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无机化学 晶体结构习题

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1 第八章 晶体结构习题 一.选择题 1. 下列离子中，半径依次变小的顺序是( ) 2. A. F-，Na+，Mg2+，Al3+ B. Na+，Mg2+，Al3+，F- 3. C. Al3+，Mg2+，Na+，F- D. F-，Al3+，Mg2+，Na+ 4. NaCl晶体中钠和氯离子周围都是由六个相反离子按八面体形状排列的，解释这样的结构可以用( ) A. 杂化轨道 B. 键的极性 C. 离子大小 D. 离子电荷 5. 石墨晶体是( ) A. 原子晶体 B. 金属晶体 C. 分子晶体 D. 前三种晶体的混合型. 6. 关于离子晶体的性质，以下说法中不正确的是( ) A. 所有高熔点的物质都是离子型的物质; B. 离子型物质的饱和水溶液是导电性很好的溶液; C. 熔融的碱金属氯化物中，导电性最好的是CsCl; D. 碱土金属氧化物的熔点比同周期的碱金属氧化物的熔点高. 7. 下列物质中，熔点最低的是( ) A. NaCl B. AlCl3 C. KF D. MgO 8. 关于离子极化下列说法不正确的是( ) A. 离子正电荷越大，半径越小，极化作用越强; B. 离子极化作用增强，键的共价性增强; C. 离子极化的结果使正负离子电荷重心重合; D. 复杂阴离子中心离子氧化数越高，变形性越小. 9. 下列离子最易变形的是( ) A. F- B. CN- C. NO3- D. Br- 10. 下列阳离子变形性最大的是( ) A. Na+ B. K+ C. Li+ D. Ag+ 2

11. 下列各组离子中，既有较强的极化性又有较强的变形性的一组是( ) A. Li+、Na+、K+ B. Mg2+、Ca2+、Ba2+ C. Ag+、Pb2+、Hg+ D. Cl-、Br-、I- 12. 下列化合物熔点最高的是( ) A. MgCl2 B. NaCl C. ZnCl2 D. AlCl3 13. 下列化合物在水中溶解度最大的是( ) A. AgF B. AgCl C. AgBr D. AgI 14. 下列化合物哪个熔沸点最低( ) A. KCl B. CaCl2 C. AlCl3 D. GeCl2 15. 下列氧化物属于离子型的是( ) A. Ag2O B. ZnO C. PbO2 D. BaO 二.填空题 1. 离子的结构特征一般包括<1>.离子电荷 <2>._________ <3>.______________三个方面. 2. 简单离子的电子层构型(除2e.8e，18e外)还有: <1>.___________ <2>.___________. 3. 同周期元素离子电子层构型相同时，随离子电荷数增加，阳离子半径____， 阴离子半径________. 4. 指出下列离子的外层电子构型(8e. 18e (18+2)e (9-17)e ) <1>. Cr___________ <2>. Pb_____________ 5. 在同一周期中主族元素随着族数的递增，正离子的电荷数增大，离子半径___________，例如_____________________. 6. 同一元素其阴离子半径________原子半径.阳离子半径________原子半径. 7. 晶体的特性有三: <1>.有固定的几何外形; <2>.__________________________; 3.________________________. 8. NaClMgCl2AlCl3SiCl4自左向右各化合物熔 点依次__________，其原因是____________________________________ 9. 填下表: 物质 晶格结点上质点 质点内作用力 晶体类型 预测熔点高低 3

CaO 离子.Ca 2+.O 2- 离子键 离子晶体 高

SiC HF 10. 离子的极化力是某种离子使异号离子被极化而变形的能力，极化力与离子电荷，__________，以及___________等因素有关. 11. 复杂阴离子的中心原子氧化数越高，该阴离子的变形性________，阳离子电荷越大，半径越小，其极化作用_________. 12. 离子极化使键型由离子键向共价键转化，化合物的晶型也相应由________向__________转化. 13. 在晶格内仍能表示晶格特征的最基本部分称为单位晶格或称________所以__________ 在空间做有规律的重复排列就是晶格. 14. 当某离子型化合物的r+/r-≈0.512时，其空间构型可能是________型，配位数

则为_______. 15. NaCl型离子化合物晶胞中正负离子配位数为6，ZnS型离子化合物晶胞中正负离子配位数为________，CsCl型离子化合物晶胞中正负离子配位数为________. 三.问答题 1. 离子半径本应指离子电子云分布范围，但电子云分布无断然界面，所以严格的说，离子半径是不定的，我们通常所了解的离子半径是怎样得来的? 2. 金属晶体有哪三种紧密堆积?其晶格中金属原子配位数各为多少? 3. 为什么SiO2的熔点高于SO2?金刚石和石墨都是碳的同素异形体，石墨可导电，金刚石不能，为什么? 4. 在离子化合物中，离子电荷和离子半径怎样影响离子晶体的性质? 5. 离子晶体一般硬度虽大，但比较脆，延展性差，为什么? 6. 根据半径比规则预测下列化合物的晶体的空间构型(依半径比值说明). BeO. MgO. CsI (已知 r(Be2+)=35， r(Mg2+)=66， r(Cs+)=167， r(O2-)=132， r(I-)=220 单位:pm ) 7. 为什么AgI按离子半径比(126/220=0.573)，应该是配位数为6的NaCl型结 4

构，而实际上是配位数为4的ZnS型结构? 8. 试从离子极化观点解释，HgCl为白色，溶解度较大，HgI为黄色或红色，溶解度较小. 9. 试比较下列两组化合物中正离子极化能力的大小. 10. <1>. ZnCl2、CaCl2、FeCl3、KCl 11. <2>. SiCl4、AlCl3、PCl5、MgCl2、NaCl 12. 如何解释下列颜色变化? 13. AgF 无色 AgCl 白色 AgBr 浅黄色 AgI 黄色 14. ZnCl2的沸点和熔点低于CaCl2，如何解释? 5

第八章 晶体结构习题答案 一.选择题 1. A 2. C 3. D 4. A 5. B 6. C 7. D 8. D 9. C 10. B 11. A 12. D 13. D 二．填空题 1. 2. 离子半径 3. 离子的电子层结构 2. 1. (18+2)e 2. (9-17)e 3. 减小 增大 4. 1. (9-17)e 2. (18+2)e 5. 依次减小 Na+>Mg2+>Al3+ 6. 大于 小于 7. 有固定的熔点 各向异性 8. 递降 阳离子电荷自左向右升高，极化力增强，Cl是第三周期元素，半径较大，变形性大，正负离子间相互极化能力渐增，致使离子键向共价键过渡，晶体类型从离子型向共价型过渡的结果.9 9. 物质 晶格结点上质点 质点内作用力 晶体类型 预测熔点高低 CaO 离子.Ca 2+.O 2- 离子键 离子晶体 高

SiC Si 2+ C 2- 共价键 原子晶体 很高

HF 极性分子.HF 分子间力.氢键 分子晶体 低

10.离子半径 离子电子层结构 11.越小 越强 12.离子晶体 分子晶体 13.晶胞 晶胞 14.NaCl 6 15.4 8 6

三.问答题 1. 答:假定离子晶体中正负离子的核间距是正负离子半径和，即 2. d=r++ r-d可通过x射线分析实验测得并规定实验测来的r(F-) =133pm，r(O2-)=132pm为标准，依此计算其它各离子半径. 3. 面心立方紧密堆积 配位数为12 4. 体心立方紧密堆积 配位数为8 六方紧密堆积 配位数为12 5. SiO2为原子晶体，SO2为分子晶体，所以，前者熔点高，后者熔点低；石墨为层状晶体，层与层之间有离域的π电子，所以它能导电，金刚石为原子晶体，不能导电. 6. 根据库仑定律，离子电荷越高，半径越小，正负离子彼此间静电作用力越大，因而该离子化合物的熔沸点越高，硬度越大. 7. 答:由于离子晶体中正负离子交替的有规则的排列，当晶体受外力时，各层离子位置发生错动，而使离子间引力减小，斥力加大，因而易碎. 8. BeO属ZnS型(r+/r-=0.265) MgO属NaCl型( r+/r-=0.500) CsI属CsCl型(r+/r-=0.759) 9. 答:因Ag+(18e型)有较强的极化力和变形性，而I-半径比较大，变形性强.所以在AgI晶体中Ag+与I-间有较强的相互极化变形作用而使离子强烈靠近电子云发生重叠，造成配位数减小，晶型改变. 10. 答:Hg+为18e构型的，极化力较强，变形性也比较强，而Cl-与I-相比，I-离子半径更大，变形性更强，所以Hg+与I-间附加极化作用很强，其结果使晶体中共价成分增大，而难溶于水和颜色加深. 11. <1>. ZnCl2>FeCl3>CaCl2>KCl <2>. PCl5>SiCl4>AlCl3>MgCl2>NaCl 12. 答:根据离子极化作用增强可使化合物的颜色加深的道理，F-、Cl-、Br-、I-的半径依次增大，变形性增大，Ag+为18e型，有较强的极化力，则Ag+X-之间的相互极化作用依次增强，而使AgF.AgCl.AgBr.AgI的颜色依次加深. 11．答:由于Zn2+的半径比Ca2+的小，Zn2+是18e型，而Ca2+是8e，所以Zn2+离子极化作用强于Ca2+，使得ZnCl2共价成分高于CaCl2，

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无机化学_习题集(含答案)

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C）均为正值D）均为负值
55.在[Cu(NH3)4]2+配离子中，Cu2+的氧化数和配位数各为( )。
A）+2和4B）0和3C）+4和2D）+2和8
56.分别向沉淀物PbSO4(Kθsp=1.6×10-8)和PbCO3(Kθsp=7.4×10-14)中加入适量的稀HNO3，它们的溶解情况是( )。
A）两者都不溶B）两者全溶
A）1.4×10－7B）3.3×10－5C）1.7×10－5D）6.7×10－8
45.等量的酸和碱中和，得到的pH值应是（）。
A）呈酸性B）呈碱性C）呈中性D）视酸碱相对强弱而定
46.弱酸的解离常数值由下列哪项决定？（）
A）溶液的浓度B）酸的解离度
C）酸分子中含氢数D）酸的本质和溶液温度
47.下列离子中，变形性最大的是( )。
C）任何温度均自发D）任何温度均不自发
5.PCl3分子中，与Cl成键的P采用的轨道是（）。
A）px、py和pz轨道B）三个sp2杂化轨道
C）二个sp杂化轨道与一个p轨道D）三个sp3杂化轨道
6.在酒精的水溶液中，分子间的作用力有( )。
A）取向力、诱导力B）色散力、氢键
C）A、B都有D）A、B都没有
33.根据酸碱电子理论，下列物质中不可作为Lewis碱的是（）。
A）H2O B）NH3C）Ni2+D）CN-
34.下列各对物质，能在酸性溶液中共存的是（）。
A）FeCl3和液D）N2H4和HgCl2溶液
35.硫化铵溶液放置久了变成黄棕甚至红棕色，其原因是生成了（）。
42.既可在盐酸中溶解，又可在氢氧化钠溶液中溶解的物质是( )。
A）Mg(OH)2B）Sb(OH)3C）Bi(OH)3D）As2S3
中级无机化学唐宗薰版课后习题第四章答案

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第4章习题1 根据半径比规则预测下列晶体的结构：LiF NaBr KCl CsI MgO AlN PbO 2 BaCl 2 SiO 2解：注：(1) 离子半径值为Pauling 数据；(2) KCl 的理论构型为CsCl 型，而实验结果为NaCl 型。

2 下列各对离子晶体哪些是同晶型的(晶体结构相同)?并提出理由。

(1) ScF 3和LaF 3; (2) ScF 3和LuF 3；(3) YCl 3和YbCl 3; (4) LaF 3和LaI 3；(5) PmCl 3和PmBr 3。

答：(1) ScF 3：r ＋/r —＝81/136＝0.596 NaCl 型，LaF 3：r ＋/r —＝106/136＝0.779 CsCl 型(2) ScF 3：NaCl 型 LuF 3：r ＋/ r —＝85/136＝0.625 NaCl 型(3) YCl 3：r ＋/ r —＝93/181＝0.514 NaCl 型，YbCl 3：r ＋/ r —＝86/181＝0.475 NaCl 型(4) LaF 3：CsCl 型 LaI 3：r ＋/ r —＝106/216＝0.491 NaCl 型(5) PmCl 3：r ＋/ r —＝98/181＝0.541 NaCl 型 PmBr 3：r ＋/ r —＝98/195＝0.503 NaCl 型 所以，第(2)、(3)和(5)组同晶型，均具有NaCl 型结构。

3 计算负离子作三角形排布时r ＋/r －的极限比值。

解：负离子作三角形排布时，3个球在平面互相相切形成空隙，3个球的球心连线为正三角形。

设正、负离子的半径分别是r 、R 。

由图2.4.1可见，在直角△AFD 中，AF ＝R ＋r ，AD ＝R ，∠FAD ＝30°， AD : AF ＝R : (R+r) ＝cos30°＝3/2r/R ＝(2/3)－1＝0.1554 如果Ge 加到GaAs 中，Ge 均匀地分布在Ga 和As 之间，那么Ge优先占据哪种位置?当GaAs 用Se 掺杂时形成P 型还是N 型半导体?解：Ge 、Ga 、As 的半径分别为137、141和119 pm ，Ge 优先占据Ga 的位置；施主杂质，形成n 型半导体。

无机化学考试试卷及答案

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平原大学无机化学考试试卷及答案(样卷2)一、填表题 （20分）1.写出反应最终产物 物质 Ni 2+ Hg 2+(NO 3-) Cr 3+ Mn 2+ 加入过量氨水并放置 [Ni(NH 3)6]2+ HgO ·NH 2HgNO 3 Cr(OH)3MnO(OH)22.物质 HgCl 2SiCl 4BBr 3PH 3 中心原子杂化类型 sp sp 3 sp 2 不等性sp 3 分子空间构型直线型正四面体型正三角形三角锥型3.物质 晶体类型 晶格结点上粒子 粒子间作用力 熔点相对高低SiC 原子晶体Si 原子、C 原子 共价键高NH 3氢键型分子晶体 NH 3 分子 分子间力、氢键 低二、填空题 （20分）1. 随着溶液的pH 值增加，下列电对 Cr 2O 72-/Cr 3+、Cl 2/Cl -、MnO 4-/MnO 42-的E 值将分别 减小、不变、不变。

2．Na 2SO 3与__硫粉__共热可制得Na 2S 2O 3，Cl 2可将Na 2S 2O 3氧化为__ Na 2SO 4_。

3.根据E θ(PbO 2/PbSO 4) >E θ(MnO 4-/Mn 2+) >E θ(Sn 4+/Sn 2+)，可以判断在组成电对的六种物质中，氧化性最强的是 PbO 2 ，还原性最强的是 Sn 2+ 。

4. 用电对MnO 4-/Mn 2+，Cl 2/Cl -组成的原电池，其正极反应为 MnO 4- + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2O ，负极反应为 2 Cl - -2 e → Cl 2 ，电池的电动势等于0.15V ，电池符号为(-)Pt,Cl 2(p θ)|Cl -‖MnO 4-,Mn 2+,H +|Pt(+)。

（E θ(MnO 4-/Mn 2+)=1.51V ；E θ(Cl 2/Cl -)=1.36V ）5. 下列各溶液浓度均为0.1 mol ·L -1，按pH 值从小到大顺序排列NH 4NO 3, NH 4F, NH 4OAc, KCN, Na 2CO 3。

无机化学部分习题解答

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4-12实验证实，Fe(H2O)63+ 和Fe(CN) 63- 的磁矩差别极大，如何 用价键理论来理解？ 答：Fe(H2O)63+ 为外轨型配合物，未成对电子数为5， Fe(CN)63-为内轨型配合物，未成对电子数为1，差距很大，所 以由u=√n(n+2)BM可知Fe(H2O)63+的磁距比Fe(CN)63-的磁距 大。
1-23: 处于K 、L 、M 层的电子最大可能数目各 为多少？ 答： 能层中电子的可能状态数为2n2；K 层，n ＝1 ，电子最大可能数目为2 ，依此类推，L 层 和M 层电子的最大可能数目分别为8 和18
1-24: 以下哪些符号是错误的？( a ) 6s( b ) lp( c ) 4d ( d ) 2d ( e ) 3p ( f ) 3f 答： ( b )、(d)、(f)是错的。
1-31 以下哪些组态符合洪特规则？ 1s 2s 2p 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ ↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 答：第l 组符合.
1-32 以下哪些原子或离子的电子组态是基态、激 发态还是不可能的组态？ ( a ) 1s22s2 ( b ) 1s23s1 ， ( c ) 1s23d3 ( d ) [Ne]3s23d1 ( e ) [Ar] 3d24 s2 ( f)1s22s22p63s1 ( g ) [Ne]3s23d12 ( h)[Xe]4f7 ( i )[Ar] 3d6 答：( a )基态；( b )激发态；( c )不可能 (因为激 发态不能同时激发3个电子)；( d)激发态；( e ) 基态；( f ) 基态；( g )不可能；( h )基态离子 (Sm2+)；( i ) 基态离子（Fe2+）。