高中化学选修三均摊法练习试题

晶体结构练习题1用均摊法解题，首先要搞清楚题给的图形是一个独立的结构单元，还是一个可以延伸的重复结构单元。若是一个独立的结构单元，那么图形上的所有粒子，都被该图形所拥有，不能与其他图形分摊。如果是一个可以延伸的重复结构单元，则处于图形边缘上的粒子不能归该图形独自拥有，应该与其相邻图形均摊。1、纳米材料的表面粒子占总粒子数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图221所示)，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为( ) A.78B.1314 C.2526 D.2627 2、氯化钠晶体结构中，Na+()和Cl()都是等距离交错排列的(如图222)。已知食盐摩尔质量为58.5 gmol1，密度为2.2 gcm3，阿伏加德罗常数为6.021023 mol1。在食盐晶体中两个距离最近的Na中心间的距离接近于（ ）A.3.0108 cmB.3.5108 cm C.4.0108 cmD.5.0108 cm3、某晶体的部分结构如图所示,这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为（ ）A、1:4:2 B、2:9:4 C、3:9:4 D、3:8:4 4、纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因，假设某纳米颗粒中粒子分布类似于硼镁化合物，其结构如图所示，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为（ ） A、22 B、70 C、66.7 D、33.3 5、超氧化钾（KO2 ）的晶体结构与NaCl相似，其晶体结构如右图所示。下列对KO2 晶体结构的描述正确的是（ ）A和阳离子距离相同且最近的阴离子共有8个B和阳离子距离相同且最近的阳离子共有6个CKO2 的晶体中阴、阳离子个数比为1:1D该图中表示14个超氧化钾分子6已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如下图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（ ）AZXY3 BZX2Y6 CZX4Y8 DZX8Y127氮化碳结构如下图，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法错误的是( )A氮化碳属于原子晶体 B氮化碳中碳显4价，氮显3价C氮化碳的化学式为C3N4 D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连8. 石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，K原子填充在石墨各层碳原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK，其平面图形见图，则x值为 第8题图 第9题图A8B12C24D609石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是( ) A.10个 B.18个 C.24个 D.14个10、第28届国际地质大会提供的资料显示，海地有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为 ( )A.CH414H2OB.CH48H2O C.CH47H2OD.CH46H2O11、在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有_个。(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化为_。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位于立方体中心。试分析：(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1个Y形成的夹角XYX的度数为_。(4)设该晶体的摩尔质量为M gmol-1，晶体密度为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_ 。13、生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。上述反应的催化剂含有Cu、ZN、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式 _ 。根据等电子原理，写出CO分子的结构式 。甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。甲醇的沸点比甲醛高，其主要原因是 _ ；甲醛分子中碳原子的轨道杂化类型为 _ 。甲醛分子的空间构型是 ；1mol甲醛分子中键的数目为 。在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为 。14、乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。(1) CaC2中C22-与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为 _ ；1mol O22+中含有的键数目为 。(2)将乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 。(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-CN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 _ ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。(4) CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为 。15.A.原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ，1mol Y2X2含有键的数目为 。（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示，该氯化物的化学式是 ，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为 。16下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。(1)T3的核外电子排布式为_。(2)J、M、N的电负性由小到大的顺序是_(用元素符号表示)。(3)第4周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。但G的第一电离能却明显低于E，原因是_。(4)下列有关上述元素的说法中，正确的是_(填标序号)。AB单质的熔点高于J单质，是因为B单质的金属键较强BXA3沸点高于QA4，主要是因为前者相对分子质量较大CJ2M2溶于水的过程，要破坏离子键和共价键D一个Q2A4分子中含有5个键和1个键(5)RCl用作有机合成的催化剂，并用于颜料、防腐等工业。R与Cl形成的晶体结构如右图所示。图中与同一个Cl相连的R有_个。17前4周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，其中A和B同周期，固态的AB2能升华，常用作致冷剂；C和E原子都有一个未成对电子，C比E少一个电子层，E原子得一个电子后3p轨道全充满；D的最高化合价和最低化合价代数和为4，其最高价氧化物中D的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数；F为红色单质，广泛用于电气工业。回答下列问题：(1)元素电负性：D_E；A、C单质熔点：A_C(填、或)。(2)AE4常用作有机溶剂，其固态晶体类型为_。(3)F的核外电子排布式为_；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中F离子与NH3之间的化学键为_。(4)B的氢化物的沸点高于D的氢化物，其原因是_。(5)元素X的某价态阴离子Xn中所有电子正好充满K和L电子层，CnX的晶体结构如右图所示。该晶体中阳离子和阴离子个数比为_，晶体中每个Xn被_个等距离的C离子包围。18.二氧化硅是立体网状结构，其晶体结构如图所示。认真观察该晶体结构后完成下列问题：（1）二氧化硅中最小的环为_元环。（2）每个硅原子为_个最小环所共有,每个氧原子为_个最小环所共有（3）每个最小环平均拥有_个硅原子，_个氧原子。19下图为CsF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：(1)图所示的CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F的个数为_。(2)图所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是_，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为_。(3)由图所示的铜原子的堆积模型可知，每个铜原子与其相邻的铜原子数为_。(4)三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。晶体结构练习题21铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表第B族。Cu2的核外电子排布式为_。(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为_。(3)胆矾CuSO45H2O可写成Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是_(填字母)。A在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化B在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键C胆矾是分子晶体，分子间存在氢键 D胆矾中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2形成配离子，其原因是_。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_(填“高”或“低”)，请解释原因_。2单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答：（1）晶体硼的晶体类型属于_晶体，理由是_ 。（2）已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由_个硼原子构成的，其中BB键的键角为_，共含有_个BB键。3、金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为1.4410-10 m，Au的摩尔质量为197g/mol.求： (1)金晶体中最小的一个立方体含有_个金属原子。 (2)金的密度为_gcm-3。 3题图 4题图4、一种离子晶体的晶胞如右图其中阳离子A以表示阴离子B以表示。（1）每个晶胞种含A离子的数目为_，含B离子数目为_。（2）若A的核外电子排布与Ar相同，B的电子排布与Ne相同，则该离子化合物的化学式是_；（3）阳离子周围距离最近的阴离子数为_，阴离子周围距离最近的阳离子数_。（4）已知A的离子半径为r m，则该晶胞的体积是 _m3。5右图5是石英晶体平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数之比为 ，原硅酸根离子SiO44-的结构可表示为左图.二聚硅酸根离子Si2O76-中，只有硅氧键，它的结构可表示为 4.已知：正六边形的面积S=a2sin606其中a为正六边形的边长，而sin60=0.866试结合下列数据和图形回答有关问题。(1)12.0 g石墨中，正六边形个数是_；(2)石墨晶体的密度是_。石墨的晶体结构俯视图5、晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1测知FexO晶体密度为=5.71 gcm-3，晶胞边长为4.2810-10 m。(1) FexO中x值(精确至O.01)为 _。(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为 _。(3)此晶体的化学式为 _。(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_。(5)在晶体中，铁元素间最短距离为_cm 6、（1）中学