新教材化學(xué)人教版選擇性必修2課時作業(yè)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末共享專題

第三章章末共享專題微專題一常見晶體中的化學(xué)鍵與性質(zhì)比較判斷晶體中存在的作用力類型(2)共價晶體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(極性鍵SiO2、SiC等,非極性鍵金剛石、晶體硅等))(3)金屬晶體—金屬鍵—陽離子和自由電子之間特別提醒①稀有氣體中不存在化學(xué)鍵。②石墨為混合晶體，存在非極性鍵(層內(nèi))、金屬鍵、范德華力(層間)。③化學(xué)反應(yīng)中，同時發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂和形成。[微訓(xùn)練一]1．“類推”是常用的學(xué)習(xí)方法，但有時會產(chǎn)生錯誤結(jié)論。下列類推的結(jié)論正確的是()A．第ⅣA族元素氫化物沸點順序是GeH4>SiH4>CH4，則第ⅤA族元素氫化物沸點順序也是AsH3>PH3>NH3B．常見的氫化物是分子晶體，則所有氫化物都是分子晶體C．晶體中有陰離子，必有陽離子；則晶體中有陽離子，也必有陰離子D．第二周期元素氫化物穩(wěn)定性順序是HF>H2O>NH3，則第三周期元素氫化物穩(wěn)定性順序也是HCl>H2S>PH32．下列說法正確的是()A．離子晶體必含有金屬陽離子B．共價晶體中的共價鍵越強，熔點越高C．分子晶體中的共價鍵鍵能越大，熔、沸點越高D．金屬晶體中的金屬越活潑，金屬鍵越強3．下列各組物質(zhì)的熔點均與所含化學(xué)鍵的鍵能有關(guān)的是()A．CaO與CO2B．NaCl與HClC．SiC與SiO2D．Cl2與I24．共價鍵、離子鍵和范德華力是粒子之間的三種作用力。下列晶體①Na2O2②SiO2③石墨④金剛石⑤NaCl⑥白磷，中含有以上其中兩種作用力的是()A．①②③B．①③⑥C．②④⑥D(zhuǎn)．①②③⑥5．下列有關(guān)化學(xué)鍵、氫鍵和范德華力的敘述中，不正確的是()A．金屬鍵是金屬離子與“電子氣”之間的強烈作用，金屬鍵無方向性和飽和性B．共價鍵是原子之間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵，共價鍵有方向性和飽和性C．范德華力是分子間存在的一種作用力，分子的極性越大，范德華力越大D．氫鍵不是化學(xué)鍵而是一種較弱的作用力，所以氫鍵只存在于分子與分子之間6．(雙選)下列關(guān)于化學(xué)鍵及晶體的說法中，不正確的是()A．Cl2、Br2、I2的沸點逐漸升高，是因為分子間作用力越來越大B．NaOH和NH4Cl化學(xué)鍵類型相同C．配位鍵在形成時，由成鍵雙方各提供一個電子形成共用電子對D．石英晶體和干冰晶體熔沸點不同，是因為所含化學(xué)鍵類型不同7．(1)單質(zhì)銅和鎳是________鍵形成的晶體。(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4NH3＋3F2eq\o(=,\s\up15(Cu))NF3＋3NH4F，則上述化學(xué)方程式中的前4種物質(zhì)所屬的晶體類型有________(填序號)。a．混合晶體b．分子晶體c．共價晶體d．金屬晶體(3)Si、Mg、Cl2晶體的熔點由高到低的順序是________。(4)石墨晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。①石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化方式為________，石墨屬于________晶體。②石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長為142pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的________共價鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在________共價鍵，還有________鍵。(5)GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為77.9(6)K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是______________________________________。微專題二常見的晶胞模型以及晶體計算1．常見的晶體結(jié)構(gòu)模型晶體晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶體中微粒分布詳解氯化鈉晶體①Na＋和Cl－交替占據(jù)立方體的頂點而向空間延伸；②在每個Na＋周圍最近的等距離的Cl－有6個(上、下、左、右、前、后)，在每個Cl－周圍最近的等距離的Na＋亦有6個，這6個離子構(gòu)成1個正八面體；③在每個Na＋周圍最近的等距離的Na＋有12個(同層4個、上層4個、下層4個)，在每個Cl－周圍最近的等距離的Cl－亦有12個氯化銫晶體①每8個Cs＋、8個Cl－各自構(gòu)成立方體，在每個立方體的中心有1個異種離子(Cs＋或Cl－)；②在每個Cs＋(Cl－)周圍最近的等距離的Cl－(Cs＋)有8個；③在每個Cs＋周圍最近的等距離的Cs＋有6個(上、下、左、右、前、后)，在每個Cl－周圍最近的等距離的Cl－亦有6個二氧化碳晶體①每8個CO2構(gòu)成立方體且在6個面的中心又各占據(jù)1個CO2；②在每個CO2周圍最近的等距離(為eq\f(\r(2),2)a，a為立方體棱長)的CO2有12個(同層4個、上層4個、下層4個)金剛石晶體①每個C與另4個C以共價鍵結(jié)合，前者位于正四面體中心，后四者位于正四面體頂點；②晶體中所有C—C鍵鍵長相等、鍵角相等(均為109.5°)；③晶體中最小碳環(huán)由6個C組成且六者不在同一平面內(nèi)；④晶體中每個C參與了4條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻只有一半，故C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為12石墨晶體①層內(nèi)存在共價鍵、金屬鍵，層間以范德華力結(jié)合，兼具有共價晶體、金屬晶體、分子晶體的特征；②在層內(nèi)，每個C與3個C形成C—C鍵，構(gòu)成正六邊形，鍵長相等，鍵角相等(均為120°)；③在晶體中，每個C參與了3條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻只有一半，每個正六邊形平均只占6×eq\f(1,3)＝2個C，C原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為232.晶胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算晶胞結(jié)構(gòu)的分析與計算一般涉及晶體的化學(xué)式、晶胞中所包含的原子或離子的數(shù)目、晶胞的邊長、兩個粒子之間的距離、晶胞的體積、晶體的密度、阿伏加德羅常數(shù)、配位數(shù)等量之間的計算。晶胞結(jié)構(gòu)的分析與計算類題目的解題思路一般如下：(1)截取一個晶胞或晶胞中的一部分(如NaCl晶胞中的一個小立方體)。(2)用均攤法確定晶胞(或截取的部分)中所含的原子或離子數(shù)目(設(shè)為N)，進而可確定晶體的化學(xué)式。(3)計算晶胞中所含微?；蛭⒘＝M合(如CaF2)的物質(zhì)的量：n＝eq\f(N,NA)。(4)計算晶胞的質(zhì)量：m＝nM＝eq\f(N,NA)M。(5)計算晶胞的體積：對于立方體晶胞，若晶胞邊長為acm，則V(晶胞)＝a3cm3[對于長方體，若底面邊長分別為acm、bcm，高為ccm，則V(晶胞)＝abccm3(6)計算晶胞的密度：ρ＝eq\f(m,V晶胞)＝eq\f(NM,NAa3)g·cm－3，該式中涉及5個物理量，已知其中4個物理量則可計算第5個物理量。(7)根據(jù)晶胞中微粒的空間位置關(guān)系、微粒的半徑以及晶胞的邊長，利用幾何知識則可計算兩個微粒之間的距離。(8)根據(jù)晶胞中所含有的原子的總體積和晶胞的體積計算晶胞中原子的空間利用率(一般用于金屬晶體)，原子的總體積V(原子)＝N×eq\f(4,3)πr3(其中N為晶胞中含有的原子數(shù)目，r為原子半徑)，則空間利用率＝eq\f(V原子,V晶胞)×100%。[微訓(xùn)練二]1．(1)[2020·全國卷Ⅲ]氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲氫材料。NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為________鍵，其電子對由________提供。研究發(fā)現(xiàn)氨硼烷(NH3BH3)在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ＝________g·cm－3(列出計算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(2)[2020·全國卷Ⅰ]LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有________個。電池充電時，LiFePO4脫出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x＝________，n(Fe2＋)n(Fe3＋)＝________。2．[2020·全國卷Ⅱ]鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料。回答下列問題：(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為__________________________________。(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377－24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是________________________；金屬離子與氧離子間的作用力為________________________，Ca2＋的配位數(shù)是______________________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2＋、I－和有機堿離子CH3NHeq\o\al(＋,3)，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2＋與圖(a)中___________的空間位置相同，有機堿CH3NHeq\o\al(＋,3)中，N原子的雜化軌道類型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_________g·cm－3(列出計算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______________________________________、_______________________________________。3．[2020·新高考Ⅰ卷]CdSnAS2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：(1)Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為________，其固體的晶體類型為________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強到弱的順序為________，鍵角由大到小的順序為________。(3)含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有________個Sn，找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有________個。4．(1)一定條件下，水分子間可通過氫鍵將從H2O分子結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu)，其中的多面體孔穴中可包容氣體小分子，形成籠形水合包合物晶體。如圖是一種由水分子構(gòu)成的正十二面體骨架(“o”表示水分子)，其包含的氫鍵數(shù)為________；實驗測得冰中氫鍵的作用能為18.8kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，其原因可能是________________。(2)與Mn同周期相鄰的元素X，價電子層有2對成對電子，其離子型氧化物晶胞如圖所示。它由A、B方塊組成。則該氧化物中X2＋、X3＋、O2－的個數(shù)比為________(填最簡整數(shù)比)；已知該晶體的密度為dg/cm3，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，則晶胞參數(shù)a為________nm(用含d和NA的代數(shù)式表示)(3)銅的某氧化物晶體結(jié)構(gòu)如圖。每個陰離子周圍等距離且最近的陰離子數(shù)為________，其晶胞的棱長為xcm，則該晶體距離最近的兩個陰離子的核間距為________cm(用含有x的代數(shù)式表示)。(4)晶胞有兩個基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)：表示晶胞內(nèi)部各微粒的相對位置。下圖是CaF2的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A處為(0,0,0)；B處為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))；C處為(1,1,1)。則D處微粒的坐標(biāo)參數(shù)為________。②晶胞參數(shù)：描述晶胞的大小和形狀。已知CaF2晶體的密度為cg·cm－3，則晶胞中Ca2＋與離它最近的F－之間的距離為________nm(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，用含c、NA的式子表示；相對原子質(zhì)量：Ca40F19)。(5)碳的另一種同素異形體——石墨，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為________個。已知石墨的密度為ρg·cm－3，C—C鍵長為rcm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，計算石墨晶體的層間距為________cm.(6)金剛石晶胞含有____________個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r＝____________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率____________(不要求計算結(jié)果)。第三章章末共享專題微訓(xùn)練一1．解析：NH3分子間存在氫鍵，使其沸點反常的高，A錯誤；某些金屬元素的氫化物是離子晶體，如氫化鈉，B錯誤；金屬晶體中有金屬陽離子，但沒有陰離子，C錯誤；元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的穩(wěn)定性越強，同周期元素從左到右，元素的非金屬性逐漸增強，則對應(yīng)的簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，D正確。答案：D2．解析：離子晶體可能含有NHeq\o\al(＋,4)等陽離子，不一定含有金屬陽離子，故A錯誤；共價晶體中共價鍵越強，熔點越高，故B正確；分子晶體的熔、沸點高低取決于分子間作用力大小，與共價鍵鍵能大小沒有直接關(guān)系，故C錯誤；金屬晶體中金屬越活潑，金屬鍵越弱，故D錯誤。答案：B3．解析：CaO為離子晶體，熔化斷裂離子鍵，而CO2在固體時是分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故A錯誤；NaCl為離子晶體，熔化斷裂離子鍵，而HCl在固體時是分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故B錯誤；SiC與SiO2都是共價晶體，熔化斷裂的是共價鍵，與化學(xué)鍵有關(guān)，故C正確；Cl2與I2在固體時是分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力，與化學(xué)鍵無關(guān)，故D錯誤。答案：C4．解析：①Na2O2含有共價鍵、離子鍵；②SiO2含有共價鍵；③石墨含有共價鍵和范德華力；④金剛石含有共價鍵；⑤NaCl含有離子鍵；⑥白磷中含有共價鍵和范德華力；含有以上其中兩種作用力的是①③⑥，故選B。答案：B5．解析：金屬鍵是化學(xué)鍵的一種，主要在金屬中存在，由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成，由于電子的自由運動，金屬鍵沒有固定的方向，故A正確；共價鍵是原子之間強烈的相互作用，共價鍵有方向性和飽和性，故B正確；范德華力是分子間作用力，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，極性越大，分子間作用力越強，故C正確；氫鍵是一種分子間作用力，比范德華力強，但是比化學(xué)鍵要弱，氫鍵既可以存在于分子間(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，又可以存在于分子內(nèi)(如)，故D錯誤。答案：D6．解析：鹵素單質(zhì)都是分子晶體，熔沸點的高低與分子間作用力的大小有關(guān)，Cl2、Br2、I2的相對分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增大，熔沸點逐漸升高，故A正確；NaOH中鈉離子和氫氧根離子形成離子鍵，O與H形成共價鍵，NH4Cl中銨根離子和氯離子形成離子鍵，N與H形成共價鍵，均含有離子鍵和共價鍵，故B正確；配位鍵在形成時，由成鍵原子的一方提供空軌道，另一方提供孤對電子，C錯誤；干冰與石英都為共價化合物，都含共價鍵，干冰與石英的熔沸點差異很大的原因是晶體類型不同，干冰屬于分子晶體，石英屬于共價晶體，故D錯誤。答案：CD7．解析：(1)金屬晶體中只有金屬鍵。(2)NH3、F2、NF3所屬的晶體均為分子晶體，Cu單質(zhì)屬于金屬晶體。(3)Si為共價晶體，Mg為金屬晶體，Cl2為分子晶體。(4)①石墨烯為單層石墨，每個碳原子形成3個六元環(huán)，均為sp2雜化。②石墨層內(nèi)的碳碳間存在σ共價鍵，還存在p－pπ鍵。(5)由于二者均為鹽，所以可能為離子晶體或者分子晶體，根據(jù)二者熔點可知GaF3熔點很高，應(yīng)該為離子晶體；而GaCl3的熔點很低，為分子晶體。(6)K的原子半徑比Cr的原子半徑大，K、Cr原子的價層電子排布式分別為4s1、3d54s1，K的價電子數(shù)比Cr的價電子數(shù)少，原子半徑越大，價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱，熔、沸點越低。答案：(1)金屬(2)b、d(3)Si、Mg、Cl2(4)①sp2混合②σσπ(或p－pπ)(5)GaF3為離子晶體而GaCl3為分子晶體(6)K的原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱微訓(xùn)練二1．解析：(1)NH3BH3分子是由NH3與BH3結(jié)合而成，其中NH3分子中N原子具有孤電子對，而BH3分子中B原子具有空軌道，所以二者通過N與B原子之間形成配位鍵而結(jié)合生成NH3BH3。由圖可知晶胞體積為2a×2b×2c＝8abcpm3＝8abc×10－30cm－3；而每個晶胞中含有氨硼烷為8個，質(zhì)量為8×eq\f(62,NA)g，所以晶體的密度ρ＝eq\f(62,NAabc×10－30)g·cm－3。(2)每個晶胞中含有的LiFePO4可以根據(jù)圖(a)中Fe或者P的數(shù)目即可確定，其中Fe位于正八面體中心，而由圖(a)可知有4個正八面體，故每個晶胞有4個Fe，因此有4個LiFePO4?！半姵爻潆姇r，LiFePO4脫出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示”，由(b)可知晶胞中有1個位于面心和1個位于棱邊的Li＋離子脫出了，即每個晶胞有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)＋\f(1,4)))個Li＋離子脫落，所以x＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)＋\f(1,4))),4)＝eq\f(3,16)＝0.1875；在Li(1－0.1875)FePO4中，設(shè)n(Fe2＋)＝a，n(Fe3＋)＝1－a，根據(jù)化合價規(guī)則有：(1－0.1875)＋2a＋3(1－a)＝3，所以a＝0.8125，(1－a)＝0.1875，所以n(Fe2＋):n(Fe3＋)＝13:3。答案：(1)配位Neq\f(62,NAabc×10－30)(2)4eq\f(3,16)或0.187513:32．解析：(1)Ti是22號元素，所以基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)氟元素非金屬性強，TiF4為離子化合物，熔點最高，TiCl4、TiBr4、TiI4為共價化合物，熔點較低，且TiCl4、TiBr4、TiI4結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔點越高。(3)元素的非金屬性越強，電負(fù)性越大，所以Ca、Ti、O三種元素中，O電負(fù)性最大，Ca的金屬性強于Ti，則Ti的電負(fù)性強于Ca；陰、陽離子間的作用力為離子鍵；距離Ca2＋最近的為O2－，共有12個O2－與位于體心處的Ca2＋距離相等且最近，故Ca2＋的配位數(shù)為12。(4)距離Pb2＋最近的是處于面心的I－，Pb2＋的配位數(shù)為6，圖(a)中Ti4＋的配位數(shù)也為6，其與圖(b)中Pb2＋的空間位置相同；CH3NHeq\o\al(＋,3)中，氮原子形成4個單鍵，其中有1個是配位鍵，N原子采取sp3雜化；根據(jù)均攤法，1個晶胞中含有I－的個數(shù)為6×1/2＝3，CH3NHeq\o\al(＋,3)的個數(shù)為8×1/8＝1，Pb2＋的個數(shù)為1，化學(xué)式為PbCH3NH3I3，摩爾質(zhì)量為620g·mol－1，一個晶胞的質(zhì)量為eq\f(620,NA)g，體積為(a×10－7)3cm3，則晶體密度為eq\f(620,a3×NA)×1021g·cm－3。(5)根據(jù)圖(c)可知，箭頭是由反應(yīng)物指向生成物，則該過程中Pb和Eu3＋反應(yīng)生成Pb2＋和Eu2＋，Eu2＋與I2反應(yīng)生成Eu3＋和I－。答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)TiF4為離子化合物，熔點高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點逐漸升高(3)O>Ti>Ca離子鍵12(4)Ti4＋sp3eq\f(620,a3×NA)×1021(5)2Eu3＋＋Pb=2Eu2＋＋Pb2＋2Eu2＋＋I2=2Eu3＋＋2I－3．解析：(1)Sn為元素周期表中ⅣA族元素，最外層有4個電子，故SnCl4的中心原子Sn的價電子對數(shù)為4＋eq\f(4－4×1,2)＝4，且均為成鍵電子對，故SnCl4的空間構(gòu)型為正四面體形。由SnCl4常溫常壓下為液體的物理性質(zhì)可知SnCl4符合分子晶體的特點，故其為分子晶體。(2)NH3中存在分子間氫鍵，導(dǎo)致其沸點比與N元素同主族的P、As元素的氫化物PH3、AsH3的沸點要高，而PH3、AsH3中均不存在分子間氫鍵，故影響PH3、AsH3沸點的因素為范德華力，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，則沸點由高到低的順序為NH3、AsH3、PH3。通常同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強，則還原性由強到弱的順序是AsH3、PH3、NH3。同主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，電負(fù)性逐漸減弱，則其氣態(tài)氫化物中的成鍵電子對逐漸遠(yuǎn)離中心原子，致使成鍵電子對的排斥力降低，鍵角逐漸減小，故鍵角由大到小的順序是NH3、PH3、AsH3。(3)該螯合物中Cd2＋與5個N原子、2個O原子形成化學(xué)鍵，其中與1個O原子形成的為共價鍵，另外的均為配位鍵，故1mol該配合物中通過螯合作用形成6mol配位鍵。該螯合物中無論是硝基中的N原子，還是NOeq\o\al(－,3)中的N原子，還是六元環(huán)中的N原子，N均為sp2雜化，即N只有1種雜化方式。(4)由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可知，有4個Sn位于棱上，6個Sn位于面上，則屬于一個晶胞的Sn的個數(shù)為4×1/4＋6×1/2＝4。與Cd(0,0,0)最近的Sn原子為如圖所示的a、b兩個Sn原子，a位置的Sn的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0,0.25)，b位置的Sn的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.5,0)。CdSnAs2晶體中Sn除與該晶胞中的2個As鍵合外，還與相鄰晶胞中的2個As鍵合，故晶體中單個Sn與4個As鍵合。答案：(1)正四面體形分子晶體(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)61(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)44．解析：(1)由此結(jié)構(gòu)可知，此單元中含有水分子的個數(shù)為：20，其中每個水分子形成的氫鍵屬于2個五元環(huán)，故每個水分子形成氫鍵個數(shù)為eq\f(3,2)，故總共形成氫鍵數(shù)為：20×eq\f(3,2)＝30；冰中氫鍵的作用能為18.8kJ·mol－1，而冰熔化熱為5.0kJ·mol－1，說明冰熔化為液態(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，并且液態(tài)水中仍存在氫鍵；故答案為30；液態(tài)水中仍然存在大量氫鍵；(2)與Mn同周期相鄰的元素X，價電子層有2對成對電子，價電子層排布式為3d6s2，X為鐵元素，由A、B方塊的結(jié)構(gòu)可知，A中含有O2－的數(shù)目為4，含有Fe2＋的數(shù)目為4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，B中含有O2－的數(shù)目為4，含有Fe2＋的數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，F(xiàn)e3＋的數(shù)目為4，則晶胞中含有O2－的數(shù)目為(4＋4)×4＝32，F(xiàn)e2＋的數(shù)目為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)＋\f(1,2)))×4＝8，F(xiàn)e3＋的數(shù)目為4×4＝16，F(xiàn)e2＋、Fe3＋、O2－的個數(shù)比為81632＝124；該晶體的化學(xué)式為Fe3O4，則該晶體的密度為dg/cm3＝eq\f(\f(8×232,NA),a3)g/cm3，解得a＝eq\r(3,\f(8×232,NAd))cm＝eq\r(3,\f(8×232,NAd))×107nm，故答案為：124;eq\r(3,\f(8×232,NAd))×107。(3)觀察晶胞可知，每個陰離子周圍等距離且最近的陰離子數(shù)為12；晶體距離最近的兩個陰離子的核間距為acm，即，根據(jù)勾股定理得：x2＋x2＝(2a)2，解得a＝eq\f(\r(2),2)x。(4)①氟化鈣晶胞中，陽離子Ca2＋呈立方密堆積，陰離子F－填充在四