7.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在,而一种晶体又可视作若干相同的基本结构单元构成,这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为( )
A.Ca4TiO3 B.Ca4TiO6 C.CaTiO3 D.Ca8TiO12
8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正确的是( )
A 单晶一般都有各向异性 B 晶体有固定的熔点
C 所有晶体都有一定的规整外形 D 多晶一般不表现各向异性
9.晶体中最小的重复单元——晶胞,①凡处于立方体顶点的微粒,同时为 个晶胞共有;②凡处于立方体棱上的微粒,同时为 个晶胞共有;③凡处于立方体面上的微粒,同时为 个晶胞共有;④凡处于立方体体心的微粒,同时为 个晶胞共有。
10.现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞:(甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心),可推知:甲晶体中x与y的个数比是__________,乙中a与b的个数比是_______,丙晶胞中有_______个c离子,有____________个d离子。
11.右图是超导化合物----钙钛矿晶体的晶胞结构。请回答:
(1)该化合物的化学式为 。
(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。
12.右图是石英晶体平面示意图,它实际上是立体的网状结构,其中硅、氧原子数之比为 。
原硅酸根离子SiO4的结构可表示为
6-4-
二聚硅酸根离子Si2O7中,只有硅氧键,它的结构可表示为
。
13.在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个 在晶体中截取一个最小的正方形;使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心,则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。
+
-
14.如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na与Cl所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。
+
(2)确定晶体的晶胞,分析其构成。
+
(3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na共有多少个?
[拓展提高]
1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下
考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数+面数-棱边数=2
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题:
15.固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:
_________________________________________________________.
16.试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由:
________________________________________________________。
17.通过计算,确定C60分子所含单键数。C60分子所含单键数为 。
18. C70分子也已经制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑面推知。通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。
参考答案
1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.8、4、2、1
10.解析:x:y=4:3 a:b=1:1 4个c 4个d 处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有,位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有,位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有,位于立方体面的微粒为两个立方体共有,所以x:y=l:6×1/8=4:3;a:b=1:8×1/8=1:1;丙晶胞中c离子为12×1/4+1=4(个);d离子为8×1/8+6×1/2=4(个)
11.解析:这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8,所以,它单独占有的钛原子个数为8×1/8=1个;它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4,所以,它单独占有的氧原子个数为12×1/4=3个;它全部拥有体内的那一个钙原子,所以,该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为:1、3、1.钛位于立方体的顶点上,与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的,与它共棱的离子都是二个,所以,共6个。
答案:(1)该化合物的化学式为CaTiO3 (2) 6个
6-OOOOSiOSiOO 12.1∶2 13.12个 4个
14. (1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞
(2)在晶胞中Na与Cl个数比为1:1. +-
(3)12个
15. 金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高.
16. 可能 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60
17.依题意,C60分子形成的化学键数为:1/2(3*60)=90
也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90
C60分子中单键为:90-30=60
18.设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组:
解得:五边形数x=12,六边形数y=25
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