Question

【题目】I、如图所示，高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元），则下列说法中正确的是______________。

A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K+和4个O

B．晶体中每个K+周围有8个O，每个O周围有8个K+

C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个

D．晶体中，0价氧与-2价氧的数目比为3∶1

II、有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这3种晶体进行实验，结果如表所示：

项目	熔点/℃	硬度	水溶性	导电性	水溶液与Ag+反应
A	811	较大	易溶	水溶液（或熔融）导电	白色沉淀
B	3500	很大	不溶	不导电	不反应
C	-114.2	很小	易溶	液态不导电	白色沉淀

（1）晶体A的化学式为____________________。

（2）晶体B的晶体类型为____________________。

（3）晶体C中粒子间的作用力为____________________。

III、砷化镓是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池等。

（1）砷化镓的晶胞结构如下图所示，则砷化镓的化学式为____。

（2）基态As原子的核外电子排布式为_________。

（3）第一电离能：Ga____As（填“>”或“<”）。

（4）GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是_________。

Answer 1

【答案】AD NaCl 原子晶体 分子间作用力 GaAs 1s22s22p63s23p63d104s24p3或 [Ar]3d104s24p3 < GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体

【解析】

I.A.根据平摊法，计算晶胞中K+与O2-个数；

B.由晶胞图可知，晶体中每个K+周围有6个O2-，每个O2-周围有6个K+；

C.由晶胞图可知，晶体中与每个K+距离最近的K+有12个；

D.结合晶胞中K+与O2-个数，根据电荷守恒判断；

II.根据A的水溶液与Ag+反应有白色沉淀，说明A的水溶液中有Cl-，再根据其可以导电得A为NaCl或HCl，又因为其硬度较大，所以判断其为NaCl；由于B的熔点很高、硬度很大、不导电、不溶于水，可判断其应该为原子晶体，所以B为金刚石；C的熔点为负、硬度很小，判断其为气体，易溶于水，水溶液与Ag+反应有白色沉淀，所以C为HCl，结合对应物质的组成和性质判断晶体的类型；

III. (1)由晶胞结构图可知，Ga位于体内，As位于顶点与面心，结合均摊法计算；

(2)As的原子序数为33；

(3)金属性越强，第一电离能越小；

(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，熔点不同与晶体类型有关。

I. A.由晶胞图可知，K+的个数为8×+6×=4，O2-的个数为12×+1=4，所以物质化学式为KO2，A正确；

B.由晶胞图可知，晶体中每个K+周围有6个O2-，每个O2-周围有6个K+，故B错误；

C.由晶胞图可知，晶体中与每个K+距离最近的K+有12个，故C错误；

D.晶胞中K+与O2-个数分别为4、4，所以晶胞中共有8个氧原子，根据电荷守恒-2价O原子数目为2，所以0价氧原子数目为8-2=6，所以晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3：1，D正确；

故合理选项是AD。

II.根据上述分析可知A为NaCl；B为金刚石；C为HCl。

(1)晶体A的化学式为NaCl；

(2)晶体B是金刚石，由于其熔点很高、硬度很大、不导电、不溶于水，故B为原子晶体；

(3)C是HCl，在固体时是由HCl分子构成的分子晶体，HCl分子之间存在分子间作用力；

III.(1)由晶胞结构图可知，Ga位于体内，个数为4，而As位于顶点与面心，个数为8×+6×=4，则砷化镓的化学式为GaAs；

(2)As的原子序数为33，基态As原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；

(3)金属性越强，第一电离能越小，则第一电离能：Ga＜As；

(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是GaF3为离子晶体，离子间通过离子键结合，而GaCl3为分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，离子键是比分子间作用力强的作用力，因此断裂离子键消耗的能量比分子间作用力大，因此GaF3熔沸点比GaCl3高。