高中化学奥林匹克竞赛专题练习专题六晶体结构.doc

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1、专题六晶体结构学号姓名得分1、硼酸晶体是一种层状结构的分子晶体，在晶体的一层之内，硼酸分子通过连结成巨大的平面网状结构，而层与层之间则是通过结合的。2、固体五氯化磷是由阳离子和阴离子形成的离子化合物（但其蒸气却是分子化合物），则固体中两种离子的构型分别为、。3、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。4、1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。（1）

2、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）ΔHB．Na（s）＋1/2Cl2（g）＝NaCl（s）ΔH1C．Na（s）＝Na（g）ΔH2D．Na（g）－e－＝Na＋（g）ΔH3E．1/2Cl2（g）＝Cl（g）ΔH4F．Cl（g）＋e－＝Cl－（g）ΔH5（2）写出ΔH1与ΔH2、ΔH3、ΔH4、ΔH5之间的关系式。5、石英平面结构如图1所示。根据石英的平面结构图分析石英晶体的化学式？在石英晶体中，每个Si原子独有多少个Si—O键，由此分析nmol石英晶

3、体中约含多少摩Si—O键？石英的晶体结构空间结构为：在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。请想象石英的空间结构思考构成一个最小的环需多少个原子？以Si原子为中心的Si—O键之间的键角为多少度？原　　硅酸根离子SiO的结构如图2所示。二聚硅酸根离子Si2O，只有硅氧键，它的结构如何表示？　6、观察干冰的晶胞结构，计算每个晶胞中含有CO2分子的个数？在干冰晶体结构中，每个CO2分子周围与之最近且等距离CO2分子的个数？7、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图所示），可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为_______；

4、乙晶体的化学式为_________；丙晶体的化学式为_____________；丁晶体的化学式为_______________。　　　　8、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，如图所示。回答：（1）键角____________；（2）晶体硼中的硼原子数______________个；（3）B–B键_____________条？　　9、C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻

5、的3个碳原子形成化学键；（2）C70分子中只含有五边形和六边形；（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数－棱边数=2。根据以上所述确定：（1）C70分子中所含的单键数和双键数；（2）C70分子中的五边形和六边形各有多少个？10、已知FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x的值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.71g·cm–3，晶胞边长为4.28×10–10m（铁原子量为55.9，氧原子量为16.0）。求：（1）FexO中x的值（精确至0.01）。（2）晶体中的Fe分别为

6、Fe2+和Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数为多少？（精确至0.001。）（3）写出此晶体的化学式。（4）描述Fe在此晶体中占据空隙的几何形状（即与O2–距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为多少？11、最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它

7、们构成两种八面体空隙，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是1︰3，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。（1）画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大○球，镁原子用大球）。（2）写出该新型超导材料的化学式。12、某同学在学习等径球最密堆积（立方最密堆积A1和六方最密堆积A3）后，提出了另一种最密堆积形式Ax。如右图所示为Ax堆积的片层形式，然后第二层就堆积在第一层的空隙上。请根据Ax的堆积形式回答：（1）计算在片层结构中（如右图所示）球数、空隙数和切点数之比（

8、2）在Ax堆积中将会形成正八面体空隙和正四面体空隙。请在片层图中画出正八面体空隙（用·表示）和正四面体空隙（用×表示）的投影，并确定球数、正八面体空隙数和正四面体空隙数之比（3）指出Ax堆积中小球的配位数（4）计算Ax堆积的原子空间利用率。（5）计算正八面体和正四面体空隙半径（可填充小球的最大半径，设等径小球的半径为r）。（6）已知金属Ni晶体结构为Ax堆积形式，Ni原子半径为124.6pm，计算金