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第一节晶体的常识1．认识晶体和非晶体的本质差异，知道晶体的特征和性质。
2．了解获得晶体的途径。
3．知道晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。
(重难点)[基础·初探]1．晶体与非晶体的本质差异2.(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．晶体的特点(1)自范性：①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②形成条件：晶体生长的速率适当。
③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。
(2)各向异性：许多物理性质常常会表现出各向异性。
(3)晶体有固定的熔点。
(4)外形和内部质点排列的高度有序性。
[探究·升华][思考探究]如图是某固体的微观结构示意图问题思考：(1)区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是什么？试根据示意图判断固体Ⅰ、Ⅱ的类型。
【提示】最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验。
根据结构图可知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排列，为晶体；Ⅱ中微粒排列不规则为非晶体。
(2)将固体Ⅰ、Ⅱ分别加热至熔化，各有什么现象发生？该现象能说明晶体、非晶体的哪种性质？【提示】加热晶体Ⅰ，温度达到熔点时晶体Ⅰ开始熔化，在全部熔化以前，继续加热，温度基本保持不变，完全熔化后，温度才开始升高，所以晶体有固定的熔点。
加热非晶体Ⅱ时，温度升高到某一程度后非晶体Ⅱ开始软化，流动性增强，最后变为液体。
从软化到完全熔化，中间经过较大的温度范围，所以非晶体无固定的熔点。
[认知升华]1．晶体与非晶体的区别题组1晶体与非晶体1．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是( )A．白磷、蓝矾B．陶瓷、塑料D．食盐、蔗糖C．碘、橡胶【解析】A中白磷和蓝矾都是晶体；B中二者均为非晶体；C中碘为晶体，橡胶为非晶体；D中二者均为晶体。
【答案】C2．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )A．具有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性C．晶体研碎后即变为非晶体D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体【解析】晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶体，因此，A、D项错误。
第10讲3-3-1晶体的常识题一：下列关于晶体的说法正确的是()A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体B．熔融态的二氧化硅冷却凝固可得到玛瑙或水晶C．晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成D．晶体的基本结构单元(晶胞)全部是平行六面体题二：关于晶体的下列说法正确的是（）A. 可以通过蒸发溶剂或改变温度来获得晶体B. 离子晶体中一定含金属阳离子C. 在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构D. 只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体题三：某晶体的部分结构为正三棱柱(如下右图所示)，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为() A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4题四：硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。
如图所示是该化合物的晶体结构单元，则该晶胞中Mg的个数为_____，B的个数为_____。
A．14 6 B.．3 6 C．6 6 D．2 6题五：如上中图为NaCl的晶体的最小重复单元。
(1)在该物质的晶体中，每个Na+ 周围与它最接近的且距离相等的Na+原子共有几个？每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Cl- 共有几个？(2)该晶体最小重复单元中，Na+、Cl- 的个数各是多少？题六：元素X的某价态离子X n+ 中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_________________________________________。
(2)该晶体中X n+ 中n＝____________________________________________。
(3)X元素的原子序数是______________________________________________。
(4)晶体中每个N3－被________个等距离的X n+包围。
题七：已知金晶体是面心立方晶格（如上右图所示）。
《晶体的常识》一、选择题(本题包括14小题，每小题4分，共56分)1．普通玻璃和水晶的根本区别在于()水晶工艺品玻璃灯饰A．外形不一样B．普通玻璃的基本构成微粒无规则排列，水晶的基本构成微粒按一定规律做周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换解析：普通玻璃为非晶体，水晶为晶体，它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列，即晶体具有自范性。
两种物质在性质上的差异正是其内部结构不同的体现。
答案：B2．下列不属于晶体的特点的是( )A．一定有规则的几何外形B．一定有各向异性C．一定有固定的熔点D．一定是无色透明的固体解析：晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫色的碘晶体和蓝色的硫酸铜晶体等答案：D3．下列途径不能得到晶体的是( )A．熔融态SiO2快速冷却B．熔融态SiO2热液缓慢冷却C．FeCl3蒸气冷凝D．CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却解析：晶体呈现自范性是需要一定条件的，即晶体生长的速率要适当。
熔融态物质快速冷却时不能得到晶体，如熔融态SiO2快速冷却得到看不到晶体外形的玛瑙，热液缓慢冷却则形成水晶。
FeCl3、AlCl3等固体均易升华，其蒸气凝华则得到晶体。
D项析出胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
答案：A4.2015·南昌高二检测水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。
玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正确的( )A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水能使X射线产生衍射解析：玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。
第一节晶体的常识（练案）1.下列关于非晶体的叙述错误的是()A.是物质的一种聚集状态B.内部微粒的排列是无序的C.非晶体材料的所有性能都优于晶体材料D.非晶体没有固定的熔、沸点2.晶体与非晶体的本质区别是()A.晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形B.晶体内部粒子有序排列，而非晶体内部粒子无序排列C.晶体有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点D.晶体的硬度大，而非晶体的硬度小3.右图中是两种不同的物质的熔化曲线，下列说法中正确的是()①a是晶体②b是晶体③a是非晶体④b是非晶体A.①②B.①④C.②③D.③④4.将一块缺角的胆矾晶体置于饱和的硫酸铜溶液中，一段时间后(浓度不变)，发现缺角晶体变完整了。
若溶剂不挥发，则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是()A.晶体的质量变小，溶液的质量变大B.晶体的质量变大，溶液的质量变小C.晶体和溶液的质量都不变D.无法确定5.晶体具有各向异性。
如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率是与层平行的方向上的导电率的1104。
晶体的各向异性主要表现在() ①硬度②导热性③导电性④光学性质A.只有①③B.只有②④C.只有①②③D.①②③④6.有关晶胞的叙述正确的是() ①晶胞是晶体结构中的基本结构单元②根据晶体的不同，晶胞可以是多种形状③习惯采用的晶胞是平行六面体④晶胞都是正八面体A.①③B.②④C.①④D.②③7.某离子化合物的晶胞为如图所示的立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。
阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是()A.1∶8B.1∶4C.1∶2D.1∶18.某晶体的一部分如图所示。
这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶49.冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶体结构单元如图所示(●位于大立方体的顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心)。
第一节 晶体的常识教材分析：本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习，对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点，进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
[学习目标][知识梳理]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3.自范性 微观结构 晶体非晶体4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法：晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体，其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。
解答这类习题，通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例呢。
第一节 晶体的常识层级一 学业达标练1．下列关于晶体的叙述不正确的是( )A ．晶体有自范性B ．晶体内部粒子的排列高度有序C ．晶体的某些物理性质常会表现出各向异性D ．粉末状固体一定不是晶体解析：选D 晶体的特点有：内部粒子排列得高度有序性、有自范性和各向异性。
当晶体的晶粒较小时，即为粉末状，故D 项不正确。
2．下列物质中属于晶体的是( )A ．橡胶B ．玻璃块C ．水晶D ．淀粉解析：选C 橡胶没有一定规则的外形，没有固定的熔、沸点，不是晶体，故A 不选；玻璃没有一定规则的外形、没有固定的熔、沸点，不是晶体，故B 不选；水晶是二氧化硅，具有整齐规则的几何外形、有固定的熔点，属于晶体，故C 选；淀粉没有一定规则的外形、没有固定的熔、沸点，不是晶体，故D 不选。
3．下列哪些性质不能区别晶体与玻璃体( )A ．各向异性B ．X射线衍射C ．导电性D ．有无固定的熔点解析：选C 根据晶体的特点和性质可知：晶体具有规则的几何外形；具有各向异性；X射线衍射时能看到明显的谱线。
而晶体中除金属晶体外，一般不易导电。
4．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
钛酸钡晶体结构示意图如图所示，它的化学式是( )A ．BaTi 8O 12B ．BaTi 4O 5C ．BaTi 2O 4D ．BaTiO 3解析：选D 观察钛酸钡晶体结构示意图可知，Ba 在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti 处于立方体的8个顶点，每个Ti 有18属于该晶胞；O 处于立方体的12条棱的中点，每个O 有14属于该晶胞。
即晶体中N (Ba)∶N (Ti)∶N (O)＝1∶⎝ ⎛⎭⎪⎫8×18∶⎝⎛⎭⎪⎫12×14＝1∶1∶3。
5．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。
据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )A ．2∶3B ．2∶1C ．1∶3D ．3∶2解析：选A 每个碳原子被3个六边形共用，每个共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫6×13∶⎝ ⎛⎭⎪⎫6×12＝2∶3。
高中化学学习材料人教版化学高二选修3第三章第一节晶体的常识同步练习一、选择题1.下列关于晶体的说法中，不正确的是( )A．凡具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体内部粒子按一定规律周期性重复排列C．晶胞是晶体结构的基本单元D．晶体尽量采用紧密堆积方式，以使其变得比较稳定答案：A解析：解答：晶体有规则的几何外形，这是自发形成的，但有规则几何外形的固体不一定是晶体，这与形成规则几何外形的过程有关，所以A项错误。
晶体之所以能自发地形成规则几何外形，是因为晶体内部粒子按一定规律周期性重复排列，晶体的基本结构单元—晶胞的无隙并置排列是晶体稳定性的需要。
分析：本题考查晶体的判断和晶体结构，熟练掌握晶体的形成原因是解题的关键。
2.下列区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )A．测定熔、沸点B．观察外形C.X射线衍射D．比较硬度答案：C解析：解答：从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但不一定可靠。
区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。
分析：本题考查晶体的判断方法，熟练掌握晶体结构与判断方法是解题的关键。
3.某离子化合物的晶胞如图所示。
阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为( )A．1：8B．1：4C．1：2D．1：1答案：D解析：解答：由图可知，阳离子位于晶胞的中心，属于该晶胞的数目为1，阴离子位于晶胞的8个顶点上，属于该晶胞的数目为8×18＝1，因此，阴离子与阳离子的个数比为1：1。
分析：明确离子晶体是由晶胞在三维空间里通过无隙并置构成的是解题的关键，利用均摊法进行计算。
4. 下图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( )A．a是晶体B．a是非晶体C．b是晶体D．a、b都是非晶体答案：A解析：解答：晶体有固定的熔点，由图a分析知，中间有一段温度不变，但一直在吸收能量，这段线所对应的温度即为此晶体的熔点；b曲线温度一直在升高，没有一段温度是不变的，表示b物质没有固定的熔点，为非晶体。
第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识一、基础练1．有一种蓝色晶体，化学式可表示为()x y 6M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，经X 射线衍射实验发现，它的结构特征是3+Fe 和2+Fe 分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN -位于立方体的棱上。
其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。
下列说法正确的是( )A ．该晶体的化学式为()226M Fe CN ⎡⎤⎣⎦B ．该晶体属于离子晶体，M 呈+1价C ．该晶体属于离子晶体，M 呈+2价D ．晶体中与每个3+Fe 距离最近且相等的CN 有3个【答案】B【详解】A ．由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中2Fe +及Fe 3+个数均为11482⨯=，CN -的个数为11234⨯=，因此阴离子的化学式为()26Fe CN -⎡⎤⎣⎦，则该晶体的化学式为()26M Fe CN ⎡⎤⎣⎦，A 项错误； B ．由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为+1，B 项正确；C ．M 的化合价为+1，C 项错误；D ．由题图可看出与每个3+Fe 距离最近且相等的CN -有6个，D 项错误；故选：B 。
2．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式是XY 的是(图中：o-X ， -Y)( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【详解】[根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为111842、、、1，求出X 、Y 的数目之比，其化学式分别为XY 、X 3Y 、XY 4、XY 4；故选：A 。
3．下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。
该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a 个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b 。
则a 、b 是( )A ．6，3∶1∶1B ．24，10∶8∶1C ．12，5∶4∶1D ．3，3∶2∶1【答案】A【详解】 由晶胞结构可知，晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近，则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，a=6；晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×18=1，位于棱上的氧原子个数为12×14=3，位于体内的钙原子的个数为1，则氧、钛、钙的原子个数比为 3：1：1，故选A 。
第一节晶体的常识对应学生用书P33一、选择题1．晶体与非晶体的本质差别是()A．有无各向异性B．有无一定的几何外形C．有无固定熔点D．构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列答案 D解析晶体具有各向异性和固定的熔点，这是由于构成晶体的粒子在三维空间里呈周期性的有序排列。
本质上，晶体的自范性(能自发呈现多面体外形)是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
2．下列途径不能得到晶体的是()A．熔融态物质快速冷却B．熔融态物质凝固C．气态物质凝华D．溶质从溶液中析出答案 A解析得到晶体的三个途径是：(1)溶质从溶液中析出；(2)气态物质凝华；(3)熔融态物质凝固。
晶体表现自范性是需要一定条件的，即晶体生长的速率要适当，因此熔融态物质快速冷却时不能得到晶体。
3．下列关于晶体的叙述不正确的是()A．晶体有自范性B．晶体内部质点的排列高度有序C．晶体的某些物理性质常会表现出各向异性D．粉末状固体一定不是晶体答案 D解析根据晶体的特点，内部质点的排列高度有序，晶体有自范性和各向异性，故A、B、C三项正确，当晶体晶粒小时，也为粉末状。
4．下列关于晶体各向异性的叙述中，不正确的是()A．晶体具有各向异性的原因是构成晶体的粒子在微观空间里各个方向上呈现周期性的有序排列B．晶体的对称性是晶体内粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，晶体的对称性与各向异性是矛盾的C．晶体的各向异性是指晶体在不同方向上的强度、导热性、光学性质等物理性质不同D．蓝宝石在不同方向上的硬度不同，体现了晶体的各向异性答案 B解析晶体内粒子在微观空间里排列的高度有序性决定了晶体具有对称性和各向异性，晶体的对称性与各向异性是不矛盾的。
5．不能用晶体结构解释的是()A．晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形B．晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点C．晶体的导电性能比非晶体好D．晶体的各向异性答案 C解析并不是所有的晶体均导电，而非晶体也有导电的。
第一节晶体的常识A组1.下列哪些性质不能区分晶体与非晶体()A.各向异性B.X-射线衍射C.导电性D.有无固定熔点解析:根据晶体的特点和性质可知,晶体具有规则的几何外形,具有各向异性;衍射时能看到明显的谱线。
有的晶体也不容易导电。
答案:C2.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A.石墨和金刚石是同素异形体B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列C.石墨的熔点为3 625 ℃D.在石墨的X-射线衍射图谱上有明锐的谱线解析:原子在三维空间里呈有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X-射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征,都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。
而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系,如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体,却属于非晶体。
答案:A3.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A.具有规则几何外形的固体均为晶体B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性C.晶体研碎后即变为非晶体D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体解析:晶体的规则几何外形是自发形成的,有些固体尽管有规则的几何外形,但由于不是自发形成的,所以不属于晶体,A、D项错误;晶体是由晶胞通过无隙并置形成的,组成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列,因此,晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体,C项错误;自范性是晶体与非晶体的本质区别,B项正确。
答案:B4.如图是a、b两种物质的熔化曲线,下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A.①④B.②④C.①③D.②③解析:晶体有固定的熔点,由图a来分析,中间有一段a物质的温度不变但一直在吸收能量,这段就表示a晶体在熔化;由图b可知,b物质的温度一直在升高,所以找不出固定的熔点,故b为非晶体。
答案:A5.现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如图所示,其化学式正确的是()解析:利用均摊法不难确定粒子个数比。
A项错误,8个B粒子居于顶点,一个A粒子居于体心,所以化学式应为AB或BA;B项错误,E和F的数目完全一致,所以化学式为FE或EF;C项正确,一个晶胞内X、Y、Z三种粒子的个数分别为1,3,1;D项错误,A粒子居于8个顶点和6个面心,真正属于一个晶胞的A粒子为4个,B粒子居于12条棱上和体心,真正属于一个晶胞的B粒子为4个。
答案:C6.晶体具有各向异性。
如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为。
晶体各向异性的主要表现是()①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④解析:晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。
答案:DNaCl晶体的晶胞7.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它有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好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()A.7∶8B.13∶14C.1∶1D.26∶27解析:表面粒子数=8+6+12=26。
总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。
答案:D8.有一种蓝色的晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,立方体的每条棱上均有一个CN-。
(1)根据晶体结构的特点,推出这种蓝色晶体的化学式(用简单整数表示)。
(2)此化学式带何种电荷,如果R n+或R n-与其结合成电中性粒子,此粒子的化学式为。
解析:Fe2+、Fe3+占据立方体的互不相邻的顶点,则每个立方体上有4个Fe2+、4个Fe3+。
根据晶体的空间结构特点,每个顶点上的粒子有属于该立方体,则该立方体中有个Fe2+、个Fe3+,CN-位于立方体的棱上,棱上的粒子有属于该立方体,该立方体中有3个CN-,所以该晶体的化学式为[Fe2(CN)6]-,此化学式带负电荷,若结合R n+形成中性粒子,此粒子化学式为R[Fe2(CN)6]n。
答案:(1)[Fe2(CN)6]-(2)负电荷R[Fe2(CN)6]n9.(1)KCl广泛应用于医药和农业,KCl晶体中基态Cl-电子排布式为;(2)下列是部分金属元素的电离能。
已知X、Y、Z的价层电子构型为n s1,则三种金属的氯化物(RCl)的熔点由高到低的顺序为;(3)RCl用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。
R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与Cl-形成的晶体结构如图所示。
R的元素符号是,与同一个Cl-相连的R+有个;(4)卤代烃在有机合成中作用巨大,烃基的结构对卤代烃的活性有很大的影响。
CH3—CH2—Cl和碱溶液容易发生取代反应,而CH2CH—Cl和碱溶液不起作用,请从结构上解释其差异;(5)HCl和HF结构相似,由于氢键的存在使两者性质上存在较大差异,请列举出由于氢键的影响导致的性质差异。
解析:(2)已知X、Y、Z的价层电子构型为n s1,说明三者在同一个主族,第一电离能逐渐减小,金属性逐渐增强,则原子半径逐渐增大,熔沸点逐渐减小;(3)R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,说明R的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,是铜元素,从图中看出,一个R+与4个Cl-相连,同理与同一个Cl-相连的R+有4个;(5)氢键影响物质的物理性质。
答案:(1)1s22s22p63s23p6(2)ZCl<YCl<XCl(3)Cu 4(4)CH3—CH2—Cl中与Cl成键的C以sp3杂化,而CH2CH—Cl中与Cl成键的C以sp2杂化,电子云密度不同;CH3—CH2—Cl中的C—Cl的键长比CH2CH—Cl中C—Cl要长;CH2CH—Cl的π键对Cl的作用力要强(5)HF沸点比HCl高;氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸;实验测得HF分子质量偏大10.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。
元素Y 基态原子的3p轨道上有4个电子。
元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中,X离子的数目为。
②该化合物的化学式为。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是。
(4)Y与Z可形成Y。
①Y的空间构型为(用文字描述)。
②写出一种与Y互为等电子体的分子的化学式:。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为。
解析:X的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,为Zn;Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S;Z 为O。
(1)一个晶胞中Zn2+的数目=1(8个顶点)+3(6个面心)=4,S2-的数目=4(4个体心);(2)H2S 中S原子的孤对电子对数==2,含有两个σ键,为sp3杂化;(3)溶解性应从分子的极性、氢键等角度分析;(4)S离子中心原子的孤对电子对数==0,含有4个σ键,为sp3杂化,空间构型为正四面体;一个配合物中含有四个配体NH3,一个NH3与中心原子形成一个配位键,配位键也属于σ键,一个NH3中含有3个N—H σ键,所以一个配合物中含有16个σ键。
答案:(1)①4②ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)①正四面体②CCl4或SiCl4等(5)16 mol或16×6.02×1023个B组1.下列关于晶体的说法正确的是()A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品C.石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固定的熔点D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同解析:A选项,将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。
B选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。
C选项,非晶体没有固定的熔点。
D选项,由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。
答案:B2.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。
玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述中正确的是()A.水由液态变为玻璃态,体积缩小B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态水属于晶体解析:由题给条件知,玻璃态的水无固定形态,不存在晶体结构,故D错误。
水由液态变为玻璃态时密度不变,说明在此变化中体积不发生变化。
答案:C3.话筒是我们熟悉的物质,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶体的结构示意图可知它的化学式是()A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3解析:观察钛酸钡的示意图可知:Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞,且只有1个;Ti处于立方体的8个顶点,O处于立方体的12条棱的中点,故晶体中三种原子的个数比为Ba∶Ti∶O=1∶(8×)∶(12×)=1∶1∶3。
答案:D4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,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,它的化学式为()A.Ti14C13B.TiCC.Ti4C4D.Ti4C3解析:图中结构为分子,不是晶胞,只需数出碳原子和钛原子数即可。
答案:A5.(1)(2014江苏化学,节选)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。
铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。
(2)(2014四川理综,节选)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。
XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。
请回答下列问题:Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是。
解析:(1)同一层上4个角,加上下面4个面中心4个,和上面4个面对应的4个,总共12个,铜晶胞中,距离铜原子最近的铜原子有12个。
(2)由晶胞结构可看出,阳离子位于顶点和体心,故阳离子个数=×8+1=2个,阴离子位于面心和体内,故阴离子个数=×4+2=4个,故阴离子与阳离子个数比为2∶1。
答案:(1)12(2)2∶16.前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:(1)D2+的价层电子排布图为。
