2019-2020年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體（第2課時(shí)）練習(xí) 魯科版選修3夯基達(dá)標(biāo)1某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)之比依次為()A131 B231C221 D1332F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙，它們都是極強(qiáng)的氧化劑(其氧化性依次遞增)，都極易水解。其中6XeF412H2O=2XeO34Xe24HF3O2，下列推測正確的是()黑球表示氙原子，白球表示氟原子AXeF2分子中各原子均達(dá)到八電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B某種氟化氙的晶體結(jié)構(gòu)單元如上圖所示，可推知其化學(xué)式為XeF6CXeF4按已知方式水解，每生成4 mol Xe轉(zhuǎn)移16 mol電子DXeF2加入水中，在水分子的作用下，將重新生成Xe和F23下圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，其對應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中： )()4金屬鐵單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為_。5現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙晶胞中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有_個(gè)c離子，有_個(gè)d離子。6鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設(shè)備、飛機(jī)等航天航空材料，被譽(yù)為“未來世界的金屬”。試回答下列問題：(1)鈦有Ti和Ti兩種原子，它們互稱為_。Ti元素基態(tài)原子的電子排布式為_。(2)偏鈦酸鋇在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)如上圖所示，它的化學(xué)式是_。7有一種多聚硼酸鹽為無限網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)，其結(jié)構(gòu)的基本單元可以表示為(B5On)m，則m_，n_。8 (1)水在不同的溫度和壓力條件下可以形成11種不同結(jié)構(gòu)的晶體，密度從比水輕的0.92 gcm3到約為水的一倍半。冰是人們迄今已知的由一種簡單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最多的化合物。其中冰的晶體結(jié)構(gòu)為一個(gè)如下圖所示的立方晶胞，每個(gè)水分子可與周圍_個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合，晶體中，1 mol水可形成_ mol氫鍵。(2)已知下列元素的電負(fù)性數(shù)據(jù)：H為2.1，O為3.5，F(xiàn)為4.0。OF2與水的立體結(jié)構(gòu)相似，但水分子的極性比OF2強(qiáng)得多，其原因有：OF2中氧原子上有兩對孤對電子，抵消了FO鍵中共用電子對偏向F而產(chǎn)生的極性；從電負(fù)性上看，_。能力提升9有A、B、C、D四種元素，其中A元素和B元素的原子都有1個(gè)未成對電子，A比B少一個(gè)電子層，B原子得一個(gè)電子后3p軌道全滿；C原子的p軌道中有3個(gè)未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大；D的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4，其最高價(jià)氧化物中含D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)；R是由A、D兩元素形成的離子化合物，其中A與D離子數(shù)之比為21。請回答下列問題：(1)A單質(zhì)、B單質(zhì)、化合物R的熔點(diǎn)大小順序?yàn)橄铝械?_(填序號)：A單質(zhì)B單質(zhì)R；RA單質(zhì)B單質(zhì)；B單質(zhì)R A單質(zhì)；A單質(zhì)RB單質(zhì)。(2)在CB3分子中C元素原子的原子軌道發(fā)生的是_雜化，其固體時(shí)的晶體類型為_。(3)寫出D原子的核外電子排布式：_，C的氫化物比D的氫化物在水中溶解度大得多的可能原因是_。 (4)下圖是D和Fe形成的晶體FeD2最小單元“晶胞”，F(xiàn)eD2晶體中陰、陽離子數(shù)之比為_，F(xiàn)eD2物質(zhì)中具有的化學(xué)鍵類型為_。10有一種藍(lán)色的晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2和Fe3分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，立方體的每條棱上均有一個(gè)CN。(1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推出這種藍(lán)色晶體的化學(xué)式(用簡單整數(shù)表示)_。(2)此化學(xué)式帶何種電荷_，如果Rn或Rn與其結(jié)合成電中性粒子，此粒子的化學(xué)式為_。11新型節(jié)能材料高溫超導(dǎo)體的最先突破是在1987年從新的釔鋇銅氧材料的研究開始的。在制備釔鋇銅氧高溫超導(dǎo)體的同時(shí)，偶然得到了副產(chǎn)品紫色的硅酸銅鋇。湊巧的是，后者正是發(fā)現(xiàn)于中漢代器物上的被稱為“漢紫”的顏料，還發(fā)現(xiàn)于秦俑彩繪。釔鋇銅氧的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，研究發(fā)現(xiàn)，此高溫超導(dǎo)體中的銅元素有兩種價(jià)態(tài)，2價(jià)和3價(jià)。(1)給出銅在周期表中的位置(周期和族)：_。(2)寫出Cu3的核外電子排布：_。(3)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式為：_。(4)根據(jù)(3)所推出的化合物的組成，計(jì)算出其中Cu原子的平均化合價(jià)(該化合物中各元素的化合價(jià)為Y3、Ba2)_，最后計(jì)算化合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu原子個(gè)數(shù)比為_。參考答案1解析：晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)之比依次為861131。答案：A2解析：Xe原子已達(dá)到八電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故XeF2分子中各原子均達(dá)到八電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的說法錯(cuò)誤；根據(jù)題目提供的結(jié)構(gòu)單元推得晶體中Xe、F原子個(gè)數(shù)比為 (81)(82)12，故其化學(xué)式為XeF2；根據(jù)題意，XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙都是極強(qiáng)的氧化劑，都極易水解，可判斷XeF2加入水中，不應(yīng)簡單地分解生成Xe和F2，故D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。答案：C3解析：根據(jù)頂點(diǎn)、棱心、面心、體心和其他處于立方體內(nèi)的原子分別提供給一個(gè)晶胞的是其本身的、，求出X與Y的比值。A圖中X為1，Y為81，化學(xué)式為XY；B圖中X為14，Y為4，化學(xué)式為X3Y；C圖中X為81，Y為63，Z為1，化學(xué)式為XY3Z；D圖中X為81，Y為123，Z為1，化學(xué)式為XY3Z。答案：C4解析：本題考查晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算切割法。體心立方中Fe為812個(gè)，面心立方中Fe為864個(gè)，因此體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為12。答案：125解析：處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨(dú)占有，位于立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)立方體共有，位于立方體棱邊的微粒為4個(gè)立方體共有，位于立方體面的微粒為2個(gè)立方體共有，所以xy1643；ab1811；丙晶胞中c離子為1214(個(gè))，d離子為864(個(gè))。答案：43 11446解析：根據(jù)偏鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，求得Ba、Ti、O原子數(shù)之比1812113，故它的化學(xué)式是BaTiO3。答案：(1)同位素1s22s22p63s23p63d24s2(或Ar3d24s2 ) (2)BaTiO37解析：由題意可知，該圖為一個(gè)基本單元，但與另一個(gè)基本單元連接的氧原子為兩個(gè)基本單元所共有，因此，該類氧原子屬于該基本單元的數(shù)量只能算?；締卧泄灿?個(gè)這樣的氧原子，即3個(gè)，所以n(O)369(環(huán)上6個(gè)O原子為基本單元獨(dú)有)。又因硼元素為3價(jià)，氧元素為2價(jià)，則：m35293即本題答案為m3，n9。答案：398解析：(1)觀察圖示的立方晶胞的中心水分子可知，該水分子與周圍4個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合；每2個(gè)水分子間形成的1個(gè)氫鍵，每個(gè)水分子只分得一半，故晶體中，1 mol水可形成4 mol0.52 mol氫鍵。(2) 根據(jù)題中所給出的元素電負(fù)性數(shù)據(jù)：H為2.1，O為3.5，F(xiàn)為4.0，氧與氫的電負(fù)性差(1.4)大于氧與氟的電負(fù)性差(0.5)，因此，雖然OF2與水的立體結(jié)構(gòu)相似，但水分子的極性比OF2強(qiáng)得多。答案：(1)42(2)氧與氫的電負(fù)性差大于氧與氟的電負(fù)性差9解析：由B原子得一個(gè)電子后3p軌道全滿，可推得B原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，即B原子為氯原子；A比B少一個(gè)電子層，則A為鈉元素；由C原子的p軌道中有3個(gè)未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大，可知C為氮元素；D的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4，即為A族元素，再根據(jù)其最高價(jià)氧化物(DO3)中含D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，求得其相對原子質(zhì)量為32，結(jié)合其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)推出D為硫元素；R是Na2S。答案：(1)(2)sp3分子晶體 (3)1s22s22p63s23p4NH3與水分子形成氫鍵(4)11離子鍵、非極性鍵10解析：Fe2、Fe3占據(jù)立方體的互不相鄰的頂點(diǎn)，則每個(gè)立方體上有4個(gè)Fe2、4個(gè)Fe3，根據(jù)晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子有屬于該立方體，則該立方體中有個(gè)Fe2、個(gè)Fe3，CN位于立方體的棱上，棱上的粒子有屬于該立方體，該立方體中有3個(gè)CN，所以該晶體的化學(xué)式為FeFe(CN)6，此化學(xué)式帶負(fù)電荷，若結(jié)合Rn形成中性粒子，此粒子化學(xué)式為RFeFe(CN)6n。答案：(1)FeFe(CN)6(2)負(fù)電荷RFeFe(CN)6n11解析：銅在周期表中位于第四周期，IB族；Cu原子的核外電子排布式為Ar3d104s1 或1s22s22p63s23p63d104s1，Cu3的核外電子排布為Ar3d8 或1s22s22p63s23p63d8；根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O原子個(gè)數(shù)比時(shí)，關(guān)鍵是要注意Cu原子和O原子：Cu原子有8個(gè)在頂點(diǎn)，另外8個(gè)在棱上，O原子有8個(gè)在面上，另外12個(gè)在棱上，因此晶體中Y、Cu、Ba和O原子個(gè)數(shù)比1(88)2(812)1327，由此確定其化學(xué)式為YBa2Cu3O7。根據(jù)化學(xué)式和已知的化合價(jià)(Y3、Ba2)，可求得Cu原子的平均化合價(jià)為；再利用十字交叉法或列方程法求得Cu2Cu321。答案：(1)第四周期，IB族(2)Ar3d8 或1s22s22p63s23p63d 8(3)YBa2Cu3O7 (4)Cu2Cu321