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某离子晶体晶胞结构如图1所示:X位于立方体的顶点,Y位于立方体中心.试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着
 
个X,每个X同时吸引着
 
个Y,该晶体的化学式为
 
.

(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有
 
个.
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为
 
.
(4)设该晶体的摩尔质量为M g?mol-1,晶体的密度为ρ g?cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为
 
 cm.
(5)图2的图象是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断NaCl晶体结构的图象是
 
.
考点:晶胞的计算
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)晶体中每个Y同时吸引着4个X,每个X同时吸引着8个Y,利用均摊法确定化学式;
(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X个数=3×8×
1
2
;
(3)该晶胞中四个X和一个Y原子形成正四面体结构;
(4)设晶体中两个距离最近的X中心间的距离为acm,则晶胞的棱长=
2
2
acm
,体积=
2
a
4
cm3
,根据ρ=
m
V
计算;
(5)NaCl属于立方晶体,每个钠离子周围有6个氯离子、每个氯离子周围有6个钠离子.
解答: 解:(1)根据图象知,晶体中每个Y同时吸引着4个X,每个X同时吸引着8个Y,该晶胞中X原子个数=4×
1
8
=
1
2
,Y原子个数=1,所以X和Y原子个数之比为1:2,其化学式为XY2或Y2X,故答案为:4;8;XY2或Y2X;
(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X个数=3×8×
1
2
=12,故答案为:12;
(3)该晶胞中四个X和一个Y原子形成正四面体结构,所以其键角是109°28′,故答案为:109°28′;
(4)设晶体中两个距离最近的X中心间的距离为acm,则晶胞的棱长=
2
2
acm
,体积═
2
a3
4
cm3,ρ=
m
V
=
M
NA
2
a3
4
=ρ
,所以a=
2
3
M
2ρNA
,故答案为:
2
3
M
2ρNA
;
(5)NaCl属于立方晶体,每个钠离子周围有6个氯离子、每个氯离子周围有6个钠离子,根据配位数知②④正确,故答案为:②④.
点评:本题考查了晶胞的计算,会利用均摊法计算晶胞中微粒个数是解本题关键,再结合基本公式解答,难点是晶胞中密度、配位数的计算,同时考查学生空间想象能力和数学运算能力,难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
 
.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为
 
mol/(L?min);第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡
 
(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL某NaCl溶液,正极反应式为
 
.在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为
 
mol.
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3
 
0(填“>”、“<”或“=”).
(3)脱硫.燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵.硫酸铵水溶液呈酸性的原因是
 
(用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)
 
c(NH3?H2O).(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系.
(1)第一电离能:Na
 
Mg,Mg
 
Ca;
(2)电负性:O
 
F,F
 
Cl;
(3)能量高低:ns
 
(n+1)s,ns
 
np;
(4)主族序数
 
价电子数
 
元素最高正化合价数.

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科目:高中化学 来源: 题型:

比较1mol氮气和1mol一氧化碳的下列物理量:
①分子的物质的量
②原子的物质的量
③质量
④电子数
⑤质子数,其中相同的是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

根据下列5种主族元素的电离能数据(单位:kJ.mol-1)回答9和10题
元素符号 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
V 420 3100 4400 5900

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科目:高中化学 来源: 题型:

有下列八种晶体:A.水晶  B.冰醋酸  C.氧化镁  D.白磷  E.晶体氩  F.氯化铵  G.过氧化钾  H.金刚石
(1)属于原子晶体的化合物是
 
(填序号),直接由原子构成的晶体是
 
.直接由原子构成的分子晶体是
 
.
(2)由分子构成的晶体是
 
.含有共价键的离子晶体是
 
.属于分子晶体的单质是
 
.
(3)受热熔化化学键不发生变化的是
 
,需克服共价键的是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)2.2g CO2含氧元素的质量为
 
g;该气体在标准状况下的体积为
 
L.
(2)实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞,是因为(用离子方程式表示):
 
.
(3)写出制取漂白液的离子反应方程式
 
.
(4)50mL 18mol/L的硫酸溶液与足量的铜片加热,实际被还原的硫酸的物质的量小于0.45mol,这是因为
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构,这一原理称为“等电子原理”.根据等电子原理,下列各组粒子结构不相似的是(  )
A、BCl3和PH3
B、NH4+和CH4
C、NO3-和CO32-
D、CO2和N2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列反应中HNO3既表现出酸性又表现出强氧化性的是(  )
A、稀硝酸与Fe2O3反应
B、稀硝酸与NaOH溶液反应
C、浓硝酸与灼热的碳反应
D、浓硝酸与铜反应

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