人教版選修3第3章第1節(jié)晶體的常識作業(yè).doc

第1節(jié)晶體的常識作業(yè)1、如圖所示，在較高溫度時，鉀、氧兩元素形成的一種晶體結構與nacl晶體結構相似，則該化合物的化學式為 ()ako2 bk2o2 ck2o3 dk2o2、某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中a、b、c三種粒子數之比是（）a.394 b.142 c.294 d.3843、科學家把c60和k摻雜在一起制造出的化合物具有超導性能，其晶胞如圖所示。該化合物中的k原子和c60分子的個數比為（）a.1:3 b.3:1 c.3:2 d.2:34、某原子晶體的基本結構單元是正二十面體，每個原子與另外五個原子相連，每個面均是正三角形，請分析該晶體的棱數和定點數()a. 60、12 b. 12、30 c. 30、12 d. 10、305、如圖為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸，請問該冰中的每個水分子有幾個氫鍵（）a2 b4 c8 d16、只含鎂、鎳和碳三種元素的新型超導晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為()a. mgcni3 b. mgc2nic. mgcni2 d. mg2cni37、從cscl的晶胞截取部分重復結構如圖。已知cscl晶體密度為 g/cm3，na為阿伏加德羅常數的數值，相鄰的兩個cs的核間距為a cm，則cscl的相對分子質量可以表示為( ) a b cnaa3 d8、氫氣是重要而潔凈的能源，要利用氫氣作能源，必須安全有效地儲存氫氣。有報道稱某種合金材料有較大的儲氫容量，其晶體結構的最小單元如右圖所示。則這種合金的化學式為（ ）alani3 blani4clani5 dlani69、如圖為二維平面晶體示意圖，對a、b晶體示意圖所表示的化學式說法正確的是（）aa為a2x3，b為ax3 ba為ax3，b為ax2ca為ax2，b為ax3 da為ax3，b為a2x310、h、c、n、o、na、fe、cu是常見的七種元素。（1）n、na+、fe3+、cu2+四種微粒基態(tài)的核外電子排布式中未成對電子數最多的是_。（2）根據價層電子對互斥理論判斷下列分子或離子中空間構型是v形的是_（填寫序號）。a. h3o+ b. h2o c. no2+ d. no2-（3）分子(cn)2中鍵與鍵之間的夾角為180，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構，其結構式為_，1個分子中含有_個鍵。（4）o和na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物，其晶胞結構如圖，該離子化合物的化學式為_。已知該晶胞的密度為g/cm3，阿伏加德羅常數為na，求晶胞邊長a=_cm。（用含、na的代數式表示）11、晶體硅是制備太陽能電池板的主要原料，電池板中還含有硼、氮、鈦、鉆、鈣等多種化學物質。請回答下列問題：（1）第二周期元素的電負性按由小到大的順序排列，b元素排在第_位。（2）硅酸根有多種結構形式，一種無限長鏈狀結構如圖1所示，其化學式為_，si原子的雜化類型為_。（3）n元素位于元素周期表_區(qū)；基態(tài)n原子中，核外電子占據最高能級的電子云有_個伸展方向。（4）co(nh3)63+的幾何構型為正八面體形，co在中心。co(nh3)63+中，1個co提供_個空軌道。若將co(nh3)63+中的兩個nh3分子換成兩個cl-，可以形成_種不同的結構形式。（5）種由ca、ti、o三種元素形成的晶體的立方晶胞結構如圖2所示。與ti緊鄰的ca有_個。若ca與o之間的最短距離為 pm，阿伏加德羅常數的值為na，則晶體的密度=_gcm-3(用含、na的代數式表示)。12、(1) 過渡金屬元素鐵能形成多種配合物，如：fe(cn)64-、fe(scn)63等。fe3的核外電子排布式為_，從原子結構的角度解釋fe3比fe2穩(wěn)定的理由是_。(2) n的基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有_個方向，原子軌道呈_形。(3) (nh4)2so4陰離子的立體構型是_，nh4+中心原子的雜化類型是_。(4) fe 有、三種同素異形體，其晶胞結構如下圖所示: 、兩種晶體晶胞中鐵原子的配位數之比為_。 1個晶體晶胞中所含有的鐵原子數為_。 若fe原子半徑為rpm，na表示阿伏加德羅常數的值，則-fe單質的密度為_g/cm3(列出算式即可)。13、光解水的催化材料可用硝酸鎳、硫脲和銳鈦礦為原料，采用醇熱法制得。（1）ni2+基態(tài)核外電子排布式為_。（2）與no3-互為等電子體的一種分子的化學式為_ 。（3）硫脲（）中c原子軌道的雜化類型為_ ；1 mol硫脲中含有鍵的數目為_mol。（4）鈦的一種氟化物晶胞結構如右圖所示，其化學式為_。（5）甘油（丙三醇）具有保持水分的功效，其主要原因是_。14、（1）氫鍵作用常表示為“ahb”，其中a、b為電負性很強的一類原子，用氫鍵的表示方法寫出hf溶液中存在的所有氫鍵_。（2）已知某配合物中有如下結構，則n原子的雜化方式為_，在結構式上用“”標出配位鍵。（3）al和n組成的晶胞結構如下圖一所示(“o”表示al原子)：則其化學式為_，al原子的配位數是_；一個n原子周圍距離最近且等距的n原子有_個。 15、如圖表示一些晶體中的某些結構，請回答下列問題：（1）代表金剛石的是（填字母編號，下同）_，其中每個碳原子與_個碳原子最近且距離相等（2）代表石墨的是_，每個正六邊形占有的碳原子數平均為_個（3）代表nacl的是_，每個na+周圍與它最近且距離相等的na+有_個（4）代表cscl的是_，每個cs+與_個cl緊鄰（5）代表干冰的是_，每個co2分子與_個co2分子緊鄰（6）已知石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短，則上述五種物質熔點由高到低的排列順序為_（用字母編號回答）參考答案1、【答案】a【解析】考查晶胞化學式計算。較高溫度時，鉀、氧兩元素形成的一種晶體結構與nacl晶體結構相似，則根據晶胞結構可知黑球表示k，白球表示o，k的個數81/861/24，o的個數241/428，則化學式為ko2，答案選a。2、【答案】b【解析】解：由圖可知該晶體部分結構單元的上下兩面為正三角形，因此處于頂點的粒子為12個該結構單元共用，故a的數目為61/12=1/2；處于水平棱上的粒子為4個結構單元共用，處于垂直棱上的粒子為6個結構單元共用，故該結構單元中包含b粒子的數目為61/4+31/6=2，由此可見a、b、c三種粒子數之比為1/221=142。3、【答案】b【解析】解：本題考查晶體的計算。根據晶胞結構可知，一個晶胞中含有c60的個數為：812，k的個數為：266，所以k原子與c60分子的個數之比為3:1，故該題選b。4、【答案】c【解析】解:在這個正二十面體中，12個b之間的b-b鍵有：12 5 = 60，但每個b-b鍵由2個b共有，所以：60 /2 = 30；晶體硼的基本結構單元是由二十個等邊三角形和一定數目的頂角組成的正二十面體，每個頂角均有一個硼原子。20個等邊三角形理論上講有20*3 = 60個b，而實際每個b由5個三角形共頂點，所以：60* 1 / 5 = 12；故選c。5、【答案】a【解析】解：本題考查含有氫鍵的物質由圖可知，中心水分子與周圍四個水分子形成四個氫鍵，每個氫鍵為兩個水分子共有，平均到每個水分子含有氫鍵個數=4=2，故選a6、【答案】a【解析】解:根據均攤原則，鎂原子數 ，鎳原子數 ，碳原子是是1，故a正確。7、【答案】c【解析】解：cs位于頂點，其個數為81/8=1，cl位于體心，晶胞的質量為m/nag，晶胞的體積為a3cm3，根據密度的定義，=g/cm3，即m= naa3 ，故選項c正確。8、【答案】c【解析】解：在晶體結構單元中鎳原子分布在上底面和下底面上，另外在六個側面的面心上以及在六棱柱體內也有六個鎳原子，所以鎳原子的個數為：12 +6 +6=15，鑭原子分布在六棱柱的十二個頂點上，以及上下底面的面心上，所以鑭原子的個數為：12 +2=3，所以化學式為lani5，故選c。9、【答案】c【解析】解：本題考查分子晶體；金屬晶體a圖中每個斜線球周圍有6個白色球，而每個白色球為3個斜線球共有，故斜線球與白色球數目之比=1：6=1：2，a的化學式為ax2；b圖中每個斜線球周圍有6個白色球，而每個白色球為2個斜線球共有，故斜線球與白色球數目之比=1：6=1：3，b的化學式為ax3；故選c10、【答案】(1) fe3+ (2) bd (3) nc-cn ； 4 (4) na2o ； 【解析】解：(1)在n、na+、fe3+、cu2+四種微?；鶓B(tài)的核外電子排布式中，未成對電子數依次是3、0、5、1，所以未成對電子數最多的是fe3+；(2)h3o+中中心原子o的價層電子對數為=4，孤電子對數為1，所以空間構型是三角錐形；h2o中中心原子o的價層電子對數為=4，孤電子對數為2，所以空間構型是v形；no2+中中心原子n的價層電子對數為=2，孤電子對數為0，所以空間構型是直線形；no2-中中心原子n的價層電子對數為=3，孤電子對數為1，所以空間構型是v形，故選bd；(3)分子(cn)2中碳原子按sp雜化，碳碳之間是單鍵，碳氮之間是參鍵，其結構式為nc-cn，碳氮參鍵中有兩個鍵，所以1個分子中含有4個鍵；(4)根據晶胞結構圖，利用均攤法可知，晶胞中含有氧離子個數為8+6=4，含有鈉離子個數為8，所以化學式為na2o，根據可知晶胞體積v=cm3=，所以晶胞邊長=。11、【答案】(1) 3 (2) sio32- 或(sio3)n2n- ； sp3 (3) p ； 3 (4) 6 ； 2 (5) 8 ； 【解析】解:(1)元素的非金屬性越強，元素的電負性數值越大，同一周期，從左到右，元素的非金屬性逐漸增強，電負性數值逐漸增大，第二周期元素的電負性按由小到大的順序排列，b元素排在第3位，故答案為：3；(3)n元素，核外電子排布式為1s22s22p3，位于元素周期表的p區(qū)；基態(tài)原子中能量最高的電子，處于2p能級，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形，故答案為：p；3； (4)1個co離子有6個nh3分子作配體，每個配體提供1對孤對電子，故1個co離子需要提供6個空軌道，故答案為：6；由信息co(nh3)63+的幾何構型為正八面體形，co在中心可以推知，如果兩個nh3分子換成兩個cl-，可以替換鄰位和對位，共有兩種不同的結構形式，故答案為：2；(5)根據均攤法可知，o位于邊上，其數目為：12=3，ca位于體心，其數目為1，ti位于頂點，其數目為8=1，故該礦物的化學式為：catio3，由晶胞結構可知，與1個ca緊鄰的ti有8個，根據二者的數目比為1:1，與1個ti緊鄰的ca也有8個，故答案為：8；根據晶胞結構可知，ca與o之間的最短距離為面對角線的一半，則晶胞棱長為pm=10-10cm，則晶胞的密度=g/cm3=g/cm3，故答案為：。12、【答案】(1) ar3d5 ； fe3的3d軌道為半充滿狀態(tài)，能量低穩(wěn)定(2) 3 ； 啞鈴(或紡錘)(3) 正四面體形 ； sp3 (4) 4:3 ； 4 ； 【解析】解：（1）fe為26號元素，fe3+的核外電子排布式為ar3d5，fe3的3d軌道為半充滿狀態(tài)，能量低穩(wěn)定，故fe3+比fe2+ 穩(wěn)定；（2）因為氮原子的最外層有5個電子，其中2個是成對的，剩下的三個電子占據了三個p軌道，并且垂直分布，這樣能量才能最低，則n的基態(tài)原子電子云在空間有3個方向，原子軌道呈啞鈴或紡錘形；（3）(nh4)2so4 陰離子so42-的中心s原子的價層電子對為：孤對電子數624+20，成鍵電子對數4，sp3雜化，其立體構型是四面體形；nh4+中n原子雜化軌道數為（5+4-1）=4，采取sp3雜化方式；（4）根據晶胞的結構可知，晶胞中以頂點鐵原子為例，與之距離最近的鐵原子是體心上的鐵原子，這樣的原子有8個，所以鐵原子的配位數為8， 晶胞中以頂點鐵原子為例，與之距離最近的鐵原子是與之相連的頂點上的鐵原子，這樣的原子有6個，所以鐵原子的配位數為6，所以、 兩種晶體晶胞中鐵原子的配位數之比為4：3；利用均攤法計算得晶體晶胞中所含有的鐵原子數為8+6=4；由晶胞示意圖可知，-fe單質為體心立方堆積，鐵原子為面心和頂點，則一個晶胞中fe的個數為1+8=2，一個晶胞的質量為，體心結構中，體對角線長為4rpm，晶胞邊長為，晶胞體積為cm3，故密度為。13、【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d8（或ar3d8）(2) so3（或bf3等）(3) sp2 ； 7(4) tif2 (5) 與水分子間形成氫鍵【解析】解：(1)鎳原子核外電子數是28，鎳原子失去最外層2個電子變成基態(tài)ni2+，根據構造原理知，基態(tài)ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8（或ar3d8），故答案為：1s22s22p63s23p63d8（或ar3d8）。(2)等電子體要求原子數要相同，最外層電子(價電子)總數要相同，no3-共4個原子，最外層電子總數為24，按照同主族最外層電子書數相同，符合要求的有so3(或 bf3等）。(3)中碳原子形成三個共價鍵，鍵角為120，形成一個平面三角形結構，故碳為sp2 雜化；一個單鍵為一個鍵，有4個n-h鍵和2個c-n鍵，一個雙鍵中含一個鍵，所以共有7個鍵。(4)一個晶胞中ti原子個數為81/8+61/2=4，f原子個數為8，兩者原子個數比為12，化學式為tif2 (5)丙三醇分子的-oh上的o原子電負性大，能與水分子中的h原子形成氫鍵，同樣水分子中的o原子也能與丙三醇oh上的h形成氫鍵，且丙三醇含有較多的-oh ，氫鍵作用力較大，導致丙三醇能與水互溶，具有較好的保持水分的功效，答案為：與水分子間可形成氫鍵。14、【答案】(1) f-hf f-ho o-hf o-ho(2) sp3 sp ； (3) aln ； 4 ；12個【解析】解：（1）氫鍵作用常表示為“ahb”，其中a、b為電負性很強的一類原子，用氫鍵的表示方法寫出hf溶液中存在的所有氫鍵：f-hf、f-ho 、o-hf、o-ho；（2）根據結構圖可看出n原子既有單鍵還有雙鍵，所以既有sp2雜化，還有sp3雜化。n原子最外層有孤對電子，而亞鐵離子有容納電子的空軌道，所以可形成配位鍵；（3）由晶胞結構可知，晶胞中n離子處于晶胞內部，晶胞中含有4個n離子，al離子處于頂點與面心，晶胞中al離子數目為8+6=4，故該化合物化學式為aln，aln晶體與金剛石類似