晶胞的相關(guān)計(jì)算專項(xiàng)訓(xùn)練單元達(dá)標(biāo)測(cè)試提優(yōu)卷試題

晶胞的相關(guān)計(jì)算專項(xiàng)訓(xùn)練單元達(dá)標(biāo)測(cè)試提優(yōu)卷試題一、晶胞的相關(guān)計(jì)算1．Mg、Ni、Cu、Zn等元素在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Mg、Ni、Cu等金屬可能形成金屬互化物。金屬互化物的結(jié)構(gòu)類型豐富多樣，確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體可通過(guò)___________測(cè)定。(2)根據(jù)Cu、Zn的原子結(jié)構(gòu)比較第一電離能：I1(Cu)_________I1(Zn)（填“大于”、“等于”或“小于”），理由是_____________________。(3)[Ni(NH3)6](NO3)2中不存在的化學(xué)鍵為___________（填序號(hào)）。a．離子鍵b．金屬鍵c．配位鍵d．氫鍵(4)鎳基合金儲(chǔ)氫的研究已取得很大進(jìn)展。①圖甲是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。該合金儲(chǔ)氫后，H2與Ni的物質(zhì)的量之比為___________。②Mg2NiH4是一種儲(chǔ)氫的金屬氫化物。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占據(jù)如圖乙的頂點(diǎn)和面心，Mg2+處于乙圖八個(gè)小立方體的體心。Mg2+位于Ni原子形成的___________(填“八面體空隙”或“四面體空隙”)。晶體的密度為ρg·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，Mg2+和Ni原子的最短距離為__________cm(用含ρ和NA的代數(shù)式表示)。2．國(guó)慶70周年閱兵式展示了我國(guó)研制的各種導(dǎo)彈。導(dǎo)彈之所以有神奇的命中率，與材料息息相關(guān)，鎵(Ga)、鍺(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的單質(zhì)及某些化合物(如砷化鎵、磷化鎵等)都是常用的半導(dǎo)體材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）硒常用作光敏材料，基態(tài)硒原子的核外電子排布式為[Ar]__。（2）根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga__As，第一電離能Ga__As。(填“大于”或“小于”)（3）水晶的主要成分是二氧化硅，在水晶中硅原子的配位數(shù)是__。（4）GaN、GaP、GaAs都是很好的半導(dǎo)體材料，晶體類型與晶體硅類似，熔點(diǎn)如下表所示，分析其變化原因：__。晶體GaNGaPGaAs熔點(diǎn)/℃170014801238（5）GaN晶胞的結(jié)構(gòu)如圖1所示。已知六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積方式，每個(gè)Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為__。②從GaN晶體中“分割”出的平行六面體如圖2。若該平行六面體的體積為a3cm3，則GaN晶體的密度為__(用含a、NA的代數(shù)式表示)g·cm-3。3．石墨烯具有原子級(jí)的厚度、優(yōu)異的電學(xué)性能、出色的化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性。制備石墨烯方法有石墨剝離法、化學(xué)氣相沉積法等。石墨烯的球棍模型及分子結(jié)構(gòu)示意圖如下：（1）下列有關(guān)石墨烯說(shuō)法正確的是_____。A石墨烯的結(jié)構(gòu)與金剛石相似B石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面C12g石墨烯含σ鍵數(shù)為NAD從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力（2）化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一，催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合。①鈷原子在基態(tài)時(shí)，核外電子排布式為：_____。②乙醇沸點(diǎn)比氯乙烷高，主要原因是___________________。③下圖是金與銅形成的金屬互化物合金，它的化學(xué)式可表示為：_______。④含碳源中屬于非極性分子的是______________（填序號(hào)）a甲烷b乙炔c苯d乙醇⑤酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如下圖，組成酞菁銅染料分子的元素，酞菁變成酞菁銅，分子中多了什么作用力_____，酞菁銅分子中設(shè)計(jì)到的元素，電負(fù)性由小到大依次為_____4．氟代硼酸鉀（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我國(guó)化學(xué)家在此領(lǐng)域的研究走在了世界的最前列?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）氟代硼酸鉀中非金屬元素原子的電負(fù)性大小順序是__?；鶓B(tài)K+的電子排布式為__。（2）NaBH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，其中的陰離子空間構(gòu)型是__，中心原子的雜化方式為__。NaBH4中存在__（填標(biāo)號(hào)）。a.離子鍵b.氫鍵c.σ鍵d.π鍵（3）BeCl2中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為__，其中Be的配位數(shù)為__。（4）第三周期元素氟化物的熔點(diǎn)如下表：化合物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6熔點(diǎn)/℃99312611291-90-83-50.5解釋表中氟化物熔點(diǎn)變化的原因：___。（5）CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據(jù)F-形成的空隙，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CaF2的密度ρ=__g·cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。5．工業(yè)上合成氨，CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致鐵觸媒失去催化活性：Fe+5CO═Fe（CO）5．為了防止催化劑鐵觸媒中毒，要除去CO，發(fā)生的反應(yīng)為Cu（NH3）2OOCCH3+CO+NH3═Cu（NH3）3（CO）OOCCH3．回答下列問(wèn)題：（1）下列氮原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低的是______（填字母序號(hào)）。a.b.c.d.（2）寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式：______；C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____（用元素符號(hào)表示）。（3）與O同族的元素還有S、Se、Te，它們氫化物的沸點(diǎn)大小為H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是______。（4）配合物[Cu（NH3）2]OOCCH3中，銅顯+1價(jià)，則其中碳原子的雜化軌道類型是______，NH3分子的價(jià)電子對(duì)互斥理論模型是______。（5）已知銅的一種氧化物Cu2O晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：①若坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0），B為()，則C的坐標(biāo)參數(shù)為______；②若阿伏加德羅常數(shù)為NA，該晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則晶體的密度為______g?cm-3。6．銅是人類最早使用的金屬之一，其單質(zhì)及化合物具有廣泛的用途。（1）基態(tài)銅原子核外有________對(duì)自旋相反的電子。（2）青銅是銅與錫或鉛等元素按一定比例熔鑄而成的合金。第一電離能I1(Sn)____________I1(Pb)(填“大于”或“小于”)。（3）新制的Cu(OH)2能夠溶解于濃氨水中，反應(yīng)的離子方程式是____________________________________；（4）利用銅片表面催化反應(yīng)，我國(guó)研究人員用六炔基苯為原料，在世界上首次通過(guò)化學(xué)方法獲得全碳材料—石墨炔薄膜(結(jié)構(gòu)片段如圖所示)，開辟了人工化學(xué)合成碳同素異形體的先例。石墨炔中碳原子_________________________的雜化方式。（5）CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成氯化羰基亞銅（I），可用于定量測(cè)定氣體混合物中CO的含量。氯化羰基亞銅（I）中含___________σ鍵數(shù)目。（6）Cu2O可用于半導(dǎo)體材料。①Cu2O晶胞(如圖所示)中，O原子的配位數(shù)為________________；a位置Cu+坐標(biāo)為(0.25，0.25，0.75)，則b位置Cu+坐標(biāo)_______________________。②Cu2S與Cu2O具有相似晶體結(jié)構(gòu)，則兩者的熔點(diǎn)是Cu2O比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，請(qǐng)解釋原因___________________。7．鉻是一種應(yīng)用廣泛的金屬材料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)鉻的價(jià)電子排布式為_____________，其單電子數(shù)目為______________。(2)Cr(NH3)3F3中所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是_______________。(3)NH3中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為____________，已知Cr(NH3)3F3中Cr的配位數(shù)為6，Cr的配位原子是_____________，NH3與Cr3+成鍵后，N的雜化類型為____________。(4)Cr(NH3)3F3固體易升華，其熔沸點(diǎn)均較NaCl低很多，其原因是________________。(5)將Cr(NH3)3F3在充足氧氣中灼燒有Cr2O3生成，從Cr2O3晶體中取出的具有重復(fù)性的六棱柱結(jié)構(gòu)如圖所示，已知Cr2O3的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，晶體的密度為ρg/cm3，六棱柱的體積為Vcm3。六棱柱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的小白球代表________(填“鉻離子”或“氧離子”)阿伏加德羅常數(shù)NA=___________mol-1(用含M，V，ρ的代數(shù)式表示)。8．儲(chǔ)氫材料是一類能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。LaNi5合金、NaBH4、H3B-NH3、Mg2NiH4等都是潛在儲(chǔ)氫材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為____，有___________個(gè)未成對(duì)的電子；（2）NaBH4中H為-1價(jià)，Na、B、H電負(fù)性由大到小的順序是_________。BH4-離子的立體構(gòu)型為________，其中B的雜化軌道類型為_____。（3）B2H6和NH3化合可以生成H3B-NH3，H3B-NH3加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)：H3B-NH3＝BN+3H2，緩慢釋放出H2。BN有類似于石墨的結(jié)構(gòu)，B2H6、NH3和BN的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開________，原因是___。（4）X-射線衍射分析表明，Mg2NiH4的立方晶胞的面心和頂點(diǎn)均被Ni原子占據(jù)，所有Mg原子的Ni配位數(shù)都相等。則Mg原子填入由Ni原子形成的_____空隙中（填“四面體”或“八面體”），其空隙占有百分率為_____。（5）已知Mg2NiH4晶體的晶胞參數(shù)為646.5pm，液氫的密度為0.0708g·cm-3。若以材料中氫的密度與液態(tài)氫密度之比定義儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫能力，則Mg2NiH4的儲(chǔ)氫能力是液氫的___倍（列出計(jì)算式即可）。9．(1)圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離x=_________pm，Mg原子之間最短距離y=_________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是_________g·cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。(2)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1-x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為__________；通過(guò)測(cè)定密度和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ=____g·cm-3。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子的坐標(biāo)為（，，）則原子2和3的坐標(biāo)分別為__________、__________。10．Ⅰ下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）上述晶體中，粒子之間僅以共價(jià)鍵結(jié)合形成的晶體是____________。（2）冰、金剛石、、、干冰5種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開________________。（3）晶胞與晶胞相同，晶體的晶格能______（填“大于”或“小于”）晶體，原因是_________________。（4）晶體中的配位數(shù)為____________。（5）冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰，除是極性分子、是非極性分子外，還有一個(gè)重要的原因是__________________。Ⅱ（1）原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，金屬鉀是體心立方晶系，其構(gòu)型如圖。其中原子坐標(biāo)參數(shù)、，則原子的坐標(biāo)參數(shù)為________________。（2）鉀晶體的晶胞參數(shù)為。假定金屬鉀原子為等徑的剛性小球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切，則鉀原子的半徑為_____，晶體鉀的密度計(jì)算式是_____。11．M、N、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z、W都是第四周期過(guò)渡元素。R是同主族元素中最活潑的非金屬元素，且能生成分子式為MR2型的共價(jià)化合物，Z和Z2+具有相同的單電子數(shù)，Z2+的價(jià)電子數(shù)是W+的二分之一，Z的一種氧化物是常見的催化劑。W有W+和W2+兩種常見離子，R和X同主族。請(qǐng)回答下列問(wèn)題（以下均用化學(xué)符號(hào)表示）：（1）寫出R基態(tài)原子的電子排布圖__，M、N和R第一電離能由小到大的順序是__。（2）N的氣態(tài)氫化物極易溶于R的氫化物，且該體系呈堿性，由此可推出兩者主要的結(jié)合方式（請(qǐng)用結(jié)構(gòu)式表示）___。（3）在上述元素形成的分子中，有四種分子互為等電子體，分別是MR2、MX2和MRX以及___，該分子的結(jié)構(gòu)式為__，N與Y形成的NY3分子的空間構(gòu)型是___。（4）M和R所形成MR2晶體以及W晶體的結(jié)構(gòu)都可以如圖表示（O表示一個(gè)MR2分子或一個(gè)W原子），晶體中正八面體和正四面體空隙數(shù)的比值是__，Z的硫化物有3種晶體，其中一種是Z2+為面心立方堆積，而晶體中全部正四面體空隙的二分之一被S2+占據(jù)，如果兩種離子核間距為acm，則該晶體密度為___。12．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·古德伊納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域所做出的巨大貢獻(xiàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）LiCoO2、LiFePO4常用作鋰離子電池的正極材料?；鶓B(tài)Co原子核外電子排布式為___，基態(tài)磷原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為___；該能層能量最高的電子云在空間有___個(gè)伸展方向，原子軌道呈___形。（2）[Co(NO3－)4]2－中Co2+的配位數(shù)為4，配體中N的雜化方式為__，該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開__(填元素符號(hào))，1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為___NA。（3）LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為___(用n代表P原子數(shù))。（4）鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如圖，該立方晶胞由4個(gè)I型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成，其化學(xué)式為___，晶體中Al3+占據(jù)O2－形成的___(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為___g·cm－3(列計(jì)算式)。【參考答案】***試卷處理標(biāo)記，請(qǐng)不要?jiǎng)h除一、晶胞的相關(guān)計(jì)算1．C解析：X—射線衍射實(shí)驗(yàn)小于Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，較難失電子，Cu失去一個(gè)電子內(nèi)層電子達(dá)到全充滿穩(wěn)定狀態(tài)b3:5四面體空隙【解析】【分析】（1）確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體可通過(guò)X—射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)定；（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定，失去電子需要的能量較大，Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，Cu失去一個(gè)電子內(nèi)層電子達(dá)到全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu較Zn易失電子；（3）[Ni(NH3)6](NO3)2中NH3與Ni2+之間為配位鍵；[Ni(NH3)6]2+與NO3-之間為離子鍵；（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算晶胞中H2與Ni個(gè)數(shù)比；②Ni原子占據(jù)如圖乙的頂點(diǎn)和面心，Mg2+處于乙圖八個(gè)小立方體的體心，則Mg2+位于Ni原子形成四面體空隙；Mg2+和Ni原子的最短距離為晶胞體對(duì)角線的，再根據(jù)晶胞密度計(jì)算?！驹斀狻浚?）確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體可通過(guò)X—射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)定，故答案為：X—射線衍射實(shí)驗(yàn)；（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定，失去電子需要的能量較大，基態(tài)Cu的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態(tài)Zn的核外電子排布式為[Ar]3d104s2，Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，較難失電子，而Cu失去1個(gè)電子成為Cu+：[Ar]3d10，，Cu+達(dá)到全滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，Cu失去1個(gè)電子更容易，則第一電離能Cu<Zn，故答案為：小于；Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，較難失電子，Cu失去一個(gè)電子內(nèi)層電子達(dá)到全充滿穩(wěn)定狀態(tài)；（3）[Ni(NH3)6](NO3)2中NH3與Ni2+之間為配位鍵；[Ni(NH3)6]2+與NO3-之間為離子鍵，不存在金屬鍵，故答案為：b；（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算晶胞中H2數(shù)目為，Ni數(shù)目為，則H2與Ni的物質(zhì)的量之比為3:5，故答案為：3:5；②Ni原子占據(jù)如圖乙的頂點(diǎn)和面心，Mg2+處于乙圖八個(gè)小立方體的體心，則Mg2+位于Ni原子形成四面體空隙；該晶胞中Ni原子個(gè)數(shù)，Mg2+個(gè)數(shù)為8，由化學(xué)式可知H原子個(gè)數(shù)為16，則晶胞質(zhì)量為，晶體的密度為ρg·cm-3，則晶胞的邊長(zhǎng)為：，Mg2+和Ni原子的最短距離為晶胞體對(duì)角線的，則Mg2+和Ni原子的最短距離為，故答案為：四面體空隙；?！军c(diǎn)睛】由晶胞示意圖可知Mg2+和Ni原子的最短距離為晶胞體對(duì)角線的。2．A解析：3d104s24p4大于小于4原子半徑N＜P＜As，鍵長(zhǎng)Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，鍵能Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故CaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)逐漸降低12【解析】【分析】(1)基態(tài)硒原子序數(shù)為34，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式；(2)同一周期中從左到右，原子半徑逐漸減小，同一周期從左到右，元素的第一電離能有增大趨勢(shì)，但I(xiàn)IA、VA族第一電離能大于同周期相鄰元素；(3)二氧化硅晶體中含有“SiO4”結(jié)構(gòu)單元，1個(gè)Si原子結(jié)合4個(gè)O原子，同時(shí)每個(gè)O原子結(jié)合2個(gè)Si原子；(4)原子晶體中，原子半徑越大，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，共價(jià)鍵越弱，鍵能越小，晶體的熔點(diǎn)越低；(5)①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積方式，每個(gè)Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為12；②均攤法計(jì)算晶胞(平行六面體)中Ga、N原子數(shù)目，計(jì)算原子總質(zhì)量，根據(jù)晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積?！驹斀狻?1)Se是34號(hào)元素，位于第四周期ⅥA族，核外電子排布式為[Ar]3d104s24p4；(2)根據(jù)元素周期律，Ga與As位于同一周期，Ga原子序數(shù)小于As，故原子半徑Ga大于As，同周期第一電離能變化趨勢(shì)是從左到右增大，故第一電離能Ga小于As；(3)水晶中1個(gè)硅原子結(jié)合4個(gè)氧原子，同時(shí)每個(gè)氧原子結(jié)合2個(gè)硅原子，所以水晶是以[SiO4]四面體向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水晶中硅原子的配位數(shù)為4；(4)原子半徑N＜P＜As，鍵長(zhǎng)Ga—N＜Ga—P＜Ga—As，鍵能Ga—N＞Ga—P＞Ga—As，故GaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)逐漸降低；(5)從六方晶胞的面心原子分析，上、中、下層分別有3、6、3個(gè)配位原子，故配位數(shù)為12。六方晶胞中原子的數(shù)目往往采用均攤法：①位于晶胞頂點(diǎn)的原子為6個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為；②位于晶胞面心的原子為2個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為；③位于晶胞側(cè)棱的原子為3個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為；④位于晶胞體心的原子為1個(gè)晶胞共用，對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1。GaN晶胞中Ga原子個(gè)數(shù)為，N原子個(gè)數(shù)為，所以該晶胞化學(xué)式為Ga6N6，質(zhì)量為g，該六棱柱的底面為正六邊形，邊長(zhǎng)為acm，底面的面積為6個(gè)邊長(zhǎng)為acm的正三角形面積之和，根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式，該底面的面積為，由圖2可知六棱柱的高為，所以晶胞的體積為，密度為g?cm?3。【點(diǎn)睛】物質(zhì)結(jié)構(gòu)的綜合考題，涉及核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、等電子體、晶體類型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等知識(shí)，理解原子相對(duì)位置并計(jì)算晶胞的體積是解題關(guān)鍵，其中均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是：①頂點(diǎn)：每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有，所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額；②棱：每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有，所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額；③面上：每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有，所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額；④內(nèi)部：內(nèi)部原子不與其他晶胞分享，完全屬于該晶胞。3．B解析：BD乙醇分子間可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無(wú)氫鍵或abc配位鍵【解析】【分析】【詳解】（1）A.石墨烯是平面結(jié)構(gòu)，金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B.碳碳雙鍵上所有原子都處于同一平面，所以導(dǎo)致石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面，故B正確；C.石墨烯中一個(gè)碳原子具有1.5個(gè)鍵，所以石墨烯含鍵數(shù)為1.5，故C錯(cuò)誤；D.石墨結(jié)構(gòu)中，石墨層與層之間存在分子間作用力，所以從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力，故D正確；故答案為BD；（2）①鈷是27號(hào)元素，鈷原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)原子的核外電子排布式，注意先排電子再排電子，所以基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為。故答案為：。②分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大，但乙醇分子間能形成氫鍵導(dǎo)致乙醇的熔沸點(diǎn)大于氯乙烷的熔沸點(diǎn)。故答案為：乙醇分子間可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無(wú)氫鍵。③每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)，含有的金原子數(shù)，所以它的化學(xué)式可表示為：或。故答案為：或。④a選項(xiàng)：甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，屬于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子，故a正確；b選項(xiàng)：乙炔是直線型結(jié)構(gòu)，屬于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子，故b正確；c選項(xiàng)：苯是平面結(jié)構(gòu)，屬于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性分子，故c正確；d選項(xiàng)：乙醇不是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以是極性分子，故d錯(cuò)誤；故選abc。⑤由圖可知，酞菁變?yōu)樘笺~后，分子中多了和的配位鍵；酞菁銅中含有的元素有：、、和，非金屬性元素電負(fù)性大于金屬元素的，同周期主族元素隨原子序數(shù)增大電負(fù)性增大，、在它們的氫化物中均表現(xiàn)負(fù)化合價(jià)，它們的電負(fù)性均大于元素的，故電負(fù)性：。故答案為：配位鍵；。4．F解析：F＞O＞B1s22s22p63s23p6或[Ar]正四面體sp3ac3前三種為離子晶體，晶格能依次增大，后三種為分子晶體，分子間力依次增大【解析】【分析】(1)氟代硼酸鉀中非金屬元素有F、O、B，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；基態(tài)K+核外電子總數(shù)為18；(2)BH4-的中心原子B原子孤電子對(duì)數(shù)==0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+4=0，微?？臻g構(gòu)型與VSEPR模型相同；Na+與BH4-之間形成離子鍵，B原子有3個(gè)價(jià)電子，H有空軌道，而BH4-中形成4個(gè)B-H鍵，故BH4-中含有1個(gè)配位鍵、3個(gè)σ鍵；(3)雙聚分子為Be2Cl4，Be原子價(jià)電子數(shù)為2，形成2個(gè)Be-Cl鍵，Be原子有空軌道、Cl原子有孤電子對(duì)，每個(gè)BeCl2分子中的1個(gè)Cl原子另外分子中Be原子之間形成1個(gè)配位鍵；(4)氟化物的熔點(diǎn)與晶體類型，離子晶體的熔點(diǎn)較高，分子晶體的熔點(diǎn)較低；離子半徑越小、電荷越大，晶格能越大，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高。而相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，分子晶體的熔沸點(diǎn)越高；(5)晶胞中白色球數(shù)目為4、黑色球數(shù)目為1+8×+6×+12×=8，結(jié)合化學(xué)式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占據(jù)F-形成的立方體的體心，晶胞中F-形成8個(gè)小立方體，只有4個(gè)Ca2+占據(jù)；處于晶胞中F-形成的小立方體體心的Ca2+與小立方體頂點(diǎn)F-緊密相鄰，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，則小立方體棱長(zhǎng)=pm，故晶胞棱長(zhǎng)=pm，計(jì)算晶胞中微?？傎|(zhì)量，即為晶胞質(zhì)量，晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積?！驹斀狻?1)氟代硼酸鉀中非金屬元素有F、O、B，非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镕＞O＞B，電負(fù)性大小順序?yàn)镕＞O＞B；基態(tài)K+核外電子總數(shù)為18，則電子排布式為1s22s22p63s23p6或[Ar]；(2)BH4-的中心原子B原子孤電子對(duì)數(shù)==0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+4=0，微粒空間構(gòu)型與VSEPR模型相同為正四面體形，B原子采取sp3雜化；Na+與BH4-之間形成離子鍵，B原子有3個(gè)價(jià)電子，H有空軌道，而BH4-中形成4個(gè)B-H鍵，故BH4-中含有1個(gè)配位鍵、3個(gè)σ鍵，沒(méi)有氫鍵與π鍵，故答案為ac；(3)雙聚分子為Be2Cl4，Be原子價(jià)電子數(shù)為2，形成2個(gè)Be-Cl鍵，Be原子有空軌道、Cl原子有孤電子對(duì)，每個(gè)BeCl2分子中的1個(gè)Cl原子另外分子中Be原子之間形成1個(gè)配位鍵，BeCl2的結(jié)構(gòu)式為，其中Be的配位數(shù)為3；(4)NaF、MgF2和AlF3為離子晶體，晶格能依次增大，熔點(diǎn)依次升高，而SiF4、PF5和SF6為分子晶體，分子間力依次增大，熔點(diǎn)依次增大；(5)晶胞中白色球數(shù)目為4、黑色球數(shù)目為1+8×+6×+12×=8，結(jié)合化學(xué)式可知，白色球代表Ca2+、黑色球代表F-，Ca2+占據(jù)F-形成的立方體的體心，晶胞中F-形成8個(gè)小立方體，只有4個(gè)Ca2+占據(jù)，可知Ca2+占據(jù)F-形成的空隙占有率為50%；處于晶胞中F-形成的小立方體體心的Ca2+與小立方體頂點(diǎn)F-緊密相鄰，若r(F-)=xpm，r(Ca2+)=ypm，則小立方體棱長(zhǎng)=pm，故晶胞棱長(zhǎng)=pm，晶胞相當(dāng)于含有4個(gè)“CaF2”，晶胞質(zhì)量=4×g，晶體密度g?cm-3。【點(diǎn)睛】?jī)r(jià)層電子對(duì)互斥模型(簡(jiǎn)稱VSEPR模型)，根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)．σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=×(a-xb)，a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)；分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對(duì)電子；實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì)，略去孤電子對(duì)就是該分子的空間構(gòu)型。5．C解析：aN≡NN＞O＞CH2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，而水分子中存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高sp3、sp2四面體形【解析】【分析】【詳解】（1）基態(tài)N的核外電子排布式為1s22s22p3，基態(tài)排布為能量最低的排布，電子排布圖表示的狀態(tài)中只有a項(xiàng)符合，故答案為：a；（2）等電子體為原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒，與CO互為等電子體的一種分子為N2，其結(jié)構(gòu)式為：N≡N；同周期主族元素，隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，所以C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞O＞C，故答案為：N≡N；N＞O＞C；（3）H2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，但由于氫鍵的作用力比范德華力強(qiáng)，氫鍵會(huì)使沸點(diǎn)異常升高，會(huì)導(dǎo)致H2O的沸點(diǎn)異常的高，所以沸點(diǎn)大小為H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，故答案為：H2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，而水分子中存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高；（4）甲基中碳原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4，碳原子雜化方式為sp3，而羰基中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子雜化方式為sp2；NH3中N原子形成3個(gè)N-H鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，價(jià)電子對(duì)互斥理論模型是四面體形，故答案為：sp3、sp2；四面體形；（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，C位于晶胞體心，則C的原子坐標(biāo)為：，故答案為：；②1mol晶胞，即有NA個(gè)晶胞，質(zhì)量為m=2×（64×2+16）g=144×2g，所以密度為ρ=，故答案為：。6．C解析：大于Cu(OH)2+4NH3＝[Cu(NH3)4]2++2OH－sp、sp2144(0.75，0.75，0.75)高兩者都是離子晶體，O2－半徑比S2－半徑小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高【解析】【分析】【詳解】(1)Cu為29號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，則基態(tài)銅原子核外有14對(duì)自旋相反的電子；(2)金屬性越強(qiáng)，越易失電子，第一電離能越小，Sn和Pb為同主族元素，且金屬性Sn小于Pb，則第一電離能I1(Sn)大于I1(Pb)；(3)新制的Cu(OH)2能夠溶解于濃氨水中，生成可溶于水的[Cu(NH3)4]2+，則反應(yīng)的離子方程式是Cu(OH)2+4NH3＝[Cu(NH3)4]2++2OH－；(4)碳碳三鍵中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2且不含孤電子對(duì)，所以雜化方式為sp；苯環(huán)中的碳形成3個(gè)δ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，采取sp2雜化；(5)在氯化羰基亞銅(I)中C和O之間有1個(gè)σ鍵，H2O分子內(nèi)有2個(gè)σ鍵，配位鍵也是σ鍵，則氯化羰基亞銅(I)中含14個(gè)σ鍵；(6)①Cu2O晶胞中，O原子周圍最靠近的Cu原子數(shù)目是4，則O原子的配位數(shù)為4；a位置為頂點(diǎn)O原子和中心O原子的處，且頂點(diǎn)O原子與a之間的距離為對(duì)角線的，已知a位置Cu+坐標(biāo)為(0.25，0.25，0.75)，即晶胞邊長(zhǎng)為1，則b位置Cu+坐標(biāo)為(0.75，0.75，0.75)；②Cu2S與Cu2O都是離子晶體，O2－半徑比S2－半徑小，所以Cu2O的晶格能更大，則Cu2O熔點(diǎn)更高。7．F解析：3d54s16F＞N＞H4N和Fsp3雜化Cr(NH3)3F3為分子晶體，NaCl為離子晶體，分子間作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于離子鍵鉻離子【解析】【分析】【詳解】(1)Cr為24號(hào)元素，其核外電子排布為1s22s22p63s23p64s13d5，則其價(jià)電子排布為3d54s1，其中3d和4s軌道上的電子均為單電子，因此單電子數(shù)為6；(2)同周期自左而右，電負(fù)性增大，電負(fù)性F＞N；H元素與F、N元素化合時(shí)，H元素表現(xiàn)正化合價(jià)，H元素的電負(fù)性比F、N元素小，故電負(fù)性F＞N＞H；(3)NH3中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=；由Cr的配位數(shù)為6知，該物質(zhì)為配鹽(無(wú)外界)，所以N和F均為配位原子；NH3中孤電子對(duì)在與Cr成鍵時(shí)，N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)不變，所以雜化類型不變，N的雜化類型為sp3；(4)由Cr(NH3)3F3易升華可知，其熔沸點(diǎn)較低，應(yīng)為分子晶體，而NaCl為離子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，所以NaCl熔沸點(diǎn)高很多；(5)由圖示可知，該六棱柱中白色小球有4個(gè)，均為六棱柱所有；在六棱柱的頂點(diǎn)有12個(gè)黑色小球，為6個(gè)六棱柱所有；上下的面心有2個(gè)黑色小球，為2個(gè)六棱柱所有，在六棱柱內(nèi)部還有3個(gè)黑色小球，則六棱柱中黑色小球共有個(gè)，白色小球和黑色小球的比例為4:6=2:3，根據(jù)化學(xué)式Cr2O3，可知白色小球?yàn)殂t離子；根據(jù)計(jì)算六棱柱中有4個(gè)Cr和6個(gè)O，則其質(zhì)量，則晶體密度，則。8．H解析：1s22s22p63s23p63d84s22H、B、Na正四面體sp3BN、NH3、B2H6BN屬于混合型晶體，熔沸點(diǎn)較高；NH3和B2H6屬于分子晶體，NH3分子間有氫鍵，而B2H6分子沒(méi)有，所以NH3的沸點(diǎn)高于B2H6四面體100%【解析】【分析】【詳解】（1）Ni原子核外有28個(gè)電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，d能級(jí)上有8個(gè)電，d能級(jí)有5個(gè)軌道，所以有2個(gè)未成對(duì)的電子，故答案為：1s22s22p63s23p63d84s2；2。（2）NaBH4中H為-1價(jià)，Na為+1價(jià)，Na、B、H電負(fù)性由大到小的順序是H＞B＞Na，BH4-的中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4，無(wú)孤對(duì)電子，立體構(gòu)型為正四面體，B的雜化軌道類型為sp3，故答案為：H、B、Na；正四面體；sp3。（3）NH3和B2H6屬于分子晶體，NH3分子間有氫鍵，而B2H6分子間沒(méi)有氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)高于B2H6，BN有類似于石墨的結(jié)構(gòu)，石墨是混合晶體，BN屬于混合型晶體，熔沸點(diǎn)較高，故答案為：BN、NH3、B2H6；BN屬于混合型晶體，熔沸點(diǎn)較高；NH3和B2H6屬于分子晶體，NH3分子間有氫鍵，而B2H6分子沒(méi)有，所以NH3的沸點(diǎn)高于B2H6。（4）由，可知，Ni原子個(gè)數(shù)為4，所有Mg原子的Ni配位數(shù)相等，Mg原子數(shù)目為8，則Mg原子填入由Ni原子形成的四面體空隙中其，空隙占有百分率為100%，故答案為：四面體；100%。（5）儲(chǔ)氫能力=晶體密度×氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/液氫密度=，故答案為：?！军c(diǎn)睛】四面體空隙：由四個(gè)球體圍成的空隙，球體中心線圍成四面體；八面體空隙：由六個(gè)球圍成的空隙，球體中心線圍成八面體形；。9．F解析：SmFeAsO1-xFx(，，0)(0，0，)【解析】【分析】【詳解】(1)如圖所示，AB之間的距離為面對(duì)角線長(zhǎng)度=apm，AB之間距離相當(dāng)于4個(gè)Cu原子直徑，x距離1個(gè)Cu原子直徑=pm，體對(duì)角線長(zhǎng)度=棱長(zhǎng)=apm；CD距離為y，該長(zhǎng)度為體對(duì)角線BC長(zhǎng)度的=×apm=pm，該晶胞中Mg原子位于8個(gè)頂點(diǎn)上、6個(gè)面心上，在晶胞內(nèi)部有4個(gè)Mg原子，所以Mg原子個(gè)數(shù)=8×+6×+4=8，Cu原子都位于晶胞內(nèi)部，有16個(gè)；晶胞體積V=(a×10-10cm)3，晶胞密度ρ=g/cm3=g/cm3；(2)由晶胞結(jié)構(gòu)中各原子所在位置可知，該晶胞中Sm個(gè)數(shù)為，F(xiàn)e個(gè)數(shù)為，As個(gè)數(shù)為，O和F的個(gè)數(shù)之和為2，F(xiàn)-的比例為x，O2-的比例為1-x，故該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx，1個(gè)晶胞的質(zhì)量為g，1個(gè)晶胞的體積為V=(a×10-10pm)3=a3×10-30cm3，則晶胞密度ρ=g/cm3；原子2位于底面面心，其坐標(biāo)為(，，0)；原子3位于棱上，其坐標(biāo)為(0，0，)?！军c(diǎn)睛】本題考查及晶胞計(jì)算、原子的坐標(biāo)表示，在進(jìn)行晶胞計(jì)算時(shí)，要學(xué)會(huì)使用均攤方法，注意CD距離與晶胞棱長(zhǎng)關(guān)系的判斷，考查了學(xué)生的空間想像能力及計(jì)算能力。10．C解析：金剛石晶體金剛石>>>冰>干冰小于MgO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子電荷數(shù)，且r（Mg2+）<r（Na+）r（O2-）<r（Cl-）8水分子間形成分子間氫鍵【解析】【分析】分子晶體的分子之間有范德華力及氫鍵，離子晶體之間是離子鍵，金屬晶體之間是金屬鍵，原子晶體微粒之間是共價(jià)鍵；熔點(diǎn)的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，分子間能形成氫鍵時(shí)，沸點(diǎn)反常的高；根據(jù)晶胞具體構(gòu)型計(jì)算相關(guān)問(wèn)題?！驹斀狻竣瘢?）原子晶體中原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，則粒子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的晶體是金剛石晶體；（2）熔點(diǎn)的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，冰和干冰屬于分子晶體，熔點(diǎn)：冰>干冰，MgO和CaCl2屬于離子晶體，熔點(diǎn)：MgO>CaCl2，金剛石是原子晶體，則熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋航饎偸?、MgO、CaCl2、冰、干冰；（3）因?yàn)镸gO中離子帶兩個(gè)電荷，NaCl中離子帶一個(gè)電荷，氧離子半徑小于氯離子，根據(jù)離子半徑越小，離子帶電荷越多，晶格能越大，可得MgO晶體的晶格能大于NaCl晶體的晶格能；（4）根據(jù)晶胞觀察，可知一個(gè)可與8個(gè)Cl-相連，故晶體中的配位數(shù)為8；（5）冰的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于干冰，除是極性分子、是非極性分子外，水分子間能形成分子間氫鍵，增大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)；Ⅱ（1）金屬鉀是體心立方晶系，根據(jù)構(gòu)型可知，點(diǎn)位于晶體的體心，則原子的坐標(biāo)參數(shù)：；（2）鉀晶體的晶胞參數(shù)為，假定金屬鉀原子為等徑的剛性小球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切，則，鉀原子的半徑為，計(jì)算晶體鉀的密度：。11．C解析：C＜O＜NN2ON=N=O三角錐型1：2g·cm3【解析】