《（新）2022届高考化学考点59 晶体结构与性质-备战年高考化学考点一遍过.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新）2022届高考化学考点59 晶体结构与性质-备战年高考化学考点一遍过.doc（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、考点59 晶体结构与性质一、晶体常识1晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征结构粒子周期性有序排列结构粒子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：测定其是否有固定的熔点；科学方法：对固体进行X射线衍射实验2获得晶体的三条途径（1）熔融态物质凝固。（2）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。（3）溶质从溶液中析出。3晶胞（1）概念：描述晶体结构的基本单元。（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：所有晶胞平行排列、取向相同。形状：一般而言晶胞都是平行六面体。4晶格能（1）定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位
2、：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。易错警示：（1）具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如切割整齐的玻璃。（2）晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面体”。二、四类晶体的组成和性质四种类型晶体的比较 类型比较离子晶体金属晶体分子晶体原子晶体概念离子间通过离子键结合而成的晶体金属原子通过金属键相互结合形成的单质晶体分子间以分子间作用力相结合而形成的晶体相邻原子间以共价键相结合而形成的具有
3、空间网状结构的晶体构成晶体微粒阴、阳离子金属阳离子、自由电子分子原子微粒之间的作用力离子键金属键分子间作用力共价键物理性质熔、沸点较高有的高(如钨)、有的低(如汞)较低很高硬度较大有的高(如铬)、有的低(如钠)较小很大导电性熔融或在水溶液中导电良本身不导电，溶于水时发生电离后可导电绝缘体(或半导体)延展性无良无无溶解性易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂一般不溶于溶剂，钠等活泼金属可与水、醇、酸反应极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂不溶于任何溶剂典型实例强碱(如NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)、金属氧化物(如Na2O)金属单质(如钠、铝、铁等)与合金大多数非金属单质(如P4、硫等
4、)、非金属氧化物(如CO2、SO2等，SiO2除外)、酸(如H2SO4)、所有非金属氢化物(如甲烷、硫化氢等)、绝大多数有机物(有机盐除外)金刚石、晶体硅、二氧化硅等典型晶体模型晶体晶体结构晶体详解原子晶体金刚石（1）每个C与相邻的4个C以共价键结合，形成正四面体结构；（2）键角均为109°28'；（3）最小碳环由6个C组成且6个原子不在同一平面内；（4）每个C参与4条CC键的形成，C原子数与CC键数之比为12原子晶体SiO2（1）每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；（2）每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)n(O)=12；（3）最小环上有12个原子，
5、即6个O，6个Si分子晶体干冰（1）每8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；（2）每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有12个离子晶体NaCl型（1）每个Na+(Cl)周围等距离且紧邻的Cl(Na+)有6个。每个Na+周围等距离且紧邻的Na+有12个；（2）每个晶胞中含4个Na+和4个Cl离子晶体CsCl型（1）每个Cs+(Cl)周围等距离且紧邻的Cs+(Cl)有6个；每个Cs+周围等距离且紧邻的Cl有8个；（2）每个晶胞中含1个Cs+和1个Cl金属晶体简单立方堆积典型代表为Po，配位数为6，空间利用率为52%面心立方最密堆积又称为A1型或铜型，典型代表为Cu、Ag
6、、Au，配位数为12，空间利用率为74%体心立方堆积又称为A2型或钾型，典型代表为Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率为68%六方最密堆积又称为A3型或镁型，典型代表为Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率为74%三、晶体类型的判断及熔、沸点比较1晶体类型的判断方法（1）依据构成晶体的微粒和微粒间的作用力判断离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力是范德华力。金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。（2）依据物质的分类判断 金属氧化物(如K2O、Na2O等)
7、、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、绝大多数酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。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。金属单质及合金是金属晶体。（3）依据晶体的熔点判断离子晶体的熔点较高；原子晶体的熔点很高；分子晶体的熔点较低；金属晶体多数熔点高，但也有比较低的。（4）依据导电性判断离子晶体溶于水或处于熔融状态时能导电。原子晶体一般为非导体。分子晶体为非导体，但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
8、的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。金属晶体是电的良导体。（5）依据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大(或硬而脆)；原子晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体多数硬度大且具有延展性，但也有硬度较低的。2不同类型晶体的熔、沸点的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体。 但应注意原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如MgO具有较高的熔点，金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如汞常温时为液态。（2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等金属的熔、沸点很高，汞、铯等金属的熔、沸点很低。3同种类型晶体的熔、沸点的比较（1）原子晶体原子半径越小
9、键长越短键能越大熔、沸点越高 如熔点：金刚石>碳化硅>硅。 （2）离子晶体 一般地，离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度也越大。（3）分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；能形成氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH
10、4。组成和结构不相似的物质(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。同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如CH3CH2CH2CH2CH3>>（4）金属晶体金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al。四、晶体的计算晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解答这类题时，一要掌握晶体“均摊法”的原理，二要有扎实的立体几何知识，三要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反
11、三。“均摊法”原理晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是。注意：非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为，那么一个六边形实际有6×=2个碳原子。又如，在六棱柱晶胞(如图所示的MgB2晶胞)中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×+2×=3，硼原子个数为6。几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含4个Na，4个Cl
12、)B干冰(含4个CO2)CCaF2(含4个Ca2，8个F)D金刚石(含8个C)E体心立方(含2个原子)F面心立方(含4个原子)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该晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；又1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xM=a3NA。考向一 晶胞中粒子个数的计算典例1 （1）图1是Cu元素与H元素形成的一种红色化合物的晶胞结构，则该化合物的化学式为_。（2）图2是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。【
13、解析】（1）根据晶胞结构可以判断，一个晶胞中：Cu()：2×12×36；H()：6×136，所以化学式为CuH。（2）根据晶胞结构可以判断，一个晶胞中：R：8×12，G：8×8×4×28，Q：8×24，R、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。【答案】（1）CuH（2）31磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为AMn
14、2Bi BMnBi CMnBi3 DMn4Bi3考向二 晶胞相关参数的计算典例1 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d g·cm3，晶胞参数a_ nm。【解析】根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×3，镍原子的个数为8×1，则铜原子和镍原子的数量比为31；根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为dg·cm3，根据，则晶胞参数a×107 nm。【答案】31 ×1072某离子晶体的晶胞结构如图所示。试求：（1）晶体中每一个Y同时吸引着个X，每个X同时吸引着个Y，该晶体的化学式
15、是。（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个。（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角(XYX)为。（4）设该晶体的摩尔质量为M g·mol1，晶体密度为 g·cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X间的距离为cm。考向三 晶体类型的判断及其性质典例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
16、：645 据此回答下列问题：（1）A组属于_晶体，其熔化时克服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顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。【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。【答案】（1）原子
17、共价键（2）（3）HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(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)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高3下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA BC D考向四 金属晶胞的考查典例1 下列有关说法不正确的是A四水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键BCaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2CH原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原
18、子核附近运动D金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12【解析】A项，四水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，正确；B项，根据均摊法可知，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2个数为8×6×4，正确；C项，电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多；D项，在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，其周围的原子有同一层上的六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有1
19、2个原子与之相连，正确。【答案】C4有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为1个，2个，2个，4个C晶胞中原子的配位数分别为6，8，8，12D空间利用率的大小关系为<<<考向五 物质结构与性质综合题典例1 钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下面是一些晶体材料的结构示意图。请回答下列问题：（1）写出镍原子的核外电子排布式：_。（2）钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有_个紧邻的钛原子，该晶体中原子的堆积方
20、式为_。（3）镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为_，1 mol镧形成的该合金能储存_mol氢气。（4）嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分钡钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为a cm。顶点位置被Ti4所占据，体心位置被Ba2所占据，所有棱心位置被O2所占据。该晶体中的O元素与H形成的化合物的中心原子的杂化类型为_，其分子空间构型为_。写出该晶体的化学式：_。【解析】（1）Ni是28号元素，其原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。（2）由晶胞结构图可知，以顶点原子为研究对
21、象，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积。（3）根据某合金储氢后的晶胞结构示意图可知该合金中含有：La：8×1；Ni：8×15，所以化学式是LaNi5；1 mol该合金吸附氢气的物质的量是8 mol×2mol×3 mol。（4）该晶体中的O元素与H元素形成的化合物H2O的中心原子O 原子的杂化类型为sp3杂化，其分子空间构型为V形；根据晶胞结构示意图可知：Ba：1；Ti：8×1；O：12×3，所以该晶体的化学式是：BaTiO3。【答案】（1）1
22、s22s22p63s23p63d84s2（2）12面心立方最密堆积（3）LaNi53（4）sp3V形BaTiO35硼元素、钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位，单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。（1）已知CaC2与水反应生成乙炔。请回答下列问题：将乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液中生成Cu2C2红棕色沉淀，Cu+基态核外电子排布式为。其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu，但CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O：。 CaC2中 互为等电子体，1 mol 中含有的键数目为。 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H
23、2CCHCN)，丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是，构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 。 （2）Cu3N的晶胞结构如图，N3的配位数为，Cu+半径为a pm，N3半径为b pm，Cu3N的密度为 g·cm3。(阿伏加德罗常数用NA表示) 物质结构与性质综合题解题方法1对于原子结构，要重点掌握构造原理，能够应用构造原理熟练地写出136号元素基态原子的电子排布式，答题时要看清题目要求，是书写基态原子的电子排布式还是价电子(或外围电子)的电子排布式。2对于分子结构，能应用价电子对互斥理论推测分子的立体构型，例如常见的无机分子有直线形分子(如CO2)、平面三角形分子(如B
24、F3)、V形分子(如H2O)、三角锥形分子(如NH3)等。3在解题时，要能将常见的分子构型根据电子排布的相似点，采用类比法迁移到新的物质中。能应用分子极性的规律判断分子的极性，能应用分子间作用力、氢键等知识解释其对物质性质的影响。4掌握几种典型晶体结构的立体模型，常见的晶体有离子晶体(如NaCl型和CsCl型)、分子晶体(如干冰)、原子晶体(如金刚石、晶体硅、二氧化硅)、金属晶体(如Mg和Cu)及混合型晶体(如石墨)，在解题时，既要能分析其晶体结构，又要能将常见的晶体结构迁移到新的物质中。1下列晶体分类中正确的一组是选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3CO
25、ONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃2下列有关晶体结构或性质的描述正确的是A冰中存在极性键、范德华力，不存在氢键B因金属性K>Na，故金属钾的熔点高于金属钠C1 mol的金刚石与1 mol石墨晶体中所含的CC键的数目相同D氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠3下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是ACH4>SiH4>GeH4>SnH4 BKCl>NaCl>MgCl2>MgOCRb>K>Na>Li D金刚石>Si>钠4下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是A熔点：NaFMgF2AlF3B晶格能：NaFNaC
26、lNaBrC阴离子的配位数：CsClNaClCaF2D硬度：MgOCaOBaO5下列数据是对应物质的熔点()：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO21072 0739208011 291190571 723据此做出的下列判断中错误的是A铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B表中只有BCl3和干冰是分子晶体C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体6钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是ABaTi8O12BBaTi4O5CBaTi2O4 DBaTiO37根据表
27、中给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是晶体NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682 300沸点/1 4651 418182.7572 500(注：AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定)ASiCl4和AlCl3都是分子晶体B单质B可能是原子晶体CNaCl和MgCl2在熔融状态和溶于水时均能导电DNaCl的键的强度比MgCl2的小8下列有关性质的比较，不正确的是A晶体熔点由高到低：>B硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅C晶体熔点由高到低：Na>Mg>AlD晶格能由大到小：NaF>NaC
28、l>NaBr>NaI9如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键)。通过观察分析，下列叙述正确的是()A键角为120° B化学组成为SiOC硅原子采用sp2杂化 D化学组成为SiO10（1）氮化铝是一种新型无机非金属材料，具有耐高温、耐磨等特性，空间结构如图1所示。铝的配位数为_。氮化铝的晶体类型是_。图1（2）N和Cu形成的化合物的晶胞结构如图2所示，则该化合物的化学式为_。该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm。则该晶体的密度是_g·cm3。图2（3）F元素基态原子M层上有5对成对电子，F形成的单质有、三种结构，
29、三种晶胞(分别如图3所示)中F原子的配位数之比为_，、三种晶胞的边长之比为_。图311（1）钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是 。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs位于该晶胞的 ，而Cl位于该晶胞的 ，Cs的配位数是 。（2）铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式： 。（3）图3为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是 (填离子符号)。（4）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClK
30、ClCaO晶格能/kJ·mol17867153 401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是 。其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有 个。12铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。（1）基态铁原子的核外电子排布式为_。（2）工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素CO(NH2)2、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是_；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_。（3）工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因_。N2H4
31、NH3熔点/277.8沸点/113.533.5（4）如图是从某种铁氧体离子晶体中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积_(填“是”或“否”)，该立方体是不是该晶体的晶胞_(填“是”或“否”)，立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_空隙(填空间结构)。（5）根据上图判断该晶体的化学式_。13钛对酸、碱具有较强的耐腐蚀性，密度小，比强度高，已成为化工生产中重要的材料。回答下列问题：（1）基态钛原子的价电子排布式为_，其原子核外未成对电子有_个。金属钛晶胞如图所示，晶胞参数为ab295.08 pm，c468.55 pm，90°，120°，则
32、金属钛为_堆积(填堆积方式)，其中钛原子的配位数为_。（2）用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得到多孔的海绵钛。已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为25，沸点为136，由此可知TiCl4为_晶体。（3）通过X射线探明KCl、CaO、TiN晶体与NaCl晶体结构相似，且知两种离子晶体的晶格能数据如下：离子晶体KClCaO晶格能/(kJ·mol1)7153 401解释KCl晶格能小于CaO的原因：_。（4）钛可与C、N、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是_。（5）钙钛矿晶体的晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为_。晶胞中的原子可用x、y、z组成的三数组
33、来表示它在晶胞中的位置，称为原子坐标。已知原子坐标为A(0，0，0)，B；则Ca的原子坐标为_。12019新课标，节选 在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：（3）一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C1570280023.875.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面
34、取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x= pm，Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是 g·cm3(列出计算表达式)。 22019新课标，节选近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。回答下列问题：（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图1 图2图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化合物的化学式表示为_，通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：=_g·cm3。以晶胞
35、参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为()，则原子2和3的坐标分别为_、_。32018新课标卷，节选锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_g·cm3（列出计算式）。42018新课标卷 Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：（1）下列L
36、i原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_（填标号）。ABCD（2）Li+与H具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H），原因是_。（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中，存在_（填标号）。A离子键B键C键D氢键（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图（a）的 BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为 kJ·mol1，O=O键键能为 kJ·mol1，Li2O晶格能为 kJ·mol1。（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图（b）所示。已知晶胞参数为
37、0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_g·cm3（列出计算式）。52018新课标卷 硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/85.5115.2>600（分解）75.516.810.3沸点/60.3444.610.045.0337.0回答下列问题：（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是_。（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸
38、点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。（5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_g·cm3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。62017江苏，节选 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。（5）某FexNy的晶胞如题21图1所
39、示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(xn) CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如题21图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_。72017新课标 研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：（1）Co基态原子核外电子排布式为_。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物
40、质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm，则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a' =0.448 nm，则r(Mn2+)为_nm。变式拓展1【答案】B【解析】由晶体的结构示意图可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为12×+2×+1+6×=6(个)，则两者的原子个数比为66=11
41、。2【答案】（1）48XY2(或Y2X)（2）12（3）109°28'（4） 【解析】（1）此立方单元中只有1个Y，且每个Y同时吸引4个X，而X处于顶角上，为8个立方单元所共有，即每个X同时吸引着8个Y。在每个该立方单元中含X：×4=(个)，含Y：1个，则化学式为XY2或Y2X。（2）在一个立方单元中，每个X与它的距离最接近的X有3个，每个X位于立方单元的顶角处，同时被8个立方单元共有，则每个X周围有3×=12(个)与它最接近且距离相等的X。（3）在此立方单元中，1个Y与4个X形成正四面体结构，故键角为109°28'。（4）因为一个立方单
42、元中只含个XY2，则有=·V·NA，V=，而V=l3(设晶胞边长为l)，则l3=，l=，则X与X间的距离为l=·=。3【答案】D【解析】【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价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。4【答案】B【解析】为简单立方堆积、为体心立方堆积、为六方最密堆积、为面心立方最密堆积，故A错误；中原子个数为 8×=1、中原子个数为1+8×=2、中原子个数为 1+8×=2、中原子个数为8×+6×=4，故B正确；晶胞中原子的配位数分别为：6，8，12，12，故C错误；空间利用率=，故D错误。5【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10Cu+价电子排布式为3d10，为全充满结构，更稳定2NAsp、s