观察如图1所示的部分图形,并按要求回答下列问题
观察如图1所示的部分图形,并按要求回答下列问题
![](https://img.yulucn.com/upload/a/69/a694a9a8d76d59fa3b00231369d1f94b_thumb.jpg)
(1)由金刚石晶体结构和晶胞图知,金刚石是原子晶体,晶体中碳原子取______
杂化轨道形成σ键,每个晶胞中含碳原子数为______个.
(2)白磷分子(P
4)中键角为______,分子的空间结构为______,每1mol白磷分子含______mol P-P共价键.若将1分子白磷中所有P-P键打开并各插入一个氧原子所得氧化物的分子式为______,若每个P原子的孤对电子再与氧原子配位,就可得到磷的另一种氧化物______(填分子式).
(3)由SiO
2晶体结构知SiO
2晶体是______晶体,每1mol SiO
2晶体含______mol Si-O共价键.
(4)已知CaC
2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似,(如图2)但CaC
2晶体中哑铃形C
22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长,则CaC
2晶体中Ca
2+配位数(C.N)为______.C
22-与O
22+互为等电子体,O
22+的电子式为______,1molO
22+中含π键数目为______.
(5)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体.其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角各有一个原子,观察图形回答.这个基本结构单元由______个硼原子组成,共含有______个B-B键.
(6)若测得mg NaCl固体的体积为Vcm
3,已知NaCl晶体中,靠得最近的Na
+、Cl
-间的距离为a cm,则阿佛加德罗常数N
A的表达式为
[58.5×V
2ma3 |
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cathasky
幼苗
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解题思路:(1)在金刚石晶体中C原子周围有4个σ键,所以C的杂化方式为:SP
3,根据均摊法算得晶胞中碳原子数目为:
8×+6×+4=8,据此答题;
(2)在白磷分子(P
4)中,P原子在由4个P原子构成的正四面体上,以P-P单键作用,所以键角为60°,分子的空间结构为正四面体,每1mol白磷分子含6mol P-P共价键,若将1分子白磷中所有P-P键打开并各插入一个氧原子(即1分子中可插入6个O原子)所得氧化物的分子式为P
4O
6,由于每个P原子形成三个共价键,所以每个P原子还有一对孤对电子,若每个P原子的孤对电子再与氧原子配位,就还可再结合4个O原子,所以可得到磷的另一种氧化物P
4O
10,据此答题;
(3)因为SiO
2晶体是由Si原子和O原子通过共价键相互作用而构成的,所以是原子晶体,Si原子最外层有四个电子,可以形成四个Si-O键,所以每1mol SiO
2晶体含 4mol Si-O共价键,据此答题;
(4)由CaC
2晶体的晶胞结构图可以看出在每个Ca
2+周围距离最近的C
22-在同一层上的四个,所以Ca
2+的配位数是4,因为C
22-与O
22+互为等电子体,等电子体的结构相似,故O
22+的电子式与C
22-的电子式相似,含有2个π键,所以O
22+的电子式为
![](https://img.yulucn.com/upload/4/10/41005d4e9905563905166afdc63dbbe9_thumb.png)
,在1个O
22+含有2个π键,故1 mol O
22+中,含有2N
A个 π键,据此答题;
(5)根据晶体硼的基本结构单元图可知,基本结构单元中含有20个正三角形,每个顶角各有一个原子,每个顶点被5个正三角形共用,所以基本结构单元中含有硼原子个数为
20×3 |
5]=12,每个B-B键被两个三角形共用,所以B-B键(即基本结构单元的棱边数)为:[20×3/2]=30;据此答题; (6)根据NaCl的质量和体积求得密度,再由密度和晶胞的体积计算出一个NaCl晶胞的质量,根据1molNaCl的质量、摩尔质量和阿伏加德罗常数的关系计算阿伏加德罗常数.
(1)在金刚石晶体中C原子周围有4个σ键,所以C的杂化方式为sp3,根据均摊法算得晶胞中碳原子数目为:8× 1/8+6× 1 2+4=8,故答案为:sp3;8; (2)在白磷分子(P4)中,P原子在由4个P原子构成的正四面体上,以P-P单键作用,所以键角为60°,分子的空间结构为正四面体,每1mol白磷分子含6mol P-P共价键,若将1分子白磷中所有P-P键打开并各插入一个氧原子(即1分子中可插入6个O原子)所得氧化物的分子式为P4O6,由于每个P原子形成三个共价键,所以每个P原子还有一对孤对电子,若每个P原子的孤对电子再与氧原子配位,就还可再结合4个O原子,所以可得到磷的另一种氧化物P4O10, 故答案为:60°;正四面体;6;P4O6;P4O10; (3)因为SiO2晶体是由Si原子和O原子通过共价键相互作用而构成的,所以是原子晶体,Si原子最外层有四个电子,可以形成四个Si-O键,所以每1mol SiO2晶体含 4mol Si-O共价键,故答案为:原子;4; (4)由CaC2晶体的晶胞结构图可以看出在每个Ca2+周围距离最近的C22-在同一层上的四个,所以Ca2+的配位数是4,因为C22-与O22+互为等电子体,等电子体的结构相似,故O22+的电子式与C22-的电子式相似,含有2个π键,所以O22+的电子式为 ,在1个O22+含有2个π键,故1 mol O22+中,含有2NA个 π键, 故答案为:4; ;2NA个; (5)根据晶体硼的基本结构单元图可知,基本结构单元中含有20个正三角形,每个顶角各有一个原子,每个顶点被5个正三角形共用,所以基本结构单元中含有硼原子个数为 20×3 5]=12,每个B-B键被两个三角形共用,所以B-B键(即基本结构单元的棱边数)为:[20×3/2]=30, 故答案为:12;30; (6)根据NaCl的质量和体积求得NaCl的密度为[m/V]g/cm3,NaCl晶胞的体积为(2a)3cm3, 则NaCl晶胞的质量为:[m/V]g/cm3×(2a)3cm3=[m/V]×(2a)3g,一个NaCl晶胞含4个“NaCl”, 而每个“NaCl”的质量为 M(NaCl) NA,根据[m/V]×(2a)3=4×[58.5 NA,得NA= 4×58.5×V m×(2a)3= 58.5×V 2ma3, 故答案为: 58.5×V 2ma3.
点评: 本题考点: 晶胞的计算;判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况. 考点点评: 本题主要考查了晶胞的计算、简单离子分子的构型、晶体的结构等知识,中等难度,解题关键要熟练掌握基础知识的灵活运用.
1年前
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