届高考化学总复习物质结构与性质跟踪检测四十二晶体结构与性质新人教版选修30420359

________________________________________________________________________。

(2)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为______，Ga与As以______键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol和MAs g·mol

－1

－1

－3

，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积

占晶胞体积的百分率为________。

解析：(1)GaF3的熔点高于1 000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。

(2)GaAs的熔点为1 238 ℃，其熔点较高，据此推知GaAs为原子晶体，Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结构，4个Ga原子处于晶胞体内，8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga原子，含有As原子个数为8×1/8＋6×1/2＝4(个)，Ga和As的原子半径分别为rGapm＝

rGa×10－10cm，rAspm＝rAs×10－10 cm，则原子的总体积为V(rAs×10

－10

原子

4103

＝4×π×[(rGa×10cm)＋

3

16π3－30333－1

cm)]＝×10(rGa＋rAs)cm。又知Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol

3

－1

－3

晶胞

和MAs g·mol，晶胞的密度为ρ g·cm，则晶胞的体积为V＝4(MGa＋MAs)/ρNA cm，

3

3

16π－303

×10r3Ga＋rAs3V原子

故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%＝

V晶胞MGa＋MAs3

cmρ NA4π10

×100%＝

－30

×NAρrGa＋rAs

MGa＋MAs

33

×100%。

答案：(1)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 (2)原子晶体 共价

4π10

－30

×NAρrGa＋rAs

MGa＋MAs

33

×100%

13．(2017·河北三市联考)在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。

(1)某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________________(填“晶体”或“非晶体”)。

(2)基态铜原子有________个未成对电子；Cu

2＋

的电子排布式为

________________________；在CuSO4溶液中加入过量氨水，充分反应后加入少量乙醇，析出一种深蓝色晶体，该晶体的化学式为________________，其所含化学键有________________，乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________________。

(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为________。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(HSCN)、异硫氰酸(HNCS)两种。理论上前者沸点低于后者，其原因是____________________________________________

5

________________________________________________________________________。 (4)ZnS的晶胞结构如图1所示，在ZnS晶胞中，S的配位数为________________。

2－

(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图2所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为____g·cm。(用含a、NA的代数式表示)

解析：(1)晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，题述金属互化物属于晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d4s，有1个未成对电子；Cu的电子排布式为1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d；得到的深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4，Cu(NH3)4SO4中含有离子键、共价键、配位键。乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为sp。(3)类卤素(SCN)2的结构式为NCSSCN,1 mol(SCN)2中含σ键的数目为5NA。异硫氰酸(HNCS)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。(4)根据题中图1知，距离Zn最近的S有4个，即Zn的配位数为4，而ZnS中Zn与S个数比为1∶1，12－

故S的配位数也为4。(5)根据均摊法，铜与金形成的金属互化物晶胞中Cu的个数为6×＝

21

3，Au的个数为8×＝1，该金属互化物的化学式为Cu3Au，该金属互化物的密度为

81

2＋

2－

2＋

2＋

2－

3

2＋

2

2

6

2

6

9

9

10

1

－3

NA

＋

a×10－7

3

3.89×10－3

g·cm＝ g·cm。 3

－3

23

aNA

2

答案：(1)晶体 (2)1 1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d Cu(NH3)4SO4 共价键、离子键、配位键 sp (3)5NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能 (4)4

3.89×10

(5)(或其他合理答案) 3

23

3

226699

aNA

6