(通用版)2020高考化学二轮复习专题十二物质结构与性质教案 下载本文

晶胞底面图,设碳碳键的键长为xpm,则x2

x2a23a=()+(),解得x=; 223

晶胞底面的高为

-10

a3a?3a-10-10?a2-??2pm=pm,一个晶胞体积=(a×10)×?×10?×(c×10

2

2

?2?

)cm,

3

432330-3

一个晶胞质量为×12g,故石墨晶体密度为2×10g·cm。

NAacNA

4.奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞为面心立方结构,如图所示,则该物质的化学式为______________________。若晶体密度为dg·cm,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为__________pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。

-3

53

2327210

答案 FeC(或Fe4C4) ××10

2dNA

111

解析 根据晶胞结构可知,晶胞中铁原子个数为8×+6×=4,碳原子个数为1+12×=4,

824因此该物质的化学式为FeC(或Fe4C4);晶胞中最近的两个碳原子之间的距离为面对角线的一

3

半,晶胞的边长为-1327232724×68 g·mol

=cm,则面对角线为cm×2,所以晶

d g·cm-3×NAmol-1dNAdNA

3272

cm×2dNA2327210

胞中最近的碳原子之间的距离为=××10pm。

22dNA5.CaF2的晶胞为立方晶胞,结构如下图所示:

(1)CaF2晶胞中,Ca的配位数为__________。

(2)“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B两点的原子坐标参数如1

图所示,则C点的“原子坐标参数”为(____________,____________,) 4

(3)晶胞中两个F的最近距离为273.1pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为__________g·cm(列出计算式即可)。 334×78

答案 (1)8 (2) (3)

44NA×?546.2×10-10?3解析 (1)以面心Ca为研究对象,在一个晶胞中连接4个F,通过该Ca可形成2个晶胞,所以与该Ca距离相等且最近的F共有8个,因此Ca的配位数是8。

331

(2)观察A、B、C的相对位置,可知C点的x轴坐标是,y轴坐标是,z轴坐标是。

444

2+

2+

2+

2+

-3-

2+

54

112+-

(3)根据晶胞结构可知,在一个晶胞中含有Ca:×8+×6=4,含有F:1×8=8,即一

82个晶胞中含有4个CaF2,根据C点的坐标可知:晶胞中F之间的距离为晶胞边长的一半,所以晶胞参数L=2×273.1pm=546.2pm,则该晶胞的密度为

m4×78g4×78-3

ρ==-103=-103g·cm。

VNA×?546.2×10cm?NA×?546.2×10?

专题强化练

1.卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要的用途。 (1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]______________________。

(2)在一定浓度的HF溶液中,氟化氢是以缔合形式(HF)2存在的。使氟化氢分子缔合的作用力是________________________。

(3)HIO3的酸性____________(填“强于”或“弱于”) HIO4,原因是_____________________。 (4)ClO2中心氯原子的杂化类型为______________,ClO3的立体构型为____________。 答案 (1)3d4s4p (2)氢键 (3)弱于 同HIO3相比较,HIO4分子中非羟基氧原子数多,I正电性高,导致I-O-H中O的电子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易电离出H,即酸性越强 (4)sp 三角锥形

2.(2019·河北省武邑中学高三下学期第一次模拟)铁氰化钾,化学式为K3[Fe(CN)6],主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业。其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。 (1)基态K原子核外电子排布简写式为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是____________,各元素的第一电离能由大到小的顺序为________________。

(2)(CN)2分子中存在碳碳键,则分子中σ键与π键数目之比为______________。KCN与盐酸作用可生成HCN,HCN的中心原子的杂化轨道类型为____________。

(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253K,沸点为376K,其固体属于____________晶体。

(4)下图是金属单质常见的两种堆积方式的晶胞模型。

3

10

2

5

55

①铁采纳的是a堆积方式,铁原子的配位数为________,该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为________(用含π的最简代数式表示)。

②常见的金属铝采纳的是b堆积方式,铝原子的半径为rpm,则其晶体密度为_____g·cm(用含有r、NA的最简代数式表示)。

答案 (1)[Ar]4s Fe(铁) N>C>Fe>K (2)3∶4 sp (3)分子 (4)①8 272×10② 3

8NA·r解析 (4)①铁的a堆积方式为体心立方堆积,与一个铁原子最近的铁原子距离为立方体边长的

3

,这样的原子有8个,所以铁的配位数为8;如图所示:2

30

1

-3

3π 8

1

,晶胞中铁原子数为:8×+1=2,体心立

8

56