第三節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考綱定位要點網(wǎng)絡(luò)

1.理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物

的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。

2.了解晶體的類型，了解不同類型晶體中

粒子結(jié)構(gòu)、粒子間作用力的區(qū)別。

3.了解晶格能的概念，了解晶格能對離子

晶體性質(zhì)的影響。

「晶胞結(jié)構(gòu)：平行六面體，三棱柱，六棱柱

晶

4.了解分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。_,城足人以「原子晶體：金剛石、Si。2等

體n臥一模型結(jié)構(gòu)——八工曰心工#…

11

結(jié)—一分子晶體：干冰、冰等

5.了解原子晶體的特征，能描述金剛石、構(gòu)一石墨層狀結(jié)構(gòu)一金屬晶體：四種堆積模型

與

二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)性-晶胞計算一離子晶體：NaCl、CsCl、CaF2等

質(zhì)-gg|—熔沸點、硬度、溶解性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性

系。

6.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解

釋金屬的一些物理性質(zhì)。了解金屬晶體常

見的堆積方式。

7.了解晶胞的概念，能根據(jù)晶胞確定晶體

的組成并進行相關(guān)的計算。

落實知識培養(yǎng)能力

?--------------BIBEIZHISHIGUANJIANNENGLI------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

考點1晶體與晶胞

【必備知識?落實】

1.晶體與非晶體

⑴晶體與非晶體比較

晶體非晶體

原子在三維空間里呈周期性

結(jié)構(gòu)特征原子無序排列

直序排列

自范性無

性質(zhì)

熔點固定不固定

特征

異同表現(xiàn)各向異性無各向異性

二者區(qū)間接方法看是否有固定的熔點

別方法科學(xué)方法對固體進行X-射線衍射實驗

(2)獲得晶體的途徑

①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。

②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。

③溶質(zhì)從溶液中析出。

2.晶胞

(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。

(2)晶體中晶胞的排列一一無隙并置。

①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙;

②并置：所有晶胞平行排列，取向相同。

(3)一般形狀為平行六面體。

(4)晶胞中粒子數(shù)目的計算一一均攤法

晶胞任意位置上的一個粒子如果是被〃個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個粒子分得

的份額就是L

n

長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算

【關(guān)鍵能力?培養(yǎng)】

命題點1晶胞中粒子數(shù)與晶體化學(xué)式的確定

1.如圖所示是某原子晶體A空間結(jié)構(gòu)中的一個單元，A與某物質(zhì)B反應(yīng)生成C,其實質(zhì)

是每個A—A鍵中插入一個B原子，則C物質(zhì)的化學(xué)式為()

A.ABB.A5B4

C.AB2D.A2B5

C［根據(jù)結(jié)構(gòu)，可知，在晶體C中，每個A連有4個B,每個B連有2個A,故C中A：

B=l：2,故C的化學(xué)式為AB?。］

2.某FeN的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形

成Cu替代型產(chǎn)物Fe(^dCu<oFe,N，轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中

更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為

Cu替代b位置Fe型

C11替代a位置

VFe型

轉(zhuǎn)化過女

圖2

［解析］能量越低越穩(wěn)定，故更穩(wěn)定的Cu替代型為Cu替代a位置，故晶胞中Cu為1

個，F(xiàn)e為3個，N為1個，故化學(xué)式為FesCuN。

［答案］Fe3CuN

3.某晶體的部分結(jié)構(gòu)為正三棱柱(如圖所示)，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是

?A

oC

11

6X--

［解析］晶胞中：A：2

12

1.1

B：3X77+6X7=2,

04

C：1,

1

故ABc2142

-2-±-

［答案］1：4：2

4.如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞:

試寫出：

(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽離子)為O

(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個數(shù)比是

⑶丙晶體中每個D周圍結(jié)合E的個數(shù)是。

(4)乙晶體中每個A周圍結(jié)合B的個數(shù)為

［答案］(1)X2Y(2)1：3：1(3)8(4)12

題后歸納?

(1)其他結(jié)構(gòu)單元的粒子數(shù)的計算分析

①三棱柱

卜棱上

::面上

i:底面

②六棱柱

棱上

頂點上:1

l1

棱上

側(cè)

.面-

T3

內(nèi)勖

1底

.面1

T

(2)立方體中粒子周圍粒子的個數(shù)

'①A周圍有4個B,B周圍有12個A

②A周圍有2個C,C周圍有6個A

③B周圍有6個D,D周圍有2個B

④B周圍有8個C,C周圍有8個B

⑤C周圍有12個D,D周圍有4個C

I⑥A周圍有4個D,D周圍有4個A

命題點2晶體密度、晶胞參數(shù)和空間利用率的計算

5.(2019?全國卷I,節(jié)選)圖(a)是MgCuz的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面

體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取

得的截圖?？梢?Cu原子之間最短距離x=pm,Mg原子之間最短距離尸pm。

設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為"，則MgCu?的密度是g?cm_(列出計算表達式)。

(a)(b)

［解析］由圖(b)可知，立方格子面對角線長為pm,即為4個Cu原子直徑之和，

則Cu原子之間最短距離為七apm。由圖(b)可知，若將每個晶胞分為8個小立方體，則Mg

原子之間最短距離y為晶胞內(nèi)位于小立方體體對角線中點的Mg原子與頂點Mg原子之間的距

離(如圖所示)，即小立方體體對角線長的一半，貝。y=fpmX^/3x1=^

apmo由圖⑸可

知，每個晶胞含Mg原子8xJ+6X4+4=8個，含Cu原子16個，則MgCs的密度P=

O/

8X24+16X64

g,cm-3o

aXIO-10

6.利用新制的Cu(OH)z檢驗醛基時，生成紅色的CuQ,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。

⑴該晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為(1,0,0)；C為則D原子的坐標(biāo)

參數(shù)為,它代表原子。

-3

(2)若Cu2O晶體的密度為dg?cm,Cu和0的原子半徑分別為Zcupm和zbpm,阿伏

加德羅常數(shù)值為風(fēng)，列式表示Cu20晶胞中原子的空間利用率為

［解析］(1)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，D在A和C中間，因此D的坐標(biāo)是；1J,白色的原

子位于頂點和體心，個數(shù)為8X！+1=2,D原子位于晶胞內(nèi)，全部屬于晶胞，個數(shù)為4,根

O

據(jù)化學(xué)式，推出D為Cu。(2)空間利用率是晶胞中球的體積與晶胞體積的比值，晶胞中球的

44

體積為(4*可口/1+2*鼻五/)X107%!?,晶胞的體積可以采用晶胞的密度進行計算，即晶

JO

胞的體積為缺號cm3,因此空間利用率為"訓(xùn)督"10”*100%。

MXd108

⑵產(chǎn)肺―2q手_X10_x100%(答案合理即可)

7.(2018?惠州二模，節(jié)選)金屬鈦有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是

體心立方堆積。如圖所示是鈦晶體的一種晶胞，晶胞參數(shù)3=0.295nm,c=0.469nm,則

該鈦晶體的密度為g?cnT（用投表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計算式即可）。

［解析］該晶胞中含有的鈦原子的數(shù)目為2義5+12義卜6,則該晶胞的質(zhì)量為

6X竽g,又該晶胞的體積為半\9義10一‘XaX

-7-7所以該鈦晶體的密度為下一6X48

10X1X6XCX10,--------------------------g,cm

2M

2*2.95X10-82x4.69X10-84

______________6X48______________

逑X2.95X10-82X4.69X10^

思維模型?

晶體結(jié)構(gòu)的微觀計算模板

（1）晶胞計算公式（立方晶胞）

3PM=nM（a：棱長，P,密度，兒：阿伏加德羅常數(shù)的值，n,1mol晶胞所含基本粒

子或特定組合的物質(zhì)的量，M-.組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量）。

（2）金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式（設(shè)棱長為a）

①面對角線長=A^a。

②體對角線長=^a。

③體心立方堆積4矛=，5a（r為原子半徑）。

④面心立方堆積4z=斕a（r為原子半徑）o

/。、-54工到中生晶胞中粒子總體積

⑶空同粒子利用率=一標(biāo)有一X100%

_4

說明①粒子總體積=可口△Xn代表粒子個數(shù),r代表粒子半徑）

O0

利用堪胞夕及=77新十算

②晶胞體積?

利用晶胞參數(shù)計算

考點2常見晶體模型的微觀結(jié)構(gòu)分析

【必備知識?落實】

1.原子晶體--金剛石與SiO2

109028,

金剛石及其晶胞二氧化硅

(1)①金剛石晶體中，每個C與另外生個C形成共價鍵，碳原子采取鼠雜化，C-C-C

夾角是109。28,,最小的環(huán)是2元環(huán)。每個C被11個六元環(huán)共用。含有1molC的金剛

石中形成的C—C有2molo

②在金剛石的晶胞中，內(nèi)部的C在晶胞的體對角線的;處。每個晶胞含有8個C。

(2)SiOz晶體中，每個Si原子與生個0原子成鍵，每個。原子與二個Si原子成鍵，最

小的環(huán)是12兀環(huán),在“硅氧"四面體中，處于中心的是原子。1molSiOz晶體中含Si—0

鍵數(shù)目為劃，在SiOz晶體中Si、0原子均采取更雜化。

2.分子晶體一一干冰和冰

(1)干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO?分子有迄個，屬于分子密堆積。

晶胞中含有生個C02分子。同類晶體還有晶體12、晶體等。

I

干冰的結(jié)構(gòu)模型(晶胞)冰的結(jié)構(gòu)模型

(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個水分子與相鄰的生個水分子以氫鍵相連接，含1mol壓0的

冰中，最多可形成2口。1氫鍵。晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，含有8個H2。

3.金屬晶體

(1)“電子氣理論”要點

該理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的位虹形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被

所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。

(2)金屬鍵的實質(zhì)是金屬陽離子與電子氣間的靜電作用。

(3)金屬晶體的常見堆積

結(jié)構(gòu)型式常見金屬~配位數(shù)~

面心立方最密堆積(銅型)Cu、Ag、Au12鏟J

t

體心立方堆積Na、K、Fe8J

六方最密堆積(鎂型)Mg、Zn、Ti12

簡單立方堆積Po6

說明：六方最密堆積是按ABABAB……的方式堆積，面心立方最密堆積是按

ABCABCABC...的方式堆積。

4.離子晶體

++2+

?NaoCl-℃sOCaO產(chǎn)

(l)NaCl型：在晶體中，每個Na+同時吸引①個Cl，每個口一同時吸引生個Na卡,配位

數(shù)為目。每個晶胞含生個Na+和生個C1，

(2)CsCl型:在晶體中,每個C。吸引出個Cs+,每個Cs+吸引生個C1晶配位數(shù)為

(3)CaFz型：在晶體中，口的配位數(shù)為當(dāng)Ca?+的配位數(shù)為晶胞中含生個Ca",含&

個口。晶胞中Ca2+在體對角線的;處。

5.石墨晶體一一混合型晶體

(1)石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力。

(2)平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2,C原子采取的雜化方式是量。

(3)在每層內(nèi)存在共價鍵和金屬鍵。

(4)C-C的鍵長比金剛石的C-C鍵長短，熔點比金剛石的高。

(5)能導(dǎo)電。晶體中每個C形成3個共價鍵，C的另一價電子在電場作用下可移動，形

成電流。

【關(guān)鍵能力?培養(yǎng)】

命題點1常見晶體的微觀結(jié)構(gòu)分析

1.下圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體

A.圖①和圖③B.圖②和圖③

C.圖①和圖④D.只有圖④

［答案］C

2.通常情況下，氯化鈉、氯化鈉、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示:

下列關(guān)于這些晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述不正確的是（）

A.同一主族的元素與另一相同元素所形成的化學(xué)式相似的物質(zhì)不一定具有相同的晶體

結(jié)構(gòu)

B.氯化鈉、氯化葩和二氧化碳的晶體都有立方的晶胞結(jié)構(gòu)，它們具有相似的物理性質(zhì)

C.二氧化碳晶體是分子晶體，其中不僅存在分子間作用力，而且也存在共價鍵

D.在二氧化硅晶體中，平均每個硅原子形成4個Si—0共價單鍵

［答案］B

3.碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

石墨烯晶體金剛石晶體

(1)在石墨烯晶體中，每個C原子連接個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有個

C原子。

(2)在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接個

六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個C原子在同一平面。

［解析］(1)由石墨烯的結(jié)構(gòu)可知，每個C原子連接3個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有的C

原子數(shù)為(X6=2。

(2)由金剛石的結(jié)構(gòu)可知，每個C可參與形成4條C—C鍵，其中任意兩條邊(共價鍵)

可以構(gòu)成2個六元環(huán)。根據(jù)組合知識可知四條邊(共價鍵)任選其中兩條有6組，6X2=12。

因此每個C原子連接12個六元環(huán)。六元環(huán)中C原子采取sp'雜化，為空間六邊形結(jié)構(gòu)，最

多有4個C原子位于同一平面。

［答案］(1)32(2)124

命題點2晶胞中粒子的三維空間判定

4.(2017?全國卷I,節(jié)選)(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦

礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446nm,晶胞中K、I、。分別處于頂角、體心、面心位置，

如圖所示。K與。間的最短距離為nm,與K緊鄰的0個數(shù)為。

(2)在KIOs晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于_______位置，0

處于________位置。

［解析］(1)K與。間的最短距離為乎@=乎*0.446nm2O.315nm；由于K、0分別位

于晶胞的頂角和面心，所以與K緊鄰的0原子為12個。

OI

o?0

OK

(2)根據(jù)KIOs的化學(xué)式及晶胞結(jié)構(gòu)可畫出KIOs的另一種晶胞結(jié)構(gòu)，如右圖，可看出K處

于體心，0處于棱心。

［答案］(1)0.31512(2)體心棱心

5.(2019?濰坊模擬)某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:

⑴其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為［0,

則P原子的坐標(biāo)參數(shù)為

⑵該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有個，這些Sn原子所呈現(xiàn)的構(gòu)型為

(3)若晶體密度為ag?cnT,最近的Cu原子核間距為pm(用含4和a的代數(shù)

式表示)。

(2)4平面正方形

考點3四種晶體的性質(zhì)與判斷

【必備知識?落實】

1.離子晶體的晶格能

(1)定義

氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量,單位kJ?mol-,通常取正值。

⑵影響因素

①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。如CaO二KC1。

②離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。如NaCl^KCL

(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系

晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定,且熔點越高，硬度越大。

2.四種晶體類型比較

類型

分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體

比較

金屬陽離子

構(gòu)成粒子分子或原子原子陰、陽離子

和自由電子

粒子間的分子間作用

共價鍵金屬鍵離子鍵

相互作用力力、氫鍵

有的很大，有的

硬度較小很大較大

很小

有的很高，有的

熔、沸點較低很高較高

很低

大多易溶

難溶于任常見溶

溶解性相似相溶于水等極

何溶劑劑難溶

性溶劑

一般不導(dǎo)晶體不導(dǎo)電,

導(dǎo)電、一般不具有電和熱的良

電，溶于水水溶液或熔

傳熱性導(dǎo)電性導(dǎo)體

后有的導(dǎo)電融態(tài)導(dǎo)電

注意：石墨晶體為混合型晶體，為層狀結(jié)構(gòu)。硬度小、質(zhì)軟，熔點比金剛石高，能導(dǎo)電。

3.晶體類型的兩種判斷

（1）依據(jù)物質(zhì)的分類判斷

①金屬氧化物（K2、Na。等）、強堿（NaOH、KOH等）和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。

②大多數(shù)非金屬單質(zhì)（除金剛石、石墨、晶體硅等）、非金屬氫化物、非金屬氧化物（除

SiOz外）、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物（除有機鹽外）是分子晶體。

③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合物類原子晶體有碳

化硅、二氧化硅等。

④金屬單質(zhì)是金屬晶體。

（2）根據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷

一般來說，低熔、沸點的化合物屬于分子晶體；熔、沸點較高，且在水溶液中或熔融狀

態(tài)下能導(dǎo)電的化合物為離子晶體；熔、沸點很高，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)屬于原子

晶體；能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的晶體為金屬晶體。

【關(guān)鍵能力,培養(yǎng)】

命題點晶體類型的判斷與性質(zhì)比較

1.有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na,Cl四種元素中的一種或幾種組成，對這三

種晶體進行實驗，結(jié)果如表:

水溶液與

熔點/℃硬度水溶性導(dǎo)電性

Ag+反應(yīng)

水溶液或熔融

A811較大易溶白色沉淀

導(dǎo)電

B3500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)

C-114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀

⑴晶《本的化學(xué)式分別為A、B、Co

(2)晶體的類型分別是A、B、Co

［答案］(l)NaClCHC1

(2)離子晶體原子晶體分子晶體

2.(1)冰的熔點遠高于干冰，除因為是極性分子、CO?是非極性分子外，還有一個

重要的原因是__________________________________________________

(2)NaF的熔點(填”或“〈”)［BF］的熔點，其原因是

\--/

(3)CHi、SiH八GeH4的熔、沸點依次(填“增大”或“減小”)，其原因是

(4)SiO=比CO?熔點高的原因是__________________________________________

_____________________________________________________________________O

［答案］(1)%0分子間形成氫鍵

(2)＞兩者均為離子化合物，且陰、陽離子的電荷數(shù)均為1,但后者的離子半徑較大，

離子鍵較弱，因此其熔點較低

(3)增大三種物質(zhì)均為分子晶體，結(jié)構(gòu)與組成相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越

大，熔、沸點越高

(4)Si()2為原子晶體而CO?為分子晶體

3.(2019?精選模擬)(l)Mn與Re屬于同一族，研究發(fā)現(xiàn)，Mn的熔點明顯高于Re的熔

點，原因可能是O

(2)CuS04的熔點為560℃,Cu(N03)2的熔點為115℃,CuSO,熔點更高的原因是

(3)根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)判斷，熔點最高、硬度最大的是(填化學(xué)式)。

離子晶體NaFMgF2A1F3

晶格能/(kJ?mol-1)92329575492

(4)已知金剛石結(jié)構(gòu)中C-C比石墨結(jié)構(gòu)中C-C的鍵長長，則金剛石的熔點石

墨的熔點(填“高于”或“低于”或“等于")，理由是

(5)碳酸鹽的熱分解示意圖如圖所示:

熱分解溫度：CaCO3(填“高于”或“低于")SrCOs,原因是

［答案］(DMn的金屬鍵比Re的金屬鍵強

(2)CuS04和Cu(N03)2均為離子晶體，SO廠所帶電荷比NO「多，故CuSO”晶格能較大，熔點

較高

(3)A1F3

(4)低于鍵長越長，鍵能越小，鍵越不穩(wěn)定，熔點越低

(5)低于r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能，故CaCOs更易分解生成CaO

思維模型?

晶體熔、沸點比較的一般思路

(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律為：原子晶體》離子晶體〉金屬晶體〉分子晶

體。

(2)同種類型晶體，晶體內(nèi)粒子間的作用力越大，熔、沸點越高。

①離子晶體：一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子晶格能越大，

其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2,NaCDCsClo

②原子晶體：原子半徑越小、鍵長越短、鍵能越大，晶體的熔、沸點越高，如熔點：金

剛石〉碳化硅〉晶體硅。

③分子晶體

a.分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常地

高，如H20>H2Te>H2Se>H2So

b.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如

SnH4>GeH4>SiH4>CH4o

c.組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高,

如C0>N2,CH3OH>CH3CH3O

d.同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低，

如CHs—CH=—CH2—CH2—CH3>

CH3

CH3—CH—CH2—CH3>CH3—C—CH3O

CH3CH3

④金屬晶體：一般來說，金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強,

金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na<Mg<Alo

C層級課堂反饋?真題驗收試做真題感悟高考

IKETANGFANKUIZHENTIYANSHOU

1.（1）（2019?全國卷I）一些氧化物的熔點如下表所示:

氧化物L(fēng)i20MgOPASO2

熔點/℃1570280023.8-75.5

解釋表中氧化物之間熔點差異的原因

⑵（2019?全國卷H）一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As

原子的投影位置如圖2所示。

圖1圖2

圖中F一和O?一共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1—x代表，則

該化合物的化學(xué)式表示為;通過測定密度P和晶胞參數(shù)，可以計算該物質(zhì)

的x值，完成它們關(guān)系表達式：/>=g?cm^3o

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐

標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為&，則原子2和3的坐標(biāo)分別為、

（3）（2019?全國卷III）①苯胺（。一NHJ的晶體類型是。苯胺與甲苯

的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點（-5.9℃）、沸點（184.4℃）分別高于甲

苯的熔點（一95.0℃）、沸點（110.6℃）,原因是。

②NH4H2P04中，電負性最高的元素是；P的雜化軌道與。的2P軌道形

成鍵。

③NH此PO&和LiFePO”屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：

焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示：

。磷原子

O氧原子

焦磷酸根離子三磷酸根離子

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為（用〃代表P原子數(shù)）。

[解析]（2）由題圖可知，As、Sm都在晶胞的面上，該晶胞中As的原子個數(shù)=4X1/2

=2,Sm的原子個數(shù)=4X1/2=2,Fe在晶胞的棱上和體心，F(xiàn)e的原子個數(shù)=1+4*1/4=2,

F和0~在晶胞的頂點和上下底面，F(xiàn)和0~的個數(shù)和=2X5+8X[=2,已知F和0”的比

乙O

例依次為X和1—X,所以該物質(zhì)的化學(xué)式為SmFeAsO.,邑。1個晶胞的質(zhì)量=

21281+161-x+19x]8，晶胞的體積=a2cX10-。端，所以晶胞的密度=

/VA

2[281+16l—x+19x]

a2c^X10-3（）

g,cnT'。根據(jù)圖1中原子1的坐標(biāo)為白，可看出原子2的2軸為0,x、y軸均為，,

則原子2的坐標(biāo)為g,0）；原子3的x、y軸均為0,z軸為盤則原子3的坐標(biāo)為0,0,

（3）①苯胺是有機化合物，屬于分子晶體。由于苯胺分子中N原子電負性大、原子半徑

小，易形成分子間氫鍵N—H…N,導(dǎo)致熔、沸點比相對分子質(zhì)量相近的甲苯高。

②元素的非金屬性越強，電負性越高，非金屬性：H<P<N<0,故在N、H、P、。四種

元素中電負性最高的是0。p（r中價層電子對數(shù)為三=4,采取sd雜化方式，雜化軌道與

配位原子只能形成。鍵，故與。原子的2P軌道形成。鍵。

③由題給焦磷酸根離子、三磷酸根離子的結(jié)構(gòu)式可看出，多磷酸鹽中存在P07結(jié)構(gòu)單元,

〃個P0『結(jié)構(gòu)單元共用5—1）個0原子，則0原子總數(shù)為4〃一（〃―1）=3〃+1,離子所帶電

荷數(shù)為〃+2,故通式為（P四故.一。

[答案]（l）Li20、MgO為離子晶體，P。、S0,為分子晶體。晶格能MgOALizO,分子間力

（分子量）P4（）6>S02

2[281+161—x+19x]

(2)SmFeAsOi-xFx

acAJXIO-30

q11

-ooo

22-2-

(3)①分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵②0sp3。③

2.(2018?全國卷I)⑴LizO是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計

算得到。

2Li+(g)+0%)-—29085m叫10(晶體)

11040kJ-mol-11703kJ-moL

2Li(g)0(

318kJ,mol-1249kJ,mol-1

圖(a)

可知，Li原子的第一電離能為kJ?mol-1,0=0鍵鍵能為kJ,mol

，Li20晶格能為kJ?moL。

(2)Li?0具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為