胡波——原子晶體

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1、2009級(jí)高二化學(xué)競(jìng)賽結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)原子晶體（胡波題庫(kù)）A組1260°30．如圖：晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，試觀察右邊圖形，回答：這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由個(gè)硼原子組成，鍵角是，共含有個(gè)B－B鍵。（1）原子（2）Si3N4（3）3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應(yīng)獲得。（1）氨化硅晶體屬于晶體；（填晶體類型）（2）已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子、Si原子和S

2、i原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式；（3）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得到較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為。B組（1）44（2）a(KCl)︰a(NaCl)＝1.14ρ(KCl)︰ρ(NaCl)＝0.853（3）8（4）ρ＝3.54(g.cm－3)（5）81624（6）4共價(jià)鍵范德華力．晶體的最小重復(fù)單位是晶胞，晶胞一般為平行六面體（立方晶格為立方體）。NaCl屬立方面心晶格，在NaCl晶胞中8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)Na＋（頂點(diǎn)處的微粒為8個(gè)晶胞共有），6個(gè)面心處各有一個(gè)Na＋（面心處的微粒為兩個(gè)晶胞共有），故我們說(shuō)Na＋形成立方面心

3、晶格，而在該晶胞的12條棱的中點(diǎn)處各有一個(gè)Cl－（棱心處的微粒為4個(gè)晶胞共有），在該立方晶胞的體心處還有一個(gè)Cl－（立方體內(nèi)的微粒為一個(gè)晶胞獨(dú)有），故Cl－也形成立方面心晶格。（1）按上述微粒數(shù)的計(jì)算規(guī)則，則一個(gè)NaCl晶胞中有_____個(gè)Na＋，______個(gè)Cl－。（2）KCl和NaCl的晶格型式相同。已知Na＋離子的半徑是Cl－離子的0.5倍，而又是K＋離子的0.7倍，計(jì)算：KCl晶胞和NaCl晶胞的邊長(zhǎng)之比；KCl和NaCl晶體的密度之比。（3）將NaCl晶胞中的所有Cl－去掉，并將Na＋全部換成C原子，再在每?jī)蓚€(gè)不共面的“小立方體”中心處各放置一個(gè)C原子便構(gòu)成了金剛石的一個(gè)晶胞，則一

4、個(gè)金剛石的晶胞中有________個(gè)C原子。（4）計(jì)算金剛石的密度。（已知C原子的半徑為7.7×10－11m）（5）白硅石SiO2屬AB2型共價(jià)鍵晶體。若將金剛石晶胞中的所有C原子換成Si原子，同時(shí)在每?jī)蓚€(gè)相鄰的Si原子（距離最近的兩個(gè)Si原子)中心聯(lián)線的中點(diǎn)處增添一個(gè)O原子，則構(gòu)成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有_______個(gè)Si原子，______個(gè)O原子，離O原子最近的Si原子有_______個(gè)，離Si原子最近的O原子有______個(gè)。（6）干冰（固態(tài)CO2）屬于分子晶體。若把每個(gè)CO2分子抽象為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)（微粒)，則其晶胞也屬于立方面心晶格，故一個(gè)干冰晶胞中有_____個(gè)CO2，在干冰分

5、子中，原子之間靠_____________結(jié)合，CO2分子之間靠__________結(jié)合。13（胡波晶體）（共13頁(yè)）2009級(jí)高二化學(xué)競(jìng)賽結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)（1）CaF2（螢石）（2）①面心立方②AB2③CaC2第一問(wèn)中的MX2是離子型晶體，Ca和[︰C≡C︰]2－之間是離子鍵，但[︰C≡C︰]2－中是以共價(jià)鍵結(jié)合，屬于混合型晶體。（3）①范德華力（層與層之間的距離大，結(jié)合力（范德華力）小，各層可以滑動(dòng)）；離域π鍵（離域π鍵的電子能自由流動(dòng)）②(BN)n③大于④因?yàn)榈碾娯?fù)性較大，π鍵上的電子在很大程度上被定域在氮的周圍，不能自由流動(dòng)，故(BN)n不導(dǎo)電，是理想的電絕緣體。．下面是有關(guān)晶體的系列題

6、目（1）設(shè)想從CsCl晶格中除去一半Cs＋離子，使Cl－周圍成為四面體配位，這樣得到的MX2是（化學(xué)式）結(jié)構(gòu)。（2）根據(jù)右圖晶體結(jié)構(gòu)，回答：①寫出該物質(zhì)的晶胞類型②寫出該物質(zhì)的化學(xué)簡(jiǎn)式（大球用A表示，小球用B表示）③中學(xué)化學(xué)學(xué)過(guò)這樣類型的物質(zhì)，請(qǐng)舉一例寫出其化學(xué)式，并說(shuō)明其中鍵型和1中MX2相同嗎？（3）石墨是層狀結(jié)構(gòu)，①在石墨中具有三種不同的作用力，除了共價(jià)鍵，其中可以解釋始末的滑膩感，可以解釋導(dǎo)電、傳熱的性質(zhì)；②石墨的化學(xué)式可以寫成(C2)n，看右圖，根據(jù)石墨化學(xué)式形式寫出它的等電子體白石墨的化學(xué)式；③正象石墨在高溫高壓下可轉(zhuǎn)化成金剛石結(jié)構(gòu)一樣，白石墨在5×106～9×106kPa和150

7、0～1800K下能轉(zhuǎn)變?yōu)楹蚙nS相似的結(jié)構(gòu)，稱金剛硼，據(jù)測(cè)試其硬度金剛石（大于，小于，等于）④為什么石墨導(dǎo)電而白石墨不導(dǎo)電呢？222︰3︰12.24．石墨的片層與層狀結(jié)構(gòu)如右圖：其中C—C鍵長(zhǎng)為142pm，層間距離為340pm（1pm＝10－12米）。試回答：（1）片層中平均每個(gè)六圓環(huán)含碳原子數(shù)為個(gè)；在層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)六棱柱（如ABCDEF—A1B2C3D4E5F6）含碳原子數(shù)個(gè)。（2）在片層