第17讲晶体的结构分析和计算（原卷版）

第17讲晶体的结构分析和计算1．(1)CaTiO3的晶胞如图1所示，其组成元素的电负性大小顺序是________________；金属离子与氧离子间的作用力为________，Ca2＋的配位数是________。图1图2(2)图2所示银的晶胞中有________个银原子。(3)磷青铜的晶胞结构如图3所示，该晶体中铜、锡、磷三种原子的数目之比为________。如图4为Fe与N所形成的一种化合物的基本结构单元，该化合物的化学式为________。图3图42．理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。(1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_________________________________________________________________。(2)图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb＝________________。(3)设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为______________g·cm－3(列出算式)。abc3．NiO晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6，则晶胞的俯视图可能是________(填字母)。若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度是________g·cm－3。ABCD4．(1)溴苯和硅在催化剂铜的存在下加热，可以生成C6H5SiBr3和H5C6－C6H5，基态铜原子的价层电子排布式为________，形成硅化物中硅的杂化类型为________。已知硅的氢化物SiH4中Si显正电性，在上述反应中所有非金属元素的电负性由大到小的顺序为________。(2)硅是亲氧元素，在自然界以氧化物和含氧酸盐形式存在，硅和碳同主族但SiO2比CO2熔点高的原因是____________________，SiOeq\o\al(2－,3)的空间结构为________。(3)硅在不同条件下的晶体结构不同图1①常温时为金刚石型结构如图1，该结构中硅原子与Si—Si键的数量比为________，下图中为晶胞(图1)对角面的投影图(以表示硅原子)的是________(填选项)。ABCD②当条件变为12Gpa时，硅晶体为四方晶系，晶胞如图2，晶胞参数a＝183pm，c＝900pm，晶胞的密度为________g/cm3。(阿伏加德罗常数的值为6.02×1023写出计算式)图25．磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。(1)磷原子核外电子排布式为_____________________________________。(2)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(—OH)中氧原子的杂化方式为________，POeq\o\al(3－,4)的空间结构为________，该化合物中所含元素电负性最大的是________。(3)磷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：(0,0,0)；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))……P：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))；eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(3,4)，\f(1,4)))……①请在图中画出磷化硼晶胞的俯视图。②与每个磷原子紧邻的硼原子有________个，与每个硼原子紧邻的硼原子有________个。(4)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y)，某磷钇矿的结构如图所示。该磷钇矿的化学式为________，与POeq\o\al(3－,4)互为等电子体的阴离子有________(写出一种离子符号)。已知晶胞参数a＝0.69nm，c＝0.60nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磷钇矿的密度为________g·cm－3(列出计算式)。6．我国科学家合成无铅钙钛矿单晶CsMnCl3(H2O)2，在防伪或信息加密等方面具有潜在应用。CsMnCl3(H2O)2溶剂致变色效应原理如图所示。物质变化：eq\a\vs4\al(CsMnCl3H2O2)eq\o(→,\s\up9(DMAC))Cs3MnCl5eq\o(→,\s\up9(DMAC挥发))eq\a\vs4\al(Cs2MnCl4H2O2)eq\a\vs4\al(含锰配离子：[MnCl4H2O2]2－)[MnCl4]2－[MnCl4(H2O)2]2－(1)基态Mn2＋的价层电子轨道表达式为____________________________。(2)CsMnCl3(H2O)2中，主族元素的电负性从大到小的顺序为________。(3)变色过程，锰离子的配位数________(填“有”或“没有”)发生变化。(4)从结构角度分析DMAC[结构简式为(CH3)2NCOCH3]能使含锰配离子发生变化的原因：____________________________________________________。