题目内容
【题目】I.下列对晶体结构和性质的认识错误的是______
A.“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”变化中,被破坏的粒子间的作用力依次是:氢键、氢键、极性键
B.晶体CO2和H2O中,微利间相互作用完全相同,晶体类型也相同
C.SiO2晶体最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
D.金刚石和石墨的熔点都较高,是因为二者都为原子晶体
II.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物,火法炼铜时发生反应:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。
(1)Fe在周期表中的位置为______________________;Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是_________________________。
(2)CuFeS2中Cu元素有________个未成对电子,Cu2S中Cu元素基态时电子排布式为__________。
(3)SO2分子的立体构型为_____________,SO2可氧化生成SO3,SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__________________。
(4)已知FeO、FeS熔点分别为1369℃、1193℃,解释熔点FeO高于FeS 的原因_________。
(5)Cu的晶胞如图所示,晶体密度为ρ g·cm-3。晶胞中等距最近的Cu原子有_____个,晶胞的边长为___________(用含ρ和NA的式子表示)。
【答案】BD 第4周期第VIII族 O>S>Fe 1 [Ar]3d10 V形 sp3 FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS 12 cm
【解析】
I.A. 雪花→水→水蒸气的过程为物理变化,被破坏的是分子间作用力,主要是氢键,水蒸气→氧气和氢气是化学变化,被破坏的是化学键,为极性键;
B.根据构成晶体的微粒以及原子间的作用力分析;
C.根据二氧化硅的晶体结构分析;
D.石墨属于混合晶体。
II.(1)Fe在周期表中的位置为第4周期第Ⅷ族;Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是O>S>Fe。
(2)CuFeS2中Cu为+2价,基态价电子排布式为3d9;Cu2S中Cu元素为+1价,基态电子排布式为【Ar】3d10。
(3)S原子的孤电子对数为=1,价电子对数为1+2=3,因此SO2分子的立体构型为V形;根据结构图,固态SO3中S原子形成4根共价键,所以S原子的杂化轨道类型是sp3。
(4)FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大。
(5)铜采用的是面心立方晶胞,等距最近的铜原子为12个; 根据V=先计算出晶胞体积,再根据体积计算晶胞的边长。
I.A.固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是氢键被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏,水蒸气→氧气和氢气是化学变化,破坏的是极性共价键,则被破坏的粒子间的作用力依次是:氢键、氢键、极性键,所以A选项是正确的;
B. 晶体CO2和H2O中,都存在极性键,都是由分子构成的分子晶体,但水分子间存在氢键,二氧化碳分子间不存在氢键,故B错误;
C.二氧化硅结构跟金刚石结构相似,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子,则Si、O原子形成的最小环上O原子、Si原子的数目都是6,所以C选项是正确的;
D.金刚石和石墨的熔点都较高,金刚石为原子晶体,石墨为混合晶体,故D错误。
答案选BD。
II.(1)Fe在周期表中的位置为第4周期第Ⅷ族;非金属性越强第一电离能越大,Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是O>S>Fe。
故答案为:第4周期第VIII族;O>S>Fe;
(2)CuFeS2中Cu为+2价,基态价电子排布式为3d9,因此还有1个未成对电子。Cu2S中Cu元素为+1价,基态电子排布式为【Ar】3d10。
故答案为:1;【Ar】3d10;
(3)S原子的孤电子对数为=1,价电子对数为1+2=3,因此SO2分子的立体构型为V形;根据结构图,固态SO3中S原子形成4根共价键,所以S原子的杂化轨道类型是sp3。
故答案为:V形;sp3;
(4)FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS。
故答案为:FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS;
(5)铜采用的是面心立方晶胞,等距最近的铜原子为12个;1 mol晶胞所占有的体积为V==cm3=cm3,而每个晶胞的体积为V0==cm3,则晶胞的边长为a==cm。
故答案为:12;cm