题目内容

【题目】下图为CaF2、H3BO3(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题:

(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为________,图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为________。

(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是________,H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为________。

(3)三种晶体中熔点最低的是________,其晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为________________________________________________________________。

(4)结合CaF2晶体的晶胞示意图,已知,两个距离最近的Ca2+核间距离为a×10-8 cm,计算CaF2晶体的密度为________g·cm-3。

【答案】8 12 O 1∶6 H3BO3 分子间作用力和氢键 183.2/a3

【解析】

(1)CaF2晶体中Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,Ca2+和F-个数比为1:2,铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3,同层的4、5、6、7、8、9,下层的10、11、12,共12个;故答案为:8;12。

(2)中B原子最外层三个电子形成三条共价键,最外层共6个电子,H原子达到2电子稳定结构,只有氧原子形成两条键达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体,相互之间通过氢键相连,每个B原子形成三条B—O极性键,每个O原子形成一条O—H极性价键,共6条极性键;故答案为:O;1∶6。

(3)H3BO3晶体是分子晶体,熔点最低,受热熔化时克服了分子间作用力和氢键;故答案为:H3BO3;分子间作用力和氢键。

(4)一个晶胞中实际拥有的离子数:阳离子数为8×1/8+6×1/2=4,而阴离子为8个,从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2+,晶胞内部的离子为F-,1个晶胞实际拥有4个“CaF2”,则CaF2晶体的密度为4×78 g·mol-1÷[(a×10-8cm)3×6.02×1023mol-1]=183.2/a3g·cm-3,故答案为:183.2/a3。

练习册系列答案
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【题目】某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:

(1)①装置A中发生反应的离子方程式是_____________________。

②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出_______________________。

(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:

实验操作

实验现象

结论

打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。

D装置中:溶液变红

E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,下层CCl4层无明显变化。

Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:

________________________

(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。

D装置中:红色慢慢褪去。

E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。

为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:

ⅰ.Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3 是一个可逆反应。

ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2 > (SCN)2 。

ⅲ.Cl2和Br2反应生成BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。

ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。

①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________________________________,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加______________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。

②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:

用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释产生白色沉淀原因__________________、_______________________

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