4.晶體結構的分析與判斷技巧 常見的晶體有離子晶體.分子晶體.原子晶體(如金剛石.晶體硅.二氧化硅.碳化硅及新型無機非金屬材料).金屬晶體及過渡型晶體.在解題時.既要能分析其晶體結構.又要能將常見的晶體結構根據(jù)題中敘述.遷移到新的物質中.此類試題主要采用遷移類比法分析. 經(jīng)典題: 例題1 :下列各分子中所有原子都滿足最外層為8電子結構的是( ) A.BeCl2 B.PCl3 C.PCl5 D.N2 方法:利用ABn型分子中價電子排布規(guī)律分析求解. 捷徑: 根據(jù)金點子中的技法概述1知.屬ABn型分子的有BeCl2.PCl3.PCl5.只有PCl3分子中的┃P的化合價+3┃+ 最外層電子數(shù) = 8.故PCl3分子中P原子的最外層滿足8電子結構.又Cl原子為-1價.也滿足最外層8電子結構.故B符合題設要求.又因N2的電子式是.所有原子都滿足最外層為8電子結構.以此得正確答案為BD. 總結: BeCl2中Be原子的最外層只有2個電子.所以它不論形成離子化合物還是共價化合物.其最外層電子數(shù)都不可能是8.PCl3的電子式可聯(lián)系到中學階段所學的NH3分子的結構書寫.即為 . 例題2 :關于晶體的下列說法正確的是 ( ) A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子 B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子 C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高 D.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低 方法:從中學范圍內(nèi)四種類型的晶體綜合分析. 捷徑:在金屬晶體中.存在金屬陽離子和自由電子.故B選項錯誤,晶體硅的熔點1410℃.要比金屬鎢的熔點低.而金屬汞的熔點又比蔗糖.磷等低.以此說法正確的只有A. 總結:部分考生由于對金屬晶體理解不深.錯誤認為:在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子.而出現(xiàn)誤選B的現(xiàn)象較多. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(12分) 諾貝爾物理學獎曾授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。
(1)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。
則分子中B原子雜化軌道的類型為  ▲     ,同層分子間的主要作用為  ▲     。
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中含有的化學鍵類型為  ▲     ,F(xiàn)e3與CN之間能夠形成化學鍵的原因是    ▲    。
(3)等物質的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等,則M2+離子的核外電子排布式為  ▲ 。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似,晶體中與每個M2+等距離且最近的幾個O2-所圍成的空間幾何構型為    ▲    。MO的熔點比CaO的高,原因是  ▲                                  。

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下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。

A.(12分)【物質結構與性質】

1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

⑴科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表:

晶體

NaCl

KCl

CaO

晶格能/(kJ·mol-1)

786

715

3 401

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是  ▲  。

⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式  ▲  ;金屬銅采用下列  ▲  (填字母代號)堆積方式。

 


                A              B             C              D

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來)  ▲  。

③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響  ▲  。

④SO42的空間構型是  ▲  。

B.(12分)【實驗化學】

硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。

步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質量記為m1

步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質量記為m2。

步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質量。

步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。

回答下列問題:

⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為  ▲  。

⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是  ▲  。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是  ▲  。

②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是  ▲  。

③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為:Fe3標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應注意的問題是  ▲  。

④該實驗最終通過  ▲  確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。

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(10分)1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。
(一)科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:

晶體
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol1)
786
715
3401
四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是                          
(二)科學家通過X射線推測膽礬中微粒間的作用力,膽礬的結構示意圖可簡單表示如下:

(1)膽礬晶體中含有             (填字母代號)
A.配位鍵    B.離子鍵    C.極性共價鍵   
D. 金屬鍵    E.氫 鍵    F.非極性共價鍵
(2)Cu2+還能與NH3、Cl等形成配位數(shù)為4的配合物,已知[Cu(NH3)42具有對稱的空間構型,[Cu(NH3)42+中的兩個NH3被兩個Cl取代,能得到兩種不同結構的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)42+的空間構型為            。
(3)金屬銅采用下列         (填字母代號)堆積方式。

(4)右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖,該晶體的密度為a g/cm3,設阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞的體積為       cm3

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(12分) 諾貝爾物理學獎曾授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

(1)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。

則分子中B原子雜化軌道的類型為   ▲      ,同層分子間的主要作用為  ▲      。

(2)K3[Fe(CN)6]晶體中含有的化學鍵類型為   ▲      ,F(xiàn)e3與CN之間能夠形成化學鍵的原因是    ▲     。

(3)等物質的量的氧化物MO與SiC的電子總數(shù)相等,則M2+離子的核外電子排布式為  ▲  。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似,晶體中與每個M2+等距離且最近的幾個O2-所圍成的空間幾何構型為    ▲     。MO的熔點比CaO的高,原因是  ▲                                  。

 

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(10分)1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

(一)科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:

晶體

NaCl

KCl

CaO

晶格能/(kJ·mol1)

786

715

3401

四種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是                          

(二)科學家通過X射線推測膽礬中微粒間的作用力,膽礬的結構示意圖可簡單表示如下:

(1)膽礬晶體中含有              (填字母代號)

A.配位鍵    B.離子鍵    C.極性共價鍵   

D. 金屬鍵    E.氫  鍵    F.非極性共價鍵

(2)Cu2+還能與NH3、Cl等形成配位數(shù)為4的配合物,已知[Cu(NH3)42具有對稱的空間構型,[Cu(NH3)42+中的兩個NH3被兩個Cl取代,能得到兩種不同結構的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)42+的空間構型為             。

(3)金屬銅采用下列          (填字母代號)堆積方式。

(4)右圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖,該晶體的密度為a g/cm3,設阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞的體積為        cm3

 

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