复习题特级教师教学实录

晶体结构与性质

1．(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________。SiC晶体和晶体Si的熔、沸点高低顺序是________。

(2)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_____________________。

(3)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成上述π键，而Si、O原子间不能形成上述π键：_____________________，

SiO2属于________晶体，CO2属于________晶体，所以熔点CO2________SiO2(填“＜”“＝”或“＞”)。

(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅、MgO、CO2、Mg六种晶体的构成微粒分别是____________________，熔化时克服的微粒间的作用力分别是__________。

2．(1)①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________。

②继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点Si60>N60>C60，而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60，其原因是__________________________。

(2)铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8 pm，列式计算晶体铜的密度__________________________________________________________。

(3)A是周期表中电负性最大的元素，A与钙可组成离子化合物，其晶胞结构如图所示，该化合物的电子式是__________________。已知该化合物晶胞1/8的体积为2.0×10－23

cm3，求该离子化合物的密度，请列式并计算(结果保留一位小数)：__________________________________。

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3．(1)三聚氰胺()中六元环结构与苯环类似，它与硝基苯的相对分子质量之差为3，三聚氰胺的熔点为354 ℃，硝基苯的熔点是5.7 ℃。

①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子杂化轨道类型分别为________。

②导致三聚氰胺与硝基苯熔点相差很大的根本原因是__________。

(2)一定条件下，碳、氮两种元素可形成一种化合物，该化合物可作耐磨材料，其熔点________(填“高于”、“低于”或“无法判断”)金刚石的熔点。

(3)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化学式为________，若该晶胞的参数为d

nm，则该合金的密度为______________(不必化简，用NA表示阿伏加德罗常数)。

4．现有几组物质的熔点(℃)数据：

A组

金刚石：3 550 ℃

硅晶体：1 410 ℃

硼晶体：2 300 ℃

二氧化硅：1 723 ℃

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的作用力是________。

(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。

①有金属光泽

②导电性

③导热性

④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)。

①硬度小

②水溶液能导电

③固体能导电

④熔融状态能导电

(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为

___________________________________________ 5．现有aX、bY、cZ、dW、eM、gN六种短周期非金属元素，a＋b＝c，a＋c＝d，a＋d＝e，d＋e＝g，Z、M、N的单质均有两种或多种同素异形体，请回答下列问题：

B组

Li：181 ℃

C组

HF：－83 ℃

D组

NaCl：801 ℃

Na：98 ℃

HCl：－115 ℃

KCl：776 ℃

K：64 ℃

Rb：39 ℃

HBr：－89 ℃

RbCl：718 ℃

HI：－51 ℃

CsCl：645 ℃

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Ⅰ.(1)N元素位于元素周期表的________区，价层电子排布式为________。

(2)Z、W、M元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(3)Z2X4、W2X4两种化合物的沸点高低关系为________(用化学式表示)。

Ⅱ.YN是一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，如图为其晶体结构单元，它可由Y的三溴化物和N的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。

(1)Y的三溴化物中Y原子的杂化方式为________，N的三溴化物分子的立体构型为________。

(2)写出合成YN的化学方程式________________________。

(3)已知晶体中Y与N原子的最近距离为a

pm，则该晶体的密度的表达式为________________ g·cm－3(不需化简)。

6．(1)PrO2的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr原子位于面心和顶点，则PrO2的晶胞中有________个氧原子。Ce(铈)单质为面心立方晶体，其晶胞参数为a＝516 pm，晶胞中Ce原子的配位数为________，列式表示Ce单质的密度________g·cm－3(列式即可)。

(2)已知C的原子核外电子排布为[Ar]3d104sx，有＋1、＋2两种常见化合价。

C晶体的堆积方式如图所示，设C原子半径为r

cm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶胞中C原子的配位数为________，C晶体的密度为________g·cm－3(要求写表达式，可以不化简)。

(3)①FeO晶胞结构如图甲所示，FeO晶体中Fe2＋配位数为________。

②铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图乙)，则δ晶胞原子堆积名称为________。若α­Fe晶胞边长为a，γ­Fe晶胞边长为b，则两种晶体密度比为________。

图甲

图乙

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[答案]

(1)sp3

共价键

SiC＞Si(2)Mg

Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大

(3)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键

原子

分子

＜

(4)原子、原子、原子、阴阳离子、分子、金属阳离子与自由电子

共价键、共价键、共价键、离子键、分子间作用力、金属键

[答案]

(1)①3∶1

②结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60>N60>C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量大小顺序为N60>C60>Si60

4×64(2)cm－3)

(3)

－103＝9.0(g·NA×22×127.8×10119＋2×40 g·mol－12.0×10－23

cm×6.02×10 mol323－1＝3.2 g·cm－3

[答案]

(1)①sp2、sp3

②三聚氰胺分子间能形成氢键，但硝基苯分子间不能形成氢键

(2)高于

(3)Mg2Fe

416

g·cm－3(或其他合理答案) 310d

NA－21[答案]

(1)原子

共价键

(2)①②③④

(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)

(4)②④

(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)

[答案]

Ⅰ.(1)p

3s23p3

(2)N>O>C

(3)N2H4>C2H4

高温Ⅱ.(1)sp2

三角锥形

(2)BBr3＋PBr3＋3H2=====BP＋6HBr (3)4×42

4NA×a×10－10334×14064×4

(2)12

(3)①6

6.02×1023×516×10－103NA·22r3[答案]

(1)8

12

②体心立方密堆积

b3∶4a3

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