【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 3.2离子键 离子晶体练习 苏教版选修3
文档属性
| 名称 | 【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 3.2离子键 离子晶体练习 苏教版选修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 168.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2015-12-09 20:56:37 | ||
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文档简介
3.2离子键 离子晶体
课时训练·达标巩固区
一、选择题
1.(2015·宜昌高二检测)下列叙述中错误的是 ( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠晶体中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
【解析】选C。活泼的金属元素原子和活泼的 ( http: / / www.21cnjy.com )非金属元素原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确。离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用,并不一定发生电子的得与失,如Na+与OH-结合成NaOH。
【补偿训练】为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是 ( )
A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4 ( http: / / www.21cnjy.com )的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶 ( http: / / www.21cnjy.com )解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
【解析】选B。离子化合物一 ( http: / / www.21cnjy.com )般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。
2.(2015·四平高二检测)下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是 ( )
A.Na+(g)+Cl-(g)NaCl(s) ΔH
B.Na(s)+Cl2(g)NaCl(s) ΔH1
C.Na(s)Na(g) ΔH2
D.Na(g)-e-Na+(g) ΔH3
【解析】选A。1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的能量为氯化钠晶体的晶格能。
3.(双选)下列有关晶体的说法中不正确的是 ( )
A.在NaCl晶体中,Na+的配位数为8
B.在NaCl晶体中,每个晶胞平均占有4个Na+
C.在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有8个Cs+
D.铜晶体为面心立方堆积,铜原子的配位数(距离一个铜原子最近的其他铜原子的个数)为12
【解析】选A、C。NaCl晶体中,Na+的配位数是6,在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有1个Cs+。
【补偿训练】如图,在氯化钠晶胞中,与每个Na+等距离且最近的几个Cl-所围成的立体构型为 ( )
A.十二面体
B.正八面体
C.正六面体
D.正四面体
【解析】选B。选取晶胞中心的钠离子为标准,可以看到,与其等距离且最近的几个Cl-所围成的是正八面体。
4.下列说法正确的是 ( )
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.在AlCl3中Al3+与Cl-间存在离子键,三个氯离子间不存在离子键
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选D。A中应为静电作用;B中某些金属与非金属原子之间形成共价键;AlCl3是共价化合物,不存在离子键。
5.(2015·淮安高二检测)下列性质适合于离子晶体的是 ( )
①熔点1 070℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃
④熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97 g·cm-3
⑤熔点-218℃,难溶于水
⑥熔点3 900℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤
【解析】选A。离子晶体熔融时能导电,难 ( http: / / www.21cnjy.com )溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点;⑥中熔点达3 900℃,硬度很大,应是原子晶体。故只有①⑧符合题意。
6.有一种蓝色晶体[可表示为MxF ( http: / / www.21cnjy.com )ey(CN)6],经X 射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该晶体的化学式为M2Fe2(CN)6
B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价
C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个
【解析】选B。由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为
4×=,含Fe3+个数也为,CN-的个数为12×=3,因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体知,M的化合价为+1价,故A错,B对。由题图可看出与每个Fe3+距离最近且相等的CN-为6个。
7.有下列离子晶体的空间结构示意图。图中代表阳离子M,代表阴离子N,则化学式为MN2的晶体结构为 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】选B。A的化学式为MN,C的化学式为MN,D的化学式为M4N。
【方法规律】利用均摊法计算晶胞中微粒的个数
立方晶胞中,位于晶胞顶点的粒子,对晶胞的贡献为;位于晶胞棱上的粒子对晶胞的贡献为;位于面上的粒子对晶胞的贡献为;位于晶胞内的粒子属于该晶胞。
8.下列大小关系正确的是 ( )
A.晶格能:NaClCaO
C.熔点:NaI>NaBr D.熔、沸点:CO2>NaCl
【解析】选B。A项中阳离子相同,溴 ( http: / / www.21cnjy.com )离子半径大于氯离子,因此NaBr的晶格能小于NaCl,A错;B项阴离子相同,镁离子半径小于钙离子,故MgO的晶格能较大,硬度较大,B正确;C项阳离子相同,溴离子半径小于碘离子,故NaBr的晶格能较大,熔点较高,C错;D项二氧化碳常温下是气体,而NaCl常温下是固体,熔、沸点较高的是NaCl,D错。
9.(2015·湖州高二检测)食盐晶体的结构 ( http: / / www.21cnjy.com )示意图如图所示。已知食盐的密度为ρg·cm-3,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
【解析】选B。食盐晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,每个晶胞的体积为×4 cm3,设食盐晶体里Na+和Cl-的间距为xcm,所以可得(2x)3=×4,解得x=,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是cm。
二、非选择题
10.(2015·汕头高二检测)同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:
A组 NaCl KCl CsCl
熔点/K 1 074 1 049 918
B组 Na Mg Al
熔点/K 317 923 933
晶体熔、沸点的高低,取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。
(1)A组是 晶体,晶体微粒之间通过 相连,粒子之间的作用力由
大到小的顺序是 。
(2)B组晶体属于 晶体,外围电子数由少到多的顺序是 ,相应离
子半径由大到小的顺序是 。金属键强度由小到大的顺序为 。
【解析】(1)A组NaCl ( http: / / www.21cnjy.com )、KCl、CsCl为同一主族的氯化物且为离子化合物,故熔点与离子键的强弱有关,离子键越弱,熔点越低。而Na+、K+、Cs+的离子半径逐渐增大,故Na+与Cl-、K+与Cl-、Cs+与Cl-的离子键逐渐减弱,NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低。
(2)B组中Na、Mg、 ( http: / / www.21cnjy.com )Al是金属晶体且价电子数依次增多,离子半径逐渐减小,因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大,形成的金属键越来越牢固,故熔点依次升高。
答案:(1)离子 离子键 NaCl>KCl>CsCl
(2)金属 NaMg2+>Al3+ Na【补偿训练】离子晶体溴化钠、氯化钠和氧化镁的核间距和晶格能(部分)如下表所示:
NaBr NaCl MgO
离子的核间距/pm 290 276 205
晶格能/kJ·mol-1 787 3 890
(1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能 (填“大”或“小”),主要原因是
______________________________________________________。
(2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大,主要原因是______________________
______________________________________________________________。
(3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中,硬 ( http: / / www.21cnjy.com )度最大的是 。工业制取单质镁时,往往电解的是氯化镁而不是氧化镁,主要原因是_____________。
【解析】利用离子晶体中离子的核间距、离 ( http: / / www.21cnjy.com )子的电荷数与晶格能的关系,对离子晶体的物理性质进行分析。晶格能越大,则离子晶体越稳定,即熔、沸点越高。
答案:(1)小 NaBr比NaCl中离子的核间距大
(2)氧化镁晶体中的阴、阳离子的电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷数绝对值大,并且半径小 (3)氧化镁(MgO) 氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大,熔点高,电解时消耗电能大
11.(2015·贵阳高二检测)铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外电子排布式为 。
(2)上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)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因 。
【解析】(2)由铜的氧化物的晶胞结构可知 ( http: / / www.21cnjy.com ),氧原子有8个处于顶点位置,4个处于棱上,2个处于面上,1个处于体心,故一个晶胞中实际所拥有的氧原子个数为
8×+4×+2×+1=4。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d9 (2)4
(3)高 Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷数也相同,但O2-的半径比S2-的小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高
12.X、Y、Z、U为原子序数依次增 ( http: / / www.21cnjy.com )大的前四周期元素,X、Y、Z 3种元素位于同一周期,其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得,且XZ2与Y2Z分子中含有的电子数相同。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题:
(1)U单质的原子堆积方式为 ,Y的价电子排布式为 。
(2)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
①甲的化学式为 。
②下列有关该晶体的说法中正确的是 (选填选项字母)。
A.每个晶胞中含有14个U+和13个
B.晶体中每个U+周围距离最近的U+有6个
C.该晶体属于离子晶体
③甲的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 m3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
【解析】Y和Z的单质可以通过分离液态空 ( http: / / www.21cnjy.com )气的方法大量制得,且基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,则Y、Z分别为N和O;XZ2与Y2Z分子中含有的电子数相同,则X为C;含U的化合物的焰色为紫色,则U为K。
(1)金属钾的晶体堆积方式为体心立方堆积。N的价电子排布式为2s22p3。
(2)①K+位于晶胞的顶点和面心,则晶胞中含有K+的个数为8×+6×=4个,位于棱和体心位置,则晶胞中含有的个数为12×+1=4个,故化学式为KO2。
②每个晶胞中含有4个K+和4个,A错;晶体中K+周围距离最近的K+有12个,B错;KO2属于离子晶体,C正确。
③根据公式a·V=(KO2)可得V=(KO2)= cm3=×10-6m3。
答案:(1)体心立方堆积 2s22p3
(2)①KO2 ②C
③×10-6(或×10-6或×10-6)
课时训练·达标巩固区
一、选择题
1.(2015·宜昌高二检测)下列叙述中错误的是 ( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠晶体中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
【解析】选C。活泼的金属元素原子和活泼的 ( http: / / www.21cnjy.com )非金属元素原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确。离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用,并不一定发生电子的得与失,如Na+与OH-结合成NaOH。
【补偿训练】为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是 ( )
A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4 ( http: / / www.21cnjy.com )的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶 ( http: / / www.21cnjy.com )解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
【解析】选B。离子化合物一 ( http: / / www.21cnjy.com )般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。
2.(2015·四平高二检测)下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是 ( )
A.Na+(g)+Cl-(g)NaCl(s) ΔH
B.Na(s)+Cl2(g)NaCl(s) ΔH1
C.Na(s)Na(g) ΔH2
D.Na(g)-e-Na+(g) ΔH3
【解析】选A。1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的能量为氯化钠晶体的晶格能。
3.(双选)下列有关晶体的说法中不正确的是 ( )
A.在NaCl晶体中,Na+的配位数为8
B.在NaCl晶体中,每个晶胞平均占有4个Na+
C.在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有8个Cs+
D.铜晶体为面心立方堆积,铜原子的配位数(距离一个铜原子最近的其他铜原子的个数)为12
【解析】选A、C。NaCl晶体中,Na+的配位数是6,在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有1个Cs+。
【补偿训练】如图,在氯化钠晶胞中,与每个Na+等距离且最近的几个Cl-所围成的立体构型为 ( )
A.十二面体
B.正八面体
C.正六面体
D.正四面体
【解析】选B。选取晶胞中心的钠离子为标准,可以看到,与其等距离且最近的几个Cl-所围成的是正八面体。
4.下列说法正确的是 ( )
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.在AlCl3中Al3+与Cl-间存在离子键,三个氯离子间不存在离子键
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选D。A中应为静电作用;B中某些金属与非金属原子之间形成共价键;AlCl3是共价化合物,不存在离子键。
5.(2015·淮安高二检测)下列性质适合于离子晶体的是 ( )
①熔点1 070℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃
④熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97 g·cm-3
⑤熔点-218℃,难溶于水
⑥熔点3 900℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤
【解析】选A。离子晶体熔融时能导电,难 ( http: / / www.21cnjy.com )溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点;⑥中熔点达3 900℃,硬度很大,应是原子晶体。故只有①⑧符合题意。
6.有一种蓝色晶体[可表示为MxF ( http: / / www.21cnjy.com )ey(CN)6],经X 射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该晶体的化学式为M2Fe2(CN)6
B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价
C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个
【解析】选B。由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为
4×=,含Fe3+个数也为,CN-的个数为12×=3,因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体知,M的化合价为+1价,故A错,B对。由题图可看出与每个Fe3+距离最近且相等的CN-为6个。
7.有下列离子晶体的空间结构示意图。图中代表阳离子M,代表阴离子N,则化学式为MN2的晶体结构为 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】选B。A的化学式为MN,C的化学式为MN,D的化学式为M4N。
【方法规律】利用均摊法计算晶胞中微粒的个数
立方晶胞中,位于晶胞顶点的粒子,对晶胞的贡献为;位于晶胞棱上的粒子对晶胞的贡献为;位于面上的粒子对晶胞的贡献为;位于晶胞内的粒子属于该晶胞。
8.下列大小关系正确的是 ( )
A.晶格能:NaCl
C.熔点:NaI>NaBr D.熔、沸点:CO2>NaCl
【解析】选B。A项中阳离子相同,溴 ( http: / / www.21cnjy.com )离子半径大于氯离子,因此NaBr的晶格能小于NaCl,A错;B项阴离子相同,镁离子半径小于钙离子,故MgO的晶格能较大,硬度较大,B正确;C项阳离子相同,溴离子半径小于碘离子,故NaBr的晶格能较大,熔点较高,C错;D项二氧化碳常温下是气体,而NaCl常温下是固体,熔、沸点较高的是NaCl,D错。
9.(2015·湖州高二检测)食盐晶体的结构 ( http: / / www.21cnjy.com )示意图如图所示。已知食盐的密度为ρg·cm-3,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
【解析】选B。食盐晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,每个晶胞的体积为×4 cm3,设食盐晶体里Na+和Cl-的间距为xcm,所以可得(2x)3=×4,解得x=,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是cm。
二、非选择题
10.(2015·汕头高二检测)同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:
A组 NaCl KCl CsCl
熔点/K 1 074 1 049 918
B组 Na Mg Al
熔点/K 317 923 933
晶体熔、沸点的高低,取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。
(1)A组是 晶体,晶体微粒之间通过 相连,粒子之间的作用力由
大到小的顺序是 。
(2)B组晶体属于 晶体,外围电子数由少到多的顺序是 ,相应离
子半径由大到小的顺序是 。金属键强度由小到大的顺序为 。
【解析】(1)A组NaCl ( http: / / www.21cnjy.com )、KCl、CsCl为同一主族的氯化物且为离子化合物,故熔点与离子键的强弱有关,离子键越弱,熔点越低。而Na+、K+、Cs+的离子半径逐渐增大,故Na+与Cl-、K+与Cl-、Cs+与Cl-的离子键逐渐减弱,NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低。
(2)B组中Na、Mg、 ( http: / / www.21cnjy.com )Al是金属晶体且价电子数依次增多,离子半径逐渐减小,因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大,形成的金属键越来越牢固,故熔点依次升高。
答案:(1)离子 离子键 NaCl>KCl>CsCl
(2)金属 Na
NaBr NaCl MgO
离子的核间距/pm 290 276 205
晶格能/kJ·mol-1 787 3 890
(1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能 (填“大”或“小”),主要原因是
______________________________________________________。
(2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大,主要原因是______________________
______________________________________________________________。
(3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中,硬 ( http: / / www.21cnjy.com )度最大的是 。工业制取单质镁时,往往电解的是氯化镁而不是氧化镁,主要原因是_____________。
【解析】利用离子晶体中离子的核间距、离 ( http: / / www.21cnjy.com )子的电荷数与晶格能的关系,对离子晶体的物理性质进行分析。晶格能越大,则离子晶体越稳定,即熔、沸点越高。
答案:(1)小 NaBr比NaCl中离子的核间距大
(2)氧化镁晶体中的阴、阳离子的电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷数绝对值大,并且半径小 (3)氧化镁(MgO) 氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大,熔点高,电解时消耗电能大
11.(2015·贵阳高二检测)铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外电子排布式为 。
(2)上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)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因 。
【解析】(2)由铜的氧化物的晶胞结构可知 ( http: / / www.21cnjy.com ),氧原子有8个处于顶点位置,4个处于棱上,2个处于面上,1个处于体心,故一个晶胞中实际所拥有的氧原子个数为
8×+4×+2×+1=4。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d9 (2)4
(3)高 Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷数也相同,但O2-的半径比S2-的小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高
12.X、Y、Z、U为原子序数依次增 ( http: / / www.21cnjy.com )大的前四周期元素,X、Y、Z 3种元素位于同一周期,其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得,且XZ2与Y2Z分子中含有的电子数相同。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题:
(1)U单质的原子堆积方式为 ,Y的价电子排布式为 。
(2)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如图所示。
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①甲的化学式为 。
②下列有关该晶体的说法中正确的是 (选填选项字母)。
A.每个晶胞中含有14个U+和13个
B.晶体中每个U+周围距离最近的U+有6个
C.该晶体属于离子晶体
③甲的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 m3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
【解析】Y和Z的单质可以通过分离液态空 ( http: / / www.21cnjy.com )气的方法大量制得,且基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,则Y、Z分别为N和O;XZ2与Y2Z分子中含有的电子数相同,则X为C;含U的化合物的焰色为紫色,则U为K。
(1)金属钾的晶体堆积方式为体心立方堆积。N的价电子排布式为2s22p3。
(2)①K+位于晶胞的顶点和面心,则晶胞中含有K+的个数为8×+6×=4个,位于棱和体心位置,则晶胞中含有的个数为12×+1=4个,故化学式为KO2。
②每个晶胞中含有4个K+和4个,A错;晶体中K+周围距离最近的K+有12个,B错;KO2属于离子晶体,C正确。
③根据公式a·V=(KO2)可得V=(KO2)= cm3=×10-6m3。
答案:(1)体心立方堆积 2s22p3
(2)①KO2 ②C
③×10-6(或×10-6或×10-6)