晶体结构及性质练习题第一套
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(2)同类型晶体的熔沸点:
①原子晶体:结构相似,半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高。如金刚石>氮化硅>晶体硅。
②分子晶体:
组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越强,晶体熔沸点越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。
若相对分子质量相同,如互为同分异构体,一般支链数越多,熔沸点越低,特殊情况下分子越对称,则熔沸点越高。
若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体强,故熔沸点特别高。
③金属晶体:所带电荷数越大,原子半径越小,则金属键越强,熔沸点越高。如Al>Mg>Na>K。
④离子晶体:离子所带电荷越多,半径越小,离子键越强,熔沸点越高。如KF>KCl>KBr>KI。
11、Na2O2的阴离子为O22-,阳离子为Na+,故晶体中阴、阳离子的个数比为1:2。
12、离子晶体中,阴、阳离子采用不等径密圆球的堆积方式。
13、分子的稳定性是由分子中原子间化学键的强弱决定。
14、冰是分子晶体,冰融化时破坏了分子间作用力和部分氢键,化学键并未被破坏。
15、离子晶体熔化时,离子键被破坏而电离产生自由移动的阴阳离子而导电,这是离子晶体的特征。
16、①离子晶体不一定都含有金属元素,如NH4Cl
②离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键,
如NaOH、Na2O2
③金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体。
17、①溶于水能导电的不一定是离子晶体,如HCl等
②熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体,如Si、石墨、金属等。
典型题例
2.食盐晶体如右图所示。在晶体中,•表示Na+,ο表示Cl-。已知食盐的密度为ρ g / cm3,NaCl摩尔质量M g / mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和Cl-的间距大约是
A.32
N
M
ρ
cm B.3
2N
M
ρ
cm C.3
2
M
N
ρ
cm D.3
8N
M
ρ
cm
3. 下列各项所述的数字不是6的是
A.在NaCl晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B.在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数
C.在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数
D.在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数
5.现有四种晶体,其离子排列方式如图所示,其中化学式不属AB型的是
A B C D
1. 钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体,起结构如下图所示,有关说法正确的是
A .该晶体属于离子晶体
B.晶体的化学式为Ba 2O 2
C.该晶体晶胞结构与CsCl 相似
D .与每个Ba 2+距离相等且最近的Ba 2+共有12个 2. 据报道,某种合金材料有较大的储氢容量,其晶体结构的最小单元如右图所
示。则这种合金的化学式为 A .LaNi 6 B .LaNi 3 C .LaNi 4 D .LaNi 5
4、某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图:A 为阴离子,在正方体内,B 为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为 A .B 2A B .BA 2 C .B 7A 4 D .B 4A 7
5、高温下,超氧化钾(KO 2)晶体结构与NaCl 相似,其晶体结构的一个基本重复单元如右图所示,已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价,部分为—2价。则下列说法正确的是
A .晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为1:1
B .晶体中每个K +周围有8个O 2—,每个O 2—周围有8个K +
C .超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1:2
D .晶体中与每个K +距离最近的K +有12个
6、石墨是层状晶体,每一层内,碳原子排列成正六边形,许多个正六边形排列成平面网状结构。如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键,则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是 ( ) A .1∶1 B .1∶2 C .1∶3 D .2∶3
7、某离子化合物的晶体中,最小重复单元及其八分之一结构单元如图所示,具有该晶体结构的化合物可能是 ( ) A .CaF 2 B .CO 2 C .NaCl D .CsCl
8、下列各组物质中,按熔沸点由高到低的顺序排列正确的是( )
A .O 2、I 2、Hg
B .Cl 2、KCl 、SiO 2
Ni 原子La 原子
C.Rb、K、Na D.SiC、NaCl、SO2
二、晶体中距离最近的微粒数的计算:
例1:在氯化钠晶体(图1)中,与氯离子距离最近的钠离子有个;
与氯离子距离最近的氯离子有个。
例2:二氧化碳晶体中,与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分
子有个。
从上题的解答方法可以看出,要计算出晶胞中微粒的实际数
目,同样要有以晶胞为核心向空间扩展形成晶体的意识,要分析
晶胞中不同位置的微粒被晶胞共用的情况,若一个微粒被n个晶胞所共用,则该微粒
对晶胞的贡献为
n
1。用
n
1乘以对应的微粒数,再加和即得晶体
中的实际微粒数。根据上述方法还能确定晶体的化学式。
例4:写出下列离子晶体的化学式
三.晶体中化学键数目的计算
例5:金刚石结构中,一个碳原子与个碳原子成键,则每个碳原子实际形成的化学键为根;a mol金刚石中,碳碳键数为mol。
例7:C60分子是形如球状的多面体,如图6,该结构的建立是基于如下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键②C60分子只含有五边形和六边形。C70分子也可制得,它的分子模型可以与C60同样考虑而推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形数。
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