考點:晶胞的計算,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況
專題:化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)在金剛石晶體中C原子周圍有4個σ鍵,所以C的雜化方式為:SP
3,根據(jù)均攤法算得晶胞中碳原子數(shù)目為:
8×+6×+4=8,據(jù)此答題;
(2)在白磷分子(P
4)中,P原子在由4個P原子構(gòu)成的正四面體上,以P-P單鍵作用,所以鍵角為60°,分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體,每1mol白磷分子含6mol P-P共價鍵,若將1分子白磷中所有P-P鍵打開并各插入一個氧原子(即1分子中可插入6個O原子)所得氧化物的分子式為P
4O
6,由于每個P原子形成三個共價鍵,所以每個P原子還有一對孤對電子,若每個P原子的孤對電子再與氧原子配位,就還可再結(jié)合4個O原子,所以可得到磷的另一種氧化物P
4O
10,據(jù)此答題;
(3)因為SiO
2晶體是由Si原子和O原子通過共價鍵相互作用而構(gòu)成的,所以是原子晶體,Si原子最外層有四個電子,可以形成四個Si-O鍵,所以每1mol SiO
2晶體含 4mol Si-O共價鍵,據(jù)此答題;
(4)由CaC
2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖可以看出在每個Ca
2+周圍距離最近的C
22-在同一層上的四個,所以Ca
2+的配位數(shù)是4,因為C
22-與O
22+互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,故O
22+的電子式與C
22-的電子式相似,含有2個π鍵,所以O(shè)
22+的電子式為
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,在1個O
22+含有2個π鍵,故1 mol O
22+中,含有2N
A個 π鍵,據(jù)此答題;
(5)根據(jù)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元圖可知,基本結(jié)構(gòu)單元中含有20個正三角形,每個頂角各有一個原子,每個頂點被5個正三角形共用,所以基本結(jié)構(gòu)單元中含有硼原子個數(shù)為
=12,每個B-B鍵被兩個三角形共用,所以B-B鍵(即基本結(jié)構(gòu)單元的棱邊數(shù))為:
=30;據(jù)此答題;
(6)根據(jù)NaCl的質(zhì)量和體積求得密度,再由密度和晶胞的體積計算出一個NaCl晶胞的質(zhì)量,根據(jù)1molNaCl的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系計算阿伏加德羅常數(shù).
解答:
解:(1)在金剛石晶體中C原子周圍有4個σ鍵,所以C的雜化方式為sp
3,根據(jù)均攤法算得晶胞中碳原子數(shù)目為:
8×+6×+4=8,故答案為:sp
3;8;
(2)在白磷分子(P
4)中,P原子在由4個P原子構(gòu)成的正四面體上,以P-P單鍵作用,所以鍵角為60°,分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體,每1mol白磷分子含6mol P-P共價鍵,若將1分子白磷中所有P-P鍵打開并各插入一個氧原子(即1分子中可插入6個O原子)所得氧化物的分子式為P
4O
6,由于每個P原子形成三個共價鍵,所以每個P原子還有一對孤對電子,若每個P原子的孤對電子再與氧原子配位,就還可再結(jié)合4個O原子,所以可得到磷的另一種氧化物P
4O
10,
故答案為:60°;正四面體;6;P
4O
6;P
4O
10;
(3)因為SiO
2晶體是由Si原子和O原子通過共價鍵相互作用而構(gòu)成的,所以是原子晶體,Si原子最外層有四個電子,可以形成四個Si-O鍵,所以每1mol SiO
2晶體含 4mol Si-O共價鍵,故答案為:原子;4;
(4)由CaC
2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖可以看出在每個Ca
2+周圍距離最近的C
22-在同一層上的四個,所以Ca
2+的配位數(shù)是4,因為C
22-與O
22+互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,故O
22+的電子式與C
22-的電子式相似,含有2個π鍵,所以O(shè)
22+的電子式為

,在1個O
22+含有2個π鍵,故1 mol O
22+中,含有2N
A個 π鍵,
故答案為:4;

;2N
A個;
(5)根據(jù)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元圖可知,基本結(jié)構(gòu)單元中含有20個正三角形,每個頂角各有一個原子,每個頂點被5個正三角形共用,所以基本結(jié)構(gòu)單元中含有硼原子個數(shù)為
=12,每個B-B鍵被兩個三角形共用,所以B-B鍵(即基本結(jié)構(gòu)單元的棱邊數(shù))為:
=30,
故答案為:12;30;
(6)根據(jù)NaCl的質(zhì)量和體積求得NaCl的密度為
g/cm
3,NaCl晶胞的體積為(2a)
3cm
3,
則NaCl晶胞的質(zhì)量為:
g/cm
3×(2a)
3cm
3=
×(2a)
3g,一個NaCl晶胞含4個“NaCl”,
而每個“NaCl”的質(zhì)量為
,根據(jù)
×(2a)
3=4×
,得N
A=
=
,
故答案為:
.
點評:本題主要考查了晶胞的計算、簡單離子分子的構(gòu)型、晶體的結(jié)構(gòu)等知識,中等難度,解題關(guān)鍵要熟練掌握基礎(chǔ)知識的靈活運用.