第三章 晶体结构与性质 知识点题库

（1） 操作1：在盛有3mL 0.1mol/L的CuSO₄溶液的试管中滴加3mL 0.2mol/L的NaOH溶液，结果出现蓝色的悬浊液，有关反应的离子方程式为 

（2） 操作2：在盛有3mL 0.1mol/L的CuSO₄溶液的试管中滴加3mL 0.2mol/L的氨水，结果也出现蓝色的悬浊液，有关反应的离子方程式为 

（3） 在上述两种悬浊液中分别加入2mol/L的氨水溶液，请从平衡移动的角度思考哪一种悬浊液更易溶解成为澄清溶液？ （填“操作1”或“操作2”），理由是： 

（4） 请你设计一个简单的实验方案验证上述观点（或理由）的可靠性：​ 

（1） 基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]，有个未成对电子．

（2） Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键．从原子结构角度分析，原因是．

（3） 比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因．

	GeCl4	GeBr4	GeI4
熔点/℃	﹣49.5	26	146
沸点/℃	83.1	186	约400

（4） 光催化还原CO₂制备CH₄反应中，带状纳米Zn₂GeO₄是该反应的良好催化剂．Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是．

（5） Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为，微粒之间存在的作用力是．

（6）

晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（  ，0， ）；C为（ ， ，0）．则D原子的坐标参数为．

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为  g•cm^﹣3（列出计算式即可）．

（1） 其中代表金刚石的是（填编号字母，下同），金刚石中每个碳原子与个碳原子最接近且距离相等．

（2） 其中代表石墨的是，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为个；

（3） 其中表示氯化钠的是，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有个；

（4） 代表氯化铯的是，每个铯离子与个氯离子紧邻；

（5） 代表干冰的是，每个二氧化碳分子与个二氧化碳分子紧邻；

（6） 由Mg、C、Ni三种元素形成的一种具有超导性的晶体，晶胞如图2所示．Mg位于C和Ni原子紧密堆积所形成的空隙当中．与一个Ni原子距离最近的Ni原子的数目为，该晶体的化学式为．若该晶体的相对分子质量为M，阿伏加德罗常数为N_A ， Mg、C、Ni三种元素的原子半径分别为r₁pm、r₂pm、r₃pm，则该晶体的密度表达式为 g•cm^﹣3 ．

（1） 根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：和；和．

（2） 此后，等电子原理又有所发展．例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征．在短周期元素组成的物质中，与NO₂^﹣ 互为等电子体的分子有：、．

（1） 根据无机含氧酸的酸性规律，将下列四种无机含氧酸按酸性相近两两组成一组，它们是和；和．（用序号表示）

①H₃PO₄           ②HClO            ③H₃BO₃         ④HNO₂

（2） 甲烷晶体的晶胞结构与干冰类似，则与一个甲烷分子紧密相邻的甲烷分子有个．

（3） 金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是．

（4） SiC晶体与金刚石的结构相似，其中C原子和Si原子的位置是交替的，在SiC中最小的环上有个原子，SiC与金刚石相比，熔点较高，

原因是．

（5） 铁晶体的晶胞结构如图，铁原子的空间利用率为，已知：铁的密度是dg/cm³ ， 阿伏加德罗常数为N_A ， 则铁原子的半径是 cm．

（1） 配离子[Cu（En）₂]²⁺的中心原子基态外围电子排布式为，该元素位于周期表区，C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是；

（2） 乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为，乙二胺和三甲胺[N（CH₃）₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是．

（3） CuCl的晶胞结构如图所示 ，其中Cl^﹣的配位数为，已知晶胞的棱长为dcm，用N_A表示阿伏加德罗常数值，则晶胞的密度表达式为 g/cm³ ．

（1） 某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于(填“晶体”或“非晶体”)。

（2） 基态铜原子核外有种运动状态的电子，基态铝原子有个未成对电子。

（3） 锌能与类卤素(CN)₂反应生成Zn(CN)₂。写出(CN)₂的电子式，1mol(CN)₂分子中含有π键的数目为。

（4） 配合物[Cu(En)₂]SO₄的名称是硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)，是铜的一种重要化合物。其中En 是乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)的简写。

①该配合物中含有化学键有（填字母编号）。

A．离子键     B.极性共价键      C.非极性共价键     D.配位键     E.金属键

②配体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型分别为、。

③乙二胺和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，且相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是。

（5） 铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示，其化学式为，每个金原子周围与之最近且等距的金原子有个，它们构成的空间结构为。其晶胞边长为anm，该金属互化物的密度为g·cm^-3(用含a、N_A的代数式表示)。

（1） F元素位于周期表区，其价电子排布图为：。

（2） B,D,E三种元素中，第一电离能最小的是 (填元素符号)；写出AD₂的等电子体 (分子和阴离子各写一种)。

（3） AO₂和DO₂熔点高的是，原因是。

（1） 基态 原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图的形状为； 、 两种基态原子的价层电子数目之比为； 、 、 的第一电离能由大到小的顺序为。

（2） 碳有多种同素异形体，其中等质量的石墨与金刚石中共价键的数目之比为。

（3） 、 、 的沸点由高到低的顺序为，原因为。

（4） 的酸性弱于 的原因为； 中 的杂化方式为。

（5） 的晶胞结构如图所示。

① 晶体中，C周围距离最近且相等的 的数目为。

②若阿伏加德罗常数的值为 ，则 晶体密度 。

（1） 基态镍原子的价电子排布式为。

（2） 配合物Ni(CO)₄常温为液体，其最可能的晶体类型是，配位原子为。CO与N₂互为等电子体，熔沸点更高的是CO，其原因是。

（3） NiSO₄溶液与丁二酮肟的反应如图，该反应可以用来鉴别Ni²⁺。

①丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为，碳原子的杂化轨道类型为。

②二(丁二酮肟)合镍(II)中存在的化学键有(填选项字母)。

A．σ键     B．π键     C．配位健     D．氢键     E.范德华力

（4） 镍可做许多有机物与氢气加成的催化剂，例如吡啶( )的反应方程式为：

3H₂+

吡啶中大Π键可以表示为。

（5） 某种镁、镍和碳三种元素形成的晶体具有超导性。该晶体可看作是镁原子做顶点，镍原子作面心的面心立方堆积(晶胞结构如图，未标出碳原子位置)，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙。

①图中碳原子的位置位于晶胞的。

②已知晶胞中相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm，N_A为阿伏加德罗常数的值，其密度为g/cm³(列出算式即可)。

（1） Mn元素的价层电子排布式为，Mn元素的一种配合物K₃[Mn(CN)₆]具有反磁性，该配合物中σ键和π键的个数比为。

（2） 乙腈(CH₃CN)分子中碳原子的杂化类型有，与N同周期的主族元素中，第一电离能大于N的有种，写出一种与N 互为等电子体的分子的化学式，NO 离子的立体构型是

（3） 苯胺(C₆H₅NH₂)与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点分别高于甲苯的熔、沸点，原因是

（4） 锰的某种氧化物的晶胞结构如图所示：

该锰元素的氧化物化学式为，该晶体的密度为 (用含a、b和N_A的代数式表示，N_A为阿伏加德罗常数的值)。

（1） 基态钛原子的价电子排布式为。

（2） 钛可与高于70℃的浓硝酸发生反应，生成Ti(NO₃)_4.其球棍结构如图Ⅰ，Ti的配位数是，试㝍出该反应的方程式。

（3） 钙钛矿(CaTiO₃)是自然界中的一种常见矿物，其晶胞结构如图Ⅱ．设N_A为阿伏加德罗常数的值，计算一个晶胞的质量为g。

（4） TiCl₄是由钛精矿(主要成分为TiO₂制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl₄的流程示意图如图：

资料：TiCl₄及所含杂质氯化物的性质

化合物	SiCl4	TiCl4	AlCl3	FeCl3	MgCl2
沸点/℃	58	136	181(升华)	316	1412
熔点/℃	-69	-25	193	304	714
在TiCl4中的溶解性	互溶	—	微溶		难溶

TiO₂与Cl₂难以直接反应，加碳生成CO和CO₂可使反应得以进行。

已知：TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(g)+O₂(g) △H₁=+175.4kJ·mol^-1

2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=-220.9kJ·mol^-1

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl₄(g)和CO(g)的热化学方程式。

②氯化过程中CO和CO₂可以相互转化，根据如图Ⅲ判断：CO₂生成CO反应的△H0(填“＞”“＜”或“=”)，判断依据。

（1） 参考表中物质的熔点，问答有关问题。

物质	NaF	NaCl	NaBr	NaI
熔点/℃	995	801	755	651
物质	SiF4	SiCl4	SiBr4	SiI4
熔点/℃	−90.2	−70.4	5.2	120.0

钠的卤化物熔点变化的原因是 ， 影响硅的卤化物熔点的因素是，钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多的原因是。

（2） 向胆矾溶液中滴加氨水至过量，最终得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇后析出深蓝色晶体，写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式：。该实验可知，与Cu²⁺结合生成配离子的稳定性： NH₃ H₂O(填 “>”或“<” )。

（3） 含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。卟啉配合物叶绿素是一种，其结构如图所示。叶绿素的中心离子无论是Mg²⁺还是Zn²⁺ ， 都能形成稳定结构，原因是， 其中稳定性相对较高的是 (填“Mg²⁺”或“Zn²⁺”) ， 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键的数目为。

（1） 基态Cu原子最高能层的电子排布式为。

（2） CuCl₂稀溶液中存[Cu(H₂O)₆]²⁺。已知d轨道也可以参与杂化，则[Cu(H₂O)₆]²⁺中Cu的杂化方式为____(填选项字母)。

（3） 铜盐属于重金属盐，铜盐中毒可用青霉胺解毒，解毒原理如下：Cu²⁺能与青霉胺形成环状络合物，该环状络合物无毒、易溶于水，可经尿液排出。

①比较硫化氢与氨气键角的大小：H₂SNH₃(填“>”或“<”) 。

②第二周期元素中，第一电离能大于N的元素有(用元素符号表示)。

③请解释该化合物易溶于水的主要原因：。

④该环状络合物中，VSEPR模型为四面体或正四面体的非金属原子共有个。

（4） Cu⁺与CN^-形成长链阴离子，其结构片段如图所示，该阴离子中σ键与π键数目之比为。

（5） 一种由Cu、In、Te组成的高熵合金具有优良的热电性能，其四方晶胞如图所示：

①In的配位数为；晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为。

②若晶胞底边正方形的边长均为anm，高为cnm，阿伏加德罗常数的值为N_A设晶体的最简式的式量为Mr，则该晶体的密度为g·cm^-3(列出计算式)。