新高考化学的晶胞的相关计算专项训练附答案

新高考化学的晶胞的相关计算专项训练附答案
一、晶胞的相关计算
1．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是
A．在CsCl晶体中，距Cs+最近的Cl-有6个
B．在CaF2晶体中，Ca2+周围距离最近的F-有4个
C．在SiO2晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子
D．在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个
2．硼(B)、铝及其化合物在化学中有重要的地位。

请回答下列问题：
Ⅰ.（1）与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有______（填写元素符号）。

Ⅱ.硼酸(H3BO3)是白色片状晶体（层状结构如图1），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。

（2）硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构，每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为______个。

其中B原子的杂化类型为______。

（3）加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是______。

（4）硼酸是一元弱酸，其分子式亦可写为B(OH)3，在水中电离时，硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性，写出硼酸的电离方程式______。

（5）氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料，其分子中存在配位键，则氨硼烷分子的结构式或结构简式为______
（标出配位键）。

Ⅲ.硼氢化钠是一种常用的还原剂。

其晶胞结构如图2所示：
（6）该晶体中Na+的配位数为______。

（7）若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为______。

（8）LiAlH4也是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：
CH3COOH CH3CH2OH，CH3COOH分子中键角2______键角1（填“＞”、“＜”或“＝”）。

Ⅳ.（9）硼化镁晶体在39K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，如图3是该晶体微观结构的透视图，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______。

3．据世界权威刊物《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应，并发现了金属-绝缘体的转换。

回答下列问题：
（1）锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。

现有4种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10。

失去1个电子需要的能量由大到小排序是______（填字母）。

A.④②①③
B.④②③①
C.①②④③
D.①④③②
（2）硫和碲位于同主族，H2S的分解温度高于H2Te，其主要原因是_______。

在硫的化合物中，H2S、CS2都是三原子分子，但它们的键角(立体构型)差别很大，用价层电子对互斥理论解释：_________；用杂化轨道理论解释：_________。

（3）Cd2+与NH3等配体形成配离子。

[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl－替代只得到1种结构，它的立体构型是___________。

1mol [Cd(NH3)4]2+含___________molσ键。

（4）砷与卤素形成多种卤化物。

AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为
__________。

（5）锆晶胞如图所示，1个晶胞含_______个Zr原子；这种堆积方式称为__________。

（6）镉晶胞如图所示。

已知：N A是阿伏加德罗常数的值，晶体密度为d g·cm－3。

在该晶胞中两个镉原子最近核间距为______nm（用含N A、d的代数式表示），镉晶胞中原子空间利用率为________（用含π的代数式表示）。

4．我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”，直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10，BaCuSi2O6。

（1）“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cu n＋离子，n＝___，基态时该阳离子的价电子排布式为______。

（2）在5500年前，古代埃及人就己经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10，其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3，其它和“中国蓝”一致。

CO32一中键角∠OCO为___。

根据所学，从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___（填“高”或“低”）。

（3）配离子Cu（CN）32-中，中心离子的杂化类型是___________，该配离子的空间构型为___________；CN-中配位原子是___________ （填名称）。

（4）CaCu x合金可看作由如图所示的（a）、（b）两种原子层交替堆积排列而成。

（a）是由Cu和Ca共同组成的层，层中Cu—Cu之间由实线相连；（b）是完全由Cu原子组成的层，Cu—Cu之间也由实线相连。

图中虚线构建的六边形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置；（c）是由（a）和（b）两种原子层交替堆积成CaCu x合金的晶体结构图。

在这种结构中，同一层的Ca—Cu距离为294pm，相邻两层的Ca—Cu距离为327pm。

①该晶胞中Ca有___________个Cu原子配位（不一定要等距最近）。

②同一层中，Ca原子之间的最短距离是___________pm，设N A为阿伏加德罗常数的值，CaCu晶体的密度是___________g/cm3（用含m、n的式子表示）。

5．硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。

请回答下列问题：
(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式：________。

(2)立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。

同属原子晶
体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是__________。

(3)BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是____。

又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子的成键能力，分析BF3、SiF4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF4-而后者生成SiF62-的原因：_______________。

(4)NaBH4被认为是有机化学中的“万能还原剂”，NaBH4的电子式为_________，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是_______________。

(5)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2B4O7•10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个B(OH)4]-(合而成的双六元环，应该写成
Na2[B4O5(OH)4]•8H2O，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是______________(填字母)。

A．离子键B．共价键C．氢键D．金属键E．范德华力
(6)磷化硼(BP)可作为金属表面的保护薄膜，其晶胞如图所示，在BP晶胞中P占据的是硼原子堆积的_____(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)空隙。

建立如图所示坐标系，可得晶胞中A、C处原子的分数坐标，则N处的P原子分数坐标为______。

若晶胞中硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm，则晶胞边长为____________cm。

6．氟及其化合物用途十分广泛，回答下列问题
(1)聚四氟乙烯是一种准晶体，准晶体是一种无平移周期序的独特晶体，可通过_____方法区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)基态铜原子价电子排布的轨道式为_____。

(3)[H2F] + [SbF6] －(氟锑酸)是一种超强酸，其阳离子的空间构型为_____，与[H2F] +具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是 ____。

(各举一例)
(4)SF6中含____个σ键，根据____ 理论，可判断出其空间构型为正八面体，其中S的杂化方式为_____。

(5)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。

其键能可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图a计算键能。

则F-F键的键能为_____kJ·mol－1。

(6)CuCl 熔点为 426℃，熔化时几乎不导电；CuF 的熔点是 908℃，密度为 7.1g·cm －3 。

①CuF 的熔点比CuCl 高的原因是_____。

②已知N A 为阿伏伽德罗常数的值，立方CuF 晶胞结构如图b ，则CuF 的晶胞参数a= ____nm 。

(列出计算式即可)
7．Ⅰ下图为几种晶体或晶胞的示意图：
请回答下列问题：
（1）上述晶体中，粒子之间仅以共价键结合形成的晶体是____________。

（2）冰、金刚石、MgO 、2CaCl 、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为
_________________。

（3）NaCl 晶胞与MgO 晶胞相同，NaCl 晶体的晶格能______（填“大于”或“小于”）MgO 晶体，原因是_________________。

（4）2CaCl 晶体中2Ca 的配位数为____________。

（5）冰的熔点远高于干冰，除2H O 是极性分子、2CO 是非极性分子外，还有一个重要的原因是__________________。

Ⅱ（1）原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，金属钾是体心立方晶系，其构型如图。

其中原子坐标参数A(0,0,0)、(1,0,0)B ，则C 原子的坐标参数为
________________。

（2）钾晶体的晶胞参数为apm 。

假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的
g/cm。

三个球相切，则钾原子的半径为_____pm，晶体钾的密度计算式是_____3
8．国家航天局计划2020年实施火星探测任务。

据了解火星上存在大量的含氮化合物科学家推测火星生命可能主要以氮、碳、硅、铜为基体构成。

(1)邻氨基吡啶（）的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应。

①邻氨基吡啶中所有元素的电负性由小到大的顺序为__（填元素符号）。

设N A为阿伏加德罗常数的值，1mol中含有σ键的数目为__。

②一定条件下-NH2可以被氧化成-NO2，-NH2中N原子的杂化方式为__杂化。

(2)第四周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素的基态原子电子排布式为___。

①嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，原因是___。

表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，②分子中的大π键可以用符号n
m
n代表参与形成大π键的电子数。

则该吡啶中的大π键可表示为__。

(3)火星岩石中存在大量的氮化镓，氮化镓为六方晶胞，结构如图3所示。

若该晶体密度为dg·cm-3，晶胞参数a=b≠c（单位：nm），a、b夹角为120o，阿伏加德罗常数的值为N A，则晶胞参数c=__（写出代数式）nm。

9．氮和磷元素的单质和化合物在农药生产及工业制造业等领域用途非常广泛，请根据提示回答下列问题：
（1）科学家合成了一种阳离子为“N5n+”，其结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N5n+”化学式为“N8”的离子晶体，其电子式为___，其中的阴离子的空间构型为___。

（2）2001年德国专家从硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO42-和N4H44+两种离子的形式存在。

N4H44+根系易吸收，但它遇到碱时会生成类似白磷的N4分子，不能被植物吸收。

1个N4H44+中含有___个σ键。

（3）氨(NH3)和膦(PH3)是两种三角锥形气态氢化物，其键角分别为107°和93.6°，试分析PH3的键角小于NH3的原因___。

（4）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。

①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为___。

②每个P4S3分子中含孤电子对的数目为___。

（5）某种磁性氮化铁的晶胞结构如图2所示，该化合物的化学式为___。

若晶胞底边长为anm，高为cnm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为__g·cm−3(用含a、c和N A的式子表示)
（6）高温超导材料，是具有高临界转变温度(Te)能在液氮温度条件下工作的超导材料。

高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+。

基态时Cu3+的电子排布式为[Ar]__；化合物中，稀土元素最常见的化合价是+3，但也有少数的稀土元素可以显示+4价，观察下面四种稀土元素的电离能数据，判断最有可能显示+4价的稀土元素是___(填元素符号)。

几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol−1)
元素I1I2I3I4
Sc(钪)633123523897019
Y(铱)616118119805963
La(镧)538106718504819
Ce(铈)527104719493547
10．冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气，引起雾霾的微细粒子包含(NH4)2SO4、
NH4NO3、有机颗粒物、扬尘、重金属铜等。

（1）N 元素原子核外电子云的形状有___种；基态铜原子的价电子排布式为__。

（2）N 和O 中第一电离能较小的元素是__；SO 42-的空间构型是__。

（3）雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H 2O 2，其中心原子的杂化轨道类型为__，H 2O 2难溶于CCl 4，其原因为__。

（4）PM2.5富含NO ，NO 能被FeSO 4溶液吸收生成配合物[Fe (NO )(H 2O )5]SO 4，该配合物中心离子的配位数为__。

（5）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr 。

已知Kr 晶体的晶胞结构如图所示，设N A 为阿伏伽德罗常数的值，晶胞边长为540pm ，则该晶
体的密度__g /cm 3(只列式不计算，Kr 摩尔质量为85g ·mol -1)。

11．Fe 、Cu 、Mn 三种元素的单质及化合物在生产、生活中有广泛应用．
()1 2MnO 是一种多功能材料，工业上常以322Mn(NO ).6H O 和尿素(]22[CO NH )、氧化剂等为原料制备．尿素分子中碳原子的杂化轨道类型为 ______ ，l mol 尿素分子中含有的σ键数为 ______ ．
()2某学习小组拟以废旧于电池为原料制取锰，简易流程如下：
①用浓盐酸溶解二氧化锰需保持通风，原因是 ______ (用化学方程式表示)． ②写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式 ______ ．
()3①基态铜原子的电子排布式为 ______ ，与Cu 同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素，其基态原子核外有 ______ 个未成对电子．
②图1是2Cu O 的晶胞结构，晶胞的边长为acm.则2Cu O 的密度为 ______ 3g /cm (用A N 表示阿伏加德罗常数的值)．
()4①绿矾()42FeSO 7H O ⋅是补血剂的原料，保存不当易变质．请设计实验检验绿矾是否完全变质 ______ ．
②以羰基化合物为载体，提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质)，反应装置如
图2.已知：()()5Fe s 5CO g Fe(CO)H 0+<，常压下，Fe( CO)s 的熔点约为20.3-℃，沸点为103.6℃，则Fe( CO)的晶体类型为 ______ .请用平衡移动原理解释12T T <的原因 ______ ．
12．砷化镓是继硅之后研究最深人、应用最广泛的半导体材料。

回答下列问题：
（1）Ga 基态原子核外电子排布式为________________,As 基态原子核外有__________个未成对电子。

（2）Ga 、As 、Se 的第一电离能由大到小的顺序是__________,Ga 、As 、Se 的电负性由大到小的顺序是__________________。

（3）比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：________,GaF 的熔点超过1000℃，可能的原因是__________________________。

（4）二水合草酸镓的结构如图1所示，其中镓原子的配位数为__________，草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为__________。

（5）砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a=0.565nm ，砷化镓晶体的密度为__________g·cm -3(设N A 为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可）。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、晶胞的相关计算
1．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A.在CsCl 晶体中，每个Cs +周围与其距离最近的Cl -有8个，故A 错误；
B.在2CaF 晶体中，每个F -周围最近距离的2Ca +分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个2Ca +被8个F -所包围，故B 错误；
C.在二氧化硅晶胞中有8个硅原子位于立方晶胞的8个顶角，有6个硅原子位于晶胞的6个面心，还有4个硅原子与16个氧原子在晶胞内构成4个硅氧四面体，它们均匀错开排列于晶胞内，所以每个晶胞中含有8个Si 原子和16个O 原子，故C 错误；
D.以顶点Cu 原子为研究对象，与之最近的Cu 原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为38122⨯=，故D 正确； 故选D 。

2．F
解析：Li 、F 23
sp 2 加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率 H 3BO 3+H 2O
[B(OH)4]-+H + 8 Na 3Li(BH 4)4 ＜ MgB 2 【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ.（1）B 的基态原子电子排布式为 1s 22s 22p 1，与B 的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有Li 和F ，两种元素最外层只有1个单电子。

故答案为：Li 、F ； Ⅱ.（2）硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构，每个环含有2个B 原子，每个B 被3个环分摊，每个含有B 原子的环中平均含有B 原子的个数为2×13=23
个。

由图可知，B 原子形成3个B-Oσ键，没有孤电子对，B 原子杂化轨道数目为3，B 原子采取sp 2杂化方式。

故答案为：23
；sp 2 ； （3）加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率。

故答案为：加热破坏了硼酸分子之间的氢键，增大了硼酸与水形成氢键的几率； （4）硼酸是一元弱酸，其分子式亦可写为B(OH)3，在水中电离时，硼酸结合水电离出来OH -的而呈酸性，硼酸的电离方程式H 3BO 3+H 2O
[B(OH)4]-+H +。

故答案为：H 3BO 3+H 2O [B(OH)4]-+H +； （5）氨硼烷(NH 3BH 3)是一种新型储氢材料，B 有空轨道，N 有孤电子对，其分子中存在
配位键，则氨硼烷分子的结构式或结构简式为。

故答案为：；
Ⅲ.（6）根据晶胞结构分析，底心Na ＋周围等距且最近的BH 4－个数即为Na ＋的配位数，则Na ＋的配位数为8，故答案为：8；
（7）晶胞中顶点粒子占18，面心粒子占12
，棱上粒子占14，若硼氢化钠晶胞上下底心处的 Na ＋被 Li ＋取代，则BH 4－个数为4，Na ＋数目为3，Li ＋数目为1，所以得到的晶体的化学式为：Na 3Li(BH 4)4 ，故答案为：Na 3Li(BH 4)4 ；
（8）的C=O 双键中氧原子含有2对孤对电子，由于孤对电子与成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，故CH 3COOH 分子中键角2＜键角1。

故答案为：＜；
Ⅳ.（9）该晶体微观结构的透视图中，每个Mg 原子周围有6个B 原子，每个B 原子为3个Mg 原子共用，平均一个Mg 原子拥有的B 原子为
13
×6=2，Mg 、硼原子个数比为1：2，硼化镁的化学式为MgB 2，故答案为：MgB 2。

【点睛】
本题考查物质结构知识，涉及到价电子排布，配位键的形成，氢键的性质，杂化轨道理论，晶胞的简单计算，难点（7）认真观察结构图，找出粒子数之间的关系。

3．A
解析：A S 原子半径小于Te ，H －S 键的键能较大 H 2S 分子中S 原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS 2分子中C 原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小 H 2S 中S 采用sp 3杂化，CS 2中C 采用sp 杂化 正四面体 16 AsBr 3＞AsCl 3＞AsF 3 6 六方最密堆积
73A 322410dN 3 【解析】
【分析】
【详解】
（1）电离能大小与原子的外围电子构型有关，具有稳定构型的元素，电离能较大。

而同一元素电离能满足：I 1＜I 2＜I 3＜I 4。

锌原子的第一电离能大于铜原子第一电离能，有①＞③；铜的第二电离能大于锌的第二电离能，有④＞②。

锌的第二电离能大于第一电离能，②＞①。

故选A 。

答案为：A ；
（2）从原子半径、键能角度分析气态氢化物的热稳定性。

原子半径：r (S )＜r (Te )，键能：H －S ＞H －Te ，所以H 2S 较稳定。

H 2S 分子中S 原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS 2分子中C 原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同，呈直线形最稳定，键角较大。

从杂化轨道角度解释，
H 2S 中S 采用sp 3杂化，CS 2中C 采用sp 杂化。

答案为：S 原子半径小于Te ，H –S 键的键能较大；H 2S 分子中S 原子价层有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，所以键角较小；CS 2分子中C 原子价层没有孤电子对，成键电子对之间排斥力相同且较小；H 2S 中S 采用sp 3杂化，CS 2中C 采用sp 杂化；
（3）[Cd (NH 3)4]2+中2个NH 3被2个Cl -替代只得到1种结构，说明Cd 2+采用sp 3杂化，呈
正四面体结构。

配位键也是σ键。

1 mol [Cd (NH 3)4]2+含16 mol σ键。

答案为：正四面体；16；
（4）它们都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。

故熔点排序为AsBr 3＞AsCl 3＞AsF 3。

答案为：AsBr 3＞AsCl 3＞AsF 3；
（5）在六棱柱中，12个原子位于顶点、2个原子位于面心，3个原子位于体内。

1个六棱柱含6个原子。

这种堆积方式叫六方最密堆积。

答案为：6；六方最密堆积；
（6）图2为体心立方堆积，3个镉原子位于体对角线且相切，1个晶胞含2个镉原子。

设晶胞参数为a ，d =3A 2112a N ⨯
，a 710 nm 。

设两镉原子最近核间距为x ，(2x )2=3a 2，
x
710 nm 。

设镉原子半径为r
，则r nm ，φ=33
42πr 3
a ⨯。

答案
710。

【点睛】
金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式（设棱长为a ，原子半径为r ）：
（1）面对角线长
（2）体对角线长
（3）体心立方堆积4r =
（4）面心立方堆积4r =
4．B
解析：93d 120o 低 sp 2
平面三角形 碳 18
A 【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据化学式BaCuSi 4O 10，BaCuSi 2O 6，其中Ba 为+2价，Si 为+4价，O 为-2价，由化合价代数和为零得：“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cu n ＋离子，n ＝2，基态时该阳离子的价电子排布式为3d 9。

故答案为：2；3d 9；
（2）CO 32一中心原子C 的价电子为3+42232
+-⨯ =3，为平面三角形结构，键角∠OCO 为120°。

根据所学，钙离子半径小与氧之间的作用力大，碳酸钙更容易分解，故从原料分解
的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更低。

故答案为：120°；低；
（3）配离子Cu （CN ）32-中，中心离子的价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化方式为sp 2，该配离子的空间构型为平面三角形；CN －中配位原子是碳，因为N 元素电负性较大，不易提供孤电子对，
故答案为： sp 2 ；平面三角形；碳；
（4）①以上面面心上的Ca 原子为例，该晶胞中该Ca 原子配位的Cu 原子包含其上面6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数是18，
故答案为：18；
②同一层中，六边形中心上的Ca 原子和边上的两个Ca 原子形成正三角形，所以Ca 原子之间的最短距离是六边形边长=2×32×（同层相邻Ca-Cu 距离）=2×32
×294pm=2943pm ； 该晶胞中Ca 原子个数=12×
16 +2×12=3、Cu 原子个数=12×12+6×12+6=15，该晶胞体积=（12m 2sin60°×6×n ）cm 3=332
m 2ncm 3，晶体密度=3A 2M 360×33N ·V 332
A N g cm m n ⨯==2A 2403m nN g·cm －3， 故答案为：
2A
2403m nN 。

【点睛】
本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化类型判断、配合物等知识点，侧重考查元素化合物性质、物质结构等知识点，明确原子结构、物质结构是解本题关键，难点是晶胞计算，需要较好的数学空间想象能力及计算能力。

5．A
解析：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1(或[Ar ]3d 104s 24p 1) N 原子和B 原子的半径比硅原子小，B -N 键长比Si -Si 短，键能B -N ＞Si -Si 键 sp 2 B 原子最外电子层为L 层，无d 轨道，而Si 原子最外层为M 层，有d 轨道，可参与杂化，使Si 配位数增加至6 H ＞B ＞Na D 正四面体 (
34，34，14)3
10-10 【解析】
【分析】
【详解】
(1)Ga 是31号元素，原子核外有31个电子，根据构造原理可知基态Ga 原子核外电子排布式是1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1，或简写为[Ar ]3d 104s 24p 1；
(2)氮化硼、晶体硅都是原子晶体，其硬度与原子半径、键长成反比。

由于N 原子和B 原子的半径比硅原子小，B -N 键长比Si -Si 短，B -N 键的键能比Si -Si 键的键能大，所以氮化硼(BN )比晶体硅具有更高硬度和耐热性；
(3)在BF 3分子中B 原子的价层电子对等于3，且没有孤电子对，所以中心原子的杂化轨道类型是sp 2杂化；B 原子最外电子层为L 层，无d 轨道，而Si 原子最外层为M 层，有d 轨道，可参与杂化，使Si 配位数增加至6；
(4)NaBH 4是离子化合物，Na +与BH 4-通过离子键结合，BH 4-中B 与H 通过共价键结合，所以NaBH 4的电子式为：；在NaBH 4中含有Na 、B 、H 三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性就越大，元素的非金属性：H ＞B ＞Na ，则元素的电负性：H ＞B ＞Na ；
(5)该晶胞中阴阳离子之间存在离子键，B 和O 原子之间存在共价键和配位键，水分子之间存在分子间作用力(或范德华力)和氢键，所以该物质中不含金属键，故合理选项是D ；
(6)根据晶胞结构可知：晶胞中B 原子处于晶胞顶点与面心上，B 原子为面心立方最密堆积，晶胞中B 、P 原子个数比为1：1，P 原子与周围的4个B 原子形成的是正四面体结构，P 原子处于正四面体的中心，根据图示坐标系可知N 处的P 原子分数坐标为(34，34，14
)；P 原子与周围的4个B 原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的14
，硼原子和磷原子之间的最近核间距为a pm ，则立方体对角线为4a pm ，假设立方体的边长为x pm ，则3x =4a pm ，所以x =
4pm 3a =43
a ×10-10 cm 。

【点睛】 本题考查了原子核外电子排布、原子的杂化、元素电负性大小比较、作用力连线的判断、晶胞计算等，(6)中晶胞计算时要利用均摊法解答，注意原子的相对位置，利用原子之间的距离与晶胞关系分析。

试题考查了学生的空间想象力、计算能力和应用能力。

6．D
解析：X 射线衍射（XRD ） V 型 2H O 和-
2NH 6 价层电子对互斥理论（VSEPR ） 32sp d 155 CuCl 是分子晶体，分子晶体的熔沸点一般低于离子晶体73
A
(64+19)4107.1N ⨯ 【解析】
【分析】
（1）从外观上无法直接区分晶体、准晶体和非晶体，因此只能用X 射线衍射（XRD ）的方法来鉴别三者；
（2）铜是29号元素，注意其1013d 4s 的特殊排布；
（3）我们可以使用价层电子对互斥理论判断空间构型，用替代法来书写等电子体；
（4）氟原子最外层有7个电子，因此还需要成一个键来达到8电子稳定结构，则6SF 中一共有6个S-F 键，据此来分析即可；
（5）键能的定义是在标准状况下，将1mol 气态分子解离为气态原子所需的能量，根据图示来计算即可；
（6）这是一道典型的晶体计算题，晶胞内有4个纯黑的球，因此一个晶胞含4个CuF ，再来列式计算即可。

【详解】
（1）在X 射线的照射下，晶体会出现明锐的衍射图案，非晶体因为没有规律的晶格结构，因此不会产生衍射图案，而准晶体的衍射图案介于二者之间；
（2）铜原子的核电荷数29，1s 22S 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar] 3d 104s 1；铜原子的价电子排布的轨道式为
； （3）+2[H F]离子中氟原子的孤电子对数1=(7-1-21)=22
⨯⨯，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，VSEPR 模型为四面体，空间构型为V 型；与+2[H F]具有相同空间构型和键合
形式的分子有2H O 、2H S ，阴离子有-
2NH ；
（4）根据分析，6SF 分子中一共有6个S-F 键，根据价层电子对互斥理论可以判断其空间构型为正八面体，而硫原子一共形成了6个杂化轨道，而硫原子中只有M 层有d 轨道，因此为32sp d 杂化；
（5）由图a 可知23F (g)=6F(g) ΔH=+465kJ/mol ，则F-F 键的键能为465kJ/mol =155kJ/mol 3
； （6）①从CuCl 熔融时几乎不导电可以判断它是一个分子晶体，而分子晶体一般熔沸点较低，低于离子晶体和原子晶体；
②根据分析，晶胞中一共有4个CuF ，则单个晶胞的质量为A
(64+19)4g N ⨯，代入密度的表达式得到其晶胞体积33A
m (64+19)4V=cm =a 7.1N ⨯=ρ，1cm=107nm ，所以则晶胞参数73A
(64+19)4a=10nm 7.1N ⨯。

7．C
解析：金刚石晶体 金刚石>MgO >2CaCl >冰>干冰 小于 MgO 晶体中离子的电荷数大。