高中化学奥林匹克竞赛辅导
晶体结构
【学习要求】
晶胞中原子数或分子数的计算及化学式的关系（均摊法）。分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型，如NaCl 、CsCl 、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF 2)、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。点阵的基本概念。
一、晶胞中粒子数目的计算——均摊法
基本思路：晶胞任意位置上的一个微粒如果被n 个晶胞所共有，则每个晶胞对这个微粒分得的份
额就是1n
。 （1）立方体晶胞中不同位置的粒子数的计算：
a.微粒位于立方体顶点，该微粒为8个晶胞所共有，则1/8微粒属于该晶胞；
b.微粒位于立方体棱上，该微粒为4个晶胞所共有，则1/4微粒属于该晶胞；
c.微粒位于立方体面上，该微粒为2个晶胞所共有，则1/2微粒属于该晶胞；
d.微粒位于立方体内部，该微粒为1个晶胞所共有，则整个微粒属于该晶胞；
如NaCl 的晶胞结构如下：
则由均摊法计算，一个NaCl 晶胞中含4个Na ＋，4个Cl －。
（2）非立方体晶胞中不同位置的粒子数的计算，如三棱柱：
晶体结构
离子的电子组态在一定程度上也会影响它的晶体结构，这三个性质综合起来还会决定离子键的共价性成分，后者过分强烈时，将使离子晶体转变为原子晶体，其间存在离子晶体到原子晶体的过渡型。
+－
堆积方式 简单立方堆积
体心立方堆积
面心立方最密堆积
六方最密堆积
四、原子晶体
1.金刚石、晶体硅的结构：
金刚石的晶体结构如下图所示，
每个碳原子以sp3杂化与相邻的4个碳原子形成4个共价键，把晶体内所有的C原子连结成一个整体，形成空间网状结构，这种结构使金刚石具有很大的硬度和熔沸点。由金刚石晶胞得，在一个金刚石晶胞中，含有8个C原子。
晶体硅具有金刚石型的结构。只需将金刚石中的C原子换成Si原子即得到硅的结构。
常见的原子晶体有：金刚石(C)、晶体硅(Si)、SiO2、SiC、Si3N4、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)、氮化硼(BN)等。
2.SiO2的结构:
在每个Si—Si键中插入1个O原子，即得到SiO2的晶体结构，如下图所示，每个Si原子与4个氧原子形成1个Si—O四面体，Si原子配位数为4，O原子配位数为2.
五、分子晶体
1.H2O的结构：
水凝结变成冰，冰晶体中，H2O分子之间存在范德华力和氢键，其晶体结构如下图所示：2.CO2的结构：
CO2晶体俗称干冰，CO2分子之间通过范德华力结合，其晶胞如下图所示：
注意：在干冰晶体结构中，每个CO2分子周围与之最近且等距离CO2分子的个数有12个。
六、混合型晶体
混合型晶体又称过渡型晶体，石墨是典型的混合型晶体。晶体的微粒之间存在两种或两种以上的作用力，这样的晶体就是混合型晶体。
石墨是层状结构，C原子采用sp2杂化轨道，每个C原子与相邻的三个C原子以σ键相连结。每个C原子周围形成三个σ键，键角120°。每个C原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子。这些2p轨道都垂直于sp2杂化轨道的平面，因此互相平行，形成了大π键。大π键中的电子沿层面方向的活动能力很强，与金属中的自由电子相似，所以石墨具有金属光泽，并具有良好的导电性和导热性。石墨的层状结构由C原子直接相连，可看作原子晶体。
石墨的层与层之间距离较远，以范德华力结合，吸引力较弱，所以层与层间可以相对滑移，石墨可作润滑剂。石墨晶体中既有共价键，又有类似金属键那样的非定域大π键及层与层之间的分子间作用力，所以是一种典型的混合型晶体。石墨熔化或汽化时，需要破坏这些作用力，因此石墨具有很高的熔沸点（比金刚石高）。石墨的层与层之间由范德华力构成，可看作是分子晶体。故石墨可看作是原子晶体与分子晶体的混合晶体。
七、晶胞空间利用率的计算
晶胞的空间利用率就是晶胞上占有的金属原子的体积与晶胞体积之比。晶体空间利用率的计算晶体中原子空间利用率的计算，实质是考查同学们的空间想象能力和几何计算能力。此类题目要运用数形结合的分析方法，一般要先画出晶体的侧面图，再用勾股定理计算，步骤如下
（1）确定每个晶胞中含有的原子个数。
（2）根据晶体的侧面图找出原子半径r与晶胞边长a的关系。
（3）计算：晶胞的空间利用率=V原子/V晶胞=晶胞中含有的原子的体积/晶胞体积。
下面就金属晶体的四种堆积方式计算晶胞的空间利用率。
1.简单立方堆积：
在简单立方堆积的晶胞中，晶胞边长a等于金属原子半径r的2倍，晶胞的体积V晶胞=(2r)3。晶胞上占有1个金属原子，金属原子的体积V原子=4πr3/3。
简单立方堆积晶胞的空间利用率V原子/V晶胞=4πr3/(3×(2r)3)= π/6=52.33%。
2.体心立方堆积：
在体心立方堆积的晶胞中，体对角线上的三个原子相切，体对角线长度等于原子半径的4倍。假定晶胞边长为a，则a2 + 2a2=(4r)2，晶胞体积V晶胞=a3。体心堆积的晶胞上占有的原子个数为2，原子占有的体积为V原子=2×(4πr3/3)。
体心立方堆积晶胞的空间利用率等于V原子/V晶胞=2×4πr3/(3×a3)=π/8=67.98%。
3.面心立方最密堆积：
在面心立方最密堆积的晶胞中，面对角线长度是原子半径的4倍。假定晶胞边长为a，
则a2 + a2=(4r)2，晶胞体积V晶胞=a3。面心立方堆积的晶胞上占有的原子数为4，原子占有的体积为V原子=4×(4πr3/3)。
面心立方堆积晶胞的空间利用率等于V原子/V晶胞=4×4πr3/(3×a3)=πr/6=74.02%。
4.六方最密堆积：
六方最密堆积的晶胞不再是立方结构。晶胞上、下两个底面为紧密堆积的四个原子中心连成的菱形，边长a=2r，夹角分别为60°、120°，底面积s=2r×2r×sin60°。晶胞的高h的计算是关键，也是晶胞结构中最难理解的。在晶胞的上、下两层紧密堆积的四个原子中，各有两个凹穴，中间层的原子在上、下两层正对的凹穴中。中间层的原子和上层形成凹穴的三个原子构成一个正四面体；和下层对应的三个原子也构成一个正四面体，这两个正四面体的高之和就是晶胞的高。正四面体的边长为2r，正四面体的高h1=2r/3。晶胞的高为h=2h1=4r/3，晶胞的体积V晶胞=2r×2r×sin60°×4r/3= 8r3 。六方最密堆积的晶胞上占有2个原子，原子的体积V原子=2×(4πr3/3)。六方最密堆积晶胞的空间利用率为V原子/V晶胞=(2×4πr3)/(3×8r3)=πr/6=74.02%。
（2000）4．理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚 MgO单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面 是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶 的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系）。（6分） 【答案】 ； 所有原子都是Mg（3分）所有原子都是O（3分） 注：画更多原子者仍应有正确几何关系；右图给出了三角形与晶胞的关系，不是答案。 （2000）5．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角 和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。 【答案】Ti14C13（2分）说明：凡按晶胞计算原子者得零分。 （2001）第5题（5分）今年3月发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，图5－1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。 5－1 由图5－1可确定硼化镁的化学式为：。 5－2 在图5－l右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。 图5－1硼化镁的晶体结构示意图 第5题（5分）5-1 MgB2（2分）（注：给出最简式才得分）
或 a = b ≠ c，c轴向上（3分） 5-2 （注：任何能准确表达出Mg︰B＝1︰2的晶胞都得满分，但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义，例如晶胞的顶角应完全相同等。） （2001）第10题（5分）最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。回答如下问题： 10－1 以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是：。 10－2 上述阴离子[CB11H6Cl6]－的结构可以跟图10－1的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]－离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。请在图10－1右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。 图10－1 第10题（5分）NH3+HCl = NH4Cl (2分) (注:答其他非质子转移的任何“化合反应”得1分)。（3分）（注：硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论，但上下的C、B分别连接H和Cl，不允许互换。） （2001）第11题（10分）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则： 11－1 第二层离子有个，离中心离子的距离为 d，它们是离子。 11－2 已知在晶体中Na＋离子的半径为116pm，Cl－离子的半径为167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。 11－3 纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。
2010年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十届天原杯）初赛试题 说明：1．本卷分两部分，共32小题。满分为130分，考试时间为90分钟。 2．可能用到的相对原子质量：H-1 C -12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Ca-40 Ba-137 第一部分 (共100分) 一．选择题（本大题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项的字母填在该题后的括号内） 1．我们生活在绚丽多彩的物质世界里，下列色彩是由化学变化呈现出来的是 （ ） A ．雨后的彩虹 B ．夜晚的霓虹灯 C ．节日的礼花 D ．彩色的图画 2下列物质中，属于纯净物的是 ( ) A ．空气 B ．石油 C ．沼气 D ．干冰 3．人们常说“墙内开花墙外香”，这句话的科学本意揭示了 ( ) A ．分子间有间隙 B ．分子的质量和体积都很小 C ．分子总是在不断运动着 D ．分子是保持物质化学性质的最小粒子 4．2009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，旨在控制大气中二氧化碳、甲烷和其他造成“温室效应”的气体的排放，将温室气体的浓度稳定在使气候系统免遭破坏的水平上。控制二氧化碳排放，更需要从人人做起，“低碳生活”有望成为新的时尚流行全球。“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。下列不属于“低碳生活”方式的是 ( ) A ．多用电邮、QQ 等即时通讯工具，少用传真打印机 B ．乘地铁上下班 C ．将呼吸产生的二氧化碳用石灰水吸收 D ．吃天然食品、穿棉质服装 5．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为： 3CO 2+4Na ===== xR + C （金刚石），则x 、R 为 ( ) A ．1、Na 2CO 3 B ．2、Na 2CO 3 C ．4、Na 2CO 3 D ．2、Na 2O 2 6．下列对相关实验现象的描述正确的是 ( ) A ．把银片浸入硫酸铜溶液一段时间后取出，银片表面覆盖一层红色物质 B ．在稀硫酸中滴加紫色石蕊试液后溶液变红 C ．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 D ．棉纱线灼烧会产生烧焦羽毛味 7．把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的 现象，对甲、乙、丙气体的分析正确的是 ( ) A ．甲、乙、丙气体都易溶于水 B ．乙气体比甲气体更易溶于水 C ．可以采用排水集气方法收集丙气体 D ．不可以用排空气方法收集甲气体 -1- 8．20℃时，NaCl 溶解于水的实验数据如下表。则下列叙述正确的是 ( ) 470℃ 80 MPa
全国初中化学竞赛试题 及答案 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
2008年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第十八届天原杯）复赛试题 题号一二三四总分 得分 试题说明：1.本试卷共8页，满分100分。（附加题供选用） 2.可能用到的相对原子质量： H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Al:27 S:32 Cl: K:39 Ca:40 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间：2小时 一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分， 漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1．2007年10月24日，我国使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥1号”送上月球轨道，其任务之一是探测月球上氦–3（质子数为2，中子数为1的原子）资源。下列氦–3原子的原子结构示意图中正确的是（） 2．第29届奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行。下列措施不符合绿色奥运理念的是（） A．奥运场馆周围的路灯采用太阳能光伏发电技术 B．在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车 C．场馆附近的绿化采用微灌或滴灌智能控制技术 D．将奥运村的生活垃圾全部集中深埋 3．1991年碳纳米管被发现。碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料，管的直径一般为几纳米到几十纳米，管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注。下列有关碳纳米管的说法中正确的是（） A．碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B．碳纳米管的化学性质常温时很稳定 C．碳纳米管导电属于化学变化 D．碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同 4．闪电时空气中有臭氧（O3）生成。下列说法中正确的是（） A．O3和O2混合得到的是纯净物 B．O2比O3稳定 C．等质量的O3和O2含有的氧原子数之比是2︰3 D．O3与O2的相互转化是物理变化 得分评卷 人
高中化学选修三第三章晶体结构与性质 一、晶体常识 1、晶体与非晶体比较 2、获得晶体的三条途径 ①熔融态物质凝固。 ②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 ③溶质从溶液中析出。 3、晶胞 晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。 4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法 某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学常见的晶胞为立方晶胞。 立方晶胞中微粒数的计算方法如下： ①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8 ②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4 ③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2 ④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1 注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。 二、构成物质的四种晶体 1、四种晶体的比较
晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体熔沸点很低很高一般较高，少部分低较高 溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂（Na等 与水反应） 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（除硅） 电和热的良导体 晶体不导电，水溶 液或熔融态导电 延展性无无良好无 物质类别及实例气态氢化物、酸（如 HCl、H2SO4）、大多数 非金属单质（如P4、 Cl2）、非金属氧化物 （如SO2、CO2，SiO2 除外）、绝大多数有机 物（有机盐除外） 一部分非金属单 质（如金刚石、硅、 晶体硼），一部分 非金属化合物（如 SiC、SiO2） 金属单质与合金（Na、 Mg、Al、青铜等） 金属氧化物（如 Na2O），强碱（如 NaOH），绝大部分 盐（如NaCl、CaCO3 等） （1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：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）原子晶体 由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅 （3）离子晶体 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，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。 （4）分子晶体 ①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。 ②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。 ③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，熔、沸点越高。 ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 （5）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。 三、几种典型的晶体模型 晶体晶体结构示意图晶体中粒子分布详解 CsCl 晶体每8个Cs+、8个Cl-各自构成立方体，在每个立方体的中心有一个异种粒子（Cs+或Cl-）。在每个Cs+周围最近的等距离（设为a/2）的Cl-有8个，在每个Cs+周围最近的等距离（必为a）的Cs+有6个（上下左右前后），在每个Cl-周围最近的等距离的Cl-也有6个
2019全国初中化学竞赛(广东省初赛)试题 1、本试卷分两部分，第一部分100分，第二部分30分，满分共130分。考试时间l20分钟。 2、答题前，考生必须将自己所在的学校、班级、姓名、座号写在密封线内。 3、可能用到的相对原子质量：H—l Li—7 C—12 N—14 S—16 K—39 Ca—40 I—l27 Zn—65 Fe一56 S一32 Na一23 Mg—24 第一部分(共100分) 一、选择题(本题l4小题，每小题2分，共28分。每小题有一个选项符合题意) 1．下表为家庭中一些常见物质的pH 物质食醋牙膏食盐水肥皂水火碱液 pH 3 9 7 10 13 有些人昆虫如蜂、蚂蚁等叮咬人时，会向人体射入一种叫蚁酸(具有酸的性质)的物质，使皮肤发红、瘙痒，甚至疼痛，要消除这种症状，可在叮咬处涂上下列物质中的( ) A．牙膏或肥皂水B．食盐水C．火碱液D．食醋 2．氢气是一种绿色能源，科学家们最近研制出利用太阳能产生激光，再用激光分解海水得到氢气的新技术，其中海水分解可以用化学方程式表示为： 激光 2H2O ==== 2H2↑+ O2↑，据此下列说法不正确的是( ) TiO2 A．TiO2在反应中作催化剂B．水分解不产生污染物 C．TiO2在反应中作氧化剂D．该技术可以将太阳能转化为氢能 3．“神舟六号”载人飞船的成功发射与回收，表明我国的载人航天技术已经达到了国际领先水平。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼(用A表示)和过氧化氢(H2O2)，它们混合时的反应方程式为：2H2O2+A=N2+4H2O 则肼(A)的化学式为( ) A.N2H2 B.N2H4 C.NH2 D.N2H4O2 4．某学生用量筒量取液体，量筒摆放平稳，且学生面对刻度，他首先俯视液面读数为79mL，倾倒出部分液体后，又仰视读数为70mL，则该生实际倒出的液体的体积为( ) A．9mL B．大于9mL C．小于9mL D．无法判断 5．液化石油气作为燃料，已进入千家万户，它是含有下列物质的混合物，常温下，它们的沸点如下表所示： 在常温下使用至无气体放出时，钢瓶中常有一些残液，它最有可能是( ) A．乙烷B．己烷C．乙烷、丙烷、丁烷D．，戊烷、己烷 6．我国兰州的近代物理研究所曾经研究制出首批重氧气(18O2)，其价格远远超过黄金。则下列说法正确的是( ) A．重氧气的相对分子质量为32 8．H218O的相对分子质量为20 C．重氧气中氧元素的化合价为-2 C．18O2是一种化合物 7．物质A里只有1 X 1022个分子，在这些分子里共含有2X 1022个原子，那么A物质一定是( ) A．单质B．纯净物C．混合物D．不能断定
初中化学应用知识竞赛初赛样题 考试时间：60分钟，总分：100分； 姓名评分 相对原子质量H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Cu--64 一、精挑细选，每小题有1个或2个正确的答案哦！（每小题2分，共30分） 1、健康的食品关系千家万户，下列有关做法中，合理的是 A．用工业石蜡或滑石粉给瓜子“抛光、美容” B．用“明胶+色素”制作“人造鱼翅” C．用适量的小苏打使面包松软可口D．将过期奶粉掺入合格奶粉继续售卖 2、下列关于环境保护问题的叙述中，错误的是（） A．“绿色化学”是指对环境产生负面影响的化学 B．“白色污染”主要是指白色粉尘等对环境造成的污染 C．“温室气体”主要是指二氧化碳、甲烷等气体 D．“酸雨”是由大气中含硫和和氮的氧化物等导致的 3、元素X 的氢氧化物的化学式为X(OH)m ,元素Y 的钾盐的化学式为KnY，则X与Y 两元素组成化合物的化学式为（） A．XmYn B. YmXn C. XnYm D. YnXm 4、近年来赤潮在我国时有发生，当赤潮发生时，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水体呈红、紫等颜色，并对生物造成危害。下列说法中，不正确的是（） A．赤潮是水体富营养化的结果 B．含磷洗衣粉广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一 C．在封闭的海湾更易发生赤潮D．赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象 5、已知镁在空气中燃烧时,会发生如下两个反应 3Mg+N2=Mg3N22Mg+O2=2MgO 则24g镁在空气中完全燃烧所得产物的质量为( ) A．等于33.3g B．等于40g C．33.3g---40g 之间D．小于33.3g或大于40g 6、原子的核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数为2n2―1.下列有关X的说法不正确的是( ) A、X能形成化学式为X(OH)3的物质B．X可能形成化学式为KXO3的物质 C．X原子的最外层电子数和核电荷数肯定为奇数 D．X能与某些金属元素形成化合物 7、氢气将是一种很有前途的新能源。以水为原料大量制取氢气最理想的途径是 A、由热电站提供电力电解水 B、改进以焦碳和水制水煤气的方法 C、利用太阳能分解水 D、使赤热的铁和水反应生成氢气 8、下列说法中正确的是（）
20XX年全国初中化学素质和实验能力竞赛(第24届天原杯)复试试题可能用到的相对原子质量： H－1、C－12、N－14、O－16、Na－23、Mg－24、Al－27、S－32、Cl－35.5、K－39、Ca－ 40、Fe－56、Cu－64、Zn－65、Ag－108、Ba－137 一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。若有2个答案的错1个不得分，漏选1个扣1分。请将答案填在答题卡相应题号的空格内) 1．网络神曲“化学是你，化学是我”揭示了化学与生活的密切关系。下列有关说法中正确的是（） A．碳酸钠俗名纯碱，也叫苏打，可用于清洗厨房用具的油污 B．84消毒液在日常生活中使用广泛，溶液无色、有漂白作用，它的有效成分为Ca(ClO)2 C．青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是铝合金 D．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水会形成胶体，因此可用于自来水的消毒杀菌 2．科学家最近在-100℃的低温下合成了一种化合物X，此分子的模型如图所示，其中每个 代表一个碳原子，每个代表一个氢原子，下列说法中正确的是：（） A. 该分子的分子式C5H4 B. 该分子中碳元素的质量分数为93.75% C. 该分子中的氢原子与碳原子的原子个数比为5：4 D.等质量的该物质与甲烷相比，燃烧时消耗的氧气更多 3．下列做法不会使人中毒的是（） A．用工业酒精配制白酒饮用B．将燃气热水器安装在浴室内 C．向蔬菜大棚内通入适量的CO2D．用胆矾对饮用水进行消毒 4. 海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压， 水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其他各种离子不能 通过淡化膜，从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化分析正确的 是（） A．溶质质量增加B．溶剂质量减少 C．溶液质量不变D．溶质质量分数减少 5．已知①钠、镁、铝等活泼金属能与乙醇反应，生成乙醇的金属化合物和氢气；②二氧化碳不支持燃烧是相对的，有些金属如镁能在二氧化碳中燃烧生成金属氧化物和单质碳, 则在下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是（）
晶体结构综合例题 一．有一立方晶系的离子晶体，其结构如右图所示，试回答： 1．晶体所属的点阵形式及结构基元； 2．已知＝169，＝181，试问此两种离于联合组成了何种型式 的密堆积； 3．2+处在何种空隙里？ 4．指出各离子的配位情况？ 解：1. 立方P，3 ; 2. A1型（立方面心）堆积, ＋，－离子半径大致相近; 3. 八面体空隙中; 4. 2＋周围－配位数6，＋配位数8；－周围2＋配位数2，＋配位数4；＋周围－配位数12，2＋配位数8。 二．黄铜矿是最重要的铜矿，全世界的2/3的铜是由它提炼 的。 1．右图为黄铜矿的晶胞。计算晶胞中各种原子的数目,写出 黄铜矿的化学式; 2．在高温下，黄铜矿晶体中的金属离子可以发生迁移。若铁 原子与铜原子发生完全无序的置换，可将它们视作等同的金属离 子，请说出它的晶胞。 3．在无序的高温型结构中，硫原子作什么类型的堆积？ 金属原子占据什么类型的空隙？该空隙被金属原子占据的分数是 多少？ 4．计算黄铜矿晶体的密度; （晶胞参数：52.4，103.0；相对 原子量：63.5 55.84 S 32.06）。 解：1. 各种原子的数目, , S: 4, 4, 8; 黄铜矿的化学式2 ; 2.它的晶胞与晶胞相同；但金属离子随机性为50%; （如图）； 3.硫原子作A1型（立方F）堆积; 金属原子占据四面体空 隙; 该空隙被金属原子占据的分数1/2; 4.容易计算黄铜矿晶体的密度4.313 . 1/21/2 S
三．冰晶石（36）用作电解法炼铝的助熔剂。冰晶石晶胞是以大阴离子（63－ ）构成的面 心立方晶格，＋ 可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度为2.953，—F 键长181 ，相对原子质量： 23.0； 27.0；F 19.0。 1．指出63－ 配离子中心离子的杂化轨道类型、配离子空间构型和所属分子点群。 2．指出36的点阵形式；阴离子作何种形式的堆积，阳离子占据何种空隙及占有率；写出它们的分数坐标。 3．计算冰晶石晶体的晶胞参数。 4. 计算＋ 的半径。 解：1. 63－ 配离子中心离子的杂化轨道类型为 3d 2杂化; 配离子空间构型为正八面体； 所属分子点群为 。 2. 36的点阵形式为立方F ；阴离子作A 1型堆积，阳离子占据100%八面体空及 100%四面体空隙；它们的分数坐标为 63－： （0，0，0） （1/2，1/2，0） （1/2，0，1/2） （0，1/2，1/2）（1分）； : （1/4，1/4，1/4） （1/4，1/4，3/4） （1/4，3/4，1/4） （1/4，3/4，3/4） （3/4，1/4，1/4） （3/4，1/4，3/4） （3/4，3/4，1/4） （3/4，3/4，3/4） （1/2，1/2，1/2） （0，0，1/2） （0，1/2，0） （1/2，0，0）. 3．晶胞内含4个[36]单元，36摩尔质量为210。设晶胞边长为a ，则95.21 1002.642103 23=???a 780 4. 181, 按四面体空隙计算 pm R a 1564 3 =--；按八面体空隙计算为209（舍去）； 真实值为157. 四．合金可看作由下图所示的a 、b 两种原子层交替堆积排列而成：a 是由和共同组成的层，层中－之间由实线相连；b 是完全由原子组成的层，－之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。c 是由a 和b 两种原子层交替堆积成的晶体结构图。在这结构中：同一层的－为294；相邻两层的－为327。 1．确定该合金的化学式； 2．有几个原子配位（周围的原子数，不一定要等距最近）; 的配位情况如何，列式计算的平均配位数； 3．该晶体属何种晶系；写出各原子的分数坐标；计算晶胞参数。 4．计算该合金的密度（ 40.1 63.5） 5．计算、原子半径。
初中化学竞赛辅导 第一部分基本概念和基本原理 （一）物质的分类 离子化合物：由阴、阳离子相互作用而构成的化合物叫离子化合物。某些碱性氧化物，如Na2O、K2O，常见的盐类如NaCl、KF，常见的碱，如NaOH等都属于离子化合物。 共价化合物：不同元素的原子间以共用电子对形成分子的化合物是共价化合物。例如氯化氢(HCl)、水(H2O)等。 （二）物质的组成及结构 原子结构与元素性质的关系 (1)质子数决定了元素的种类和原子核外电子数。 (2)质子数与核外电子数是否相等，决定该元素的微粒是原子还是离子。 (3)原子最外电子层电子的数目与元素的化学性质关系密切。 (4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定结构，化学性质较稳定，一般条件下不与其它物质发生化学反应。 (5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个，在化学反应中易失去最外层电子，使次外层成为最外层达到稳定结构。 (6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个，在化学反应中易得到电子，使最外层达到稳定结构。 离子：带电的原子或原子团。 (1)带正电荷的离子叫做阳离子(核电荷数＞核外电子数)；带负电荷的离子叫做阴离子(核电荷数＜核外电子数)。 (2)原子在化学反应中得失电子的数目即阴阳离子所带电荷数。例如钠原子在反应中失去最外层的一个电子成为带一个单位正电荷的阳离子(Na+)，氯原子在反应中得到一个电子使最外层达到8个电子的稳定结构，形成带一个单位负电荷的阴离子(Cl-)。 （三）物质的变化和性质 化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。 置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。 氧化反应:物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。 燃烧：可燃物质与空气里的氧气发生的发光放热的剧烈的化学反应。（燃烧的条件和灭火的措施） 爆炸：可燃物在有限的空间里发生急剧的燃烧。 缓慢氧化：物质进行的缓慢氧化，不象燃烧那样剧烈，但也放出热量。例如呼吸作用，动植物的腐败等。剧烈氧化有燃烧和爆炸。 自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧。 （四）化学用语 原子结构示意图：核内有8个质子。弧线表示电子层，弧线上的 数字表示该层的电子数。 第二部分元素化合物知识（一） 空气的成分：按体积计算空气中的氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体及其它成分约占1%，许多科学家都做过研究空气成分的实验，具有代表性的人物是舍勒、普利斯特里和拉瓦锡。稀有气体的用途很广，根据稀有气体的性质，它被应用于生产和科学研究等方面。空气的污染和防止：煤燃烧产生的烟，(含SO2)、石油化工厂排放的废气、汽车排出车的尾气(含NO2等)形成的烟雾会造成空气的污染，有害燃烧的污染、空气的污染、环境污染及其危害，由于大气中二氧化硫和二氧化氮的含量过高，遇水便形成了酸雨，应采取各种措施控制污染，保护环境，注意大气环境保护，特别要注意防止居室中的空气污染，要保护臭氧层。氧气的物理性质：通常状态下氧气是无色、无味的气体，不易溶解水在标准状况下氧气密度
2019年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十一届天原杯）复赛试题 题号一二三四总分 得分 试题说明：1.本试卷共8页，满分100分。（附加题供选用） 2.可能用到的相对原子质量： H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 3.考试时间：2小时 一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小 得分评卷人 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分， 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 1．联合国决定2019年为“国际化学年”，以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为 宗旨。下列提法不．符合 ．．其宗旨的是（）A．化学是一门创造新物质的科学，是自然科学中创造新物质最多的科学领域 B．普及化学知识，宣传化学贡献，提高公众科学素质 C．让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献，鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣，激发他们创造未来化学的热情 D．推广食用不含任何化学物质的绿色食品 2．关于天然气的下列叙述中不正确 ．．．的是( ) A．天然气和沼气的主要成分都是甲烷 B．液化石油气灶具改为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量 C．天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸 D．与煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中，SO2等污染物较少 3．三甲基一氯硅[(CH3)3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料，遇明火或氧化剂会引起爆炸，在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢，与水接触可产生雾状盐酸。则 下列说法错误 ．．的是（）A．保存三甲基一氯硅时应密封防水 B．扑灭三甲基一氯硅引发的着火，应使用二氧化碳、干粉灭火剂，并用弱碱性水处理C．三甲基一氯硅水溶液pH一定小于7 D．三甲基一氯硅由碳、氢、硅、氯四个原子构成 4．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤： 该方案的主要目的是为了制备（）A．HBr B．CaO C．H2 D. Hg
全国初中学生化学竞赛 初赛试题 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
2010年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十届天原杯）初赛试题 说明：1．本卷分两部分，共32小题。满分为130分，考试时间为90分钟。 2．可能用到的相对原子质量：H-1 C -12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Ca-40 Ba-137 第一部分 (共100分) 一．选择题（本大题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项的字母填在该题后的括号内） 1．我们生活在绚丽多彩的物质世界里，下列色彩是由化学变化呈现出来的是 （ ） A ．雨后的彩虹B ．夜晚的霓虹灯C ．节日的礼花D ．彩色的图画 2下列物质中，属于纯净物的是 ( ) A ．空气 B ．石油 C ．沼气 D ．干冰 3．人们常说“墙内开花墙外香”，这句话的科学本意揭示了 ( ) A ．分子间有间隙B ．分子的质量和体积都很小 C ．分子总是在不断运动着 D ．分子是保持物质化学性质的最小粒子 4．2009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，旨在控制大气中二氧化碳、甲烷和其他造成“温室效应”的气体的排放，将温室气体的浓度稳定在使气候系统免遭破坏的水平上。控制二氧化碳排放，更需要从人人做起，“低碳生活”有望成为新的时尚流行全球。“低碳生活”是指生活作息时所耗 用能量要减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。下列不属于“低碳生活”方式的是 ( ) A ．多用电邮、QQ 等即时通讯工具，少用传真打印机 B ．乘地铁上下班 C ．将呼吸产生的二氧化碳用石灰水吸收 D ．吃天然食品、穿棉质服装 5．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为： 3CO 2+4Na ===== xR + C （金刚石），则x 、R 为 ( ) 470℃ 80 MPa
2017年上海市初中学生化学竞赛（天原杯）预赛试卷与答案 （总分100分时间1小时）得分 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Fe-56 Cu-64 Ag-108 Ba-137 一、单项选择题（每题2分，共40分，每小题只有一个正确答案） 1．2016年度诺贝尔化学奖授予法国的让-皮埃尔-索瓦、美国的詹坶斯-弗雷泽-司徒塔特以及荷兰的伯纳德-费灵格，以表彰他们 A．在“分子机器的设计和合成”方面的贡献 B．发现了细胞自噬的机制 C．对契约理论的贡献 D．发明高亮度蓝色二极管 2．生活中常见的物质呈强酸性的是 A．厕所清洁剂 B．洗发水 C．厨房洗涤剂 D．牛奶 3．刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙中浪里来”描述了某种金属的性质，该金属是A．Au B.Ag C.Pt D.Cu 4.物质的用途错误的是 A．盐酸：制药B.氢氧化钠：改良土壤 C.食盐：制烧碱 D.C硫酸铵：作化肥5．食品包装袋中的“双吸剂”用于防潮和抗氧化，双吸剂中起到抗氧化作用的物质可能是A．铜 B.碳 C.铁 D.硫 6．拉瓦锡用定量的方法研究空气成分时用到的反应物是 A．红磷 B.白磷 C.铜 D.汞 7．常用的溶液中通常存放于棕色试剂瓶的是 A．稀盐酸 B.稀硫酸C.硝酸银溶液 D.石灰水 8．(2017上海天原杯预赛题)将密封良好的饼干从平原带到高原，包装袋会鼓起，这是因为A．饼干的质量变大 B.袋内气体分子个数增多 C.高原地区大气压强较大 D. 袋内气体分子间的间隙变大 9．中药麻黄有止咳平喘的功效,其有效成分是麻黄碱（C10H15NO），唐朝孙思邈的《千金方》中记载有麻黄的用法“……，取茎、去根节、煮十余沸，……”。下列说法错误的是 A．麻黄碱的摩尔质量为165g/mol B.麻黄碱是一种有机化合物 C.麻黄碱能溶解在水中 D.1mol麻黄碱约含有6.02×1023个NO分子10．有关化合价的叙述错误的是 A．化学变化中元素化合价可能发生变化 B.同种元素在不同物质中可能有不同的化合价 C.化合价可以是任何整数 D. 同种元素在同一物质中可能有多种化合价 11．物质之间的转化，经过一步反应不能实现的是 A．CuCl2→KCl B. Cu→Cu(OH)2 C. Fe(OH)3→FeCl3 D. BaCl2→Ba CO3 12．(2017上海天原杯预赛题)加热试管中的物质时，与防止试管炸裂无关的是 A．保持试管外壁干燥B.试管夹夹在试管中上部 C.先均匀加热 D.加热固体时试管口略向下倾斜 13．(2017上海天原杯预赛题)下列说法正确的是 A．石墨含量越高铅笔芯的导电性越好 B.只有电解水的实验才能确定水的组成 C.加热含氧化合物都能得到氧气 D.用放大镜观察蔗糖，可看到蔗糖分子 14．(2017上海天原杯预赛题)为验证质量守恒定律而设计的实验中，不恰当的是
试题说明：1.本试卷共8页，满分100分。（附加题供选用） 2.可能用到的相对原子质量： H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Al:27 S:32 Cl: K:39 Ca:40 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ba:137 3.考试时间：2小时 一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小 题有1个或2个选项符合题意。若有两个答案的错1个不得分， 漏选1个扣1分。请将答案填在下表相应题号的空格内。） 1．2007年10月24日，我国使用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥1号”送上月球轨道，其任务之一是探测月球上氦–3（质子数为2，中子数为1的原子）资源。下列氦–3原子的原子结构示意图中正确的是（） 2．第29届奥林匹克运动会将于2008年8月8日在北京举行。下列措施不符合绿色奥运理念的是（）
A．奥运场馆周围的路灯采用太阳能光伏发电技术 B．在奥运场地使用电动汽车和新型清洁燃料汽车 C．场馆附近的绿化采用微灌或滴灌智能控制技术 D．将奥运村的生活垃圾全部集中深埋 3．1991年碳纳米管被发现。碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料，管的直径一般为几纳米到几十纳米，管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注。下列有关碳纳米管的说法中正确的是（） A．碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B．碳纳米管的化学性质常温时很稳定 C．碳纳米管导电属于化学变化 D．碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同 4．闪电时空气中有臭氧（O 3 ）生成。下列说法中正确的是（） A．O 3和O 2 混合得到的是纯净物 B．O 2比O 3 稳定 C．等质量的O 3和O 2 含有的氧原子数之比是2︰3 D．O 3与O 2 的相互转化是物理变化 5．“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，下图为该反应的 微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确 ．．．的是（）
_ __ _ __ _ __ _ __ _ __ __ －163.64℃ －151.76℃ 4.6 mL/100 mL 水 2NO ＋O 2→2NO 2 _ _ _ _ _ _ _ _ 名 姓 _ _ _ _ _ _ _ 级 班 _ _ _ _ _ 校 学 _ _ _ _ _ _ _ _ ） 县 （ 区 … … … … … … … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … 封 … … … … … … … … … … … … … … 密 … … … … … … … … … … … … … … 2008 年上海市初三化学竞赛（天原杯） 预赛试卷 （总分 100 分 时间一小时） 得分_____________ 相对原子质量： H －1、C －12、N －14、O －16、Na －23、Mg －24、Al －27、S －32、Cl －35.5、K －39、Ca －40、Fe －56、Cu －64、Zn －65、Ag －108、Ba －137、Pb －207。 一、单项选择题（共 70 分；每小题只有1 个正确答案） 1. 吴蕴初（1891—1953）是我国现代化学工业的先驱者。20 世纪 20 年代后，他陆续创办 了一系列“天字号”化工企业，为开拓和振兴民族化工作出了重大贡献。以下由他创办的各 “天字号”企业与其生产的产品不对应的是 （ ） A. 天原厂──氯碱等化工原料 B. 天厨厂──橡胶制品 C. 天盛厂──耐酸陶器 D. 天利厂──氨和硝酸 2. 下列元素符号书写有误的是………………………………………………………（ ） A. TI B. V C. Re D. In 3. 硫酸的酸酐是………………………………………………………………………（ ） A. H 2S B. S C. SO 2 D. SO 3 4. 下列金属中，人类开发利用最晚的是……………………………………………（ ） A. Al B. Fe C. Cu D. Au 5. 下列食物中富含淀粉的是…………………………………………………………（ ） A. 蔬菜 B. 鸡蛋 C. 大米 D. 猪肉 6. 含磷洗衣粉的使用会造成严重的环境污染，含磷洗衣粉的“磷”是指………（ ） A. 白磷 B. 红磷 C. 甲胺磷 D. 三聚磷酸钠 7. 下列物质属于纯净物的是…………………………………………………………（ ） A. 水银 B. 含氮量为 33.5%的硝酸铵样品 C. 盐酸 D. 混有金刚石颗粒的石墨样品 8. 许多物质的名称中含有“水”。“水”通常有三种含义：①表示水这种物质；②表示物 质处于液态；③表示水溶液。下列物质名称中的“水”不属于以上三种含义的是（ ） A. 重水 B. 氨水 C. 水银 D. 水晶 9. 下表列出了 NO 的部分物理性质和化学性质： 物理性质 化学性质 熔点 沸点 密度（20℃） 溶解度（20℃） 1.249 g/L 则实验室收集 NO 气体，可采用的方法是……………………………………………（ ） A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水集气法 D. 既可用向上排空气法，又可用排水集气法
1998-2008年高中化学竞赛（初赛）有关晶体结构的试题及答案解析 2008第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层 型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第3题（10分） 3-1 ··· AcB CbA BaC A ···（5分） 大写字母要体现出Cl-层作立方最密堆积的次序，镁离子与空层的交替排列必须正确，镁离子层与氯离子层之间的相对位置关系（大写字母与小写字母的相对关系）不要求。必须表示出层型结构的完整周期，即至少写出包含 6 个大写字母、3 个小写字母、3个空层的排列。若只写对含 4 个大写字母的排列，如“··· AcB CbA ···”，得2.5 分。 3-2 （3分）
Z 的表达式对，计算过程修约合理，结果正确(Z =3.00—3.02，指出单元数为整数 3)，得 3 分。Z 的表达式对，但结果错，只得 1 分。 3-3 NaCl 型 或 岩盐型（2 分） 2007第1题 (14分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。 （1）画出EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。 C H 2N C H 2H 2C N H 2C CH 2 H 2C COO -COO - -OOC -OOC H H (2分) 答(- OOCCH 2)2NCH 2CH 2N(CH 2COO -)2H H 或CH 2NH(CH 2COO -)22 得2分，质子 必须在氮原子上。 （2） Ca(EDTA)2-溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方程 式（用Pb 2+ 表示铅）。 Pb 2+ + Ca(EDTA)2- = Ca 2+ + Pb (EDTA)2- (1分) （3）能否用EDTA 二钠盐溶液代替Ca(EDTA)2-溶液排铅？为什么？ 不能。若直接用EDTA 二钠盐溶液，EDTA 阴离子不仅和Pb 2+反应, 也和体内的Ca 2+结合造成钙的流失。 (答案和原因各0.5 分，共 1 分) 1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205o C ，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重 旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。 (2分) 硫氧键画成双键或画成S →O ，氮硫键画成N →S ，均不影响得分。结构式1分，正负号1分。答H 3NSO 3、H 3N-SO 3等不得分。正确标出了正负号，如+H 3NSO 3-、+H 3N-SO 3-得1分。其他符合题设条件（有三重轴，有极性）的结构，未正确标出正负极，得1分，正确标出正负极，得2分。 1-3 Na 2[Fe(CN)5(NO)]的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。Na 2[Fe(CN)5(NO)]是鉴定S 2-的 试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 Fe(II) 答II 或+2也可 (2分) [Fe(CN)5(NO)]2-+S 2- = [Fe(CN)5(NOS)]4- 配合物电荷错误不得分 (1分) 1-4 CaSO 4 ? 2H 2O 微溶于水，但在HNO 3 ( 1 mol L -1)、HClO 4 ( 1 mol L -1)中可溶。写出能够 解释CaSO 4在酸中溶解的反应方程式。 CaSO 4 + H + = Ca 2+ + HSO 4 (1分)
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识知识归纳 一、晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的本质差异： 2．获得晶体的三条途径 （1）______物质凝固； （2）______物质冷却不经液态直接凝固（______）； （3）______从溶液中析出。 3．晶体的特点 （1）自范性 ①定义：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现规则的______，这称为晶体的______。非晶体物质没有这个特性。 ②形成条件：晶体______适当。 ③本质原因：晶体中粒子在______里呈现______的______排列。 （2）晶体在不同的方向上表现出不同的物理特质即______。 （3）晶体的______较固定。 （4）区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行______实验。 二、晶胞 1．概念 晶胞是晶体中最小的______。 2．结构 晶胞一般都是______，晶体是由无数晶胞“______”而成。 （1）无隙：相邻晶胞之间无任何______。 （2）并置：所有晶胞都是______排列的，取向______。 （3）所有晶胞的______及内部的原子______及几何排列是完全相同的。
【答案】一、1．有周期性没有相对无序 2．（1）熔融态（2）气态凝华（3）溶质 3．（1）多面体外形性质自范性生长的速率三维空间周期性有序 （2）各向异性（3）熔点（4）X－射线衍射 二、1．结构重复单元 2．平行六面体无隙并置（1）间隙（2）平行相同（3）形状种类 知识重点 与晶体有关的计算 晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时，一要掌握晶体“均摊法”的原理，二要有扎实的立体几何知识，三要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。 1．“均摊法”原理 晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n 。 非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共 有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点（1个碳原子）对六边形的贡献为1 3 ，那么一个六 边形实际有6×1 3 =2个碳原子。又如，在六棱柱晶胞（如下图所示的MgB2晶胞）中，顶点上的原子为6个 晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×1 6 +2×