高中化学试卷:专题复习第八讲晶体结构试题分类解析
[04-20 23:00:05] 来源:http://www.xuexibei.com 高中试卷 阅读:9373次
概要:seline> width=85 align=baseline> width=203 align=baseline>(例四题 图) (练习11 图) 练习11、已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图)。其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子,则这个基本结构单元由____个硼原子构成,共含有____个B—B键。五、综合性试题分析 在有关晶体结构的推断和计算试题中,综合性试题往往是试卷中难度最大的题目。其实,这类试题只是把以上有关分析与计算综合到了一个题中,因此,我们可以采用以上有关解题方法对其做出分析解答。例⒌在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,右图(a)是NaCl的晶体结构,在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以被看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切如NaCl晶体结构图(b),已知a为常数。(1)在NaCl晶体中,每个Na+ 同时吸引 个Cl-;Na+ 数目和Cl-数目之比为 ; (2)Na+ 半径与Cl-半径之比 width=23 align=baseline>= (已知 width=25 align=baseline>=1.414);(3)NaCl晶体中不存在分子,但在1.013×105 Pa,1413 ℃时,NaCl晶体形成
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个,这个基本结构单元的碳原子数为x×5× width=15 align=baseline>=20,因此,C
20分子中含有正五边形个数x=12;每一条边为两个正五边形共用,每个正五边形只占有这条边的 width=16 align=baseline>,故C—C键的数目为12×5× width=16 align=baseline>=30个,即C
20分子中共有30条棱边
。
【总结】在分子内或晶体中:化学键总数=多面体棱边总数
其中,化学键总数=参与成键的微粒总数×每个微粒的成键数× width=16 align=baseline>
width=100 align=baseline> width=85 align=baseline> width=203 align=baseline>
(例四题 图) (练习11 图)
练习11、已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图)。其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点各有一个硼原子,则这个基本结构单元由____个硼原子构成,共含有____个B—B键。
五、综合性试题分析
在有关晶体结构的推断和计算试题中,综合性试题往往是试卷中难度最大的题目。其实,这类试题只是把以上有关分析与计算综合到了一个题中,因此,我们可以采用以上有关解
题方法对其做出分析解答。
例⒌在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,右图(a)是NaCl的晶体结构,在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以被看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切如NaCl晶体结构图(b),已知a为常数。
(1)在NaCl晶体中,每个Na+ 同时吸引 个Cl-;Na+ 数目和Cl-数目之比为 ;
(2)Na+ 半径与Cl-半径之比 width=23 align=baseline>= (已知 width=25 align=baseline>=1.414);
(3)NaCl晶体中不存在分子,但在1.013×105 Pa,1413 ℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25克NaCl晶体,在1.013×105 Pa时强热使温度达到1501.5 ℃,测得气体体积为36.4 L,试应用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的分子式(不写计算过程);
(4)若a=5.6×10-8 cm,求NaCl晶体的密度(已知5.6 3=175.6,NaCl的摩尔质量为58.5 g/mol)。
【解析】(1)6,1∶1
(2)由图(b),因为r(Cl-)>r(Na+),则r(Cl-)= width=32 align=baseline>
2r(Na+)= a-2r(Cl-)= a-2× width=32 align=middle>,即r(Na+)= width=61 align=middle>
所以, width=23 align=baseline>= width=52 align=baseline>=0.414
(3)摩尔质量M= width=244 align=middle>=117 g/mol
设NaCl分子式为 (NaCl) n,则有58.5n=117 n=2,即NaCl气体的分子式为Na2Cl2。
(4)由NaCl晶体结构分析,每个晶体中含有4个“NaCl分子”,则有ρV = width=30 align=bottom>,所以ρ= width=76 align=baseline>/ (5.6×10-8)3=2.2 g/cm3
12、某离子晶体晶胞结构如下图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心,试回答:
(1)晶体中每个Y同时吸引着 个X,每个X同时吸引着 个Y,该晶体的化学式为 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。
(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角(∠XYX)为(填角的度数) 。
(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为 cm。
13、根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算(保留三位有效数字)。有关公式、数据见框图。
width=97 align=baseline> width=478 align=baseline>
(练习12 图) (练习13 图)
(1)12 g石墨中,正六边形的数目有多少?
(2)求石墨的密度。
(3)求12 g石墨的体积(cm3)。
练习题答案:
1、12,八面体; 2、6; 3、12; 4、6,109°28;
5、正六边形,3; 6、2 7、C; 8、D;
9、2.26×10-22g;(提示:该结构单元的质量即为属于该结构单元中的原子的总质量);
10、(1)12,(2)12,(3)1/2,1;
11、12,30
12、(1)4;8;XY2或Y2X;(2)12;(3)109°28′(提示:4个X原子位于正四面体的四个顶点上,Y原子位于该正四面体的中心)(4) width=53 align=middle>(提示:每个晶体中含个 width=16 align=middle>
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