2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修2 3.1认识晶体分层练习（含答案）

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3.1认识晶体
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意如图)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是
A．石墨烯与石墨互为同位素 B．12g石墨烯中含有3NA个C—C键
C．石墨烯是一种有机物 D．石墨烯中的碳原子间以共价键结合
2．如图所示是晶体结构中的一部分，图中、、分别表示原子X、Y、Z。其对应的化学式不正确的是
A． XY B． X2Y
C．X3Y D． XY3Z
3．下列说法不正确的是
A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析
B．焰色试验是与电子跃迁有关的物理现象
C．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的
D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性
4．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解： 3K4[Fe(CN)6] 12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C，下列关于该反应说法错误的是
A．金刚石中碳原子在晶胞中的空间利用率
B．配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C．(CN)2是一种与Cl2性质相似的气体，分子中每个原子都达到了8电子稳定结构，其分子中σ键和π键数目比为 3：4
D．已知 Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围，则铁的配位数是 2
5．下列产生固体的实验中，与物质溶解度无关的是
A．向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸，析出沉淀
B．向饱和溶液中依次通入过量，析出沉淀
C．冷却熔融态的硫黄，析出晶体
D．冷却苯甲酸的热饱和溶液，析出晶体
6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．标准状况下，1.12L18O2中含有中子数为NA
B．62gP4(分子结构：)中的共价键数目为3NA
C．18.9g三肽C6H31N3O4 (相对分子质量：189)中的肽键数目为0.2NA
D．在C60晶胞中，C60分子位于顶点和面心，则1mol该晶胞中的分子数为14NA
7．从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体，而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是
A．是否具有规则的几何外形
B．是否具有固定组成
C．是否具有美观对称的外形
D．内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列
8．下列各组晶体中：①和 ②氖晶体和氮气晶体 ③和 ④冰和干冰，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．②③④ B．①③④ C．③④ D．②③
9．下列关于物质聚集状态的叙述中，错误的是
A．等离子体的基本构成微粒只有带电的离子和电子
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．固态中的原子或者分子结合得较紧凑，相对运动较弱
10．氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs+与Cl-的个数之比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为
A．8∶6∶1 B．4∶3∶1 C．1∶6∶1 D．1∶1∶3
二、填空题
11．Cu与Cl形成某种化合物的晶胞如图所示，该晶体的密度为ρg·cm-3，晶胞边长为acm，则阿伏加德罗常数为 (用含ρ、a的代数式表示，相对原子质量：Cu-64，Cl-35.5)。
12．晶体与非晶体的测定方法
测定方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
可靠方法 对固体进行 实验
13．灰硒的晶体为六方晶胞结构，原子排列为无限螺旋链，分布在六方晶格上，同一条链内原子作用力很强，相邻链之间原子作用较弱，其螺旋链状图、晶胞结构图、晶胞俯视图如图所示。
螺旋链状中硒原子采用 杂化，1mol晶胞含 个硒原子(NA是阿伏加德罗常数的值)。
14．现有下列几种常见的物质：①N2 ②NaCl ③Ca(OH)2 ④金刚石⑤SiC ⑥NH3 ⑦NH4Cl ⑧CO2。其中，(以下空格均填写序号)
(1)含有非极性键的分子晶体是 ；
(2)含有极性键的分子晶体是 ；
(3)只含离子键的离子晶体是 ；
(4)含有极性共价键的原子晶体是 ；
(5)既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是
15．晶体与非晶体的本质差异
固体 自范性 微观结构
晶体 原子在三维空间里呈 排列
非晶体 原子排列相对
16．学科融合是现代发展的大趋势，化学家利用“热电效应”理论将氮族元素、VⅢ族元素和稀土元素合成了具有热电效应的晶体。合成热电效应的一种晶体的晶胞如图所示，其中Fe原子处于Sb原子形成的八面体中心。晶胞参数为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则晶体密度为 g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。
17．以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。某氮化铁的晶胞结构如图所示：
(1)在晶胞中，原子分数坐标A为(0，0，0)；B为( )，，)；C为(0，1，1)，则D为 。
(2)若该晶体的密度是ρ g·cm-3，则晶胞中两个最近的Fe的核间距为 (用含NA、ρ的代数式表示，不必化简)。
(3)在该晶胞结构中，Cu可以完全替代a位置Fe或者b位置Fe(见图1)，形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的是 (填“Cu替代a位置Fe型”或“Cu替代b位置Fe型”)，替代后不稳定物质的化学式为 。
18．科学家近期首次合成了具有极性对称性的氮化物钙钛矿材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞中La、W、N分别处于顶角、体心、面心位置，晶胞参数为anm。
(1)La与N间的最短距离为 nm，与La紧邻的N个数为 。
(2)在晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则在新的晶胞中，La处于 位置，N处于 位置。
(3)设的式量为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 。(列出计算表达式)
19．我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y= (用x表达)。
20．回答下列问题：
(1)钛酸锶(SrTiO3)可用作电子陶瓷材料和人造宝石。其一种晶胞结构如图所示，Ti处于体心位置，则Sr处于 位置，O处于 位置。已知晶胞参数a=0.3905nm，其密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。
(2)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为 。
②已知该合金的摩尔质量为Mg·mol-1，密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是 cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
(3)立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为a pm，列式表示NiO晶体的密度为 g·cm-3(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图)。一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O，该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为 。
三、实验探究题
21．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。
【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……；⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
请回答下列问题：
(1)Fe元素的原子结构示意图为 。FeCl3是 化合物（填“离子”或“共价”）。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是 。
(4)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号) 。
(5)装置B中冷水浴的作用为 ；装置C的名称为 ；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂K3[Fe(CN)6]是配位化合物，其配位数为 ，配体为 。
(6)该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；FeCl3与H2S反应的离子方程式为 。
22．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差，青蒿素60℃以上易分解，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)青蒿素在超临界CO2中有很强的溶解性，萃取青蒿素 (填”能”或“不能”)用超临界CO2作萃取剂；中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之” (填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂，应选用 作为萃取剂；青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为 (填元素符号)。
(2)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与 (填字母)具有相似的性质。说明青蒿素的结构中含有 (填官能团名称)。
A．乙醇B．乙酸乙酯C．乙酸D．酰胺E.葡萄糖
(3)青蒿素的质谱数据中有一个峰值与另一种抗疟药鹰爪素相同,而鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团,于是推测青蒿素中含有 (填粒子的电子式)。青蒿素所属晶体类型为 。1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中，屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了 反应。
(4)科学家对H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程,最初科学家提出了两种观点:甲:、乙: H—O—O—H,甲式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的分子结构,设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式) 。
②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案: 。
23．三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料，实验室采用三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)加热的方法制备BCl3，装置如下图所示(夹持装置及加热装置略)。
已知：1．三氟化硼(BF3)易与水反应：三氯化硼(BCl3)易潮解：三氯化铝(AlCl3)沸点低、易升华。Ⅱ．部分物质的常点如下表所示。
物质 BF3 BCl3 AlCl3
沸点/℃ －101 12.5 180
回答下列问题：
(1)BF3中B的杂化方式为 ，AlCl3属于 晶体，C中仪器a的名称为 (每空1分，共3分)
(2)将氟硼酸钾(KBF4)和硼酐(B2O3)一起研磨均匀加入A中的圆底烧瓶，滴入浓硫酸并加热，除产生气体外，还生成一种酸式盐，分别写出气体和酸式盐的化学式 、 。
(3)实验开始时，两处加热装置应先加热 (填“A”或“C”)。
(4)装置B中盛放的是浓硫酸，其作用是 。
(5)装置D的作用是 。
(6)C中2.50 g无水氯化铝完全反应后，取下U形管并注入水，完全反应生成盐酸和硼酸(H3BO3是一元弱酸)将所得溶液加水稀释到250 mL，取10 mL加入锥形瓶中滴入2滴酚酞溶液，用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为28.00 mL，则BCl3的产率为 %(保留四位有效数字)。
参考答案：
1．D
【详解】A．石墨烯与石墨均是碳元素形成的单质，互为同素异形体，不是同位素，故A错误；
B．12g石墨烯中含有1molC原子，根据示意图，每个C原子与周围的3个C原子形成C-C键，每个C原子含个C-C键，因此12g石墨烯中含有1.5NA个C—C键，故B错误；
C．有机物是大多数含碳的化合物，而石墨烯显然是由碳原子构成的单质，不属于有机物，故C错误；
D．石墨烯是由石墨剥离而成，即是石墨中的一层，碳原子间是以共价键结合，故D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．该晶胞中，X、Y的数目均为，粒子数目比为1∶1，化学式为XY，故A正确；
B．该晶胞中X位于体心，数目为1，Y的数目为，粒子数目比为1∶1，化学式为XY，故B错误；
C．该晶胞中，X位于体心和顶点，数目为，Y位于顶点，数目为，粒子数目比为3∶1，化学式为X3Y，故C正确；
D．该晶胞中，X的数目为，Y的数目为，Z的数目为1，粒子数目比为1∶3∶1，化学式为XY3Z，故D正确；
答案选B。
3．C
【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确；
B．焰色试验是因为金属离子灼烧时电子吸收能量跃迁到高能态，高能态不稳定，电子会发生跃迁回到低能态，此时的能量以不同的颜色的光释放出来，因此与电子跃迁有关，B正确；
C．石英玻璃为非晶态SiO2，水晶为晶态SiO2，二者X射线衍射图谱不相同，C错误；
D．等离子体与完全由离子组成的离子液体中都含有带电荷的离子，所以都具有良好的导电性，D正确；
故合理选项是C。
4．A
【详解】A．设晶胞的边长为a、碳原子半径为r，金刚石晶胞体对角线等于8r，则，原子的空间利用率，A选项错误；
B．配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN-，由于电负性N＞C，所以C原子提供孤对电子，即配位原子是碳原子，B选项正确；
C．(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N，从结构式中可以发现分子中每个原子都达到了8电子稳定结构，单键为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，因此(CN)2分子中σ键和π键数目比为3:4，C选项正确；
D．Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，与碳原子紧邻的铁原子，以C原子为原点建立三维坐标系，Fe原子位于坐标轴上且关于原点(碳原子)对称，6个Fe形成的空间结构为正八面体，故C原子的配位数为6，配位数之比等于相应原子数目反比，则Fe原子配位数为6×13=2，D选项正确；
故选A。
5．C
【详解】A．向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸，氯离子浓度增大，使氯化钠结晶析出，减小了氯化钠的溶解，与物质溶解度有关，A不符合；
B． 向饱和溶液中依次通入过量，生成铵离子、碳酸氢根离子，由于碳酸氢钠在该条件下溶解度最小，故形成过饱和溶液而结晶析出，与物质溶解度有关，B不符合；
C． 冷却熔融态的硫黄，析出晶体，发生物理变化，有液态转变为固态，与物质溶解度无关，C符合；
D． 苯甲酸的溶解度随温度下降而减小，则冷却苯甲酸的热饱和溶液可析出苯甲酸晶体，与物质溶解度有关，D不符合；
答案选C。
6．D
【详解】A．标准状况下，1.12L18O2的物质的量为=0.05mol，则18O2中含有中子数为=NA，A正确；
B．根据P4的分子结构可知，1个P4中含6个P-P键，所以62gP4(分子结构：)中的共价键数目为=3NA，B正确；
C．1个三肽分子中含有2个肽键，所以18.9g三肽C6H31N3O4 (相对分子质量：189)中的肽键数目为=0.2NA，C正确；
D．在C60晶胞中，C60分子位于顶点和面心，则利用均摊法可知，1mol该晶胞中的分子数为，D错误；
故选D。
7．D
【详解】有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体，如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外形；具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体(无定形二氧化硅)也有固定的组成；晶体和非晶体的本质区别在于其内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。故ABC错误，D正确。答案选D。
【点睛】本题解题时需注意晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，与几何外形无关，且晶体有固定熔沸点，非晶体没有固定熔沸点，据此解答。
8．C
【详解】和化学键类型相同，晶体类型不同；晶体氖无化学键，晶体氮化学键为共价键；和、冰和干冰化学键类型和晶体类型都相同；
综上，符合条件的有③④；答案选C。
9．A
【详解】A．等离子体是呈准电中性的，其基本构成微粒可以是带电的粒子也可以是中性粒子，A项错误；
B．物质处于气态时，分子间距离大，分子运动速度快，体系处于高度无序状态，B项正确；
C．液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列，使液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现出类似晶体的各向异性，C项正确；
D．据物质固态时微粒间距离较小可判断，固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱，D项正确；
故答案选A。
10．D
【详解】根据晶胞的均摊法，在此晶体的晶胞中有A：8×= 1(个)，B：1×1 = 1(个)，C：6×=3(个)，即N(A)∶N(B)∶N(C)=1∶1∶3，故D正确。
11．mol-1
【详解】晶胞中黑色球数目为4、白色球数目为8×+6×=4，该化合物为CuCl，晶胞质量=4×g=ρg·cm-3×(acm)3，整理可得NA=mol-1。
12．X射线衍射
【解析】略
13． sp3 9NA
【详解】观察晶胞图示，1个硒原子与2个硒原子形成σ键，硒原子价层电子对0.5×(6+2)＝4，故采用sp3杂化；由晶胞图示和晶胞俯视图知，1个晶胞含硒原子数为6×+12×3×=9，所以1 mol晶胞含9NA个硒原子，故答案为：sp3；9NA。
14． ① ⑥⑧ ② ⑤ ⑦
【分析】同种非金属原子之间形成的化学键为非极性键；不种非金属原子之间形成的化学键为极性键；离子键为阴阳离子之间形成的化学键；分子间通过分子间作用力结合形成的晶体为分子晶体；由阴、阳离子按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子晶体；相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体；根据物质的组成，及有关的概念进行判断。
【详解】(1)N2 中含有非极性键，其晶体属于分子晶体；故答案为①；
(2)NH3和CO2都是由不同元素形成的极性共价键，分子间通过分子间作用力结合形成分子晶体；故答案为⑥⑧；
(3)NaCl中钠离子与氯离子之间形成离子键，其晶体属于离子晶体；故答案为②；
(4)SiC中C元素与Si元素之间形成极性共价键，相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构属于原子晶体；故答案为⑤；
(5)(NH4)2Cl中阴阳离子之间形成离子键，铵根离子中含有极性共价键和配位键；所以既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是(NH4)2Cl，故答案为⑦。
15． 有 周期性有序 无 无序
【解析】略
16．
【详解】根据晶胞结构，晶胞里有2个La原子(处于晶胞的顶角和体心)；有8个Fe原子(处于锑形成的八面体的中心)；锑八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有=3个锑原子，晶胞中共有8个八面体，8×3=24个锑原子：即La2Fe8Sb24，晶胞参数为anm，则晶胞体积为a3nm，=g/cm3，故答案为。
17． (1，，) × Cu替代a位置Fe型 FeCu3N
【详解】(1)由图可知，在晶胞中，原子B位于体心上，原子B的坐标为(，，)，原子D位于面心上，坐标为：(1，，)，故本题答案为：；(1，，)；
(2)根据均摊法可知，该晶体的化学式为Fe4N，若该晶体的密度是ρ g·cm-3，则晶胞的边长为，晶胞中两个最近的Fe的核间距为面对角线的一半，即为×，故本题答案为：×；
(3) 能量越低越稳定，从图2知，Cu替代a位置Fe型会更稳定，替代后不稳定物质为其晶胞中Fe位于8个顶角，N(Fe)=，Cu位于面心，N(Cu)=6×=3，N位于体心，N(N)=1，其化学式为FeCu3N，故本题答案为： Cu替代a位置Fe型；FeCu3N。
【点睛】计算晶胞的参数时，借助晶胞质量等于晶胞体积乘以晶胞密度来进行，同时要考虑原子的在晶胞上的分布及均摊，此为易错点。
18．(1) 12
(2) 体心 棱心
(3)
【详解】（1）La与N间的最短距离为面对角线的一半，最短距离为 nm，La处于顶角位置、N处于面心位置，所以与La紧邻的N个数为12。
（2）在晶胞结构的另一种表示中，W处于各顶角位置，则在新的晶胞中，La处于体心位置，N处于棱心。
（3）根据均摊原则，半径中La原子数为、N原子数为、W原子数为1，设的式量为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为 。
19． 8 2-x
【详解】以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与该Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；
1个晶胞中含有4个Zr和8个O原子，故1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度== = ；
在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x。
20．(1) 顶点 面心
(2) LaNi5
(3) 1∶11
【详解】（1）已知钛酸锶的化学式为SrTiO3，Sr、Ti、O三种微粒的个数之比为1∶1∶3，既然Ti处于体心位置，根据均摊法，晶胞中Ti的数目为1，处于面心位置的属于一个晶胞的微粒数为3，所以处于面心位置的为O，那么，处于顶点位置的就是Sr。因为该晶胞是立方晶胞，且在一个晶胞中含有1个SrTiO3，则ρ＝＝g·cm－3；
（2）①由晶胞结构图可知，1个晶胞中La的原子个数为8×＝1，Ni的原子个数为8×＋1＝5，则该晶体的化学式为LaNi5；
②1个晶胞的质量m＝，由V＝可知，1个晶胞的体积V＝cm3；
（3）晶胞中Ni原子数目为1＋12×＝4，O原子数目为8×＋6×＝4，晶胞质量为g，晶胞边长为a pm，晶胞体积为(a×10－10 cm)3，NiO晶体的密度为 ＝g·cm－3；设1 mol Ni0.96O中含Ni3＋的物质的量为x mol，Ni2＋的物质的量为(0.96－x)mol，根据晶体仍呈电中性可知，3x＋2×(0.96－x)＝2×1，x＝0.08 mol，Ni2＋的物质的量为(0.96－x)mol＝0.88 mol，即离子数之比为N(Ni3＋)∶N(Ni2＋)＝0.08∶0.88＝1∶11。
21．(1) 共价
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)在沉积的FeCl3固体下方加热
(4)②⑤
(5) 冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品 干燥管 6 CN
(6)2Fe3＋＋H2S =2Fe2＋＋S↓＋2H＋
【分析】装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，无水FeCl3加热易升华，在B中收集生成的FeCl3，无水FeCl3在空气中易潮解，装置C的作用是防止D中的水进入B，以此解答。
【详解】（1）Fe元素是26号元素，原子结构示意图为。无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华，所以FeCl3是共价化合物。
（2）装置A中Fe与Cl2在加热时发生反应产生FeCl3。反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。
（3）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。由于FeCl3加热容易升华，所以要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热。
（4）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
（5）装置B中冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；K3[Fe(CN)6]是配位化合物，其配位数为6，配体为CN 。
（6）FeCl3溶液具有氧化性，H2S具有还原性，二者会发生氧化还原反应产生S单质，同时产生FeCl2、HCl，FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S =2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
22． 能 不是 乙醚 O＞C BD 酯基 过氧基 分子晶体 加成反应(或还原反应) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水
【详解】(1)青蒿素在超临界CO2中有很强的溶解性，而杂质溶解性较差，所以能用超临界CO2作萃取剂；用萃取剂提取青蒿素以便分离纤维素等杂质，目的不是为了提取纤维素，而是提取青蒿素；由于青蒿素60℃以上易分解，且乙醚沸点为35℃，则应选：乙醚；组成青蒿素的三种元素为H、C、O，非金属性越强，电负性就越强，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，短周期主族元素中只有N、O、F三种元素的第一电离能比H元素的大，故第一电离能：O＞C；
(2)加入NaOH后反应物被消耗了，说明含有能水解的官能团，如乙酸乙酯、酰胺，故选：BD；
(3)青蒿素的质谱有一个峰值，与鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团：过氧基；青蒿素由非金属构成，所属晶体类型为：分子晶体；从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了加成反应；
(4)①发生信息甲，可知实验c中化学反应方程式为：+H2→C2H5OC2H5+H2O；实验c中产物有水，可用无水硫酸铜检验水的存在，则d的实验方案设计如下：用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。
23．(1) sp2 分子 球形冷凝管
(2) BF3 KHSO4
(3)A
(4)干燥除水，观察气泡，控制气体流速
(5)冷凝收集BCl3
(6)93.45
【分析】三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)加热的方法制备BCl3，装置A中利用氟硼酸钾(KBF4)、硼酐(B2O3)和浓硫酸反应制取BF3气体，经装置B中浓硫酸干燥后进入装置C与AlCl3反应，AlCl3易升华，所以用装置a冷凝回流，装置D中冷凝收集BCl3，为防止BCl3水解，装置E中盛放碱石灰吸收水蒸气，装置F处理尾气。
【详解】（1）BF3分子中B原子形成3个共价键，B原子上无孤对电子，所以B原子杂化类型是sp2杂化；
AlCl3的物质沸点是180℃，沸点比较低，故氯化铝属于分子晶体；
装置C中仪器a的名称是球形冷凝管；
（2）装置A中发生的反应为非氧化还原反应，且产生一种酸式盐，可判断酸式盐为KHSO4，气体为BF3；
（3）BCl3是强酸弱碱盐，易水解，先加热A处，可以利用A处产生的BF3气体排除装置内空气，防正水蒸气干扰实验；
（4）装置B中盛有浓硫酸作干燥剂，同时也可以通过观察装置B中产生的气流大小来控制气体流速；
（5）装置D采用用冰水浴，其作用是冷凝收集BCl3；
（6）2.50 g无水AlCl3的物质的量n(AlCl3)=，则理论上制取Cl元素守恒，可知制取BCl3的物质的量n(BCl3)=，BCl3和水反应产生H3BO3、HCl，该反应的化学方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl，所以得到的溶液中H3BO3和HCl的物质的量之比为1：3，10 mL待测液共消耗NaOH的物质的量n(NaOH)=0.1000 mol/L×0.028 L=0.0028 mol，所以10 mL待测液中含有H3BO3的物质的量n(H3BO3)=n(NaOH)=0.0007 mol，250 mL待测液中含有H3BO3的物质的量n(H3BO3)=0.0007 mol×=0.0175 mol，根据B元素守恒可知BCl3的物质的量为0.0175 mol，所以产率为。
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