内容发布更新时间 : 2024/7/1 21:39:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

跟踪检测（十七） 晶体结构与性质

1．(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了__________的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了__________的作用力；碘的升华，粒子间克服了__________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是______________________。

(2)下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为__________________(填序号)。

(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有____________，由非极性键形成的非极性分子有____________，能形成分子晶体的物质是__________，含有氢键的晶体的化学式是____________，属于离子晶体的是____________，属于共价晶体的是____________，五种物质的熔点由高到低的顺序是____________________________。

(4)A、B、C、D为四种晶体，性质如下： a．固态时能导电，能溶于盐酸 b．能溶于CS2，不溶于水

c．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 d．固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃

试推断它们的晶体类型：A.____________；B.__________；C.____________；D.____________。

(5)图中A～D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：

A．______________；B.______________；C._____________；D.______________。 解析：(1)氯酸钾是离子晶体，熔化时破坏离子键；二氧化硅是共价晶体，熔化时破坏共价键；碘是分子晶体，升华时粒子间克服分子间作用力；熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，所以熔点大小顺序为SiO2>KClO3>I2。(2)根据晶体类型分析，熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，Si和金刚石都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，CO2和CS2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，所以熔点从低到高的顺序为①⑤③②④⑥。

答案：(1)离子键 共价键 分子间 SiO2>KClO3>I2 (2)①⑤③②④⑥

(3)CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 (4)金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体

(5)氯化铯 氯化钠 二氧化硅 金刚石

2．O2、O3、N2、N4是氧和氮元素的几种单质。回答下列问题：

(1)O原子中价电子占据的轨道数目为______________________________。

(2)第一电离能I1：N__________O(填“>”或“<”)，第二电离能I2：O大于N的原因是________________________________________________________________________。

(3)O3的空间构型为________________；是____________(填“极性”或“非极性”)分子；分子中存在的大π键，可用符号Πnm表示，其中m表示形成的大π键的原子数，n表示形成的大π键的电子数，则O3中大π键应表示为________________________________。

(4)N元素的简单气态氢化物NH3在H2O中溶解度很大，其原因之一是NH3和H2O可以形成分子间氢键，则在氨水中氢键可以表示为H3N…H—N、__________________(任写两种即可)。

(5)已知：表格中键能和键长数目。

化学键 N—N N==N NN 键长/pm 145 125 110 键能/(kJ·mol1) －193 418 946 N2和N4都是N元素的单质，其中N4是正四面体构型，N原子占据四面体的四个顶点，从键参数角度分析N4分子稳定性远小于N2原因是____________________________。

(6)Na2O的晶胞结构如图所示，X表示O2，Y表示Na，则O2的配位数为

－

＋

－

______________，该晶胞的原子空间利用率为__________________；[已知该晶胞的棱长为a pm，r(Na)＝x pm，r(O2)＝y pm]。

＋

－

解析：(1)O原子的价电子排布式为2s22p4，其价电子占据4个原子轨道。(2)同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p能级处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能I1：N>O；O失去一个电子后O＋的2p处于半充满状态，更加稳定，再失去一个电子消耗能量更高，所以第二电离能I2：O>N。(3)O3看成一个O原子是中心原子，其他两个O原1子为配原子的三原子分子，价电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3，有一个孤电子对，属于sp2

2杂化，空间构型为V形；因为V形空间构型正负电荷重心不重合，所以是极性分子；O原

子的轨道表示式为

，O3中心氧原子采取sp2杂化，其中两个单电子轨道与

另外两个原子形成两个σ键，第三个轨道有一对孤电子对，与另两个氧原子的各1个电子形成三中心四电子大π键，可用符号Π43表示。(4)因为O、N原子有比较强的吸电子能力，所以NH3和H2O既会吸引同种分子的H，又会吸引对方分子的H，从而形成氢键，所以在氨水中存在4种分子间氢键，可以表示为H3N…H—N、H3N…H—O、H2O…H—N、H2O…H—O。(5)因为N4是正面体构型，N原子占据四面体的四个顶点，所以N4中只存在N—N，而N2中只存在于

，由表中数据可知，N—N键长大于

键长，N—N键能小

键能，且二者键能差距较大，所以N4分子稳定性远小于N2。(6)分析Na2O的晶胞

结构图可得，处于面心上的O2－被2个晶胞共用，以图中上面的面心O2－为例，在其上方还有一个同样的晶胞与其紧邻，所以每个O2－周围有8个Na＋与之距离最近，则O2－的配11

位数为8；Na2O晶胞中Na＋数为8，O2－数为8×＋6×＝4，根据r(Na＋)＝x pm、r(O2－)

8244＝y pm及球体的体积公式可得这12个原子总体积V1＝8××πx3＋4××πy3，根据该晶胞的

33棱长为a pm，则晶胞体积V2＝a3，所以该晶胞的原子空间利用率为44

8××πx3＋4××πy332πx3＋16πy333

×100%＝×100%。

a33a3答案：(1)4 (2)> 失去一个电子后O的2p处于半充满状态，更加稳定，再失去一个电子消耗能量更高

(3)V形 极性 Π43

(4)H3N…H—O、H2O…H—N、H2O…H—O(任写两种)

(5)N4中N—N键键能小于N2中的NN键键能，键长大于NN键键长 32πx3＋16πy3(6)8 ×100%

3a33．(2019·武汉模拟)砷(As)是第ⅤA族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：

(1)基态砷原子的电子排布式为______________________，第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有___________(填元素符号)。

(2)氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键的原因是__________________。 (3)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°，AsH3分子键角较小的原因是__________________________________________________________。

(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是________________，砷原子杂

＋

V1×100%＝V2