1、第40讲晶体结构与性质 考纲要求1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；了解金属晶体常见的堆积方式。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。考点一晶体的组成与性质1晶体(1)晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法
2、间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验 (2)得到晶体的途径熔融态物质凝固。气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。溶质从溶液中析出。(3)晶胞概念：描述晶体结构的基本单元。晶体中晶胞的排列无隙并置a无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。b并置：所有晶胞平行排列、取向相同。(4)晶格能定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。影响因素a离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。b离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。2四种晶体类型的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体
3、离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力范德华力(某些含氢键)共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(
4、如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)3.晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体熔、沸点的比较不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。(2)同种晶体类型熔、沸点的比较原子晶体如熔点：金刚石碳化硅硅。离子晶体a一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。b衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。分子晶体a分子间作用力越大
5、，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。如H2OH2TeH2SeH2S。b组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。c组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。d同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：NaMgAl。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶
6、体的高。()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。()(5)离子晶体一定都含有金属元素。()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_；(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_；(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_；(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_；(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_；(6)其
7、中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_；(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。答案：(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC考向1晶体类型的判定(1)2015高考全国卷，37(4) CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(2)(2015高考全国卷节选)O元素和Na元素的氢化物所属的晶体类型分别是_和_。解析(1)Fe(CO)5熔点为253 K
8、，沸点为376 K，可知其固体应为分子晶体。(2)O元素和Na元素对应的氢化物分别是H2O或H2O2和NaH，H2O、H2O2是分子晶体，而NaH是离子晶体。答案(1)分子(2)分子晶体 离子晶体名师点拨晶体类型判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。(2)依据物质的分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大
9、多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。金属单质是金属晶体。(3)根据各类晶体的特征性质判断一般来说，低熔、沸点的化合物属于分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的物质属原子晶体；能导电、传热、具有延展性的晶体为金属晶体。1下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()SiO2和SO3晶体硼和HClCO2和SO2晶体硅和
10、金刚石晶体氖和晶体氮硫黄和碘ABC D解析：选C。本题中属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘。属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子构成的，稀有气体分子内不存在化学键。2现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间
11、的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小 水溶液能导电固体能导电 熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。解析：(1)根据表中数据可看出A组熔点很高，属原子晶体，是由原子通过共价键形成的；(2)B组为金属晶体，具有四条共性；(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常；(4)D组属于离子晶体，具有两条性质；(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。答案：(1)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要
12、消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)”“”或“”)BF的熔点，其原因是_。解析(1)r(Mg2)BaO，熔点MgOBaO。(2)两种物质都形成离子晶体，而离子晶体的熔点受离子键强弱的影响，离子键的强弱与离子半径、离子所带的电荷多少有关。两种化合物中，阴、阳离子所带电荷数均为1，但后者的离子半径大，离子键较弱，因此前者的熔点高于后者。答案(1)高(2)两者均为离子化合物，且阴、阳离子的电荷数均为1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此其熔点较低3(教材改编题)下列数据是对应物质的熔点()，据此做出的下列判断中错误的是(
13、)Na2ONaClAlF3AlCl39208011 291190BCl3Al2O3CO2SiO21072 073571 723A.铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体B表中只有BCl3和CO2是分子晶体C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体解析：选B。从表中各物质的熔点可以看出，Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3是离子晶体，SiO2是原子晶体，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体是分子晶体。4有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：晶体熔点/硬度水溶性导电性水溶液与Ag反应A801
14、较大易溶水溶液(或熔融状态)导电白色沉淀B3 550很大不溶不导电不反应C114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A_，B_，C_。(2)晶体中微粒间的作用分别为A_，B_，C_。解析：由A在水溶液中(或熔融状态)导电，可知A为离子晶体，即为NaCl，其中含离子键；B的硬度很大，不溶于水，又不导电，则知B为原子晶体，即为金刚石，其中含共价键；C的熔点很低，可知C为分子晶体，即为HCl，是靠分子间作用力形成的晶体。答案：(1)NaClCHCl(2)离子键共价键分子间作用力考点二常见晶体模型与晶胞计算1典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石(1)每个碳与相邻 4个碳以共
15、价键结合，形成正四面体结构(2)键角均为10928(3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内(4)每个C参与4条CC键的形成，C原子数与CC键数之比为12SiO2(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”，n(Si)n(O)12(3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si分子晶体干冰(1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个离子晶体NaCl型(1)每个Na(Cl)周围等距且紧邻的Cl(Na)有6个，每个Na周围等距且紧邻的Na有12个(2)每个晶胞中含4个Na
16、和4个ClCsCl型(1)每个Cs周围等距且紧邻的Cl有8个，每个Cs(Cl)周围等距且紧邻的Cs(Cl)有6个(2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs、1个Cl金属晶体简单立方堆积典型代表Po，配位数为6，空间利用率52%面心立方最密堆积又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74%体心立方堆积 又称为 A2型或钾型，典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68%六方最密堆积又称为A3型或镁型，典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74%2.晶胞中微粒的计算方法均摊法下图为离子晶体立体构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离
17、子，写出各离子晶体的组成表达式：A_、B_、C_。解析：在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：41(个)；含N：424(个)，N(M)：N(N)13；在C中含M：4(个)，含N为1个。答案：MNMN3MN2考向1常见晶胞类型和结构特点(1)2015高考全国卷，37(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：石墨烯晶体金刚石晶体在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。(2)(2014高考全国卷节选)Cu2O为半导体材料，在
18、其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。解析(1)由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为62。由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条CC键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6212，因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。 (2)Cu2O立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则一个Cu2O晶胞含有氧原子个数为4688，那么该晶胞中含有铜原子个数为16。答案(1)32124(2
19、)161(2016山东潍坊高三模拟)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯与钾的化合物，该物质在低温时是一种超导体，其晶胞如图所示，该物质中K原子和C60分子的个数比为_。解析：K处于晶胞表面：126，C60处于晶胞顶角和体心：812。故K原子和C60分子的个数比为6231。答案：312(2016江苏南京质检)下列是钠、钋、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。(1)辨别晶胞(请用相应的编号)钠晶胞是_；钋晶胞是_；金刚石晶胞是_；干冰晶胞是_；氯化钠晶胞是_。(2)钋晶胞的堆积方式是_，钠晶胞的堆积方式是_。(3)与冰的晶体类型相同的是_(填编号)。(4)在冰晶体中，每个水
20、分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示)，已知冰的升华热是51 kJmol1，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJmol1)，则冰晶体中氢键的“键能”是_ kJmol1。解析：A为NaCl的晶胞，B为干冰的晶胞，C为钋的晶胞，D为金刚石的晶胞，E为钠的晶胞，与冰的晶体类型相同的是B。(4)冰晶体中每摩尔水形成2 mol氢键，冰升华吸热51 kJ，需破坏范德华力及氢键，故氢键的“键能”是20 kJmol1。答案：(1)ECDBA(2)简单立方堆积体心立方堆积(3)B(4)20考向2有关晶胞的计算2015高考全国卷，37(5)O和Na能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.5
21、66 nm，F的化学式为_；晶胞中O原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3)_。解析O2半径大于Na半径，由F的晶胞结构可知，大球代表O2，小球代表Na，每个晶胞中含有O2个数为81/861/24，含有Na个数为8，故O2、Na离子个数之比为4812，从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知，每个O原子周围有8个Na原子，故O原子的配位数为8。晶胞参数a0.566 nm0.566107 cm，则晶胞的体积为(0.566107 cm)3，从而可知晶体F的密度为2.27 gcm3。答案Na2O82.27 gcm3思维建模 (2)晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1
22、mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g (M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为 a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为 a3NA g，因此有xM a3NA。3前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D三种元素组成的一个化合物晶胞如图所示：(1)该化合物的化学式为_；D的配位数为_；(2)列式计算该晶体的密度_gcm3。解析：(1)由题意可知：A为F元素，B为K元素，C为Fe元素，D为Ni元
23、素。根据晶胞结构可知：F为161/441/228，K为81/424，Ni为81/812，则化学式为K2NiF4。Ni的配位数为6，所以可以求出该晶体的密度：3.4。答案：(1)K2NiF46(2)3.44(高考经典题)立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_gcm3(列式并计算)，a位置S2离子与b位置Zn2离子之间的距离为_pm(列式表示)。解析：用均摊法算出每个晶胞中含4个Zn2和4个S2。其质量为4 g，其体积是(540.01010 cm)3，所以其密度为4.1 gcm3。若把该晶胞均分为8个小立方，则b(Zn2)处于小立方体的正中心，它与顶角a(S2)的距离为
24、晶胞对角线的1/4，即(540.0 pm)/4135 pm。答案：4.11351下列有关晶体的说法中正确的是()A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏导学号32390493解析：选B。晶体中分子间作用力越大，其熔、沸点越高；分子内化学键的键能越大，分子越稳定，A错；原子晶体中共价键越强，其熔点越高，B正确；冰融化时分子间作用力受到破坏，水分子中共价键未发生断裂，C错；氯化钠晶体熔化时离子键被破坏，D错。2下列关于晶体的说法中，一定正确的是()CaTiO3的晶体结构模型A分子晶体中都存在共价键B如上图，Ca
25、TiO3晶体中每个Ti4和12个O2相紧邻CSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高导学号32390494解析：选B。稀有气体为单原子分子，晶体中不存在共价键。据图可知CaTiO3晶体中，Ti4位于晶胞的顶角，O2位于晶胞的面心，故Ti4的O2配位数为12。SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合。汞常温下为液态，其熔点比一般分子晶体还低。3(2016河南洛阳高三诊断)下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是()原子晶体离子晶体分子晶体A氮化硅磷酸单质硫B单晶硅氯化铝白磷C金刚石烧碱冰D铁尿素冰醋酸导学号32390495解析：选C。A项，磷
26、酸属于分子晶体；B项，氯化铝属于分子晶体；D项，铁属于金属晶体，尿素属于分子晶体。4下列各项所述的数字不是6的是()A在NaCl晶体中，与一个Na最近的且距离相等的Cl的个数B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数导学号32390496解析：选C。在二氧化硅晶体中，最小的环上有6个硅原子、6个氧原子，共12个原子。5最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，它的化学式是()ATi14C13BTi4C4CTiC DTi14C12导学号32390497解析：选A。该图表示的不是晶胞，而是一个分子
27、，求分子式时直接数出各原子的个数。6干冰和二氧化硅晶体是同属A族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是()A二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量BCO键键能比SiO键键能小C干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体D干冰易升华，二氧化硅不能导学号32390498解析：选C。干冰和SiO2所属晶体类型不同，干冰为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；SiO2为原子晶体，熔化时破坏化学键，所以SiO2的熔点较高。7(2016内蒙古赤峰模拟)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是()A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有
28、的原子数分别为1个、2个、2个、4个C晶胞中原子的配位数分别为6、8、8、12D空间利用率的大小关系为，D项错误。8(2016江苏盐城模拟)钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是()ABaTi8O12BBaTi4O5CBaTi2O4 DBaTiO3导学号32390500解析：选D。本题结合识图考查晶体的晶胞结构知识及空间想象能力。解题关键：由一个晶胞想象出在整个晶体中，每个原子为几个晶胞共用。仔细观察钛酸钡晶体的晶胞结构示意图可知：Ba2在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti4处于立方体的8个顶角，每个Ti4为与之相
29、连的8个立方体所共用，即每个Ti4只有属于该晶胞；O2处于立方体的12条棱的中点，每条棱为4个立方体共用，即每个O2只有属于该晶胞。则晶体中Ba2、Ti4、O2的个数比为1(8)(12)113。9(2016四川广安质检)下面的排序不正确的是()A晶体熔点的高低：对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛B硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C熔点由高到低：NaMgAlD晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI导学号32390501解析：选C。A项形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质，正确；B项均为原子晶体，原子半径越小，键长越短共价键越牢固，硬度越大，键长有：CCCSiMgNa，不正确；D项
30、晶格能越大，则离子键越强，离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关，半径越小，则离子键越强，正确。10(2016山东烟台四校联考)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_(写出元素符号)。(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为_；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是_。(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化
31、学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是_。(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有_个C60分子。导学号32390502解析：(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子，即六元环，共有6个CC键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中CC键的数目相同。(4)晶胞中微粒个数的计算公式体内1面上1/2棱上1/4顶角1/8。C60晶
32、胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面心上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为81/861/24(个)。答案：(1)O(2)sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6(4)411不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。(1)基态碳(C)原子的电子排布图为_。(2)Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O中Cr的配位数为_。(3)与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子外围电子排布式为_。(4)Fe的一种晶胞结构如甲、乙所示，若
33、按甲中虚线方向切乙得到的AD图中正确的是_。(5)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的晶胞结构如图所示，试写出该晶体的化学式：_。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有_个。(6)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol1)，回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900T元素最可能是_区元素。若T为第二周期元素，F是第三周期
34、元素中原子半径最小的元素，则T、F形成的化合物的立体构型为_，其中心原子的杂化方式为_。导学号32390503解析：(1)基态碳(C)原子的电子排布图为。(2)Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O中Cr的配位数为6。(3)与铜属于同一周期的元素中，当基态原子外围电子的3d轨道、4s轨道均为半充满状态时未成对价电子数最多，故该元素原子的外围电子排布式为3d54s1。(6)若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T为B、F为Cl，则T、F形成化合物的立体构型为平面正三角形，其中心原子的杂化方式为sp2。答案：(1) (2)6(3)3d54s1(4)A(5)MgNi3C12(6)p
35、平面正三角形sp212下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题。(1)图所示的CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F的个数为_。(2)图所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是_，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为_。(3)由图所示的铜原子的堆积模型可知，每个铜原子与其相邻的铜原子数为_。(4)三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。导学号32390504答案：(1)8(2)O16(3)12(4)H3BO3分子间作用力13(2016湖南长沙联考)下表是元素周期表的一部分，表
36、中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)请写出元素c的基态原子电子排布式：_。(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是_，其中b原子的杂化方式是_。(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知a的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，a的相对原子质量为Mr，则一个晶胞中a原子的数目为_，该晶体的密度为_(用字母表示)。导学号32390505解析：(1)根据洪特规则的特例，d轨道半充满时更稳定，故Cr原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)SiO2硅氧之间的共价键是“头对头”的方式，所以是键，其中Si的杂化方式是sp3。(3)由均摊法计算：864；该晶胞的质量m4，该晶胞的体积V(4d)316 d3，晶胞密度。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)(2)键(或极性共价键)sp3(3)4
