胡波——原子晶体

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1、2009级高二化学竞赛结构化学练习原子晶体（胡波题库）A组1260°30．如图：晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，试观察右边图形，回答：这个基本结构单元由个硼原子组成，键角是，共含有个B－B键。（1）原子（2）Si3N4（3）3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。（1）氨化硅晶体属于晶体；（填晶体类型）（2）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和S

2、i原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式；（3）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为。B组（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共价键范德华力．晶体的最小重复单位是晶胞，晶胞一般为平行六面体（立方晶格为立方体）。NaCl属立方面心晶格，在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na＋（顶点处的微粒为8个晶胞共有），6个面心处各有一个Na＋（面心处的微粒为两个晶胞共有），故我们说Na＋形成立方面心

3、晶格，而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl－（棱心处的微粒为4个晶胞共有），在该立方晶胞的体心处还有一个Cl－（立方体内的微粒为一个晶胞独有），故Cl－也形成立方面心晶格。（1）按上述微粒数的计算规则，则一个NaCl晶胞中有_____个Na＋，______个Cl－。（2）KCl和NaCl的晶格型式相同。已知Na＋离子的半径是Cl－离子的0.5倍，而又是K＋离子的0.7倍，计算：KCl晶胞和NaCl晶胞的边长之比；KCl和NaCl晶体的密度之比。（3）将NaCl晶胞中的所有Cl－去掉，并将Na＋全部换成C原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个C原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一

4、个金刚石的晶胞中有________个C原子。（4）计算金刚石的密度。（已知C原子的半径为7.7×10－11m）（5）白硅石SiO2属AB2型共价键晶体。若将金刚石晶胞中的所有C原子换成Si原子，同时在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有_______个Si原子，______个O原子，离O原子最近的Si原子有_______个，离Si原子最近的O原子有______个。（6）干冰（固态CO2）属于分子晶体。若把每个CO2分子抽象为一个质点（微粒)，则其晶胞也属于立方面心晶格，故一个干冰晶胞中有_____个CO2，在干冰分

5、子中，原子之间靠_____________结合，CO2分子之间靠__________结合。13（胡波晶体）（共13页）2009级高二化学竞赛结构化学练习（1）CaF2（萤石）（2）①面心立方②AB2③CaC2第一问中的MX2是离子型晶体，Ca和[︰C≡C︰]2－之间是离子键，但[︰C≡C︰]2－中是以共价键结合，属于混合型晶体。（3）①范德华力（层与层之间的距离大，结合力（范德华力）小，各层可以滑动）；离域π键（离域π键的电子能自由流动）②(BN)n③大于④因为氮的电负性较大，π键上的电子在很大程度上被定域在氮的周围，不能自由流动，故(BN)n不导电，是理想的电绝缘体。．下面是有关晶体的系列题

6、目（1）设想从CsCl晶格中除去一半Cs＋离子，使Cl－周围成为四面体配位，这样得到的MX2是（化学式）结构。（2）根据右图晶体结构，回答：①写出该物质的晶胞类型②写出该物质的化学简式（大球用A表示，小球用B表示）③中学化学学过这样类型的物质，请举一例写出其化学式，并说明其中键型和1中MX2相同吗？（3）石墨是层状结构，①在石墨中具有三种不同的作用力，除了共价键，其中可以解释始末的滑腻感，可以解释导电、传热的性质；②石墨的化学式可以写成(C2)n，看右图，根据石墨化学式形式写出它的等电子体白石墨的化学式；③正象石墨在高温高压下可转化成金刚石结构一样，白石墨在5×106～9×106kPa和150

7、0～1800K下能转变为和ZnS相似的结构，称金刚硼，据测试其硬度金刚石（大于，小于，等于）④为什么石墨导电而白石墨不导电呢？222︰3︰12.24．石墨的片层与层状结构如右图：其中C—C键长为142pm，层间距离为340pm（1pm＝10－12米）。试回答：（1）片层中平均每个六圆环含碳原子数为个；在层状结构中，平均每个六棱柱（如ABCDEF—A1B2C3D4E5F6）含碳原子数个。（2）在片层