步步高全国2017版高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质选考第41讲 晶体结构与性质讲义.docx

第41讲 晶体构造与性质考点一晶体常识1晶体与非晶体晶体非晶体构造特征构造微粒周期性有序排列构造微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区分方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进展X­射线衍射试验2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态干脆凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中析出。3晶胞(1)概念描绘晶体构造的根本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：全部晶胞平行排列、取向一样。深度思索正误推断，正确的划“”，错误的划“×”(1)固态物质确定是晶体()(2)冰和碘晶体中互相作用力一样()(3)晶体内部的微粒按确定规律周期性的排列()(4)凡有规则外形的固体确定是晶体()(5)固体SiO2确定是晶体()(6)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会渐渐变为完备的立方体块()答案(1)×(2)×(3)(4)×(5)×(6)题组一晶胞中原子个数的计算1如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。答案211144解析甲中N(x)N(y)1(4×)21；乙中N(a)N(b)1(8×)11；丙中N(c)12×14，N(d)8×6×4。2下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A_、B_、C_。答案MNMN3MN2解析在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：×41(个)，含N：×424×(个)，MN13；在C中含M：×4(个)，含N为1个。3已知镧镍合金LaNin的晶胞构造如下图，则LaNin中n_。答案5解析La：2×12×3Ni：12×6×615所以n5。4.某晶体的一局部如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 ()A394 B142C294 D384答案B解析A粒子数为6×；B粒子数为6×3×2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142。5.右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞构造，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。答案3价解析R：8×12G：8×8×4×28Q：8×24R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。6.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体构造单元如右图所示。则该化合物的化学式为_。答案CuH解析根据晶胞构造可以推断：Cu()：2×12×36；H()：6×136，所以化学式为CuH。7科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为_。答案31解析根据晶胞构造可以推断C60：8×12，K：2×6×6，所以K原子与C60分子的个数之比为31。8(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观构造的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种构造形式。下图是一种链状构造的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_。答案(1)MgB2(2)BO解析(1)每个Mg四周有6个B，而每个B四周有3个Mg，所以其化学式为MgB2。(2)从图可看出，每个单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个构造单元共用，所以BO1(12/2)12，化学式为BO。题组二晶胞的密度及微粒间间隔 的计算9.Cu与F形成的化合物的晶胞构造如右图所示，若晶体密度为a g·cm3，则Cu与F最近间隔 为_pm。(阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F)答案×1010解析设晶胞的棱长为x cm，在晶胞中，Cu：8×6×4；F：4，其化学式为CuF。a·x3·NA4M(CuF)，x。最短间隔 为小立方体对角线的一半，小立方体的体对角线为 x。所以最短间隔 为x··×1010pm。10.如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞构造相像，设晶体密度是 g·cm3，试计算Na与S2的最短间隔 _ cm(阿伏加德罗常数用NA表示 ，只写出计算式)。答案 解析晶胞中，个数为8×6×4，个数为8，其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。设晶胞边长为a cm，则a3··NA4×78a面对角线为× cm面对角线的为× cm边长的为× cm所以其最短间隔 为 cm cm。晶胞计算的思维方法1晶胞计算是晶体考察的重要学问点之一，也是考察学生分析问题、解决问题实力的较好素材。晶体构造的计算经常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间间隔 、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的根据。解决这类题，一是要驾驭晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何学问，三是要熟识常见晶体的构造特征，并能融会贯穿，举一反三。2.“均摊法”原理特殊提示在运用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要留意晶胞的形态，不同形态的晶胞，应先分析随意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。3晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积，为晶胞的密度)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。考点二打破四类晶体的组成和性质1四类晶体的比拟 类型比拟分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的互相作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相像相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例全部非金属氢化物(如水、硫化氢)、局部非金属单质(如卤素X2)、局部非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎全部的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)局部非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，局部非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大局部盐(如NaCl)2.离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。深度思索1正误推断，正确的划“”，错误的划“×”(1)在晶体中只要有阴离子就确定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就确定有阴离子()(3)原子晶体的熔点确定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点确定比金属晶体的低()(5)离子晶体确定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不确定是离子晶体()答案(1)(2)×(3)×(4)×(5)×(6)2CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相像，你知道缘由吗？答案确定二者物理性质的因素：晶体类型及构造、微粒间的作用力。CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其确定因素，SiO2是原子晶体，其坚固的化学键是其确定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键确定，而CO键与SiO键都是极性键。特殊提示(1)原子晶体的熔点不确定比离子晶体的高，如石英的熔点为1 710 ，MgO的熔点为2 852 。(2)金属晶体的熔点不确定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ，尿素的熔点为132.7 。3在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石，晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_。(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_。(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_。(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_。(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_。(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_。(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。(9)不含共价键的分子晶体是_，只含非极性键的原子晶体是_。答案(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC(9)晶体氩晶体硅、金刚石题组一晶体类型的推断1现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此答复下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克制的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的依次为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其缘由为_。解题指导通过读取表格中数据先推断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键说明HF的熔点反常，利用晶格能的大小说明离子晶体熔点凹凸的缘由。答案(1)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时须要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)，在离子所带电荷数一样的状况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高解析(1)A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体，具有四条共性。(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有两条性质。(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。2有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进展试验，结果如表：序号熔点/硬度水溶性导电性水溶液与Ag反响A811较大易溶水溶液或熔融导电白色沉淀B3 500很大不溶不导电不反响C114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A_、B_、C_。(2)晶体的类型分别是A_、B_、C_。(3)晶体中微粒间作用力分别是A_、B_、C_。答案(1)NaClCHCl(2)离子晶体原子晶体分子晶体(3)离子键共价键范德华力解析根据A、B、C所述晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C应为分子晶体，且易溶于水，只能为HCl，微粒间的作用力为范德华力。晶体类型的5种推断方法1根据构成晶体的微粒和微粒间的作用推断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。(2)原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。2根据物质的分类推断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎全部的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。(4)金属单质是金属晶体。3根据晶体的熔点推断(1)离子晶体的熔点较高。(2)原子晶体的熔点很高。(3)分子晶体的熔点低。(4)金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。4根据导电性推断(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。(2)原子晶体一般为非导体。(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由挪动的离子，也能导电。(4)金属晶体是电的良导体。5.根据硬度和机械性能推断(1)离子晶体硬度较大、硬而脆。(2)原子晶体硬度大。(3)分子晶体硬度小且较脆。(4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。留意(1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。(2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×1010 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×1010 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，熔、沸点低(熔点190 )。(4)合金的硬度比其成分金属大，熔、沸点比其成分金属低。题组二晶体熔、沸点的比拟3下列分子晶体中，关于熔、沸点凹凸的叙述中，正确的是()ACl2>I2BSiCl4<CCl4CNH3>PH3DC(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案C解析A、B项属于无氢键存在的分子构造相像的状况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子构造相像的状况，但存在氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量一样，但分子构造不同的状况，支链少的熔、沸点高。4离子晶体熔点的凹凸取决于晶体中晶格能的大小。推断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的凹凸依次是 ()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl答案C解析离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。5下列各组物质中，按熔点由低到高的依次排列正确的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、Rb Na、Mg、AlA BC D答案D解析中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故错；中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故正确；中Na、K、Rb价电子数一样，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点渐渐降低，故错；中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径渐渐减小，金属键依次增加，熔点渐渐上升，故正确。分类比拟晶体的熔、沸点1不同类型晶体的熔、沸点凹凸的一般规律原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点差异很大，如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参加比拟。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>石英>碳化硅>硅。3离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。(2)组成和构造相像的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F2<Cl2<Br2<I2。(3)组成和构造不相像的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3CH2CH2CH2CH3>考点三打破五类晶体模型1原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，CC 键之间的夹角是109°28，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。(2)SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol SiO键。2分子晶体(1)干冰晶体中，每个CO2分子四周等距且紧邻的CO2分子有12个。(2)冰的构造模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。3离子晶体(1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6。每个晶胞含4个Na和4个Cl。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引8个Cs，每个Cs吸引8个Cl，配位数为8。4石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子实行的杂化方式是sp2。5常见金属晶体的原子积累模型构造型式常见金属配位数晶胞面心立方最密积累Cu、Ag、Au12体心立方积累Na、K、Fe8六方最密积累Mg、Zn、Ti12特殊提示(1)推断某种微粒四周等距且紧邻的微粒数目时，要留意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na四周的Na数目(Na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟识以上代表物的空间构造。当题中信息给出与某种晶体空间构造一样时，可以干脆套用某种构造。深度思索1在晶体模型中，金刚石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？答案不一样，金刚石中表示的是CC共价键，而干冰中的“棍”表示分子间作用力；分子晶体中多数含有化学键(如CO2中的C=O键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。2下列排列方式中：A.ABCABCABCBABABABABAB CABBAABBADABCCBAABCCBA，属于镁型积累方式的是_；属于铜型积累方式的是_。答案BA题组一重视教材习题，做好回扣练习1下列各物质的晶体中，晶体类型一样的是()AO2和SiO2 BNaI和I2CCO2和H2O DCCl4和NaCl答案C2在单质的晶体中，确定不存在()A离子键B分子间作用力C共价键D金属离子与自由电子间的作用答案A3X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是()AX的单质固态时为分子晶体BY的单质为原子晶体CX与Y形成的化合物固态时为分子晶体DX与碳形成的化合物为分子晶体答案C4下列各组物质熔化或升华时，所克制的粒子间作用属于同种类型的是()ANa2O和SiO2熔化 BMg和S熔化C氯化钠和蔗糖熔化 D碘和干冰升华答案D题组二强化记忆晶胞构造5推断下列物质的晶胞构造，将对应序号填在线上。(1)干冰晶体；(2)氯化钠晶体；(3)金刚石；(4)碘晶体；(5)氟化钙；(6)钠；(7)冰晶体；(8)水合铜离子；(9)H3BO3晶体；(10)铜晶体。题组三对晶胞构造的考察6下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A金刚石网状构造中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na四周间隔 相等的Na共有6个C氯化铯晶体中，每个Cs四周紧邻8个ClD干冰晶体中，每个CO2分子四周紧邻12个CO2分子答案B解析氯化钠晶体中，每个Na四周间隔 相等的Na共12个，间隔 相等且最近的Cl共有6个。7(1)将等径圆球在二维空间里进展排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于_层，配位数是_；B属于_层，配位数是_。(2)将非密置层一层一层地在三维空间里积累，得到如图2 所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简洁立方积累，在这种晶体中，金属原子的配位数是_，平均每个晶胞所占有的原子数目是_。(3)有资料说明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的积累方式。钋位于元素周期表的第_周期第_族，元素符号是_，最外层电子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)六APo6s26p4题组四金属晶胞中原子半径的计算8用晶体的X­射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密积累(如右图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm3，晶胞中该原子的配位数为_；Cu的原子半径为_cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。答案12× 1.27×108解析设晶胞的边长为a cm，则a3··NA4×64a 面对角线为a面对角线的为Cu原子半径r× 1.27×108cm。晶体构造的相关计算1晶胞质量晶胞占有的微粒的质量晶胞占有的微粒数×。2空间利用率。3金属晶体中体心立方积累、面心立方积累中的几组公式(设棱长为a)(1)面对角线长a。(2)体对角线长a。(3)体心立方积累4ra(r为原子半径)。(4)面心立方积累4ra(r为原子半径)。12015·全国卷，37(4)(5)碳及其化合物广泛存在于自然界中，答复下列问题：(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体构造如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。答案(1)分子 (2)3212422015·海南，19(2)(3)(4)(2)钒的某种氧化物的晶胞构造如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_；SO3的三聚体环状构造如图2所示，该构造中S原子的杂化轨道类型为_；该构造中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为_(填图2中字母)，该分子中含有_个键。(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状构造，则偏钒酸钠的化学式为_。答案(2)42(3)3V形sp2杂化sp3杂化a12(4)正四面体形NaVO3解析(2)分析钒的某种氧化物的晶胞构造可利用切割法计算，晶胞中实际拥有的阴离子数目为4×24，阳离子个数为8×12。(3)SO2分子中S原子价电子排布式为3s23p4，价层电子对数是3对，分子的立体构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；根据题中SO3的三聚体环状构造图，可知该构造中S原子形成了四个共价键，则杂化轨道类型为sp3杂化；该构造中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，a键除了键外还有键的成分，b键为键，故较短的键为a，由图可知该分子中含有12个键。(4)钒酸钠(Na3VO4)中的阴离子VO的中心原子(V)有4对价层电子对，且与4个O原子形成了4个共价键，故其立体构型为正四面体形；由偏钒酸钠的阴离子呈如题中图3所示的无限链状构造，可知偏钒酸钠的阴离子为VO，则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。32014·新课标全国卷，37(3)(4)节选(3)Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_ g·cm3(不必计算出结果)。答案(3)16(4)124.2014·江苏，21(A)(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞构造如右图所示，铜晶体中每个铜原子四周间隔 最近的铜原子数目为_。答案1252014·四川理综，8(3)Z基态原子的M层与K层电子数相等，它与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示，晶胞中阴离子和阳离子的个数之比是_。答案2162014·新课标全国卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数一样，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的 3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。答复下列问题：(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体构造如图1，则e离子的电荷为_。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体构造；阳离子呈轴向狭长的八面体构造(如图2所示)。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，推断理由是_。答案(4)1(5)SO共价键和配位键H2OH2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱解析(4)e为Cu，c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子数为4个，含O原子为8×12个，故化学式为Cu2O，O为2价，则Cu为1价。(5)含有H、N、O、S、Cu 5种元素的化合物，结合课本选修3协作物有关学问和题目所给信息，视察中心为1个Cu2，四周为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为Cu(NH3)4SO4·2H2O，加热时，由于H2O和Cu2作用力较弱会先失去。72013·山东理综，32(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞构造示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。答案2BN解析：18×2，：14×2所以每个晶胞中含有B原子的个数为2，其化学式为BN。82013·新课标全国卷，37(3)(6)(3)单质硅存在与金刚石构造类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置奉献_个原子。(6)在硅酸盐中，SiO四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架状四大类构造型式。图(b)为一种无限长单链构造的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。答案(3)共价键3(6)sp313SiO3或SiO解析(3)金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的奉献是。(6)在多硅酸根中每个硅原子都与4个O形成4个SiO单键，因此Si原子都是sp3杂化；视察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状构造，因此每个四面体中硅原子数是1，氧原子数22×3，即Si与O的原子个数比为13，化学式为 SiO3。9(2015·全国卷，37)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有一样的电子构型：C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。答复下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，缘由是_；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C和D反响可生成组成比为13的化合物E，E的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物D2A的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质D与潮湿的Na2CO3反响可制备D2A，其化学方程式为_。(5)A和B可以形成化合物F，其晶胞构造如图所示，晶胞参数a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中A原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(g·cm3 )_。答案(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)(2)O3O3相对分子质量较大，范德华力较大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3杂化(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 g·cm3解析由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，C是磷元素；由A2和B具有一样的电子构型，且A、B原子序数小于15可知，A是氧元素，B是钠元素；A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，因此D是氯元素。(1)元素的非金属性O>Cl>P，则电负性O>Cl>P，Na是金属元素，其电负性最小；P的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。(2)氧元素有O2和O3两种同素异形体，相对分子质量O3>O2，范德华力O3>O2，则沸点O3>O2。A和B的氢化物分别是H2O和NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)PCl3分子中P含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化轨道类型为sp3杂化。(4)Cl2O分子的中心原子O原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为V形；根据电子守恒和质量守恒可写出Cl2与潮湿的Na2CO3反响的化学方程式。(5)根据化合物F的晶胞构造，利用均摊法可计算出氧原子个数：N(O)8×6×4，钠原子全部在晶胞内，N(Na)8，因此F的化学式为Na2O；以顶角氧原子为中心，与氧原子间隔 最近且等间隔 的钠原子有8个，即晶胞中A 原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的