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1、课时作业36 专题十二 12.41 物质结构与性质1确定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：A固态时能导电，能溶于盐酸B能溶于CS2，不溶于水C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水D固态、液态时均不导电，熔点为3 500 试推断它们的晶体类型：A_；B._；C._；D_。(2)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示，其中TiN中N呈3价)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体KClMgOCaO晶格能/kJmol17153 7913 401则该4种离子晶体的熔点从高到低的顺序是_，其中
2、MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有_个，与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为_，已知氧化镁的密度为3.58 g/cm3，则氧化镁的晶胞边长为_ cm(列出表达式即可)。(3)某离子X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成晶体的结构如图2所示。X的元素符号是_，与同一个N3相连的X有_个。(4)铁有、三种同素异形体(如图3)，则晶胞原子堆积名称为_。若Fe晶胞边长为a，Fe晶胞边长为b，则两种晶体密度比为_。答案：(1)金属晶体分子晶体离子晶体原子晶体(2)TiNMgOCaOKCl12正八面体(3)Cu6(4)体心立方堆积b34a3解析：(2)离子晶体中，离子
3、半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大、熔点越高。由晶胞图可以看出，与中心镁离子距离最近的镁离子有棱边上的12个。氧离子在镁离子的上、下、左、右、前、后位置，所构成的几何结构为正八面体。设氧化镁晶胞的边长为x cm，则x3NA3.58 g/cm3440 gmol1，x。(3)某离子X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，该离子含有28个电子，则X为Cu；采用x、y、z三轴切割的方法知与N3相连的Cu个数是6。(4)晶胞原子堆积名称为体心立方堆积。根据晶胞结构可知，Fe晶胞、Fe晶胞中含有的铁原子分别为1个和4个，所以有：(Fe)，(Fe)，Fe和Fe两种晶体的密度比为b34a3。22017湖
4、北鄂州模拟1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题：(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于_(填“晶体”或“非晶体”)。(2)基态铜原子有_个未成对电子，二价铜离子的电子排布式为_，在CuSO4溶液中滴入过量氨水，形成深蓝色溶液的溶质的化学式为_。(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1 mol (SCN)2分子中含有键的数目为_；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上有硫氰酸(HSCN)和异硫氰酸(HNCS)，其中沸点较高的是_(填化
5、学名称)。(4)ZnS的晶胞结构如图甲所示，在ZnS晶胞中，S2的配位数为_。(5)铜与金形成的金属互化物结构如图乙，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为_(用含“a、NA”的代数式表示)gcm3。答案：(1)晶体(2)11s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)Cu(NH3)4SO4(3)4NA异硫氰酸(4)4(5)解析：(1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故该金属互化物属于晶体。(3)(SCN)2分子的结构式为NCSSCN,1个NC键含有1个键、2个键，所以1 mol (SCN)2分子中含有键的数目为4NA；异硫氰酸
6、(HNCS)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。(5)Cu原子位于晶胞面心，数目为63，Au原子位于晶胞顶点，数目为81，晶胞体积V(a107)3 cm3，则密度 g/cm3 g/cm3。32017湖北襄阳调研图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。回答下列问题(需要用到元素符号或分子式的，请用相应元素的元素符号或分子式做答)：图1(1)a与b对应的元素可形成10电子中性分子X，写出带一个单位正电荷的1个X的等电子体_。将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量，再加入适量乙醇，可析出一种深蓝色晶体，其化学式为_。(2
7、)元素c位于元素周期表的_区，d原子次外层有_对自旋相反的电子，c、d单质的晶体堆积方式类型分别是_、_。A简单立方堆积 B体心立方堆积C六方最密堆积 D面心立方最密堆积(3)d的一种氯化物为白色立方结晶，熔点430 ，沸点1 490 ，其熔融态导电性差，晶胞结构如图2。该氯化物固体属于_晶体，其中氯原子的配位数为_。图2(4)e元素与氧可形成如图3中A所示的正四面体离子eO，其中e在正四面体的体心，eO四面体通过共用顶角氧离子可形成B，则B的化学式为_。图3(5)单质a、f对应的元素以11的原子个数比形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为39)中含_个键和_个键，其中f原子的杂化轨道类型为
8、_。答案：(1)H3OCu(NH3)4SO4H2O(2)s9BD(3)分子4(4)Si3O(5)121sp2杂化解析：根据c、d均是热和电的良导体，且d的熔点高于c，确定c是Na，d是Cu。根据熔点高低可判断a是H2，b是N2，e是Si，f是金刚石。(1)a与b对应的元素为H与N，形成的10电子中心分子X是NH3，与NH3互为等电子体的带一个单位正电荷的是H3O。NH3与Cu2可形成配位键，故深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O。(2)Na位于第三周期A族，位于s区，Cu原子的M层有9个轨道，均充满电子，故有9对自旋相反的电子，钠单质采用体心立方堆积，铜单质采用面心立方最密堆积。(3)根据
9、这种氯化物熔沸点较低，熔融态导电性差确定其应为分子晶体，其中与氯原子相连的Cu原子有4个，故配位数为4。(4)B中含有3个Si原子和9个O原子，根据化合价可判断其化学式为Si3O。(5)该分子的式量39278，则化学式为C6H6，分子中含有6个CC 键和6个CH 键，形成一个大键，C原子采用sp2杂化。4某钙钛型复合氧化物(如图)，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时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化(巨磁电阻效应)。(1)用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式_。在图中，与A原子配位的氧原子数目为_。(2)基态C
10、r原子的核外电子排布式为_，其中电子的运动状态有_种。(3)某些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N2和O2，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为_。(4)下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径碳酸盐CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/9001 1721 360阳离子半径/pm99112135请解释碳酸钙热分解温度最低的原因：_。(5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属钙的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为558 pm。又知钙的密度为1.54 gcm3，则1 cm3钙晶体中含有_个晶胞，阿伏加德罗常数为_(列式计算)。答案：(1)ABO312(2)
11、1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)24(3)32(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低(5)5.7610216.01023 mol1解析：(1)由图知，晶胞中含A为81，B为1，O为63，则化学式为ABO3；由结构知1个A周围等距离O为12个。(2)Cr电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；有24个电子，有24种运动状态。(3)N：1s22s22p3，O：1s22s22p4，未成对电子数比为32。(4)由于Ca2半径小，CaO中晶格能大，较稳定，容易生成，则CaCO3容易分解。(5)1个晶胞有4个Ca，则1个晶胞质量为40 g，则1 cm3晶体中有个晶胞，又由1个晶胞体积为(5581010)3cm3，则1 cm3钙晶体中有个晶胞，即为5.761021个，则5.761021，5.761021，NA6.01023 mol1。6
