高中 | 原子晶体 题目答案及解析

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选修三

第三章 晶体结构与性质

第二节 分子晶体与原子晶体

原子晶体

碳、硅及其化合物具有丰富的理化性质和用途。

硅在元素周期表中的位置是                ,基态硅原子占据的最高能级的符号是                

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第三周期Ⅳ$\\rm A$族 ; $\\rm 3p$

"]]

硅原子序数$\rm 14$,位于元素周期表第三周期Ⅳ$\rm A$族,核外电子排布:$\text{1}{{\text{s}}^{\text{2}}}\text{2}{{\text{s}}^{\text{2}}}\text{2}{{\text{p}}^{\text{6}}}\text{3}{{\text{s}}^{\text{2}}}\text{3}{{\text{p}}^{\text{2}}}$,基态硅原子占据的最高能级的符号是$\rm 3p$

$\rm CaC_{2}$俗称电石,该化合物中存在的化学键类型为                $\rm ($不定项$\rm )$

$\rm A$.离子键   $\rm B$.极性共价键   $\rm C$.非极性共价键   $\rm D$.配位键

[["

$\\rm AC$

"]]

电石属于离子化合物,存在离子键,还存在碳碳非极性共价键;

下列说法正确的是                $\rm ($不定项$\rm )$

$\rm A$.电负性:$\rm B\gt N\gt O$   $\rm B$.离子半径:$\rm P^{3-}\lt S^{2-}\lt Cl^{-}$

$\rm C$.第一电离能:$\rm Si\lt S\lt P$   $\rm D$.基态$\rm Cr^{2+}$的简化电子排布式:$\rm [Ar]3d^{4}$

[["

$\\rm CD$

"]]

$\rm A$.同周期元素,从左到右元素电负性逐渐增强,电负性:$\rm B\lt N\lt O$$\rm A$错误;

$\rm B$.电子层数越大,离子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,离子半径越小,离子半径:$\rm P^{3-}\gt S^{2-}\gt Cl^{-}$$\rm B$错误;

$\rm C$.同周期元素,从左到右元素第一电离能呈逐渐增大趋势,$\rm P$核外电子排布处于半充满的较稳定状态,第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能:$\rm Si\lt S\lt P$$\rm C$正确;

$\rm D$$\rm Cr$原子序数$\rm 24$,基态$\rm Cr^{2+}$的简化电子排布式:$\rm [Ar]3d^{4}$$\rm D$正确;

早在青铜器时代,人类就认识了与碳硅同主族的锡。锡的卤化物熔点数据如下表,

物质$\rm SnF_{4}$$\rm SnCl_{4}$$\rm SnBr_{4}$$\rm SnI_{4}$
熔点$\rm /^\circ\rm C$$\rm 442$$\rm -34$$\rm 29$$\rm 143$

$\rm SnCl_{4}$气态分子的空间构型是                

$\rm A$.正四面体形   $\rm B$.三角锥形   $\rm C$.角形   $\rm D$.直线形

[["

$\\rm A$

"]]

$\rm SnCl_{4}$$\rm Sn$杂化类型为$\rm sp^{3}$,无孤电子对,空间结构为正四面体;

结合变化规律说明上述熔点变化的原因:                

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$\\rm SnF_{4}$属于离子晶体,熔点较高,$\\rm SnCl_{4}$$\\rm SnBr_{4}$$\\rm SnI_{4}$属于分子晶体,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高

"]]

$\rm SnF_{4}$属于离子晶体,熔点较高,$\rm SnCl_{4}$$\rm SnBr_{4}$$\rm SnI_{4}$属于分子晶体,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高;

下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是                

$\rm A$.金刚石$\rm (C)$   $\rm B$.单晶硅$\rm (Si)$   $\rm C$.金刚砂$\rm (SiC)$   $\rm D$.氮化硼$\rm (BN$,立方相$\rm )$

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$\\rm B$

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共价晶体熔化时需破坏共价键,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,则熔点最低的为单晶硅$\rm (Si)$

$\rm Mg_{2}Si$晶体的晶胞示意图如下。每个$\rm Mg$原子位于$\rm Si$原子组成的四面体的中心。则$\rm 1$$\rm Si$原子周围有                个紧邻的$\rm Mg$原子。已知$\rm Mg_{2}Si$的晶胞边长为$a\,\text{cm}$,阿伏加德罗常数的值为${{N}_{\text{A}}}$,则$\rm Mg_{2}Si$晶体的密度为                $\rm \;\rm g·cm^{-3}$

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$\\rm 8$$\\dfrac{4\\times 76}{{{a}^{3}}\\times {{N}_{\\text{A}}}}$

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根据$\rm Mg_{2}Si$晶体的晶胞示意图可知,$\rm 1$$\rm Si$原子周围有$\rm 8$个紧邻的$\rm Mg$原子;$\rm Si$位于顶角和面心,个数:$8\times \dfrac{1}{8}+6\times \dfrac{1}{2}=4$$\rm Mg$位于晶胞内部,个数为$\rm 8$,晶胞密度:$\rho =\dfrac{NM}{{{N}_{\text{A}}}V}=\dfrac{4\times 76}{{{a}^{3}}\times {{N}_{\text{A}}}}$

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