题目内容

13．1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献．
（一）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
晶体NaClKClCaO
晶格能/（kJ•mol-1）7867153401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl
（二）科学家通过X射线推测胆矾中微粒间的作用力，胆矾的结构示意图1可简单表示如下：
（1）胆矾晶体中含有ABC（填字母代号）
A．配位键    B．离子键    C．极性共价键
D．金属键    E．氢  键    F．非极性共价键
（2）Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物，已知[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为平面正方形．
（3）图2金属铜采用下列C（填字母代号）堆积方式．
（4）图3是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，该晶体的密度为a g/cm3，设阿伏伽德罗常数的值为NA，则该晶胞的体积为$\frac{320}{aN{\;}_{A}}$cm3

分析 （一）影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少，晶格能越大熔点越高；
（二）（1）根据胆矾晶体的结构图可知，在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，氢氧之间是极性共价键，硫酸根和铜离子之间为离子键，水分子与水分子之间有氢键；
（2）根据[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物判断；
（3）铜是立方最密堆积，据此判断；
（4）根据V=$\frac{m}{ρ}$计算出体积．

解答 解：（一）离子半径Mg2+＜Na+＜O2-＜Ca2+＜Cl-；离子电荷数Na+=Cl-＜O2-=Mg2+=Ca2+，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，则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，
故答案为：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；
（二）（1）根据胆矾晶体的结构图可知，在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，氢氧之间是极性共价键，硫酸根和铜离子之间为离子键，水分子与水分子之间有氢键，
故选ABC；
（2）根据[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，说明为平面结构即平面正方形，故答案为：平面正方形；
（3）铜是立方最密堆积即面心立方堆积，A为体心立方，B为简单立方，C为面心立方，D为六方堆积，故选C；
（4）根据均摊法可知，在每个晶胞中含有铜原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，氧原子数为4，根据V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{4×（16+64）}{N{\;}_{A}}}{a}$cm3=$\frac{320}{aN{\;}_{A}}$cm3，故答案为：$\frac{320}{aN{\;}_{A}}$．

点评 本题考查的内容较杂，涉及到离子晶体的晶格能、金属晶体结构、配合物的结构及晶胞的计算等知识，有一定的综合性，中等难度．

练习册系列答案
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18．中学化学常见物质A在一定条件下发生如下反应：A+B→E+F+H2O（未配平）
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