2018届一轮复习人教版晶体结构与性质学案(7) 18页

第三节 晶体结构与性质 本节共设计1个学案　‎ ‎[高考导航]‎ ‎1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。‎ ‎2．了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。‎ ‎3．理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。‎ ‎4．了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。‎ ‎5．能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。‎ ‎6．了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。‎ ‎ ‎1．晶体与非晶体 ‎(1)晶体与非晶体的比较 ‎ ‎ ‎(2)获得晶体的三条途径 ‎①熔融态物质凝固。‎ ‎②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。‎ ‎③溶质从溶液中析出。‎ ‎2．晶胞 ‎(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。‎ ‎(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ‎①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。‎ ‎②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。‎ ‎(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是 。‎ 熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目 ‎ ‎ A．NaCl(含 4个Na＋，4个Cl－)‎ B．干冰(含 4个CO2)‎ C．CaF2(含4个Ca2＋，8个F－)‎ D．金刚石(含 8个C)‎ E．体心立方(含 2个原子)‎ F．面心立方(含 4个原子)‎ ‎3．“分割法”突破晶胞组成的计算 ‎(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：‎ ‎(2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点的1个碳原子被三个六边形共有，每个六边形占。‎ ‎[对点练习] ‎ ‎1．[2016·全国乙卷节选]晶胞有两个基本要素：‎ ‎(1)原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。‎ 下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为；C为。则D原子的坐标参数为________。‎ ‎(2)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________g·cm－3(列出计算式即可)。‎ 解析：(1)根据题给图示可知，D原子的坐标参数为。‎ ‎(2)每个晶胞中含有锗原子的个数为8×＋6×＋4＝8(个)，每个晶胞的质量为，晶胞的体积为(565.76×10－10 cm)3，所以晶胞的密度为ρ＝。　‎ 答案：(1)　(2)×107‎ ‎2．氧原子和钠原子所形成的一种离子化合物Na2O晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是________(填离子符号)。‎ 解析：如图所示的Na2O晶胞中，黑球数是8，白球数是8×＋6×＝4，则黑球代表Na＋。‎ 答案：Na＋‎ 二、四类晶体比较 ‎1．四类晶体的比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 构成 粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳 离子 粒子间的相互作用力 范德华力 ‎(某些含氢键)‎ 共价键 金属键 离子键 硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、‎ 沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任 何溶剂　‎ 常见溶剂 难溶　　‎ 大多易溶于水等极性溶剂 导电性或传热性 一般不导电，‎ 溶于水后有 的导电　　‎ 一般不具 有导电性 电和热的 良导体　‎ 晶体不导电，‎ 水溶液或熔融 状态下导电 物质类 别及 实例 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)‎ 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)‎ 金属单质与 合金(如 Na、Al、Fe、‎ 青铜)‎ 金属氧化物 ‎(如K2O、‎ Na2O)、强碱 ‎(如KOH、‎ NaOH)、绝大 多数盐(如 NaCl)‎ ‎2.判断晶体类型的5种方法 ‎(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用力判断 ‎①离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用力是离子键。‎ ‎②原子晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用力是共价键。‎ ‎③分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用力为分子间作用力(某些含氢键)。‎ ‎④金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，粒子间的作用力是金属键。‎ ‎(2)依据物质的分类判断 ‎①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子晶体。‎ ‎②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等外)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。‎ ‎③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有SiC、SiO2等。‎ ‎④金属单质是金属晶体。‎ ‎(3)依据晶体的熔点判断 ‎①离子晶体的熔点较高(有的很低)。‎ ‎②原子晶体熔点很高。‎ ‎③分子晶体熔点低。‎ ‎④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。‎ ‎(4)依据导电性判断 ‎①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。‎ ‎②原子晶体一般为非导体。‎ ‎③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。‎ ‎④金属晶体是电的良导体。‎ ‎(5)依据硬度和机械性能判断 ‎①离子晶体硬度较大、硬而脆。‎ ‎②原子晶体硬度大。‎ ‎③分子晶体硬度小且较脆。‎ ‎④金属晶体多数硬度大，但也有较低的(如汞)，且具有延展性。‎ ‎3．离子晶体的晶格能 ‎(1)定义 气态离子形成 1_mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。‎ ‎(2)影响因素 ‎①离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。‎ ‎②离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。‎ ‎(3)与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。‎ ‎4．晶体熔、沸点高低的比较 ‎(1)不同类型晶体熔、沸点的比较 ‎①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。‎ ‎②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。‎ ‎(2)同种类型晶体熔、沸点的比较 ‎①原子晶体 →→→ 如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。‎ ‎②离子晶体 a．一般规律为离子所带的电荷数越多(主要因素)、离子半径越小，熔、沸点就越高，如熔点：Al2O3>MgO>NaCl>CsCl。‎ b．衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。‎ ‎③分子晶体 a．具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如熔、沸点H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。‎ b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如熔、沸点：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。‎ c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如熔、沸点CO＞N2。‎ d．对于有机物的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。‎ 如熔、沸点：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>‎ CH3CHCH3CH2CH3>CCH3CH3CH3。CH3‎ ‎④金属晶体 金属原子半径越小，价电子数越多，其金属键越强，金属熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。‎ ‎5．熟识五类晶体结构模型 ‎[对点练习] ‎ ‎1．有下列八种晶体：‎ A．水晶　B．冰醋酸　C．氧化镁　D．白磷　E．晶体氩　F．氯化铵　G．铝　H．金刚石 上述晶体中(答案用字母编号表示)：‎ ‎(1)属于原子晶体的化合物是__________，直接由原子构成的晶体是____________，直接由原子构成的分子晶体是________。‎ ‎(2)由极性分子构成的晶体是__________，含有共价键的离子晶体是__________，属于分子晶体的单质是________。‎ ‎(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________；受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。‎ 解析：在题中属于原子晶体的有金刚石和水晶(由硅原子和氧原子构成)；属于分子晶体的有冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离子晶体的有MgO(由Mg2＋和O2－组成)、NH4Cl(由NH和Cl－组成)；而Al属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生化学变化，但金属熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。‎ 答案：(1)A　A、E、H　E　(2)B　F　D、E ‎(3)G　B、D、E　A、H ‎2．(2017·大同质检)下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是(　　)‎ A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CF4‎ C．MgO>H2O>N2>O2‎ D．金刚石>生铁>钠>纯铁 解析：选B　A项，物质全部为原子晶体，判断其熔、沸点高低可比较其原子半径：Si>C>O，故键长关系为Si—Si>Si—C>Si—O>C—C，键长越长，键能越小，故A项中的熔、沸点顺序错误；B项，为同种类型的分子晶体，可比较其相对分子质量大小，相对分子质量越大，熔、沸点越高；C项，N2与O2为同种类型的分子晶体，O2的熔、沸点比N2高；D项，熔、沸点关系为金刚石>纯铁>生铁>钠，合金的熔、沸点比纯金属低。‎ ‎3. (1)(2016·全国乙卷节选)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________________。‎ GeCl4‎ GeBr4‎ GeI4‎ 熔点/℃‎ ‎－49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ ‎(2)(2013·重庆高考节选)BN、MgBr2、SiCl4的熔点由高到低的顺序为_____________________。‎ ‎(3)(2013·浙江高考节选) NaF的熔点________(填“>”“＝”或“<”)BF的熔点，其原因是_______________________________________________________________。‎ 解析：(2)BN为原子晶体，MgBr2为离子晶体，SiCl4 为分子晶体，因而熔点：BN＞MgBr2＞SiCl4。‎ 答案：(1)GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次升高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强　(2)BN＞MgBr2＞SiCl4　(3)>　两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低 ‎4．(2016·全国甲卷节选)‎ 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。‎ ‎(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。‎ ‎(2)若合金的密度为d g·cm－3，晶胞参数a＝________nm。‎ 解析：(1)由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×＝3，含有Ni原子的个数为8×＝1，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3∶1。‎ ‎(2)根据m＝ρV可得， 1 mol晶胞的质量为(64×3＋59)g＝a3×d g·cm－3×NA，则a＝ cm＝×107 nm。‎ 答案：(1)3∶1　(2)×107‎ ‎[学案验收·块块过]‎ ‎1．(2017·宁波模拟)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2NF3＋3NH4F。上述化学方程式中的5种物质没有涉及的晶体类型为(　　)‎ A．离子晶体　　　　　　　　B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体 解析：选C　在反应中NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体，Cu为金属晶体，NH4F为离子晶体。‎ ‎2．如表给出几种氧化物的熔沸点：‎ NaCl MgCl2‎ CaCl2‎ SiCl4‎ 熔点(℃)‎ ‎801‎ ‎712‎ ‎782‎ ‎－68‎ 沸点(℃)‎ ‎1 465‎ ‎1 418‎ ‎1 600‎ ‎57‎ 对此有下列说法，错误的是(　　)‎ A．CaCl2是离子晶体 B．SiCl4是分子晶体 C．KCl的熔沸点比NaCl的高 D．MgCl2水溶液不能导电 解析：选D　从表格中的熔沸点可以看出，前三者为离子晶体，后者为分子晶体，由表格中MgCl2和CaCl2的熔沸点比较可知，下一周期元素的离子键较强，熔沸点高，故C项正确。D项MgCl2水溶液能够导电。‎ ‎3．下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(　　)‎ ‎①O2、I2、Hg　　②CO、KCl、SiO2　　③Na、K、Rb ‎④Na、Mg、Al A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④‎ 解析：选D　①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错误；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错误；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。‎ ‎4．已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法中正确的是(　　)‎ A．C3N4是分子晶体 B．C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长长 C．C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，而每个氮原子连接3个碳原子 D．C3N4晶体中微粒间通过分子间作用力相结合 解析：选C　根据C3N4的性质可知其为原子晶体，A项错误；C—N键为极性共价键，由于原子半径r(N)水 C．硬度：晶体硅<金刚石 D．碳碳键键长：乙烯>苯 解析：选D　小苏打溶解度小于苏打的溶解度，A正确；溴乙烷的密度大于水的密度，B正确；晶体硅的硬度小于金刚石的硬度，C正确；乙烯的碳碳键长小于苯的碳碳键长，D错误。‎ ‎4．X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．X的单质固态时为分子晶体 B．Y的单质为原子晶体 C．X与Y形成的化合物固态时为分子晶体 D．X与碳形成的化合物为分子晶体 解析：选C　由题意可知，X是O，Y是Si。固态O2及O与碳形成的化合物(CO、CO2)均为分子晶体，Si的单质为原子晶体，A、B、D正确；SiO2为原子晶体，C错误。‎ ‎5．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是(　　)‎ ‎①SiO2和SO3　②晶体硼和HCl　③CO2和SO2　④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和碘 A．①②③　　　　　　　　B．④⑤⑥‎ C．③④⑥ D．①③⑤‎ 解析：选C　本题中属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘，属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石，但晶体氖是由稀有气体分子构成的，分子间不存在化学键。‎ ‎6.‎ 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是(　　)‎ A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋‎ C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个 解析：选A　由题中的晶胞结构知：有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋数为8×＋6×＝4个；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为12×＋1＝4个，所以超氧化钾的化学式为KO2；每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，与每个K＋距离最近的K＋有12个。‎ ‎7．根据表中给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是(　　)‎ 晶体 NaCl MgCl2‎ AlCl3‎ SiCl4‎ 单质B 熔点/℃‎ ‎810‎ ‎710‎ ‎190‎ ‎－68‎ ‎2 300‎ 沸点/℃‎ ‎1 465‎ ‎1 418‎ ‎182.7‎ ‎57‎ ‎2 500‎ ‎(注：AlCl3的熔点在2.02×105 Pa条件下测定。)‎ A．SiCl4是分子晶体 B．单质B可能是原子晶体 C．AlCl3加热能升华 D．NaCl的键的强度比MgCl2的小 解析：选D　由表中所给熔、沸点数据可知，SiCl4应为分子晶体，A项正确；单质B熔、沸点很高，可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项正确；NaCl的熔、沸点高于MgCl2的，表明Na＋与Cl－的键断裂比Mg2＋与Cl－的键断裂难，即NaCl的键的强度大于MgCl2的，D项错误。‎ ‎8．[双选](2014·海南高考节选)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是(　　)‎ A．SiX4难水解 B．SiX4是共价化合物 C．NaX易水解 D．NaX的熔点一般高于SiX4‎ 解析：选BD　SiX4的水解比较强烈，如SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl、SiF4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HF，A错误；SiX4全部由非金属元素构成，属于共价化合物，B正确；NaX(除NaF外)属于强酸强碱盐，不发生水解，C错误；NaX属于离子晶体，SiX4属于分子晶体，一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体，D正确。‎ ‎9．高考组合题 ‎(1)M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。回答下列问题：单质M的晶体类型为____________，晶体中原子间通过________作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为________。‎ ‎(2)(2015·新课标全国卷Ⅰ节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。‎ ‎(3)①Cu和O形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则Cu离子的电荷为________。‎ ‎②H、N、O、S、Cu 5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。‎ ‎　　　　图1　　　　　　　　图2‎ 该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有____________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是____________________________________。‎ ‎(4)(2014·新课标全国卷Ⅰ节选)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为________。列式表示Al单质的密度________ g·cm－3(不必计算出结果)。‎ ‎(5)(2014·山东高考节选)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为__________。‎ ‎(6)(2014·四川高考节选)Mg与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。‎ ‎(7)(2014·江苏高考节选)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。‎ 解析：(1)根据题给信息推断M为铜元素。单质铜的晶体类型为金属晶体，晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积，铜原子的配位数为12。‎ ‎(2)该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体。(3)①Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数之比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。②5种元素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO，由图2中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋，含有共价键和配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分为H2O。(4)面心立方堆积晶体中，原子的配位数为12；该晶胞中含有Al原子数目为×8＋×6＝4，根据(0.405×10－7)3×ρ＝27×，‎ 解得ρ＝。‎ ‎(5)利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×＝3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为8×＋6×＝4，因此该晶胞的化学式为M3C60。(6)该晶胞中阳离子的个数为1＋8×＝2，阴离子的个数为4×＋2＝4，则阴离子与阳离子的个数比为2∶1。(7)铜晶胞为面心立方晶胞，故每个铜原子周围距离最近的铜原子为4×3＝12。‎ 答案：(1)金属晶体　金属键　12‎ ‎(2)分子　(3)①＋1　②SO42-　共价键和配位键　H2O　H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱 ‎(4)12　 ‎(5)12　M3C60　(6)2∶1　(7)12‎ ‎10．(2015·新课标全国卷Ⅱ节选)(1)单质O有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是______________________________________________；O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。‎ ‎(2)O原子和Na原子能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566 nm, F的化学式为________：晶胞中O原子的配位数为______________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)________________________________________________________________________。‎ ‎ 解析：(1)O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均为分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。O的氢化物有H2O和H2O2，二者均能形成分子晶体。Na的氢化物为NaH，属于离子晶体。(2)O2－半径大于Na＋半径，由F的晶胞结构可知，大球代表O2－，小球代表Na＋，每个晶胞中含有O2－个数为8×＋6×＝4，含有Na＋个数为8，故O2－、Na＋离子个数之比为4∶8＝1∶2，从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知，每个O原子周围有8个Na原子，故O原子的配位数为8。晶胞参数a＝0.566 nm＝0.566×10－7 cm，则晶胞的体积为(0.566×10－7cm)3，从而可知晶体F的密度为≈2.27 g·cm－3。‎ 答案：(1)O3　O3相对分子质量较大，范德华力大　分子晶体　离子晶体　(2)Na2O　8　‎ ≈2.27 g·cm－3 ‎ ‎11.‎ ‎(2013·新课标全国卷Ⅱ节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。‎ ‎(1)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。‎ ‎①该化合物的化学式为________________；D的配位数为________；‎ ‎②列式计算该晶体的密度____________________________________________g·cm－3。‎ ‎(2)A－、B＋和C3＋三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有________________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。‎ 解析：前四周期价电子层中有4个未成对电子的一定是过渡金属元素，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而C为Fe元素，顺推出D为Ni元素，B为K元素，A为F元素。‎ ‎(1)①A(F)原子数＝×16＋×4＋2＝8，B(K)原子数＝×8＋2＝4，D(Ni)原子数＝×8＋1＝2，即该化合物的化学式为K2NiF4。D(Ni)的配位体是距其最近的原子A(F)，分别在它的前面、后面、左边、右边、上边、下边，共6个A(F)原子。‎ ‎(2)在K3FeF6中含有K＋与[FeF6]3－之间的离子键和[FeF6]3－中Fe3＋与F－之间的配位键，在配离子[FeF6]3－中F－是配位体。‎ 答案：(1)①K2NiF4　6‎ ‎②≈3.38‎ ‎(2)离子键、配位键　[FeF6]3－　F－‎ ‎12．已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N－CH2－COONa)即可得到配合物A。其结构如图1所示：‎ ‎(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为__________________________________。‎ ‎(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为__________________。‎ ‎(3)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为_____________________________。‎ ‎(4)1mol氨基乙酸钠(H2N－CH2－COONa)含有σ键的数目为________mol。‎ ‎(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：________________________________________________________________________(写化学式)。‎ ‎(6)已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图2所示，则该化合物的化学式是_______________________________________________________________。‎ 解析：(1)Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知其3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，基态原子的外围电子排布式为3d104s1。(2)同周期从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N元素原子的2p能级处于半满的稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻的元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是N＞O＞C。(3)配合物A分子中含有C===O的碳原子的杂化方式为sp2杂化，全部都是单键的碳的杂化方式为sp3杂化。(4)共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，所以1 mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为8 mol。(5)一个CO2分子中原子个数为3，价电子数为16，原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，则CO2的等电子体为N2O(或SCN－、N等)。(6)利用均摊法知，1个晶胞中O原子个数＝1＋8×＝2，Cu原子个数＝4，铜原子和氧原子个数之比＝4∶2＝2∶1，所以其化学式为Cu2O。‎ 答案：(1)3d104s1　(2)N＞O＞C　(3)sp2杂化、 sp3杂化 ‎(4)8　(5)N2O(或SCN－、N等)　(6)Cu2O