Question

8．人類對(duì)于晶體結(jié)構(gòu)的持續(xù)探究揭開了晶體內(nèi)部的奧秘，并合成了許許多多的新物質(zhì)、新材料．回答下列問(wèn)題：

（1）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為4：3．

（2）TiO₂的天然晶體中，最穩(wěn)定的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖1，白球表示：氧原子．
（3）NaCl、CO₂、SiO₂三種晶體熔點(diǎn)由低到高的順序是CO₂＜NaCl＜SiO₂．
（4）第三周期八種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)由低到高的順序排列如圖2所示，其中序號(hào)1和8分別代表的是Ar和Si．
（5）已知：Cr³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物．組成為CrCl₃•6H₂O的配合物有3種，分別呈紫色、藍(lán)綠色、綠色，為確定這3種配合物的成鍵情況，分別取等質(zhì)量的紫色、藍(lán)綠色、綠色3種物質(zhì)的樣品配成溶液，分別向其中滴入過(guò)量的AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀且質(zhì)量比為3：2：1．則綠色配合物的化學(xué)式為B（選填代號(hào)）．
A．[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O             B．[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O
C．[Cr（H₂O）₆]Cl₃                   D．[CrCl₃（H₂O）₃]•3H₂O
（6）根據(jù)下表所示鍵能，寫出金剛石（結(jié)構(gòu)如圖1）完全燃燒時(shí)的熱化學(xué)方程式2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1

共價(jià)鍵	C-C	O=O	C=O
鍵能/kJ•mol-1	a	b	c

Answer 1

分析 （1）利用均攤法計(jì)算γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)；先判斷δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)，再計(jì)算其比值；
（2）根據(jù)均攤法計(jì)算出驗(yàn)原子數(shù)目；
（3）熔點(diǎn)的一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；
（4）第三周期八種元素的單質(zhì)中只有Si為原子晶體，熔點(diǎn)最大，熔沸點(diǎn)：原子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，分子晶體有氬氣、氯氣、硫、磷，氯氣相對(duì)分子質(zhì)量高于氬氣，其熔點(diǎn)僅高于氬氣；
（5）根據(jù)配合物中外界能電離，內(nèi)界不能電離，以及1個(gè)配合物中最多能電離出3個(gè)氯離子來(lái)解答；
（6）金剛石燃燒的方程式為：C+O₂=CO₂，根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂和形成的數(shù)目進(jìn)行計(jì)算反應(yīng)熱，然后寫出熱化學(xué)方程式；

解答 解：（1）該晶胞中頂點(diǎn)上含有的原子數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，面心上含有的原子數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，所以一個(gè)晶胞中含有4個(gè)原子；δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別是8個(gè)和6個(gè)，所以δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比是4：3．
故答案為：4；4：3；
（2）黑球的數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$+1=2，白球數(shù)目=4×$\frac{1}{2}$=4，黑白球比例為1：2，故白球是氧；
故答案為：氧；
（3）NaCl屬于離子晶體，CO₂屬于分子晶體，SiO₂屬于原子晶體，則熔點(diǎn)：CO₂＜NaCl＜SiO₂；
故答案為：CO₂＜NaCl＜SiO₂；
（4）第三周期八種元素的單質(zhì)中只有Si為原子晶體，熔點(diǎn)最大，熔沸點(diǎn)：原子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，分子晶體有氬氣、氯氣、硫、磷，氯氣相對(duì)分子質(zhì)量高于氬氣，其熔點(diǎn)僅高于氬氣，所以序號(hào)1和8分別代表的是Ar、Si；
故答案為：Ar；Si；
（5）分別取等質(zhì)量的紫色、藍(lán)綠色、綠色3種物質(zhì)的樣品配成溶液，分別向其中滴入過(guò)量的AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀且質(zhì)量比為3：2：1，說(shuō)明外界中的氯離子個(gè)數(shù)之比為：3：2：1，1個(gè)配合物中最多能電離出3個(gè)氯離子，所以綠色配合物中外界中的氯離子個(gè)數(shù)是1個(gè)，則內(nèi)界有2個(gè)氯離子、4個(gè)水分子，化學(xué)式為[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O；
故選B．
（6）金剛石燃燒的方程式為C+O₂=CO₂，因?yàn)樵诮饎偸�結(jié)構(gòu)中平均1mol碳形成2mol碳碳單鍵，所以1mol金剛石完全燃燒需拆開2mol C-C、1mol O=O，形成2molC=O，所以反應(yīng)熱△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1，熱化學(xué)方程式為：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1；
故答案為：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=（2a+b-2c）kJ•mol^-1；

點(diǎn)評(píng) 本題考查晶胞的計(jì)算、晶體類型與性質(zhì)，配合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，反應(yīng)熱的計(jì)算等，特別是注意分析金剛石的結(jié)構(gòu)，正確判斷共價(jià)鍵的數(shù)目是計(jì)算難點(diǎn)，學(xué)習(xí)中要準(zhǔn)確把握．