化学晶体练习高二下学期
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3.3金属晶体与离子晶体课后练习下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2一、单选题1.三氯化铁的熔点为282℃、沸点为315℃,易溶于水,也易溶于乙醚等有机溶剂。
在400℃Fe Cl存在。
则三氯化铁的晶体类型为时,它的蒸气中有双聚分子26A.分子晶体B.共价晶体C.金属晶体D.离子晶体2.含氯消毒液(主要成分NaClO)与含氯洁厕灵(主要成分HCl)混用可能会造成中毒,其原因是:NaClO+HCl= Cl2↑+NaCl+ H2O。
下列说法中正确的是A.NaCl是还原产物B.NaClO只含有离子键C.当释放(标况下)2.24L Cl2时,一定有6.02×1022个氯分子扩散到室内D.使用消毒液时滴加食醋可加快作用发挥,其原因用离子方程式表示为ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-3.下列说法正确的是A.HCl气体和蔗糖溶于水时,都破坏了共价键B.2H O、2H S、2H Se的相对分子质量依次增大,熔点依次增大C.干冰容易升华,是由于干冰中的共价键强度较弱K SO的化学键类型和晶体类型相同D.NaOH和244.金属材料具有良好的延展性的原因是A.金属原子半径都较大,价电子数较少B.金属受外力作用变形时,金属中各原子层会发生相对滑动,但仍保持金属键作用C.金属中大量自由电子受外力作用时,运动速率加快D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量5.模型建立是理解化学微观的重要途径,下列模型可以正确表示“熔融NaCl”的微观结构的是A.B.C.D.6.解释下列现象的原因不正确的是A.A B.B C.C D.D 7.下列叙述错误的是A.构成金属的粒子是金属阳离子和自由电子B.金属晶体内部都有自由电子C.金属晶体内自由电子分布不均匀,专属于某个特定的金属离子D.同一类晶体间熔点(或沸点)相差最大的是金属晶体8.下列说法错误的是A.“雪花六出”体现了晶体的自范性B.防撞气囊中的NaN3是一种含有共价键的离子化合物C.钛镁合金的导电性和导热性是通过自由电子定向移动实现的D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子9.下列说法中,不正确的是A.X射线衍射实验是区别晶体与非晶体的最科学的方法B.NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构,1mol NH5中含有4N A个N−H键C.手性分子互为镜像,它们的性质没有区别D.金属铷采用体心立方堆积,其空间利用率为68%10.下列晶体在相同条件下熔点由低到高排列正确的是A.金刚石碳化硅晶体硅B.HF HCl HBrC.金属钾金属钠金属锂D.二氧化硅氯化钠干冰11.下列说法正确的是A.C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同B.H2O汽化成水蒸气、分解为H2和O2,都需要破坏共价键C.CH4和CCl4中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体12.下列说法中正确的是A.晶体中只要有阳离子就一定有阴离子B.分子晶体和原子晶体中一定含有共价键C.共价化合物中一定没有离子键,离子化合物中一定没有共价键D.固态时不导电,熔化时能导电的一定是离子晶体13.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系中,与键的强弱无关的变化规律是A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.N2常温下化学性质稳定C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.H2S的稳定性小于H2O的稳定性14.下列对一些实验事实、理论推测或解释都正确的是选实验事实理论推测或解释项A.A B.B C.C D.D 15.下列有关化学用语的表示方法中正确的是A.氮气的电子式:B.用电子式表示2K O的形成过程:C.2M+核外有a个电子、b个中子,M的核素符号:a+b+2a+2M D.Na+的结构示意图:16.下列说法正确的是A.若R2-和M+的电子层结构相同,则原子序数R>MB.非金属性Cl>Br>I,则酸性HCl>HBr>HIC.Li、Na、K的熔点逐渐降低D.Na2O2固体中的阴离子和阳离子个数比是1:117.一种含铜氧化物的晶胞结构如图所示。
3.3.金属晶体与离子晶体课后练习-2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2一、单选题1.下列性质适合于分子晶体的是A .熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电B .熔点2853℃,液态不导电,水溶液也不导电C .能溶于CS 2,熔点112.8℃,沸点444.6℃D .熔点97.81℃,质软导电,密度为0.97 g·cm -3 2.下列对电子式的说法正确的是A .2H O 的电子式为2....H :O :H -++⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .用电子式表示NaCl的形成过程:..=Na [Cl :]+⨯-⋅⋅C .4NH Cl 的电子式为H H :N :H :Cl :H +-⋅⋅⋅⋅⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦,说明4NH Cl 中既有离子键,又有共价键 D .用电子式表示共价化合物时,可以出现中括号3.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法不正确的是A .①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面心立方最密堆积B .每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个C .晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③12,④12D .空间利用率的大小关系为:①<②<③=④ 4.下列说法不正确的是A .Al 2O 3是偏向离子晶体的过渡晶体,当作离子晶体来处理:SiO 2是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理B .Na 2O 中离子键的百分数为62%,则Na 2O 不是纯粹的离子晶体,是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体C.Na2O通常当作离子晶体来处理,因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型5.下列说法不正确的是A.周期表第11、12列为ds区的元素B.焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关C.金属材料具有良好的导热性、导电性和延展性,都可以用电子气理论来解释D.基态P原子价电子轨道表示式为:6.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-形成晶体的晶胞结构如图所示(已知该晶胞参数a=0.54nm)。
第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第二课时共价晶体一.选择题1.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。
如图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。
下列有关说法正确的是A. 磷化硼晶体的化学式为BP,属于分子晶体B. 磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电C. 磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键D. 磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与二氧化碳相同2.二氧化硅晶体是空间立体网状结构,如图所示:关于二氧化硅晶体的下列说法中,正确的是A. 晶体中键为B. 二氧化硅晶体的分子式是C. 晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构D. 晶体中最小环上的原子数为83.根据陈述的知识,类推得出的结论正确的是A. 锂在空气中燃烧生成的氧化物是,则钠在空气中燃烧生成的氧化物是B. 链状烷烃的结构和性质都相似,则分子组成不同的链状烷烃一定互为同系物C. 晶体硅熔点高、硬度大,则可用于制作半导体材料D. 金刚石的硬度大,则的硬度也大4.以表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A. 18g冰图中含键数目为B. 28g晶体硅图中含有键数目为C. 44g干冰图中含有个晶胞结构单元D. 石墨烯图是碳原子单层片状新材料,12g石墨烯中含键数目为5.下列反应只需要破坏共价键的是A. 晶体硅熔化B. 碘升华C. 熔融D. NaCl溶于水6.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是A. 在晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键B. 分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C. 金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小环上有6个碳原子D. HI的相对分子质量大于HF,所以HI的沸点高于HF7.GaAs 晶体的熔点很高,硬度很大,密度为,Ga 和 As 的摩尔质量分别为和,原子半径分别为和 pm,阿伏加德罗常数值为,其晶胞结构如图所示,下列说法错误的是A. 该晶体为原子晶体B. 在该晶体中,Ga 和 As 均无孤对电子,Ga 和 As 的配位数均为 4C. 原子的体积占晶胞体积的百分率为D. 所有原子均满足 8 电子稳定结构8.2018年7月5日科学杂志在线报道:合成一种新的具有超高热导率半导体材料砷化硼。
第三章晶体结构与性质基础题高二下学期化学人教(2019)选择性必修2(含答案)一、选择题。
(18题)1、下列各组表述中,正确的是()A.氯化铵分解只破坏离子键B.离子键、金属键无方向性和饱和性,而所有共价键都有方向性和饱和性C.在某些分子中,化学键可能只有π键而没有σ键D.区别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2、下列物质中属于晶体的是()。
A.棉花B.玻璃C.陶瓷D.绿矾3、下列关于晶体的说法正确的是( )A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子B.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.离子晶体一定溶于水4、下列关于晶体的叙述中错误的是()A.金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子B.NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl-C.在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl-,而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+D.在面心立方最密堆积的金属晶体中,每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子5、下列分子晶体中,关于熔点高低的叙述中,正确的是()A.Cl2>I2 B.SiCl4<CCl4C.NH3>PH3 D.C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH36、氮氧化铝(AlON)属于原子晶体,是一种高强度透明材料,下列叙述错误的是()A.AlON和SiO2所含化学键的类型相同B.电解熔融AlON可得到AlC.AlON中N元素的化合价为-1价D .AlON 和SiO 2的晶体类型相同7、AB 型化合物形成的晶体结构多种多样。
如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是( )A .①③B .②⑤C .⑤⑥D .③④⑤⑥8、以卤水(含较多224Na Mg Cl SO ++--、、、)为原料制备MgO 的流程如下:下列有关说法不.正确的是( )A .脱硫时主要反应的离子方程式为224242Ca SO 2H O=CaSO 2H O +-++⋅↓ B .过滤2所得固体的主要成分为2Mg(OH)C .过滤2所得滤液中主要存在的离子:22Ca Mg Cl OH ++--、、、D .MgO 的晶胞如图所示,2Mg +的配位数为69、在冰晶石(Na 3AlF 6)晶胞中,[AlF 6]3-占据的位置相当于NaCl 晶胞中Cl -占据的位置,则冰晶石晶胞中含Na +数为( )A .12个B .8个C .4个D .3个10、如图所示为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测得其电阻均为R ,则这块样品一定是( )A.金属B.半导体C.非晶体D.晶体11、硅酸盐与二氧化硅一样,都以硅氧四面体作为基本结构单元。
苏教版高二下学期化学(选择性必修2)《3.3共价键共价晶体》同步测试题及答案一、单选题1.只有离子键的化合物是A.Na2O2B.AlCl3C.CaH2D.NH4Cl2.碳化硅的一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
下列三种晶体:①金刚石①晶体硅①碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是A.①①①B.①①①C.①①①D.①①①3.中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多,下列对所涉及物质的性质描述错误的是A.中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同素异形体B.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,因为砷化镓具有良好的导热性C.核心舱配置的离子推进器以氙气和氩气作为推进剂,氙和氩属于稀有气体D.太阳电池翼采用碳纤维框架,碳纤维属于非金属材料4.下列叙述正确的是()A.离子键、共价键、分子间作用力均属于化学键B.氯气中含离子键C.共价化合物中一定含有共价键D.所有物质一定含有化学键5.有共价键的离子化合物是A.Na2O2B.MgCl2C.CH2Cl2D.SiC6.下列化学用语或图示表达正确的是CH 的电子式:A.3SO的VSEPR模型:B.3C.金刚石的晶体结构:D .邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:7.下列说法正确的是(N A 为阿伏加德罗常数) A .124gP 4含有P—P 键的个数为4N A B .12g 石墨中含有C—C 键的个数为1.5N A C .1mol[Co(NH 3)4Cl 2]Cl 含有σ键的数目为12N A D .60gSiO 2中含Si—O 键的个数为2N A8.W 、X 、Y 、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W 、X 元素形成的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,Z 最外层电子数是Y 最外层电子数的3倍。
下列说法正确的是 A .离子半径:Z>Y>X>WB .上述四种元素中Y 可能是非金属元素C .Y 、Z 最高价氧化物对应的水化物一定能相互反应D .X 、Y 形成的化合物不一定是离子化合物 9.下列说法中,不正确的是A .H 2分子中σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成B .N 2分子中的π键为p -pπ键,π键不能绕键轴旋转C .HCl 分子中的σ键为s -sσ键D .符号3p x 的含义是第三个电子层沿x 轴方向的p 轨道 10.下列说法不正确的是A .同温同压下,2O 和2CO 的密度不同B .质量相同的2H O 和2D O (重水)所含的电子数相同C .物质的量相同的32CH CH OH 和33CH OCH 所含共价键数相同D .室温下,1L pH=1的盐酸和硫酸,消耗1mol/L NaOH 的体积相同11.建立“宏观——微观——符号”三者间的联系是化学学科独特的思维方式。
第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识一.选择题1.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够制出直径为300毫米的硅单晶,可用于电子产业。
下列对晶体硅的叙述中正确的是A. 形成晶体硅的速率越大越好B. 晶体硅没有固定的熔、沸点C. 可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D. 晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关【答案】C【解析】略2.下列叙述不正确的是A. 金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低B. CaO 晶体结构与NaCl晶体结构相似,CaO 晶体中的配位数为6,且这些最邻近的围成正八面体C. 设NaCl 的摩尔质量为,NaCl的密度为,阿伏加德罗常数为,在NaCl 晶体中,两个距离最近的中心间的距离为D. X、Y 可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y 位于顶角位置,则该晶体的化学式为【答案】D【解析】A.金刚石、SiC属于原子晶体,键长,故金刚石中化学键更稳定,其熔点更高,NaF、NaCl都属于离子晶体,氟离子半径小于氯离子半径,故NaF的晶格能大于NaCl,则NaF的熔点更高,、都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,熔点原子晶体离子晶体分子晶体,故金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低,故A正确;B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,氯化钠的晶胞图为,若处于体心、棱中间,位于面心、顶点,晶体中体心与面心的6个距离最近,配位数为6,且这些最邻近的围成正八面体,故B正确;C.氯化钠的晶胞图为,假设面心和顶点为,处于面对角线上的之间距离最近,设二者距离为,则晶胞棱长,晶胞体积,晶胞中数目,晶胞中数目也是4,晶胞质量,解得,故C正确;D.处于棱的中心的原子为4个晶胞共用,位于顶角的原子为8个晶胞共用,晶胞中X数目,Y数目,则该晶体的组成式为,故D错误;故选:D。
3.现有四种晶体,其构成粒子排列方式如图所示,其中化学式不属于AB型的是A. B.C. D.【答案】B【解析】略4.如图是氯化铯晶体的晶胞结构示意图晶胞是指晶体中最小的重复单元,其中黑球表示氯离子、白球表示铯离子。
沪科版高二下学期化学(选择性必修2)《第三章晶体结构与性质》单元测试卷及答案一、单选题 1.已知: 化学键Si -Cl H -H H -Cl Si -Si键能/kJ·mol 1- 360436431176且硅晶体中每个硅原子和其他4个硅原子形成4个共价键。
工业上所用的高纯硅可通过下列反应制取:()()()()42SiCl g 2H g Si s 4HCl g +=+,则该反应的反应热为A .-116 kJ·mol 1-B .116 kJ·mol 1-C .-236 kJ·mol 1-D .236 kJ·mol 1-2.氮化碳部分结构如图所示,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为超硬新材料。
下列有关氮化碳的说法不正确的是A .氮化碳属于分子晶体B .氮化碳中C 为+4价,N 为-3价 C .氮化碳的化学式为34C ND .每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连3.近年来,中国制造的诸多铬基超耐热合金,铝合金基碳化硅等新型材料为我国航天事业的发展提供助力。
下列说法错误的是A .基态Cr 原子未成对电子数是基态Al 原子的6倍B .铝合金的硬度、密度等均小于铝单质C .与Al 同周期且第一电离能小于Al 的只有一种元素D .碳化硅的熔点低于金刚石4.从微粒结构角度分析,下列说法正确的是A .某气态团簇分子结构如图所示,该气态团簇分子的分子式为EF 或FEB .-3I 对的空间构型为V 形,中心原子的杂化形式为sp 2 C .CO(NH 2)2分子中C 、N 原子的杂化方式相同D .已知CH 4、2-4SO 为正四面体型结构,可推测4PH +、3-4PO 也为正四面体型结构,运用了等电子体的概念5.铼(Re)是生产飞机发动机叶片必不可少的材料。
X 、Y 、Z 、Q 、W 是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X 、Y 、Z 三种元素可与铼元素组成一种化合物(结构如图),该化合物与X 的单质反应可得到铼。
2022学年下学期高二暑假新教材巩固练习题及答案11晶体结构与性质例1.砷化镓是一种重要的半导体材料,熔点为1238℃。
它在600℃以下能在空气中稳定存在,并且不被非氧化性的酸侵蚀。
砷化镓的晶胞结构如图所示。
下列说法正确的是A.砷化镓是一种分子晶体B.砷元素在周期表位置是第四周期第VB族C.晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为4∶1D.晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体例2.下列有关晶体的说法中正确的是A.共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键H O>H S;锂<钠<钾<铷<铯B.熔点:MgO>NaCl;22C.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点D.晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,必有阴离子1.K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐、赤血盐钾,化学上常用于检验亚铁离子。
下列关于K3[Fe(CN)6]的说法错误的是A.该化合物中的Fe为+3价B.铁离子提供空轨道C.配体是CN-,配位数为6D.1 mol K3[Fe(CN)6]中含有的σ键数目为6N A2.下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是A.NaCl和HCl B.晶体硅和灰锡C.CS2和MgSO4D.金刚石和石墨3.下列关于晶体的分类正确的是A.A B.B C.C D.D4.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(晶胞结构如图所示)类似。
下列有关冰晶胞的说法合理的是A.冰晶胞内水分子间以共价键相结合B.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大C.冰分子间的氢健具有方向性和饱和性,也是一种σ键D.氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似5.下列说法不正确...的是A.利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析B.焰色试验是与电子跃迁有关的物理现象C.用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的D.等离子体和离子液体都具有良好的导电性6.下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中,正确的是A.金刚石为网状结构,碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.HI的相对分子质量大于HF,所以HI的沸点高于HFD.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键7.三氯化氮(NCl3)常温下是一种淡黄色的液体,其分子结构呈三角锥形。
苏教版高二下学期化学(选择性必修2)《3.3 共价键共价晶体》同步练习题-带答案一、单选题1.几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数如下表所示:氧化物2Na OMgO23Al O 2SiO离子键成分的百分数/%62 50 41 33根据表格信息,可推知:前四周期元素组成的离子晶体中,离子键成分的百分数最高的是 A .KF?B .LiFC .NaBrD .KCl2.大气中臭氧层被破坏的机理如图所示。
下列说法正确的是A .过氧化氯的结构式为Cl—O—O—ClB .氧气在反应中作催化剂C .臭氧分子最终转变成过氧化氯分子D .反应①、①、①中均有氧原子间共价键的断裂3.氮化硼是一种超硬、耐磨、耐高温的新型材料。
下列各组物质中,晶体类型与氮化硼相同的是 A .金刚石和C 60 B .碳化硅和水晶 C .水银和铝 D .硝酸钠和刚玉4.下列说法不正确的是A .化学反应的实质是旧键的断裂,新键的形成B .石墨转化为金刚石的反应是吸热反应,说明金刚石比石墨稳定C .原电池反应的实质是自发进行的氧化还原反应D .理论上可燃物与氧气的反应均能设置成原电池装置 5.下列说法中正确的是A .所有物质中一定都含有化学键B .含有共价键的化合物一定是共价化合物C .含有离子键的化合物一定是离子化合物D .非极性键只存在于非金属单质分子中6.材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列说法正确的是 A .青铜器“四羊方尊”的主要材质是无机盐 B .竹简的主要成分属于天然高分子化合物 C .聚合塑料PVC(聚氯乙烯)的单体属于烃 D .光导纤维的主要成分属于金属晶体7.火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺,原理为32222KNO S 3C K S N 3CO ++=+↑+↑。
下列说法正确的是A .3KNO 属于共价晶体B .2CO 和2N 都是非极性分子C .2K S 的电子式:D .基态O 原子核外电子轨道表达式:8.科技造福中国,据中国载人航天工程办公室消息,2023年我国将组织神舟十六号神舟、十七号载人飞船。
第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第一课时分子晶体一.选择题1.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫【答案】B【解析】稀有气体分子都属于单原子分子,因此稀有气体形成的晶体属于分子晶体且由原子直接构成。
其他分子晶体一般由分子构成,如干冰、冰等。
2.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。
下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是()A.①① B.①① C.①① D.①①①①【答案】B【解析】从各图中可以看出①①都不能再以化学键与其他原子结合,所以最有可能是分子晶体。
3.甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是()A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子C.甲烷晶体熔化时需克服共价键D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子【答案】B【解析】题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子,并不是1个C原子,A错误;由甲烷晶胞分析,位于晶胞顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在晶胞的面上,因此每个都被2个晶胞共用,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12,B正确;甲烷晶体是分子晶体,熔化时克服范德华力,C错误;甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×+6×=4,D错误。
4.二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。
已知二茂铁的熔点是1 73 ①(在100 ①以上能升华),沸点是249 ①,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂。
下列说法不正确的是()A.二茂铁属于分子晶体B.在二茂铁中,C5H与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键C.已知环戊二烯的结构式为,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D.C5H中一定含有π键【答案】B【解析】根据二茂铁的物理性质,如熔点低、易升华、易溶于有机溶剂等,可知二茂铁为分子晶体,A项正确;碳原子含有孤电子对,铁离子含有空轨道,故二者形成配位键,B项错误;1号碳原子含有4个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp3,2、3、4、5号碳原子有3个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp2,因此仅有1个碳原子采取sp3杂化,C项正确;C5H中碳原子没有达到饱和,故存在碳碳双键,而碳碳双键中只有一个σ键,另一个必然为π键,D项正确。
晶体练习题(2002年)3.(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。
有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成,即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次,它的堆叠方式为ABAB……。
图(2)为AB两层的堆叠方式,O和●分别表示A层和B层的C原子。
⑴在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。
⑵画出2H型石墨晶胞的立体示意图,并指出晶胞类型。
3.(共5分)可有多种选取方式,其中一种方式如下图所示:(2) 请自行设计两个实验(简单说明实验操作和实验现象)来验证Ba2+确实能使平衡向左移动。
(2002年)8.(9分)有一离子晶体经测定属立方晶系,晶胞参数a=4.00Å(1Å=10-8cm),晶胞的顶点位置为Mg2+,体心位置为K+,所有棱边中点为F-。
⑴该晶体的化学组成是;⑵晶胞类型是;⑶Mg2+的F-配位数是,K+的F-配位数是;⑷该晶体的理论密度是g·cm-3。
⑸设晶体中正离子和负离子互相接触,已知F-的离子半径为1.33Å,试估计Mg2+的离子半径是Å,K+的离子半径是Å。
8.(共9分)⑴MgKF3(2分)⑵ 简单立方晶胞 (1分)⑶ 6 (1分) 12 (1分)⑷ 3.12 g·cm -3 (2 分)⑸ 0.67 Å (1 分) 1.50 Å (1 分)(2002年)11.(4分)NiO 晶体为NaCl 型结构,将它在氧气中加热,部分Ni 2+被氧化为Ni 3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成成为Ni x O(x<1),但晶体仍保持电中性。
经测定Ni x O 的立方晶胞参数a=4.157Å,密度为6.47g·cm -3。
⑴ x 的值(精确到两位有效数字)为 ;写出标明Ni 的价态的Ni x O 晶体的化学式 。
⑵ 在Ni x O 晶体中Ni 占据 空隙,占有率是 。
11.(共4分)⑴ 0.92 (1分) O Ni Ni ++316.0276.0 (1分) [或Ni(Ⅱ)0.76Ni(Ⅲ)0.16O] ⑵ 八面体 (1分) 92% (1分)(2003年)第6题(共8分)⑴ 两种铜溴配合物晶体中的一维聚合链结构的投影图 (其中部分原子给出标记)如下。
①分别指出两种结构的结构基元由几个Cu 原子和几个Br 原子组成:图 ⑴ 为 个Cu 原子,Br 原子;图 ⑵ 为 个Cu 原子,个Br 原子。
② 用笔在图中圈出相应的一结构基元。
⑵图⑶是由氯苯分子构成的平面点阵结构。
① 在图中标出一个正当单位来,并标明两个基本向量a 和b; ② 指出正当单位的组成 (内容); ③ 指出这种平面格子的正当单位的形式。
6. (共8分)⑴①6 12 …………………………(1分)2 4 …………………………(1分)②结构基元如图中实线或虚线所围,也可另取。
(2分)Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl ClCl Cl Cl Cl Cl Cl ClClCl Cl Cl Cl Cl图1 图2 ⑵ ①此结构的正当单位和基本向量如下图所示。
(可有各种不同取法,但形式不变。
) ……………(2分)② 图(3)所示结构的正当单位由两个取向相反的氯苯分子构成。
…………………… (1分) ③矩形P 格子…………………………………… (1分)Cl Cl ClCl Cl Cl Cl ClCl Cl Cl Cl Cl ClCl Cl Cl Cl Cl Cl Cl(2003年)第12题 (共9分)甲烷水合物(nCH 4 · 46H 2O)是一种具有重要经济价值的化合物,在海洋深处蕴藏量非常大,是未来的重要能源之一。
它的晶体结构可看作由五角十二面体[512]和十四面体[51262]共面连接堆积形成。
在立方晶胞中,[512]的中心处在顶角和体心位置;[51262]中心位置坐标为(0,1/4,1/2)、(0,3/4,1/2)、(1/2,0,1/4)、(1/2,0,3/4)、(1/4,1/2,0)、(3/4,1/2,0)共计6个。
它们彼此共用六角形面连成柱体,再和五角十二面体共面连接。
右图所示为甲烷水合物中水骨架的结构。
⑴ CH 4分子由于体积较小,可包合在这两种多面体中,若全部充满时,确定晶胞的组成(即n 值) 。
⑵ 已知该晶胞参数a = 1180 pm ,计算1 m 3甲烷水合物晶体中可释放CH 4的体积 (标准状况下)。
⑶ 有的文献中报导开采1 m 3的甲烷水合物晶体可得到164 m 3的甲烷气体,请将此文献值与(2)的计算结果比较,并给出合理的解释。
12. (共9分)⑴ 8CH 4·46H 2O 或n = 8 ………………………(3分)⑵ 按晶体的理想组成和晶胞参数,可算得晶胞体积V 和晶胞中包含CH 4的物质的量n (CH 4): V (晶胞) = a 3 = (1180 pm)3 =1.64×l09pm 3 = 1.64×1027-m 3 n (CH 4)= 1231002.68-⨯mol=1.33×1023- mol 1 m 3甲烷水合物晶体中含CH 4的物质的量为:n =32731064.11mm -⨯×1.33×1023- mol = 8.11×103 mol 它相当于标准状态下的甲烷气体体积:V= 8.11×103×22.4×103-m 3=182 m 3…………(4分)⑶ 文献报导值比实际值小,说明甲烷分子在笼形多面体中并未完全充满,即由于它的晶体中CH 4没有达到理想的全充满的结构。
(实际上甲烷水合物晶体结构形成时,并不要求[512]全部都充满CH 4分子。
它的实际组成往往介于6CH 4 · 46H 2O 和8CH 4 · 46H 2O 之间。
) …(2分)(2004年)第5题(共10分)长期以来人们一直认为金刚石是最硬的物质,但这种神话现在正在被打破。
1990年美国伯克利大学的A .Y .Liu 和M .L .Cohen 在国际著名期刊上发表论文,在理论上预言了一种自然界并不存在的物质β-C 3N 4,理论计算表明,这种C 3N 4物质比金刚石的硬度还大,不仅如此,这种物质还可用作蓝紫激光材料,并有可能是一种性能优异的非线性光学材料。
这篇论文发表以后,在世界科学领域引起了很大的轰动,并引发了材料界争相合成β-C 3N 4的热潮,虽然大块的β-C 3N 4晶体至今尚未合成出来,但含有β-C 3N 4晶粒的薄膜材料已经制备成功并验证了理论预测的正确性,这比材料本身更具重大意义。
其晶体结构见图1和图2。
⑴ 请分析β-C 3N 4晶体中,C 原子和N 原子的杂化类型以及它们在晶体中的成键情况:;⑵ 请在图1中画出β-C 3N 4的一个结构基元,该结构基元包括 个碳原子和 个氮原子; ⑶ 实验测试表明,β-C 3N 4晶体属于六方晶系,晶胞结构见图2(图示原子都包含在晶胞内),晶胞参数a=0.64nm ,c=0.24nm ,请列式计算其晶体密度。
ρ= ;⑷ 试简要分析β-C 3N 4比金刚石硬度大的原因(已知金刚石的密度为3.51g·cm -3)。
5.(共10分)⑴ β-C 3N 4晶体中,C 原子采取sp 3杂化,N 原子采取sp 2杂化;1个C 原子与4个处于四面体顶点的N 原子形成共价键,1个N 原子与3个C 原子在一个近似的平面上以共价键连接 (2分)⑵⑶ 从图2可以看出,一个β-C 3N 4晶胞包括6个C 原子和8个N 原子,其晶体密度为: 3727236.3]1024.060sin )1064.0[(1002.6814612---⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=cm g ρ (2分) ⑷ β-C 3N 4比金刚石硬度大,主要是因为:①在β-C 3N 4晶体中,C 原子采取sp 3杂化,N 原子采取sp 2杂化,C 原子和N 原子间形成很强的共价键;②C 原子和N 原子间通过共价键形成网状结构;③密度计算结果显示,β-C 3N 4的密度大于金刚石,即β-C 3N 4,晶体中原子采取更紧密的堆积方式,说明原子间的共价键长很短而有很强的键合力(3分)(2004年)第11题(共9分)BaTiO 3是一种重要的无机功能材料,工业上常用以下方法制得:将BaCl 2、TiCl 4、H 2O 和H 2C 2O 4混合反应后,经洗涤、干燥后得一组成为Ba 30.50%、Ti 10.70%、C 10.66%、H 1.81%的白色粉末A ,进一步热分解A 即可得BaTiO 3。
用热分析仪测定A 的热解过程,得下图所示的质量—温度关系曲线:图中400K 、600K 和900K 时对应的样品的质量分别为8.38mg 、5.68mg 和5.19mg试回答:⑴ A 的化学式为 ;⑵ 在600K 时样品的组成为 ;⑶ 晶体结构分析表明,BaTiO 3为立方晶体,晶胞参数a=7.031Å,一个晶胞中含有一个BaTiO 3……分子”。
画出BaTiO 3的晶胞结构示意图,分别指出Ba 2+、Ti(IV)、O 2-三种离子所处的位置及其配位情况。
11.(共9分)⑴ BaTiO (C 2O 4)2·4H 2O (2分)⑵21BaTi 2O 5+21BaCO 3(2分) ⑶Ba 2+:12个O 2-形成的多面体 (1分)Ti(Ⅳ):6个O 2-形成的八面体 (1分),O 2-:2个Ti(Ⅳ)和4个Ba 2+形成的八面体 (1分)(2005年)第6题 (共4分)铌酸锂(LiNbO 3)是性能优异的非线性光学晶体材料,有多种性能,用途广泛,在滤波器、光波导、表面声波、传感器、Q -开关以及激光倍频等领域都有重要的应用价值,因而是一种重要的国防、工业、科研和民用晶体材料。
铌酸锂的优异性能与它的晶体结构是密不可分的,单晶X -射线衍射测试表明,铌酸锂属三方晶系,晶胞参数a=b=5.148Å,c=13.863Å;密度为4.64g/cm 3沿着c 轴方向的投影见下图,其中Li 和Nb 原子投影重合,它们处于氧原子投影的六边形中心。
⑴ 请在下图表示的二维晶体结构上画出一个结构基元。
⑵ 假设下图是某新型晶体材料LiNbA 2沿c 轴的投影图(A 原子取代氧的位置),在这种晶体中,沿a 方向两层Nb 原子之间夹着两层A 原子和一层Li 原子。
请写出这种新型晶体材料的晶胞类型,并画出它的一个三维晶胞的透视图。
6.(共4分)⑴(2分)⑵ 简单六方晶胞(2分)(2005年)第12题 (共11分)2005年1月美国科学家在Science 上发表论文,宣布发现了Al 的超原子结构,并预言其他金属原子也可能存在类似的结构,这是一项将对化学、物理以及材料领域产生重大影响的发现,引起了科学界的广泛关注。