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对化学竞赛中晶体结构题目的分析和处理对晶体结构的考查是空间想象能力的考查。
就近年的一些竞赛题目做一些分析。
一、根据晶体结构考查粒子个数（化学式）例1：（2005浙江）氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。
有报道称某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。
则这种合金的化学式为（）(A)LaNi6(B) LaNi3(C) LaNi4(D) LaNi5解析：依据“均摊法”La 原子个数11=122362⨯+⨯=Ni原子个数1 618152=+⨯=La：Ni=1：5。
答案 D例2：（2005安徽）钾（·）的石墨嵌入化合物沿c轴的投影图如图1，该化合物的化学式为A.KC12B. KC10C. KC8D. KC6解析：本题是平面图，实际均摊如何考虑呢？我们从中仔细观察找出最小重复单元，如图2，6个K原子组成的六边形即为最小重复单元。
1个K 原子被3个六边形所共有，所以这个最小重复单元中K原子个数1623=⨯=C原子个数18624=+=K：C=1：12。
答案 A二、考查晶体微观结构，确定晶体内指定粒子的数目。
例3：（2005江苏）高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。
晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为－2价。
下图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。
则下列说法正确的是( ) A．晶体中与每个K+距离最近的K+有12个B．晶体中每个K+周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K+C．超氧化钾的化学式为KO2每个晶胞含有14个K+和13个O2-D．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比可看作为3：1图1 图2解析：将两个相邻的氧离子看作一个质点，此结构即为NaCl 晶体结构。
选定一个钾离子为研究对象，通过该钾离子沿x 、y 、z 三轴对晶体进行切割(想象出未画出部分)，得下图：可见，每个钾离子周围有6个O 2-。
同理晶体中与每个K +距离最近的K +有12个。
中学化学竞赛试题资源库——分子晶体A组1．下列物质固态时属于分子晶体的是ACOBNaClC金刚石DHCl22．下列物质中，属于分子晶体且不能跟氧气反应的是A石灰石B石英C白磷D固体氖3．下列非金属单质在室温下均是分子晶体的是A碘、硫、磷B氯、溴、磷C碳、硅、磷D氢、氧、氮4．下列物质固态时，一定是分子晶体的是A酸性氧化物B非金属单质C碱性氧化物D含氧酸5．下列物质中，熔点最高的是熔点最低的是A干冰B晶体硅C硝酸钾D金属钠6．下列物质固态时熔点的比较正确的是AF2＞Cl2＞Br2B金刚石＞NaCl＞O2CS＞NaBr＞金刚石DNa＞CH4＞冰7．已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃，则下列结论不正确的是A氯化铝是电解质B固体氯化铝是分子晶体C可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝D氯化铝为极性分子8．在医院施行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：①HgCl2晶体熔点较低；②HgCl2在熔融状态下不能导电；③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离，下列关于HgCl2的叙述正确的是AHgCl2属于共价化合物BHgCl2属于离子化合物CHgCl2属于非电解质DHgCl2属于强电解质9．支持固体氨是分子晶体的事实是A氮原子不能形成阳离子B氢离子不能单独存在C常温下氨是气态物质D氨极易溶于水10．下表给出几种氯化物的熔沸点,对此有下列说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③1500℃时,NaCl可形成气态分子④MgCl2水溶液不能导电与表中数据一致的说法有A仅①B仅②C①和②D①、②和③11．已知下列晶体的熔点：NaCl：801℃AlF3：1291℃AlCl3：190℃BCl3：107℃Al2O3：2045℃CO2:－56.6℃SiO2：1723℃据此判断下列说法错误的是A元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体B以一给出的物质中只有BCl3和CO2是分子晶体C同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可以形成相同类型的晶体12．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断：①SiCl4晶体是分子晶体；②常温常压下SiCl4是液体;③SiCl4的分子是由极性键形成的分子；④SiCl4熔点高于CCl4。
现吨市安达阳光实验学校晶体结构【竞赛要求】晶胞。
原子坐标。
晶格能。
晶胞子数或分子数的计算及化学式的关系。
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（CaF2）、石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜。
点阵的基本概念。
晶系。
宏观对称元素。
十四种空间点阵类型。
1、什么是点阵？什么是结构基元？什么是晶胞？什么是素晶胞、复晶胞？什么是正当晶胞？什么是晶格？什么是晶格能？十四种空间点阵类型有哪些？2、晶体的7个晶系及其特征对称元素。
平行六面体的6种晶胞。
3、画出各种物质的晶胞，考虑阳离子作何种堆积，阴离子占据何种空隙。
CaF2 NaCl CsCl ZnS(立方六方) CdCl2 CdI2 NiAs TiO2 CaTiO34、画出各种物质的晶胞石石墨α-硒冰干冰钾镁铜5、晶体中常见的对称元素和对称操作有哪些？练习：一．（9分）下图所示为HgCl2和不同浓度NH3－NH4Cl反得到的两种含汞的化合物A和B的微观结构重复单元图。
1．写出A、B的化学式和B的生成反方程式；2．晶体A中，NH3、Cl的堆积方式是否相同，为什么？3．晶体A中Hg占据什么典型位置，占有率是多少 4．指出B中阴阳离子组成特点；5．比较A和B在水溶液中溶解性的大小。
二．（14分）钛酸锶是电子工业的重要原料，与BaTO3相比，具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械变、直流偏场具有优良稳性。
因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷敏感元件。
制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到。
我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶，粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。
已知SrTiO3立方晶胞参数a＝390.5pm。
1．写出水热法合成纳米钛酸锶的反方程式；2．SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。
五、晶体结构1．立方晶系中为什么不存在底心立方晶胞？为什么不带电荷的原子或分子都不以简单立方形成晶体？为什么对于相同的单质而言，六方紧密堆积（hcp）结构和立方紧密堆积（ccp）具有相同的密度？在这两种紧密堆积中，原子的配位数是多少？2．已知Cu为立方面心结构，其原子量为63.54，密度ρ = 8.936g/cm3，晶胞参数为3.165Ǻ，试求：（1）阿佛加德罗数，（2）铜的金属半径3．铁存在几种晶型：体心立方的α型和面心立方的γ型等等，在910℃时，α型可以转变成γ型。
假设在转变温度条件下，最相邻的两个铁原子之间的距离是相同的，试计算在转变温度条件下，α型对γ型的密度之比为多少？4．金属Cu属于立方面心结构(1)分别画出（111）、（110）和（100）晶面上Cu原子的分布情况(2)计算这些面上的原子堆积系数（= 球数×球面积/球占面积）5．下列几种具有NaCl结构的化合物，它们之间的阳—阴离子距离列表如下：MgO 2.10ǺMgS 2.60 ǺMgSe 2.73 ǺMnO 2.24 ǺMnS 2.59 ǺMnSe 2.73 Ǻ(1)你如何解释这些数据？(2)从这些数据中，计算S2–离子的半径。
6．金属钛属于立方面心晶体。
它与碳或氢气反应，形成碳化物或氢化物，外来的原子分别占满金属钛晶体存在的不同类型的空隙。
(1)氢原子、碳原子分别占有什么样的空隙？对你的判断解释之。
(2)写出钛化碳和钛化氢的化学式7．一个Ca和C的二元化合物具有四方晶胞：a = b = 3.87Ǻ，c = 6.37Ǻ，（α = β = γ = 90˚），晶胞图如右图，图中钙原子用较大的黑圆圈表示（●），碳原子用空心圆圈表示（○）。
在位于原点的钙原子上面的碳原子的坐标为为x = 0，y = 0，z = 0.406。
（1Ǻ = 10–8cm）(1) 导出这个化合物的化学式为，(2) 一个晶胞中所含的化学式单位的数目为，(3) C2基团中C—C键长为Ǻ，(4) 最短的Ca—C距离为Ǻ，(5) 两个最短的非键C C间距离为、Ǻ，(6) 这一结构与型离子化合物的结构密切相关。
高中化学竞赛初赛试卷（12）（时间：3小时满分：100分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 满分 5 7 11 11 13 13 9 11 8 12H 1.008 相对原子质量He4.003Li 6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na 22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K 39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb 85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr [223]Ra[226]Ac－LaRf Db Sg Bh Hs Mt DsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy162.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0第一题（5分）1．陶瓷表面有一层绚丽多彩的釉，加工方法是在普通釉中加入一些金属元素，控制烧制时空气的用量（即氧用量）即可得到不同的颜色。
若空气不足，铁、铜、锰元素形成的化合物呈现的颜色分别是A 蓝或绿、红、黑褐B 红或黄、蓝、紫褐C 蓝或绿、蓝、黑褐D 红或黄、红、紫褐2．能源是当今社会发展的三大支柱之一，是制约国民经济发展的瓶颈。
高中化学晶体的结构与性质专项训练专题复习含答案一、晶体的结构与性质1．萤石(CaF2)属于立方晶体（如图），晶体中每个Ca2＋被8个F－包围，则晶体中F－的配位数为A．2B．4C．6D．82．如图是从NaCl和CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是（）A．只有c B．b和c C．a和c D．a和d3．下列说法不正确的是A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等B．金属离子的电荷越多、半径越小，金属晶体的熔点越高C．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏D．DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构，使遗传信息得以精准复制4．下列关于氯化钠晶胞（如图）的说法正确的是（）A．每个晶胞含有6个Na+和6个Cl-B．晶体中每个Na+周围有8个Cl-，每个Cl-周围有8个Na+C．晶体中与每个Na+最近的Na+有8个D．将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合5．纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。
假设某纳米颗粒的大小和形状恰好与某晶体晶胞的大小和形状（如图）相同，则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为（）A．87.5% B．88.9% C．96.3% D．100%6．下列关于等离子体的叙述正确的是（）A．物质一般有固态、液态和气态三态，等离子体却被认为是物质存在的第四态B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应7．美国某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是（）A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体B．在一定条件下，CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化C．CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质D．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与2个碳原子结合8．下列叙述正确的是A．离子晶体中，只存在离子健，不可能存在其它化学键B．可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键C．Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为12D．晶体熔点：金刚石＞食盐＞冰＞干冰9．石墨可作电极材料、耐高温耐酸材料、铅笔芯等，以下有关石墨的叙述正确的是①属原子晶体②属分子晶体③是C60的同素异形体④每个碳原子都形成了4个共用电子对A．①③④B．②③④C．②③D．③10．C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)。
五、晶 体 结 构1． 因为立方晶系中，六个面都是等价的，若有底心立方晶胞存在，则必有面心立方晶胞存在，故立方晶系中不存在底心立方晶胞。
不带电荷的分子或原子（金属）之间的相互作用力小，若原子（非金属）以共价键连接，简单立方中的两个原子之间距离又太大，不利于共价键形成，所以不带电荷的分子或原子往往采取六方或立方最紧密堆积或立方体心密堆积结构。
由于六方最紧密堆积结构与立方紧密堆积的空间利用率相同，所以它们具有相同的密度。
在这两种紧密堆积中，原子的配位数为12。
2． Cu 为面心立方晶体，1个晶胞中Cu 原子个数＝8×(18) + 6×(12)＝ 4（1）（2） ＝1.119 Å 3． ∵Fe 原子半径是相同的，在α型中，Fe3A 2M N a ααρ=g ，在γ型中， Fe γ3A γ4M N a ρ=g 在α型中，43r a α=，∴43a rα=；在γ型中，42r a γ=，∴22a r γ=∴Fe 3A (43)N rαρ=g ，Fe γ3A (22)N r ρ=g∴ 33γ(22)360.918682(43)r r αρρ===4． (1)(2) 原子堆积系数(100)=2222(4141)0.78544(22)r a r ππ⨯+=== 原子堆积系数(110)=22(414212)0.5554242r a π⨯+⨯== 原子堆积系数(111)= 22(316312)30.90696(12)(2)sin60r a ππ⨯+⨯==⨯o 23A 324A 463.548.936,8.97110(3.165)10m N V N ρ-⨯===⨯⨯⨯ 解得＝Cu 42,24r a r a =∴=5． (1 ) MgO 与MnO 的d M —O 相差很大，这说明O 2–围成的正八面体空隙小，而Mg 2+、Mn 2+的半径差别大，导致d MnO >d MgO ；而S 2–和Se 2–半径大，围成的正八面体空隙既大于 ，又大于 ，所以d MgS ～d MnS ，d MgSe ＝d MnSe ，相当于Mg 2+和Mn 2+在S 2–和Se 2–围成的正八面体空隙中“扰动”。
1998-20XX年高中化学竞赛（初赛）有关晶体结构的试题及答案解析20XX第3题（8分）X-射线衍射实验表明，某无水MgCI2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。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。
3-1以幵"表示空层，A、B、C表示CI-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。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅。
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。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骤東。
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'川1分。
酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯。
3-3NaCI型或岩盐型（2分）20XX第1题（14分）竺LEDTA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。
：! ：; [::=3.01每个晶胞含有3个u MgCl/单元“（2分）@ H「OOCCH 2）2NCH 2CH 2N （CH 2COO -）2 答 H原子上。
(2)溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。
1998-2010年高中化学竞赛（初赛）有关晶体结构的试题及答案解析（09第6题）(10分)6-1 文献中常用下图表达方解石的晶体结构：图中的平行六面体是不是方解石的一个晶胞？简述理由。
不是。
(1分)晶体的平移性决定了晶胞的8个顶角必须相同，平行棱的结构必须相同，平行面的结构必须相同，而该平行六面体平行棱上的碳酸根离子的取向是不同的。
(1分) 6-2 文献中常用下图表达六方晶体氟磷灰石的晶体结构：Array该图是c轴投影图，位于图中心的球是氟，大球是钙，四面体是磷酸根（氧原子未画出）。
试以此图为基础用粗线画出氟磷灰石晶胞的c轴投影图，设晶胞顶角为氟原子，其他原子可不补全。
(2分) 6-3某晶体的晶胞参数为：a = 250.4 pm, c = 666.1 pm，γ = 120o；原子A的原子坐标为0，0，1/2和1/3，2/3，0，原子B的原子坐标为1/3，2/3，1/2和0，0，0。
(1) 试画出该晶体的晶胞透视图（设晶胞底面即ab 面垂直于纸面，A 原子用“○”表示，B原子用“●”表示）。
或(2分)(2) 计算上述晶体中A 和d (AB )。
d (AB) = 250.4 pm ⨯ 0.5 ÷ cos30o = 144.6 pm只要有计算过程，得出正确的核间距(2分)(3) 共价晶体的导热是共价键的振动传递的。
实验证实，该晶体垂直于c 轴的导热性比平行于c 轴的导热性高20倍。
用上述计算结果说明该晶体的结构与导热性的关系。
因为该晶体的c = 666.1 pm, 是AB 最短核间距的4.6倍，其间不可能有共价键，只有范德华力，该晶体属层状晶体，难以通过由共价键振动传热。
(2分)（10第3题） ( 7分) 早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。
它是迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。
1930年确定了它的理想化学式。
左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。
高中化学晶体结构与性质练习题学校:___________姓名：___________班级：_____________一、单选题1．下列关于晶体的结构，粒子间的相互作用的说法，正确的是（）A．分子晶体中只存在范德华力B．离子晶体中只存在离子键C．共价晶体中都存在极性键D．金属晶体中只存在金属键2．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种微粒数之比是（）A．3：9：4 B．1：4：2 C．2：9：4 D．3：8：5 3．下列各组物质的晶体中，化学键类型和晶体类型均相同的是（）A．NH3和NH4Cl B．HCl和H2OC．KCl和K D．CO2和SiO24．电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图象和文字。
有关其显示原理的叙述中，正确的是（）A．施加电压时，液晶分子沿垂直于电场方向排列B．移去电压后，液晶分子恢复到原来状态C．施加电场时，液晶分子恢复到原来状态D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列5．下列物质的晶体类型与其他几个不同的是（）A．Na2S B．MgCl2C．AlCl3D．Al2O36．下列说法中，错误的是（）A．只含分子的晶体一定是分子晶体B．碘晶体升华时破坏了共价键C．几乎所有的酸都属于分子晶体D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体7．美国某杂志曾经报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，有关原子晶体干冰的推断错误的是（）A．有很高的熔点和沸点B．易汽化，可用作制冷材料C．含有极性共价键D．硬度大，可用作耐磨材料8．化学用语是学习化学的工具和基础。
下列有关化学用语的说法或使用正确的是A．稀有气体的晶体，其组成微粒是原子，晶体中不存在分子间作用力B．核素C—12的原子组成符号为C，二氧化碳分子的结构式为O=C=OC．NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：2MnO4－＋5NO2－＋6H＋＝2Mn2＋＋5NO3－＋3H2OD．表示氢气燃烧热的热化学方程式为：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6KJ/mol 9．铁元素形成的单质有三种晶胞的结构，如图所示，则下列说法正确的是（）A．铁元素基态原子M层上有8对成对电子BC．三种晶胞α、β、θ中铁原子的配位数之比为4:6:3D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体结构相同10．下列说法正确的是（）A．晶体一般都是透明的B．金刚石属于混合型晶体C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验D．在[Cu(NH3)4]2+配离子中NH3与中心离子Cu2+结合的化学键是非极性键11．金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。
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 2NC H 2H 2C N H 2C CH 2H 2CCOO -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)写成2CaSO4+ 2HNO3 = Ca(NO3)2+ Ca(HSO4)2也得分。
高氯酸同。
答案若生成H2SO4不得分。
1-5取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末，分别加入HNO3 ( 3 mol L-1) 和HClO4 ( 3 mol L-1)，充分混合，PbSO4在HNO3 能全溶，而在HClO4中不能全溶。
简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。
Pb2+与NO3-形成络离子(配离子或配合物)。
(1分)写方程式也可，如PbSO4 + H+ + NO3- = HSO4- + Pb(NO3)+。
若将络离子(配离子或配合物)写成Pb(NO3)2或Pb(NO3)3-也得分，但方程式须配平。
1-6 X和Y在周期表中相邻。
CaCO3与X的单质高温反应，生成化合物B和一种气态氧化物；B与Y的单质反应生成化合物C和X的单质；B水解生成D；C水解生成E，E水解生成尿素。
确定B、C、D、E、X和Y。
B: CaC2 C: CaCN2D: C2H2 或Ca(OH) 2E: NH2CN[C(NH)2也可]X: C Y: N(各0.5分，共3分)2007第5题(5分) 1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。
它形成于冷的海水中，温度达到8o C即分解为方解石和水。
1994年的文献指出：该矿物晶体中的Ca2+ 离子被氧原子包围，其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子，其余6个氧原子来自6个水分子。
它的单斜晶胞的参数为：a = 887 pm, b = 823 pm, c = 1102 pm, β = 110.2°，密度d = 1.83 g cm-3，Z = 4。
5-1 通过计算得出这种晶体的化学式。
ikaite晶胞体积：V = abc sinβ = (8.87 8.23 ⨯ 11.02 ⨯ 10-24 cm3) ⨯ sin110.2° = 7.55 ⨯ 10-22 cm3 （0.5分）设晶胞中含有n个水分子，晶胞的质量：m = 4 ⨯ (100 + 18 n) / N A (g) （0.5分）晶体密度：d = m/V = 4 ⨯ (100 + 18 n) / ( 6.02 ⨯ 1023 ⨯ 7.55 ⨯ 10-22)（g cm-3）= 1.83 g cm-3 100 + 18 n = 208 n = 6 (0.5分)该晶体的化学式为CaCO36H2O (0.5分)算出6个水分子，未写化学式，得1.5分。
5-2研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形，并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比，结果如下图所示（纵坐标为相对体积）：为什么选取冰和二水合石膏作对比？实验结果说明什么？Ikaite 在冷水中形成，而且含有大量结晶水，分解温度又接近冰的熔点，可能与冰的结构有相似性，故选取冰作参比物； (0.5分)石膏是带结晶水的钙的含氧酸盐，而且钙的配位数也是8，可能与ikaite 结构相似，故选取石膏作参比物。
(0.5分)实验结果说明ikaite 的结构跟冰相似。
(1分)实验结果，说明含水的摩尔分数越大膨胀越大, 可以得0.5分。
5-3 这种晶体属于哪种类型的晶体？简述理由。
分子晶体。
(0.5分)答混合型晶体不得分。
晶体分解温度接近冰的熔点，体积随温度的变化趋势也接近冰，可认为晶体中的化学微粒是CaCO 3 6H 2O ，它们以分子间作用力（氢键和范德华力）构成晶体。
(0.5分)2007第8题 (9分) 由烷基镁热分解制得镁的氢化物。
实验测定，该氢化物中氢的质量分数为7.6%，氢的密度为0.101 g cm -3，镁和氢的核间距为194.8 pm 。
已知氢原子的共价半径为37pm ，Mg 2+ 的离子半径为72 pm 。
8-1 写出该氢化物中氢的存在形式，并简述理由。
H - (1分) 镁-氢间距离为194.8 pm ，Mg 2+离子半径为72 pm ，则氢的半径为194.8 pm －72 pm ＝123 pm 。
此值远大于氢原子的共价半径, 这说明H 原子以H - 离子的形式存在。
(1分)8-2 将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨，可制得化学式为Mg 2NiH 4的化合物。
X-射线衍射分析表明，该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据，所有镁原子的配位数都相等。
推断镁原子在Mg 2NiH 4晶胞中的位置(写出推理过程)。
Mg 原子与Ni 原子数之比为2 : 1，故每个晶胞中含8个镁原子。
所有镁原子的配位数相等，它们只能填入由镍原子形成的四面体空隙。
(3分) 镁原子的位置用下列坐标参数表示也得3分：1/4, 1/4, 1/4； 1/4, 1/4, 3/4； 3/4, 3/4, 1/4； 3/4, 3/4, 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。
坐标错一组，扣0.5分，不得负分。
其他答案不得分。
8-3 实验测定，上述Mg 2NiH 4晶体的晶胞参数为646.5 pm ，计算该晶体中镁和镍的核间距。
已知镁和镍的原子半径分别为159.9 pm 和124.6 pm 。
镁镍间的距离为pm 279.9pm 5.646341341Ni -Mg =⨯=⨯=a d (2分) 算式及答案皆正确（包括单位）得2分； 算式对但结果错；只得1分；结果中数对但单位错，得1.5分。
用原子半径相加计算镁-镍间的距离，不得分。
8-4 若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，计算Mg 2NiH 4的储氢能力（假定氢可全部放出；液氢的密度为0.0708 g cm -3）。
储氢能力＝晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度()1-A 42cm g 0708.0100/622.3)cm 10465.6(mol 106.022mol g 34.1114cm g 0708.0100/622.3NiH Mg 4⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=a N M (2分)= 1.40= 1.4算法及结果皆正确得2分；算法（式）正确但结果错得1分；无过程不得分。
只有结果但无算式，不得分。
氢的原子量取1不取1.008，算出结果1.39，只得1.5分。
2006第 8 题 （9分） 超硬材料氮化铂是近年来的一个研究热点。
它是在高温、超高压条件下合成的（50GPa 、2000K ）。
由于相对于铂，氮原子的电子太少，衍射强度太弱，单靠X-射线衍射实验难以确定氮化铂晶体中氮原子数和原子坐标，2004年以来，先后提出过氮化铂的晶体结构有闪锌矿型、岩盐型（NaCl ）和萤石型，2006年4月11日又有人认为氮化铂的晶胞如下图所示（图中的白球表示氮原子，为便于观察，该图省略了一些氮原子）。
