
9、41/2，E、F离子个数比为1:1，所以其化学式为EF，故B错误；X离子个数是1，Y离子个数1/263，Z离子个数1/881，所以其化学式为XY3Z，故C正确；A离子个数1/881/264，B离子个数121/414，A、B离子个数比1:1，所以其化学式为AB，故D错误。答案：C4解析：由晶体的结构示意图可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为：122166(个)，则二者的原子个数比为6:61:1。答案：B5解析：(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离
10、子键越强，熔点越高。由于Ni2的离子半径小于Fe2的离子半径，则熔点NiOFeO。、两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以、两种晶胞中铁原子的配位数之比是4:3。(2)由图1可知，晶胞中A位于顶点，晶胞中含有A为81个，B位于晶胞的体心，含有1个，O位于面心，晶胞中含有O的个数为63，则化学式为ABO3。设La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n，则有3(1x)2x3m4n6、mn1，解之得m1x，nx，则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1x):x。由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区，故A正确；氮元素的2p轨道电子处于
11、半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故B错误；元素的电负性越强，金属性越弱，故C正确；图中堆积方式为镁型，故D错误。(3)根据晶胞结构示意图可以看出，As原子与Ga原子形成了空间网状结构的晶体，结合GaAs的熔点知GaAs是原子晶体。首先用均摊法计算出1个晶胞中含有As原子的个数：81/861/24，再通过观察可知1个晶胞中含有4个Ga原子。4个As原子和4个Ga原子的总体积V14(1030r1030r)cm3；1个晶胞的质量为4个As原子和4个Ga原子的质量之和，即()g，所以1个晶胞的体积V2(MAsMGa)cm3。最后V1/V2即得结果。答案：(1)Mg2
12、，离子半径：Mg2MgOCaOKCl。答案：(1)2体心顶点8(2)2CuH3Cl22CuCl22HCl(3)F(4)TiNMgOCaOKCl7解析：(2)NO为平面三角形，氮原子为sp2杂化；NH3为三角锥形的分子，氮原子为sp3杂化。(4)N3电子数为10，与N3具有相同电子数的三原子分子为H2O，分子的空间构型为V形。(5)在Ni(NH3)62中，每个氮原子与3个氢原子形成键，同时还与镍原子形成配位键，也是键，因此1mol Ni(NH3)62含有的键为4mol624mol。(6)铁元素对应的单质在形成晶体时，采用如图所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，即在立方体的中心有一个铁原
13、子，与这个铁原子距离最近的原子位于立方体的8个顶点，所以铁的配位数为8，每个立方体中含有的铁原子数为812，如果Fe的原子半径为acm，则立方体的边长为cm，对应的体积为3，阿伏加德罗常数的值为NA，所以铁单质的密度表达式为gcm3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5(2)sp2、sp3(3)NH3分子间存在氢键(4)V形(5)24(6)88解析：(2)CN中C、N之间为三键，根据1个三键中含有1个键和2个键知，1molCN含有2NA个键。K、Fe(CN)63之间为离子键，Fe3与CN之间为配位键，CN中C、N之间为共价键。(3)HCHO的结构式为，C无孤电子对，立体
14、构型为平面三角形，C的杂化轨道数为3，杂化类型为sp2杂化。(4)NiO、FeO都是离子晶体，氧离子半径相同，Ni2半径比Fe2小，半径越小离子晶体的晶格能越大，晶格能越大熔点越高，故熔点：NiOFeO。(5)D位于该晶胞侧面的面心，可知其坐标参数为。该晶胞中Fe的个数为864，N的个数为1。设两个最近的Fe核间距为xcm，晶胞的边长为acm，则a2x，故ax。则gcm3(xcm)3，x。答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2(2)2NACO、N2def(3)平面三角形sp2杂化(4)NiO、FeO都是离子晶体，氧离子半径相同，Ni2半径比Fe2小，半径越小离子晶体的晶格能越大，晶格能越大熔点越高(5)