Question

8．人类对于晶体结构的持续探究揭开了晶体内部的奥秘，并合成了许许多多的新物质、新材料．回答下列问题：

（1）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为4，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为4：3．

（2）TiO₂的天然晶体中，最稳定的一种晶体结构如图1，白球表示：氧原子．
（3）NaCl、CO₂、SiO₂三种晶体熔点由低到高的顺序是CO₂＜NaCl＜SiO₂．
（4）第三周期八种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图2所示，其中序号1和8分别代表的是Ar和Si．
（5）已知：Cr³⁺可形成配位数为6的配合物．组成为CrCl₃•6H₂O的配合物有3种，分别呈紫色、蓝绿色、绿色，为确定这3种配合物的成键情况，分别取等质量的紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液，分别向其中滴入过量的AgNO₃溶液，均产生白色沉淀且质量比为3：2：1．则绿色配合物的化学式为B（选填代号）．
A．[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O             B．[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O
C．[Cr（H₂O）₆]Cl₃                   D．[CrCl₃（H₂O）₃]•3H₂O
（6）根据下表所示键能，写出金刚石（结构如图1）完全燃烧时的热化学方程式2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1

共价键	C-C	O=O	C=O
键能/kJ•mol-1	a	b	c

Answer 1

分析 （1）利用均摊法计算γ晶体晶胞中所含有的铁原子数；先判断δ、α两种晶胞中铁原子的配位数，再计算其比值；
（2）根据均摊法计算出验原子数目；
（3）熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；
（4）第三周期八种元素的单质中只有Si为原子晶体，熔点最大，熔沸点：原子晶体＞金属晶体＞分子晶体，分子晶体有氩气、氯气、硫、磷，氯气相对分子质量高于氩气，其熔点仅高于氩气；
（5）根据配合物中外界能电离，内界不能电离，以及1个配合物中最多能电离出3个氯离子来解答；
（6）金刚石燃烧的方程式为：C+O₂=CO₂，根据化学键的断裂和形成的数目进行计算反应热，然后写出热化学方程式；

解答 解：（1）该晶胞中顶点上含有的原子数=8×$\frac{1}{8}$=1，面心上含有的原子数=6×$\frac{1}{2}$=3，所以一个晶胞中含有4个原子；δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4：3．
故答案为：4；4：3；
（2）黑球的数目=8×$\frac{1}{8}$+1=2，白球数目=4×$\frac{1}{2}$=4，黑白球比例为1：2，故白球是氧；
故答案为：氧；
（3）NaCl属于离子晶体，CO₂属于分子晶体，SiO₂属于原子晶体，则熔点：CO₂＜NaCl＜SiO₂；
故答案为：CO₂＜NaCl＜SiO₂；
（4）第三周期八种元素的单质中只有Si为原子晶体，熔点最大，熔沸点：原子晶体＞金属晶体＞分子晶体，分子晶体有氩气、氯气、硫、磷，氯气相对分子质量高于氩气，其熔点仅高于氩气，所以序号1和8分别代表的是Ar、Si；
故答案为：Ar；Si；
（5）分别取等质量的紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液，分别向其中滴入过量的AgNO₃溶液，均产生白色沉淀且质量比为3：2：1，说明外界中的氯离子个数之比为：3：2：1，1个配合物中最多能电离出3个氯离子，所以绿色配合物中外界中的氯离子个数是1个，则内界有2个氯离子、4个水分子，化学式为[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O；
故选B．
（6）金刚石燃烧的方程式为C+O₂=CO₂，因为在金刚石结构中平均1mol碳形成2mol碳碳单键，所以1mol金刚石完全燃烧需拆开2mol C-C、1mol O=O，形成2molC=O，所以反应热△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1，热化学方程式为：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1；
故答案为：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1；

点评 本题考查晶胞的计算、晶体类型与性质，配合物的结构与性质，反应热的计算等，特别是注意分析金刚石的结构，正确判断共价键的数目是计算难点，学习中要准确把握．