1、化 学 选修3 人教版新课标导学第三章晶体结构与性质 章末复习提升1 知 识 网 络 宏 观 掌 控 2 专 题 归 纳 整 合 提 升 3 步 入 考 场 体 验 真 题 知识网络宏观掌控固体 非晶体玻璃体定义：橡胶、玻璃等固体，其内部原子或分子的排列呈现相对无序的分布状态，称为非晶体特点：无自范性不能自发地呈现多面体外形本质差异有无自范性晶体晶体的定义：内部微粒原子、离子或分子在三维空间里按一定规律做周期性有序排列构成的固体物质晶体的性质：自范性、各向异性、固定熔沸点等晶体的分类分子晶体1定义：只含分子的晶体2构成晶体的微粒：分子3微粒间的相互作用范德华力定义作用氢键定义作用4物理性质：熔
2、点较低，硬度较小，固态和熔融态都不导电，相似相溶5实例：非金属氢化物；部分非金属单质；部分非金属氧化物；酸；绝大多数有机物 固体晶体晶体的分类 原子晶体1定义：相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间网状结构的晶体2构成晶体的微粒：原子3微粒间的相互作用：共价键4物理性质：熔点高，硬度大，固态和熔融时都不导电，难溶于常见溶剂5实例：金刚石、硅、石英、金刚砂金属晶体1定义：金属原子通过金属键结合而形成的晶体2构成晶体的微粒：金属阳离子和自由电子3微粒间的相互作用：金属键4物理性质：熔点相差较大，硬度相差较大，有良好的延展性，导电性、导热性5实例：金属单质除汞、合金金属晶体中原子的堆积模型简单立方堆
3、积体心立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积固体晶体晶体的分类离子晶体1定义：通过离子键结合而成的晶体2构成晶体的微粒：阴离子和阳离子3微粒间的相互作用：离子键4物理性质：熔点较高，硬而脆，熔融时可导电5实例：可溶性碱、大部分盐、少量金属氧化物及“类盐”得到晶体的途径1熔融态物质凝固：从熔融态结晶的硫晶体2气态物质冷却不经液态直接凝固凝华：凝华得到碘3溶质从溶液中析出：从饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体专题归纳整合提升专题1“三键一力”的比较离子键共价键金属键分子间作用力非极性键极性键配位键范德华力氢键本质阴、阳离子间通过静电作用形成相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成金
4、属阳离子与自由电子间作用静电作用成键条件(元素种类)成键原子的得、失电子能力差别很大成键原子相同成键原子不同，但得、失电子能力差别较小成键原子一方有孤电子对(配位体)，另一方有空轨道金属单质或合金氢键的形成条件是分子中存在强极性的NH、OH或FH键特征无方向性、饱和性有方向性、饱和性无方向性、饱和性氢键有饱和性和方向性，范德华力无共价键分子间作用力离子键非极性键极性键配位键金属键范德华力氢键电子式HH表示方法结构式HHHCl氢键：XHY离子键共价键金属键分子间作用力非极性键极性键配位键范德华力氢键存在的表现形式(举例)离子化合物(离子晶体)非金属单质，共价化合物，部分离子化合物如Na2O2共价
5、化合物，离子化合物离子化合物如NH4Cl，共价化合物如Al2Cl6金属单质晶体或合金分子间均存在范德华力，部分分子的分子间或分子内存在氢键作用力大小比较一般阴、阳离子电荷越多，半径越小，离子键越强成键原子电负性差值越大，键的极性越强；键能越大，键长越小，共价键越稳定(牢固)金属阳离子半径越小，价电子数越多，金属键越强相对分子质量和分子极性影响范德华力大小，电负性和原子半径影响氢键强弱化学键氢键范德华力在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是()A 典例 1A2Na2O22H2O=4NaOHO2BMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3CCl2
6、H2O=HClOHClDNH4ClNaOH=NaClNH3H2O解析：化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。A 反应中既有 Na与 O22 之间的离子键、O22 中的氧氧非极性键，H2O 中氢氧极性键的断裂，又有生成物中 Na与 OH之间的离子键、OH中的氢氧极性键、O2 中氧氧非极性键的形成，符合题意；B 反应中缺少非极性键的形成，不符合题意；C 反应中没有离子键的断裂和形成，也没有非极性键的形成，不符合题意；D 反应中没有非极性键的断裂和形成，不符合题意。1下表所列有关晶体的说法中，有错误的是()解析：在石墨晶体内还存在着范德华力。C 选项ABCD晶体名称碘化钾干冰石墨碘构成晶体粒子
7、名称阴、阳离子分子原子分子晶体内存在的作用力离子键范德华力共价键范德华力专题2 四种晶体类型的性质比较晶体分子晶体离子晶体金属晶体原子晶体构成粒子分子阴、阳离子 金属阳离子、自由电子原子粒子间作用范德华力(少数有氢键)离子键金属键共价键性质熔、沸点较低较高一般较高很高硬度小略硬而脆较大很大溶解性相似相溶多数溶于水不溶，有些与水反应不溶机械加工性能不良不良良好不良晶体分子晶体离子晶体金属晶体原子晶体性质导电性固态、液态不导电，部分溶于水导电固态时不导电，熔化时、能溶于水的溶于水时导电固态时导电，熔化时导电大部分固态、熔化时都不导电作用力大小规律组成和结构相似的分子，相对分子质量大的范德华力大离子
8、的电荷多、半径小，离 子键强金属原子的价电子数多、半径小，金属离子与自由电子间的作用力强共 价 键 短(电子 云 重 叠多)、原 子 半径小，键牢固四种物质的一些性质如下表：晶体类型：单质硫是_晶体；单质硼是_晶体；氯化铝是_晶体；苛性钾是_晶体。分子典例 2物质熔点/沸点/其他性质单质硫120.5271.5单质硼2 3002 550硬度大氯化铝190182.7177.8 升华苛性钾3001 320晶体不导电，熔融态导电原子分子离子解析：单质硫为非金属单质，其熔、沸点都较低，则晶体为分子晶体。单质硼为非金属单质，其熔、沸点都很高，则晶体为原子晶体。氯化铝为化合物，其熔、沸点都较低，并能在较低温
9、度下升华，则晶体为分子晶体。苛性钾为化合物，其熔点较高，沸点很高，晶体不导电，熔融态导电，则晶体为离子晶体。2下列说法中错误的是()A离子晶体在熔化状态下能导电B在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子C原子晶体中一定有非极性共价键D分子晶体中不一定含有共价键解析：SiO2晶体中只有极性键；稀有气体形成的分子晶体中没有化学键。C 专题3 判断晶体类型1依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)大多
10、数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。2根据物质的物理性质判断晶体的类型(1)在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)，如H2O、H2等。对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。(2)在熔融状态下能导电的晶体(化合物)是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出Na和Cl，能自由移动，所以能导电。(3)有较高的熔点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。(4)易升华的物质大多为分子晶体
11、。3根据物质所含化学键的类型判断晶体的类型(1)离子晶体与化学键的关系：离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。注意，可以再细化：离子晶体中一定含有离子键，可能含有极性共价键、非极性共价键、配位键。含有离子键的化合物一定是离子化合物。离子晶体一定是由阴、阳离子构成的，但晶体中可以含有分子，如结晶水合物。离子晶体中一定含有阳离子，但含有阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体。非金属元素也可以形成离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等都是离子化合物。(2)分子晶体与分子间作用力及化学键的关系：分子晶体中一定含有分子间作用力。稀有气体形成的晶体是分子晶体，而稀有气体是单原子分子，其晶体中只含有
12、分子间作用力。除稀有气体外的其他分子晶体均含有分子间作用力和分子内共价键。分子晶体中的分子间作用力决定物质的物理性质(如熔点、硬度、溶解性等)，而共价键决定分子的化学性质。(3)原子晶体与化学键的关系：原子晶体中一定有共价键，且只有共价键，无分子间作用力。原子晶体一定是由原子构成的，可以是同种元素的原子，也可以是不同种元素的原子。共价化合物形成的晶体可能是原子晶体，也可能是分子晶体。分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200，熔融状态下不导电_。(2)溴化铝，无色晶体，熔点98，熔融状态下不导电_。(3)五氟化钒，无色晶体，熔点19.5，易溶于乙醇、氯仿、丙
13、酮等_。(4)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中能导电_。原子晶体典例 3分子晶体分子晶体离子晶体解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融状态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。3现有5种固态物质：氯化钠、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中：编号信息物质名称晶体类型(1)熔点811，硬度较大，
14、易溶于水，水溶液或熔融态时均能导电_(2)熔点630.74，沸点1 750，导电_氯化钠离子晶体锑金属晶体编号信息物质名称晶体类型(3)由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定_(4)由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点2 300 ，沸点2 550，硬度大_(5)由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感_氖分子晶体硼原子晶体石墨混合晶体专题4 物质熔沸点高低的比较首先判断物质的状态：固体液体气体，如I2HgO2。1不同晶型的物质的熔沸点高低顺序一般是：原子晶体离子晶体分子晶体。同一晶型的物质，则晶体内部结构微粒间的作用越强，熔沸点越高。2原子晶体要比较共价键的强弱，一般
15、地说，原子半径越小，形成的共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔沸点越高。如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。键长：CCCSiCSiSiSi3离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。4分子晶体：(1)组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，如熔沸点：O2N2，HIHBrHCl，I2Br2Cl2F2。(2)组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点：CON2。(3)在同分异构体中，一般地说，支链数越多，熔沸点越低，如熔沸点：正戊烷异
16、戊烷新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻间对位化合物。5金属晶体中金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属阳离子与自由电子间的作用越强，金属熔沸点就越高。下列化合物按其晶体的熔点由高到低排列正确的是()ASiO2、CsCl、CBr4、CF4BSiO2、CsCl、CF4、CBr4CCsCl、SiO2、CBr4、CF4DCF4、CBr4、CsCl、SiO2解析：SiO2是原子晶体，CsCl是离子晶体，一般来说，原子晶体的熔点高于离子晶体。CBr4和CF4都是分子晶体，一般来说，组成相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。所以熔点由高到低的顺序是：SiO2Cs
17、ClCBr4CF4。A 典例 44下列各物质中，按熔沸点由低到高排列正确的是_。AKCl、NaCl、MgCl2、MgO B金刚石、SiC、SiO2、硅CH2O、H2S、H2Se、H2TeDNa、K、Rb、AlECO2、Na、KCl、SiO2FO2、I2、Hg、MgCl2G钠、钾、钠钾合金HCH4、H2O、HF、NH3ICH4、C2H6、C4H10、C3H8JCH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4AE 解析：A中离子半径：KNa，O2Cl，离子电荷KNaMg2，离子半径越大，熔沸点越低，正确；B中键长：CCSiOCSiSiSi，半径之和越大，熔沸点越低，错误
18、；C中相对分子质量逐渐升高，沸点应该逐渐升高，但 水 分 子 间 会 形 成 氢 键，导 致 其 熔 沸 点 升 高，错 误；D 中 半 径：AlNaKSiSi、CHSiH，因此C2H6稳定性大于Si2H6B立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度CSiH4中Si的化合价为4，CH4中C的化合价为4，因此SiH4还原性小于CH4DSi原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成pp键C 解析：因键能CCSiSi、CHSiH，故C2H6的键能总和大于Si2H6，键能越大越稳定，故C2H6的稳定性大于Si2H6，A正确；SiC的成键和结构与金刚石类
19、似均为原子晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SiC的硬度也很大，B正确；SiH4中Si的化合价为4价，C的非金属性强于Si，则C的氧化性强于Si，则SiH4的还原性较强，C错误；Si原子的半径大于C原子，在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成键，故Si原子间难形成双键，D正确；故选C。2(2020天津卷)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题：(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_，基态Fe原子的电子排布式为_。第四周期第族(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德 罗 常 数 的 值 为 NA，则 CoO 晶 体 的 密 度 为_gcm3：三种元素二价氧化物的晶 胞
20、 类 型 相 同，其 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为_。1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2NiOCoOFeO 3a3NA1032(3)Fe、Co、Ni能与Cl2反应，其中Co和Ni均生成二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3 和 Cl2 的 氧 化 性 由 强 到 弱 的 顺 序 为 _，Co(OH)3 与 盐 酸 反 应 有 黄 绿 色 气 体 生 成，写 出 反 应 的 离 子 方 程 式：_。(4)95 时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_。CoCl3Cl2F
21、eCl32Co(OH)36H2Cl=Cl22Co26H2O 随H2SO4质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式为_(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方程式 为 _。少量多次3Ni3H2SO42HNO3=NiSO42NO4H2O或NiH2SO42HNO3=NiSO42NO22H2O 解析：(1)Fe、Co、Ni 分别为 26、27、28 号元素，它们在周期表中的位置为第四周期第族，基态 Fe 原子的电子排布式为 1
22、s22s22p63s23p63d64s2 或Ar3d64s2。(2)CoO 的面心立方晶胞如图 1 所示。根据晶胞结构计算出 O2个数为 8186124，Co2个数为 121414，设阿伏加德罗常数的值为 NA，则 CoO 晶体的密度为：mV75 gmol1NAmol1 4a1010cm3 3a3NA1032gcm3；三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，离子半径 Fe2Co2Ni2，晶格能按 NiO、CoO、FeO 依次减小，因此其熔点由高到低的顺序为 NiOCoOFeO。(3)Fe、Co、Ni 能与 Cl2 反应，其中 Co 和 Ni 均生成二氯化物，根据铁和氯气反应生成 FeCl3，氧化剂的
23、氧化性大于氧化产物氧化性，因此氧化性：Cl2FeCl3，氯气与 Co 和 Ni 均生成二氯化物，说明氯气的氧化性比 CoCl3 弱，由此推断 FeCl3、CoCl3 和 Cl2 的氧化性由强到弱的顺序为 CoCl3Cl2FeCl3，Co(OH)3 与盐酸反应有黄绿色气体生成，发生氧化还原反应生成 Cl2、CoCl2、H2O，其离子方程式为：2Co(OH)36H2Cl=Cl22Co26H2O。(4)类比 Fe 在常温下与浓硫酸发生钝化，根据图中信息，当大于 63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为随 H2SO4 质量分数增加，Ni 表面逐渐形成致密氧化膜。工业上选用 H2SO4 和 HNO
24、3 的混酸与 Ni 反应制备 NiSO4。为了提高产物的纯度，根据 Ni 与 H2SO4 反应很慢，而与稀硝酸反应很快，因此在硫酸中少量多次添加 HNO3 的方式来提高反应速率，反应生成 NiSO4、H2O，根据硝酸浓度不同得到 NO 或 NO2，此法制备 NiSO4 的化学方程式为 3Ni3H2SO42HNO3=NiSO42NO4H2O 或 NiH2SO42HNO3=NiSO42NO22H2O。3(2020全国卷)(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_个。电池
25、充电时，LiFeO4脱出部分Li，形成Li1xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x_，n(Fe2)n(Fe3)_。4 133 316或 0.187 5解析：由题干可知，LiFePO4 的晶胞中，Fe 存在于由 O 构成的正八面体内部，P 存在由 O 构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a)，(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的 LiFePO4 的晶胞中，小球表示的即为 Li，其位于晶胞的 8 个顶点，4 个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中 Li的个数为 8184124144 个；进一步分析(a)图所示的 L
26、iFePO4 的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为 4，即晶胞中含 Fe 和 P 的数目均为 4；考虑到化学式为 LiFePO4，并且一个晶胞中含有的 Li、Fe 和 P 的数目均为 4，所以一个晶胞中含有 4 个 LiFePO4单元。对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li1xFePO4 相比于 LiFePO4 缺失一个面心的 Li以及一个棱心的 Li；结合上一个空的分析可知，LiFePO4 晶胞的化学式为 Li4Fe4P4O16，那么 Li1xFePO4 晶胞的化学式为 Li3.25Fe4P4O16，所以有 1x3.254，即 x0.1875。结合上一个空计算的结果可知，Li1
27、xFePO4即 Li0.8125FePO4；假设 Fe2和 Fe3数目分别为 x 和 y，则列方程组：xy1，0.81252x3y542，解得 x0.812 5，y0.187 5，则 Li1xFePO4 中。4(2020全国卷)钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_。(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是_。1s22s22p63s23p63d24s2TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分
28、子间作用力增大，熔点逐渐升高化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/37724.1238.3155(3)CaTiO3 的 晶 胞 如 图(a)所 示，其 组 成 元 素 的 电 负 性 大 小 顺 序 是_；金属离子与氧离子间的作用力为_，Ca2的配位数是_。(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2、I和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2与图(a)中_的空间位置相同，有机碱中，N原子的杂化轨道类型是_；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_gcm3(列出计算式)。OTiCa 离子键12 Ti4sp3620a3NA1021(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳
29、能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离 子 方 程 式 表 示 该 原 理 _、_。2Eu3Pb=2Eu2Pb22Eu2I2=2Eu32I5(2019全国)在普通铝中加入少量 Cu 和 Mg 后，形成一种称为拉维斯相的 MgCu2 微小晶粒，其分散在 Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。A(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一
30、种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。乙二胺能与Mg2、Cu2等金属离子形成稳定环状离子，其原因是_，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_(填“Mg2”或“Cu2”)。(3)一些氧化物的熔点如表所示：解释表中氧化物之间熔点差异的原因_。sp3氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/1 5702 80023.875.5sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O，分子间力(分子量)P4O6SO2(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，
31、填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x_pm，Mg原子之间最短距离y_pm。设阿伏伽德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是_gcm3(列出计算表达式)。24 a34 a8241664NAa31030解析：(1)由题给信息知，A项和D项代表Mg，B项和C项代表Mg。Mg再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量A大于B；3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量AC、AD。选A。(2)乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一个孤电子对，故N原子价层电子对数为4
32、，N原子采取sp3杂化；1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。乙二胺中2个N原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物较稳定。(3)氧化锂、氧化镁是离子晶体，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。(4)观察图(a)和图(b)知，4 个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)22a2，x 24 a。镁原子堆积方式类似金刚石，有 y 34a。已知 1 cm1010 pm，晶胞体积为(a1010)3 cm3，代入密度公式计算即可。6(20
33、19全国)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。回答下列问题：(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_，其沸点比NH3的_(填“高”或“低”)，其判断理由是_。(2)Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3价层电子排布式为_。(3)比较离子半径：F_O2(填“大于”“等于”或“小于”)。三角锥形低NH3分子间存在氢键4s 4f5小于(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图 1 所示。晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。图中 F和 O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者
34、的比例依次用 x 和 1x 代表，则该化合物的化学式表示为_；通过测定密度 和晶胞参数，可以计算该物质的 x 值，完成它们关系表达式：_gcm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图 1 中原子 1 的坐标为(12，12，12)，则原子 2 和 3 的坐标分别为_、_。SmFeAsO1xFx2281161x19xa2cNA1030(12，12，0)(0,0，12)解析：(1)AsH3的中心原子As的价层电子对数为(53)/24，包括3对成键电子和1对孤对电子，故其立体结构为三角锥形。NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子间
35、氢键，从而使其沸点升高。(2)Fe的价层电子排布式为3d64s2，其阳离子Fe2、Fe3的价层电子排布式分别是3d6、3d5，二者均首先失去4s轨道上的电子；Sm失去3个电子成为Sm3时首先失去6s轨道上的电子，然后失去1个4f轨道上的电子，故Sm3的价层电子排布式为4f5。(3)F和O2电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离子半径FO2。(4)由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中 Sm 个数为 4122，Fe 个数为14142，As 个数为 4122，O 或 F 个数为 8182122，即该晶胞中 O和 F 的个数之和为 2，F的比例为 x，O2的比例为 1x，故该化合物的化学式为 SmFeAsO1xFx。1 个晶胞的质量为21505675161x19xNA g2281161x19xNA g,1 个晶胞的体积为 a2c pm3a2c1030 cm3，故密度 2281161x19xa2cNA1030 gcm3。原子 2 位于底面面心，其坐标为(12，12，0)；原子 3 位于棱上，其坐标为(0,0，12)。