劉奉嶺寄給清北的2011寒假習(xí)題.rar.doc

結(jié)構(gòu)與元素部分習(xí)題原子結(jié)構(gòu)習(xí)題1. 若某元素基態(tài)最外層第8層上有2個電子，請指出該元素形成分子時哪些電子亞層可能是價軌道？請將這些亞層按電子填充的先后順序排列。 2. 用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見化學(xué)對現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用。請回答計(jì)算機(jī)的芯片的主要成分是 ；光導(dǎo)纖維的主要成分是 ；目前應(yīng)用最多的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是 ；用作吸附劑、干燥劑、催化劑或催化劑載體的人造分子篩大多是一類稱為 的化合物；有一大類化合物，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，兼?zhèn)錈o機(jī)材料和有機(jī)材料雙重性能，有耐溫、電絕緣性好、難燃、憎水、耐腐蝕等特性，廣泛用于航空航天、電子電氣、建筑、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、防水、防潮，已為現(xiàn)代社會不可替代的新材料。這類材料在分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是 和 。3. 根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)說明，若分子中含有碳C和氧O形成化學(xué)鍵，氧O原子上一定帶負(fù)電荷嗎？為什么？4. 在氣相中, Na+2e-, Na+e-, Na-哪個體系最穩(wěn)定? 為什么? (注：粒子之間的加號表示加號兩邊的粒子相距無窮遠(yuǎn))。5. 由于在人工放射性方面的工作, 約里奧居里獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎。當(dāng)他們用a粒子轟擊金屬鋁時, 首先得到, 然后放出一種射線變成, 即上述核反應(yīng)中人工獲得的具有放射性。寫出上述過程的核反應(yīng)方程式。 6. 有人說同一種元素的原子電負(fù)性是相同的, 因此同一種元素的原子形成的化學(xué)鍵是非極性鍵, 如C60分子中的所有碳碳鍵都是非極性鍵。這種說法是否正確? 為什么?判斷下列分子或離子中, 同一種元素的原子形成的化學(xué)鍵那些是非極性鍵? 那些是非極性鍵?P4分子, S8分子, N2O分子, NC-CN分子, I3-, N5+, H2O2, H2N-NH2, N2O4, N2O3。7. “原子結(jié)構(gòu)模型”是科學(xué)家根據(jù)自己的認(rèn)識，對原子結(jié)構(gòu)的形象描述，一種模型代表了人類某一階段對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。人們對原子結(jié)構(gòu)的描述，按現(xiàn)代向過去順序排列為：電子云模型、玻爾原子模型、盧瑟福原子模型、 原子模型、 原子模型。則橫線內(nèi)兩位化學(xué)家是A 阿伏加德羅、湯姆生 B 道爾頓、拉瓦錫 C 舍勒、普利斯特里 D 湯姆生、道爾頓8. C與Si屬于同一主族, C與N屬于同一周期, NCl3和SiCl4都能水解, CCl4為什么不容易水解？9. 下列哪些軌道電子云密度的極大值不在坐標(biāo)軸上？ 10. A,B,C,D,E,F是第二周期相鄰的元素，它們的第二電離能I2（單位kJ mol-1）如下： A B C D E F 2427.0 2352.6 2856.1 3388.2 3374.2 3952.3 根據(jù)上述信息寫出A,B,C,D,E,F對應(yīng)的元素符號。11 第二周期從BF元素之間，有一個元素的電子親合能為負(fù)值，請說明是哪個元素？12. 迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)一個原子已獲得一個電子成為帶一個負(fù)電荷的離子X-后，再獲得一個電子成為帶兩個負(fù)電荷的負(fù)離子X2-的電子親合能為正值。但O2-可以在晶體中存在，為什么？13. 金Au能與銫Cs形成化合物CsAu，該化合物與堿金屬的鹽類類似，具有離子化合物的性質(zhì)，試說明該化合物中的負(fù)離子為什么容易得到一個電子？14. 元素硼B(yǎng)的第一電離能是8.298 eV, 電子親合能是72.8 kJmol-1, 分子B2的解離能B2B+B是274.1 kJmol-1, 求B2B+ + B-的解離能, 用kJmol-1作單位。(注: 1 eV=96.5 kJmol-1)15. 價電子組態(tài)為5f76d17s2的元素在周期表中屬于第幾周期？第幾族？處于哪一區(qū)？16. 下列原子的基態(tài)電子組態(tài)是否正確？不正確的說明原因。（1）Na 1s22s22p7 （2）F 1s22s22p43s1 （3）P 1個2p軌道上占2個電子 （4）N 1個2p軌道上占2個電子 分子結(jié)構(gòu)習(xí)題1. 某些元素與碳形成的三鍵CC、CN、CO，請按鍵能有低到高的順序排列，請解釋鍵能依次升高的原因。2. (1)疊氮離子N3經(jīng)由氨基鈉與NO3離子或N2O在一定溫度下合成，試寫出這些反應(yīng)的離子方程式（產(chǎn)物中有氨放出）；(2)N3離子中N的氧化數(shù)為多少？其中心氮原子采取何種雜化類型？寫出兩種與N3離子是等電子體的物種；(3)HN3（疊氮酸）有哪些可能的較穩(wěn)定共振結(jié)構(gòu)？標(biāo)明每個共振結(jié)構(gòu)中所有氮原子的形式電荷。討論HN3分子中三個氮原子之間鍵長的長短；(4)疊氮酸鹽是不穩(wěn)定的，但它可以在室溫下進(jìn)行操作，可以作為機(jī)動車的“空氣袋”，為什么？3. 下列說法正確的是：(1)I3-離子中的I-I鍵長比I2分子中的I-I鍵長短；(2)可以用EDTA二鈉鹽溶液代替Ca(EDTA)2-溶液來排除體內(nèi)的鉛；(3)離子SO3F-中的S-O鍵鍵長比硫酸根SO42-離子中的S-O鍵鍵長短;(4)N2中的p鍵不如s鍵穩(wěn)定。 4. 在CaSi2中，Si-n層呈現(xiàn)由六元環(huán)形成的褶皺層，6個Si形成椅式結(jié)構(gòu)。為什么這種情況下Si的六元環(huán)不與石墨一樣形成平面結(jié)構(gòu)？5. 有一硼原子數(shù)少于9的鳥巢型硼烷分子，分子中含有一C4軸。請寫出該分子的分子式，畫出其結(jié)構(gòu)并指出有幾類環(huán)境不同的硼原子，并指出各類硼原子分別屬于什么雜化。6. 四面體結(jié)構(gòu)在陶瓷材料中很常見，如硅氧四面體。(1) 右圖是綠柱石的硅氧四面體形成的陰離子骨架, 綠柱石是Be, Al的硅酸復(fù)鹽。寫出綠柱石的化學(xué)式。(2) 右圖是Mn, V與O, F形成的電中性環(huán)狀化合物, 其中藍(lán)色小球代表Mn或V, 紅色大球代表O或F, Mn(IV)和V(V)原子的個數(shù)比為1:3。1個聯(lián)胺（又叫肼）分子可以插入環(huán)中與該化合物自組裝成超分子，組裝是通過什么作用進(jìn)行的？寫出該超分子的化學(xué)式。(3) 下圖是釩氧四面體的單鏈。10釩酸簇的陰離子是V(V)氧四面體的無支鏈單鏈, 寫出其鉀鹽的化學(xué)式.7. 籠狀分子一直是化學(xué)家感興趣的研究領(lǐng)域，特別是1996年諾貝爾化學(xué)獎授予給C60的發(fā)現(xiàn)者，更使這一領(lǐng)域成為化學(xué)的熱點(diǎn)。有機(jī)化學(xué)家曾合成出許多籠狀烷烴，其中立方烷和十二面體烷是這類分子的典型代表。有一籠狀烷烴分子，其中成籠的全部為碳碳單鍵，共15條，每個碳原子都與一個氫原子成鍵，且分子籠中有3個三元環(huán)及3個五元環(huán)。該烴的分子式是什么？畫出該分子的可能結(jié)構(gòu)。8. 我們知道富勒烯分子都是偶數(shù)原子組成的, 是否存在奇數(shù)個原子組成的雜富勒烯分子? 對此問題我們進(jìn)行了研究(Feng-Ling Liu, Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9(29), 3872 3876 ), 當(dāng)用一個大小合適、成鍵情況合適的原子取代富勒烯分子中一個C=C時, 就可以得到奇數(shù)個原子組成的雜富勒烯分子。(1)你認(rèn)為哪些原子可以代替一個C=C? 寫出2種這樣的原子；(2)當(dāng)用一個原子M代替C60分子中一個C=C后, 形成的雜富勒烯分子中有幾個5元環(huán)?幾個6元環(huán)? (3)若實(shí)驗(yàn)上可以合成這種由C60形成的雜富勒烯分子, 可以采取什么實(shí)驗(yàn)區(qū)分它和C60?9. 常見的硼烷分子有封閉籠式、鳥巢式、蜘蛛網(wǎng)式等幾種。一般它們的結(jié)構(gòu)可用styx數(shù)碼表示。styx數(shù)碼分別表示在一個硼烷分子中下列4種型式共價鍵的數(shù)目：用styx數(shù)碼是價鍵理論表示硼烷分子結(jié)構(gòu)的一種方法。使用時遵守下列規(guī)則：i. 每一對相鄰的硼原子由一個B-B，或BBB，或BHB鍵連接；ii. 每個硼原子用4個價軌道成鍵，以達(dá)到8電子組態(tài)；iii. 每個硼原子至少與1個端接氫原子形成一個正常的B-H鍵。根據(jù)上述信息及分子中原子的成鍵情況，就可以求出各種硼烷中styx的數(shù)值。實(shí)際上，styx結(jié)構(gòu)式的表達(dá)形式和實(shí)際分子的結(jié)構(gòu)大多數(shù)情況下不相同，例如鳥巢型硼烷B5H9實(shí)測結(jié)構(gòu)具有1個C4軸和4個包含C4軸的對稱面，但如果用styx數(shù)值畫出的一種結(jié)構(gòu)式只有一個對稱面。這種差別可以用共振結(jié)構(gòu)來解釋，即把用styx數(shù)值畫出的一種結(jié)構(gòu)式看成一種共振雜化體。(1)封閉籠式硼烷表示為BnHn2-，請推導(dǎo)出這類硼烷滿足的styx關(guān)系;(2)鳥巢式硼烷表示為BnHn+4，請推導(dǎo)出這類硼烷滿足的styx關(guān)系。(3)2001年全國化學(xué)競賽初賽題提到一種新型離于化合物HC60CB11H6Cl6，該化合物中陰離子CB11H6Cl6的結(jié)構(gòu)可以跟硼二十面體相比擬, 也是一個閉合的納米籠, 請求出該陰離子styx的數(shù)值。10 指出下列分子或離子中鍵角最小者:(1)CH4 (2)H2C=CH2 (3)CO2 (4)N2O (5)NO2 (6)SO2 (7)SO42- (8)NH3 (9)H2O2 (10)H2O11. 比較下列物質(zhì)在水中的溶解度:(1)NaCl和CuCl (2)CuCl和CuCl2 (3)CaSO4和BaSO4 (4)I2和AtI (5)CaF2和KF并指出哪些溶解度的差異主要是離子極化造成的? 哪些主要是溶劑化能大小不同造成的? 哪些主要是晶格能的不同造成的?12. 在水分子中，形成孤對電子的雜化軌道s成分 （填“”，“”，“”或“=”）75%。13. 科學(xué)家已經(jīng)測出了C3分子的結(jié)構(gòu)，請寫出C3分子中存在的共軛鍵（），并判斷該分子中的碳碳鍵比乙烯中的碳碳鍵長還是短？14. 有一負(fù)離子Mo6ClXY-，該離子中Cl的原子個數(shù)多于8, 該負(fù)離子含有多個三重軸和四重軸, 不存在一個Cl與2個Mo配位的情況，且Mo原子的環(huán)境完全等同, 該試確定該離子中X和Y是多少; 該離子是否含對稱面？若含有幾個？15. 堿金屬能與氧形成低氧化物，這些氧化物又稱為簇合物，其中堿金屬原子數(shù)較多，而氧原子數(shù)很少，如Rb9O2等。有一Cs與O形成的簇合物，O原子數(shù)少于6，對稱性與BF3相同，且3重軸上只有2個Cs原子沒有O原子，O原子在八面體空隙中。請寫出該簇合物的分子式，畫出其結(jié)構(gòu)。16. Corannulene的結(jié)構(gòu)如下圖，寫出該分子的化學(xué)式，并指出該分子中所包含的對稱元素。17. 2006年初，我國發(fā)生了齊齊哈爾第二制藥有限公司生產(chǎn)的“亮菌甲素”假藥事件。在該藥中，輔料丙二醇用價格便宜的二甘醇代替，從而造成多起致死人命事件。二甘醇在一定條件下脫水可以生成冠醚18-冠-6 (右圖)，18-冠-6是很好的配體，能與K+等多種離子生成配合物。(1)請畫出二甘醇的結(jié)構(gòu)式; (2)你認(rèn)為18-冠-6與K+離子生成配合物, 是在水中容易呢? 還是在非極性溶劑中容易? 為什么?(3)18-冠-6與K+離子生成配合物的穩(wěn)定性, 能否用晶體場理論解釋, 說明理由；(4)一般來說，有機(jī)分子中含氧的量越多，在水中的溶解度越大，請給予解釋。18. 鉬有一種含氧酸根MoxOyz，式中x、y、z都是正整數(shù)；Mo的氧化態(tài)為+6，O呈2。可按下面的步驟來理解該含氧酸根的結(jié)構(gòu)：(a)所有Mo原子的配位數(shù)都是6，形成MoO6n，呈正八面體稱為“小八面體”(圖1)；(b) 6個“小八面體”共棱連接可構(gòu)成一個“超八面體”(圖2)；(c) 2個”超八面體”共用2個“小八面體”可構(gòu)成一個“孿超八面體”(圖3)；(d)從一個“攣超八面體”里取走3個“小八面體”，得到的“缺角孿超八面體”(圖4)便是本題的MoxOyz(圖D中用虛線表示的小八面體是被取走的)?；卮鹆肆袉栴}：(1)小八面體的化學(xué)式MoO6n中的n= 。(2)超八面體的化學(xué)式是 。(3)孿超八面體的化學(xué)式是 。(4)缺角孿超八面體的化字式是 。19 比較下列物質(zhì)的熔點(diǎn)高低，并說明理由：（1）H3NBH3與CH3F （2）O3與SO2 （3）2硝基苯酚和3硝基苯酚 （4）NaCl和HgCl2 20. 凡是中心原子采取sp3d或dsp3雜化軌道成鍵的分子，其空間構(gòu)型可能是：（1）T形 （2）直線形 （3）三角雙錐 （4）以上三種均有可能晶體結(jié)構(gòu)習(xí)題1. 鋰錳復(fù)合氧化物正極材料的理想晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如下。它的理想晶體中有兩種多面體：LiO4四面體和MnO6八面體，個數(shù)比1 : 2，LiO4四面體相互分離，MnO6八面體的所有氧原子全部取自LiO4四面體。寫出這種晶體的化學(xué)式。2.有K、I、O組成的晶體屬立方晶系。晶胞中O占據(jù)棱心，其晶格按一定取向截得一呈規(guī)律性排布部分結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單位如圖，但注意按該結(jié)構(gòu)不能求得各元素組成比。(1)畫出該晶體的晶胞；(2)寫出該晶體的化學(xué)式；(3)指出K 、I和O的配位數(shù)。3. 六亞（次）甲基四胺(CH2)6N4是第一個測定晶體結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子。該晶體屬于立方晶系，a=702pm，其晶胞如右圖(圖中略去了氫原子)，實(shí)驗(yàn)測得晶體密度為1.33 g/cm3。(1)計(jì)算每個晶胞中含幾個(CH2)6N4分子;(2)若在同一個軸的方向上, 相鄰分子之間兩個最近碳C原子的距離為368pm, C-N鍵長為148pm, 寫出上圖晶胞中原子1和2的分?jǐn)?shù)坐標(biāo); (3)六亞（次）甲基四胺(CH2)6N4分子中含有幾個對稱軸, 幾個對稱面? 是否含有對稱中心? 該分子有沒有偶極矩? 有沒有旋光性?4. 對金紅石型的TiO2晶體，若坐標(biāo)為（u，u，0）的氧原子O與晶胞中頂點(diǎn)和體心Ti原子的距離相等，都是r+r-，r+和r-分別是正負(fù)離子的半徑。求該晶胞參數(shù)a，b，c與r+、 r-，以及u的關(guān)系。5. 立方BP具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。其空間結(jié)構(gòu)中硼磷原子相間排列, 右圖所示為立方BP的晶胞(其中為硼原子,為磷原子)。SiC的結(jié)構(gòu)與立方BP的結(jié)構(gòu)類似，已知：碳原子半徑為7.710-11m, 硅原子半徑為1.1710-10m, SiC晶體密度為3.217g/cm3, 相對原子質(zhì)量:C 12.01, Si 28.09)。(a) SiC是 晶體, 碳、硅原子雜化類型都是 , 鍵角都是 , 三個碳原子和三個硅原子相間構(gòu)成一個 式(船、椅)六元環(huán)。(b) 如右圖所示碳化硅晶胞, 從立方體對角線的視角觀察, 畫出一維空間上碳、硅原子的分布規(guī)律(注意原子的比例大小和相對位置, 至少畫兩個周期)。(c)從與對角線垂直的平面上觀察一層碳原子的分布,請?jiān)诙S平面上畫出碳原子的分布規(guī)律（用表示,至少畫15個原子,假設(shè)片層碳原子間分別相切）；計(jì)算二維空間上原子數(shù)、切點(diǎn)數(shù)和空隙數(shù)的比例關(guān)系；再考慮該片層結(jié)構(gòu)的上下各與其相鄰的兩個碳原子片層。這兩個碳原子的片層將投影在所畫片層的（原子、切點(diǎn)、空隙）上, 且這兩個片層的碳原子（相對、相錯）。(d)如果我們以一個硅原子為中心考慮, 設(shè)SiC晶體中硅原子與其最近的碳原子的最近距離為d, 則與硅原子次近的第二層有 個原子, 離中心原子的距離是 ,它們都是 原子。 (e) 如果我們假設(shè)碳、硅原子是剛性小球, 在晶體中彼此相切,請根據(jù)碳、硅原子半徑計(jì)算SiC的密度, 再根據(jù)理論值計(jì)算偏差, 并對產(chǎn)生偏差的原因作一合理解釋。(f) 估算SiC晶體的原子占據(jù)整個空間的百分?jǐn)?shù), 只需給出一個在5%以內(nèi)的區(qū)間。6. 由于納米金屬材料可能具有獨(dú)特的性質(zhì)，引起了人們的廣泛關(guān)注。單分散的金屬納米顆粒，直徑通常小于10nm，稱為納米金屬簇。許多單一金屬原子形成的納米金屬簇具有具有完整而規(guī)則的幾何外形，被稱為滿殼簇合物或幻數(shù)簇合物。下圖是理想最密堆積形成的滿殼幻數(shù)簇合物。滿殼簇合物或幻數(shù)簇合物層數(shù)12345請完成下列問題:(1)上圖是哪一種最密堆積形式？(2)在上圖滿殼幻數(shù)簇合物中，計(jì)算第1，2，3，4，5層（也就是最外層）的原子數(shù)；(3)在上圖的最密堆積滿殼幻數(shù)簇合物中，歸納第n層（最外層）的原子數(shù)。(4)在上圖的最密堆積滿殼幻數(shù)簇合物中，計(jì)算第n層（最外層）占全部原子數(shù)的百分率；(5)某n層Pdn納米簇顆粒呈球形，平均直徑2.05nm，已知Pd的密度12.02g/cm3。（a）計(jì)算每粒簇合物顆粒中所含Pd的原子數(shù)（N）；（b）計(jì)算上述Pdn納米簇的殼層數(shù)（n）；（c）請說明該納米簇是否滿殼納米簇？7. 某同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬晶體后，提出了另一種堆積形式Ax。如右圖所示為Ax堆積的片層形式，然后第二層就堆積在第一層的空隙上。請根據(jù)Ax的堆積形式回答：(1)計(jì)算在片層結(jié)構(gòu)中（如右圖所示）球數(shù)、空隙數(shù)和切點(diǎn)數(shù)之比 ；(2)在Ax堆積中將會形成八面體空隙和四面體空隙。請?jiān)谄瑢訄D中畫出八面體空隙（用表示）和四面體空隙（用表示）的投影，并確定球數(shù)、八面體空隙數(shù)和四面體空隙數(shù)之比 ；(3)指出Ax堆積中小球的配位數(shù) ；(4)計(jì)算Ax堆積的原子空間利用率；(5)計(jì)算該堆積中八面體和四面體的空隙半徑（即理論上可填充小球的最大半徑r，設(shè)堆積中等徑圓球的半徑為R）；(6)已知金屬Ni晶體結(jié)構(gòu)為Ax堆積形式，Ni原子半徑為124.6pm，計(jì)算金屬Ni的密度（Ni的相對原子質(zhì)量為58.70）； (7)如果CuH晶體中Cu的堆積形式為Ax型，H填充在空隙中，且配位數(shù)是4。則H填充的是哪一類空隙，占有率是多少？(8) 請指出Ax堆積形式是A1、A2、A3中的哪一種，為什么？9. 由于生成晶體條件的不同，C60分子既可采取立方最密堆積，也可采取六方最密堆積。前者的晶胞參數(shù)a1420pm，后者的晶胞參數(shù)a=b=1002pm，c=1639pm。C60與堿金屬能生成鹽，如K3C60。人們發(fā)現(xiàn)K3C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)臨界溫度為18K。K3C60是離子化合物，在晶體中以K和C603存在，它的晶體結(jié)構(gòu)經(jīng)測定也是面心立方，晶胞參數(shù)a1424pm。阿伏加德羅常數(shù)為6.021023mol1，請回答：（1）畫出C60的ccp晶胞沿C4軸方向的投影圖。（2）你認(rèn)為在C60晶體中C60C60間作用力屬于哪一種類型？物質(zhì)的硬度與物質(zhì)內(nèi)部的作用力有關(guān)，根據(jù)作用力的大小預(yù)測C60晶體、石墨、金剛石由硬到軟的順序。（3）C60晶體的晶胞中存在何種空隙？空隙與C60分子的比例關(guān)系如何？ （4）K3C60晶體的晶胞中有多少個K？它們占據(jù)什么空隙？各種空隙的占有率是多少？（5）同一溫度下，K3C60的晶體密度比C60的晶體密度增大了多少？10. 某同學(xué)在研究一金屬晶體時，以1個金屬原子為中心，考查其它原子與它的距離。已知該晶體屬于立方晶系，與該金屬原子最近的原子距離為436.5pm，次近距離為504.0pm。請計(jì)算能放入該金屬晶體空隙中的最大原子半徑。11. 若用A、B、C表示離子As的不同密置層，a、b、c表示離子Ni的不同密置層，表示空層，對As和Ni形成的一種晶體，用As和Ni的密置層表示的堆積方式為：AcBcAcBcA(1) 求出該晶體的化學(xué)式；(2) 分別畫出As在晶胞頂點(diǎn)上和Ni在晶胞頂點(diǎn)上晶胞的示意圖；(3) 寫出Ni在晶胞頂點(diǎn)上，晶胞中各個原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(4) Ni占據(jù)As形成的什么空隙？空隙的占有率是多少？(5) 該晶體的結(jié)構(gòu)基元是什么?12. 黃銅礦是最重要的銅礦，全世界的2/3的銅是由它提煉的?；卮鹣铝袉栴}：(1)右圖為黃銅礦的晶胞。計(jì)算晶胞中各種原子的數(shù)目：Cu Fe S ；寫出黃銅礦的化學(xué)式；(2)在黃銅礦晶胞中含有 個結(jié)構(gòu)單元（周期性重復(fù)的最小單位）？每個結(jié)構(gòu)單元代表什么？(3)在高溫下，黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。若鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子，請畫出這種情況下它的晶胞。(4)在無序的高溫型結(jié)構(gòu)中，硫原子作什么類型的堆積？金屬原子占據(jù)什么類型的空隙？該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少？ (5)計(jì)算黃銅礦晶體的密度；(晶胞參數(shù)：a=524pm，c=1030pm；相對原子量：Cu 63.5 Fe 55.84 S 32.06)(6)實(shí)驗(yàn)表明，CuCaS2和Cu2SnFeS4與黃銅礦的結(jié)構(gòu)類型相同。請據(jù)此推測黃銅礦中銅和鐵的氧化態(tài)。13. 銅是一種重要的金屬。它和氮形成的晶體Cu3N屬于立方晶系，氮占據(jù)晶胞的頂點(diǎn)，配位數(shù)是6。(1) 畫出Cu3N的正當(dāng)晶胞示意圖；(2) 若將Cu3N中的Cu原子移到晶胞的頂點(diǎn)上，得到一個新晶胞。有的同學(xué)說新晶胞是正當(dāng)晶胞，有的說不是。你認(rèn)為是不是正當(dāng)晶胞，給出理由。14. 2001年3月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相間排布。該晶體的一個六方晶胞中，Mg的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：；B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：。完成下列各題：(1)寫出該超導(dǎo)材料的化學(xué)式；(2)若將B移動晶胞的頂點(diǎn)上，畫出這種情況下該晶體的晶胞示意圖；(3)Mg原子的配位數(shù)是幾？Mg對B原子的配位數(shù)是幾？(4)判斷Mg、B在平面片層的排列是否為最密排列；(5)上述所畫晶胞與Mg占據(jù)頂點(diǎn)晶胞的體積比是多少？15. 把等物質(zhì)的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加熱時，生成NH4HgCl3晶體。用X射線衍射法測得該晶體的晶胞為長方體：ab419pm；c794pm；用比重瓶法測得它的密度為3.87g/cm3。已知NH4（視為球形離子）占據(jù)晶胞的頂角，并盡可能遠(yuǎn)離Hg2；每個NH4被8個Cl圍繞，距離為335pm（與NH4Cl晶體中離子間距離一樣）；Cl與Cl盡可能遠(yuǎn)離。試根據(jù)以上條件回答下列問題：(1)計(jì)算晶胞中含有幾個“NH4HgCl3”單元；(2)畫出晶胞的結(jié)構(gòu)圖；(3)晶體中Cl的空間環(huán)境是否相同？說明理由；(4)計(jì)算晶體中Cl與Cl之間的最短距離是多少？(5)晶體中Hg2的配位數(shù)為多少？繪出它的配位多面體構(gòu)型。16. NH4Cl為CsCl型結(jié)構(gòu)，晶胞中包含1個NH4+和1個Cl，晶胞參數(shù)a=387pm。(1)NH4+熱運(yùn)動呈球形，試畫出晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。(2)已知Cl半徑為181pm，求球形NH4+的半徑。(3)若NH4+不因熱運(yùn)動而轉(zhuǎn)動，H原子為有序分布，畫出這種情況下晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。 16. 有一種SiC晶體，Si原子作六方最密堆積，C原子填在Si原子形成的四面體空隙中，其中晶胞中1個C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：，晶胞參數(shù)分別為a=309pm，c=504pm。請完成下列問題：(1)寫出晶胞中所有原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(2)畫出該晶胞示意圖；(3)Si和C交替形成的最小環(huán)是幾元環(huán)？該最小環(huán)的形狀如何？(4)采用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)及晶胞參數(shù)計(jì)算SiC鍵長；(5)寫出晶胞中C所形成正八面體空隙中心的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。17. 金屬鎂屬于六方最密堆積（即hcp），沿垂直于晶胞c軸方向每隔一層抽去一層，抽完后相鄰層之間仍然緊密堆積。畫出這種情況下的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，并計(jì)算空間利用率。18. 金屬氧化物NbO晶體屬于立方晶系，晶胞中所有Nb原子一起，形成了完全屬于同一個晶胞所有的八面體空隙。在該晶體中，除相鄰的氧與Nb形成化學(xué)鍵外，相鄰的Nb原子之間也有成鍵作用。假設(shè)晶體中，正、負(fù)離子的半徑分別用r+和r-表示。(1)若Nb最外層上只有一個電子, 且處于s軌道上, 請寫出其電子排布式；(2)畫出NbO晶體的一個晶胞(Nb原子用球，氧原子用球)；(3)將NbO晶體中, 相鄰Nb原子之間的距離用正、負(fù)離子半徑r+和r-表示出來；(4)NbO晶體中, Nb的配位數(shù)是幾? (5)NbO晶體能夠?qū)щ? 你認(rèn)為原因是什么?元素化合物部分習(xí)題1 畫出堿式乙酸鈹Be4O(O2CCH3)6的結(jié)構(gòu)，并指出該分子中的對稱元素（限旋轉(zhuǎn)軸，鏡面和對稱中心）；寫出由BeCO3和醋酸合成該化合物的方程式。2 試解釋為什么堿金屬的液氨溶液：（1）有高的導(dǎo)電性；（2）是順磁性的；（3）稀溶液呈藍(lán)色。3 預(yù)測下列反應(yīng)的方向，說明理由： （1）KBr + LiF = KF + LiBr （2）2NaCl + CaF2 = 2NaF + CaCl2 （3）Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl4 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+離子在水溶液中的遷移速率的大小順序如何？若在熔融鹽中是否具有相同的順序？為什么Li+形成的鹽多數(shù)以水合形式存在？5 Li+和I-的離子半徑分別為60pm和216pm，在LiI晶體中測得二者之間最近的距離為302.5pm，這比兩離子的半徑之和大得多，試加以解釋。預(yù)測LiI在水中的溶解度大小。6 (CH3)3NBF3和(CH3)2OBF3比(CH3)3PBF3和(CH3)2SBF3穩(wěn)定，(C6H5)3PBF3卻比(C6H5)3NBF3穩(wěn)定，試加以解釋。7 無機(jī)苯的制備 畫出N3B3H6和N3B3H3Cl3的結(jié)構(gòu)。8 請解釋：AlF3的熔點(diǎn)比AlCl3高得多。AlF3不溶于水，但可溶于HF中。BH3不存在，而BF3卻能穩(wěn)定存在。BF3與BCl3，哪一個是更好的電子接受體？9 在0.2 mol L-1的Ca2+鹽溶液中，加入等濃度等體積的Na2CO3溶液，將得到什么產(chǎn)物？若以0.2 mol L-1的Cu2+鹽代替Ca2+鹽，產(chǎn)物是什么？再以0.2 mol L-1的Al3+鹽代替Ca2+鹽，產(chǎn)物又是什么？寫出反應(yīng)的方程式。10 指出下列哪些是離子型碳化物，哪些是共價型碳化物，哪些是金屬型碳化物？ Al4C3，Be2C，CaC2，BeC2，ZnC2，HgC2，SiC，B4C，TiC，VC，WC11 某灰黑色固體A燃燒的產(chǎn)物為白色固體B。B與HF作用能產(chǎn)生一無色氣體C，C通入水中產(chǎn)生白色沉淀D及溶液E。D用適量NaOH溶液處理可得溶液F，F(xiàn)中加入NH4Cl溶液則D重新沉淀。溶液E加過量NaCl時，得一無色晶體G。該灰黑色物質(zhì)是什么？寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 （注：Na2SiF6微溶于水）12 有一紅色固體粉末A，加入HNO3后得到棕色沉淀B，把此沉淀分離后，在溶液中加入K2CrO4溶液得到黃色沉淀C；將B加入濃鹽酸中則有氣體D生成，D具有氧化性。A，B，C，D各是什么？寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方程式。13 NCl3易發(fā)生水解，而NF3在常溫下不水解，試解釋原因。14 寫出下列反應(yīng)的方程式：2NO + 3I2 + 4H2O 6NO + P4 NH4NO3（加熱） 2NH4NO3（強(qiáng)熱） N2H4 + HNO2 2NaNH2 +N2O 2Na2O + N2O + NH3 15 下列分子或離子NO2、NO2+、NO2-中，N原子是如何雜化的？請按照所形成的N-O s鍵中s成分由大到小的順序排列上述分子或離子。16作為火箭推進(jìn)系統(tǒng)燃料的N2O4是一個平面形分子，N-N鍵長較長為175pm。(1) 寫出該分子中的共軛鍵（）。(2) 指出該分子中所有旋轉(zhuǎn)軸、對稱面及對稱中心的情況。(3) 液態(tài)時該分子發(fā)生自解離，寫出自解離的方程式。(4) 寫出下列反應(yīng)的方程式：N2O4 + HSO3F=N2O4 + ZnCl2 =N2O4 + Ag=(5) 指出該分子中，鍵角ONO和NNO哪個大？哪個?。?7 原硝酸H3NO4迄今尚未制得，但它的堿金屬鹽Na3NO4和KNO4則已合成。畫出NO43-的結(jié)構(gòu)，并指出該分子中的對稱元素（限旋轉(zhuǎn)軸，鏡面和對稱中心）。18 將PCl5和NH4Cl在四氯乙烷溶劑中進(jìn)行回流，得到一種化合物X。X的對稱性與無機(jī)苯B3N3H6相同，是一種白色結(jié)晶物質(zhì)。 (1)寫出生成X的方程式。 (2)畫出X的結(jié)構(gòu)。 (3)一個對稱性與H2O一樣的離子BN3P2Cl5(CH3)2+，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，畫出其結(jié)構(gòu)。19 工業(yè)上采取電解NH4HSO4水溶液的方法來制取H2O2。配制一份1mol L-1 NH4HSO4水溶液，通電電解，控制電解池的電流密度和槽電壓，得到的H2O2稀溶液經(jīng)減壓蒸餾可得30%35的H2O2溶液。寫出相應(yīng)的反應(yīng)式。 已知：yS2O82/HSO42)= 2.06 V ; HSO4-溶液中的(H+/H2) 0.06 V，(H2O2/H2O) 1.72 V 陽極反應(yīng)： 陰極反應(yīng)： 涉及H2O轉(zhuǎn)化為H2O2的總反應(yīng)： 20 過二硫酸H2S2O8可以將水氧化成H2O2，有人認(rèn)為中間經(jīng)過過一硫酸H2SO5。 (1)畫出H2SO5的結(jié)構(gòu)。 (2)寫出由過二硫酸H2S2O8氧化水制取H2O2方程式。 H2S2O8 + H2O = H2SO5 + H2SO4 H2SO5 + H2O = H2SO4 + H2O221 我們知道HF在水中是一種弱酸，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在很濃的HF水溶液（515mol L-1）中，HF的電離度卻急劇增大，變成強(qiáng)酸。請解釋原因。22 BrF5與AsF5反應(yīng)得到離子型導(dǎo)電物質(zhì)，寫出反應(yīng)的方程式，并指出正負(fù)離子中中心原子的雜化情況。23 寫出下列反應(yīng)的方程式： 24 計(jì)算表明NaF中鍵的離子性比CsF鍵的離子性小，請解釋為什么NaF的晶格能比CsF大。25 我們知道HF分子間的氫鍵比H2O分子間的氫鍵要強(qiáng)，為什么HF的沸點(diǎn)和汽化熱均比H2O的低？26 （1）按C-O鍵鍵長由大到小的順序排