Question

【題目】I、如圖所示，高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0價，部分為-2價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元），則下列說法中正確的是______________。

A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有4個K+和4個O

B．晶體中每個K+周圍有8個O，每個O周圍有8個K+

C．晶體中與每個K+距離最近的K+有8個

D．晶體中，0價氧與-2價氧的數(shù)目比為3∶1

II、有A、B、C三種晶體，分別由C、H、Na、Cl四種元素中的一種或幾種形成，對這3種晶體進(jìn)行實驗，結(jié)果如表所示：

項目	熔點/℃	硬度	水溶性	導(dǎo)電性	水溶液與Ag+反應(yīng)
A	811	較大	易溶	水溶液（或熔融）導(dǎo)電	白色沉淀
B	3500	很大	不溶	不導(dǎo)電	不反應(yīng)
C	-114.2	很小	易溶	液態(tài)不導(dǎo)電	白色沉淀

（1）晶體A的化學(xué)式為____________________。

（2）晶體B的晶體類型為____________________。

（3）晶體C中粒子間的作用力為____________________。

III、砷化鎵是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池等。

（1）砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，則砷化鎵的化學(xué)式為____。

（2）基態(tài)As原子的核外電子排布式為_________。

（3）第一電離能：Ga____As（填“>”或“<”）。

（4）GaF3的熔點高于1 000 ℃，GaCl3的熔點為77.9 ℃，其原因是_________。

Answer 1

【答案】AD NaCl 原子晶體 分子間作用力 GaAs 1s22s22p63s23p63d104s24p3或 [Ar]3d104s24p3 < GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體

【解析】

I.A.根據(jù)平攤法，計算晶胞中K+與O2-個數(shù)；

B.由晶胞圖可知，晶體中每個K+周圍有6個O2-，每個O2-周圍有6個K+；

C.由晶胞圖可知，晶體中與每個K+距離最近的K+有12個；

D.結(jié)合晶胞中K+與O2-個數(shù)，根據(jù)電荷守恒判斷；

II.根據(jù)A的水溶液與Ag+反應(yīng)有白色沉淀，說明A的水溶液中有Cl-，再根據(jù)其可以導(dǎo)電得A為NaCl或HCl，又因為其硬度較大，所以判斷其為NaCl；由于B的熔點很高、硬度很大、不導(dǎo)電、不溶于水，可判斷其應(yīng)該為原子晶體，所以B為金剛石；C的熔點為負(fù)、硬度很小，判斷其為氣體，易溶于水，水溶液與Ag+反應(yīng)有白色沉淀，所以C為HCl，結(jié)合對應(yīng)物質(zhì)的組成和性質(zhì)判斷晶體的類型；

III. (1)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ga位于體內(nèi)，As位于頂點與面心，結(jié)合均攤法計算；

(2)As的原子序數(shù)為33；

(3)金屬性越強，第一電離能越小；

(4)GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，熔點不同與晶體類型有關(guān)。

I. A.由晶胞圖可知，K+的個數(shù)為8×+6×=4，O2-的個數(shù)為12×+1=4，所以物質(zhì)化學(xué)式為KO2，A正確；

B.由晶胞圖可知，晶體中每個K+周圍有6個O2-，每個O2-周圍有6個K+，故B錯誤；

C.由晶胞圖可知，晶體中與每個K+距離最近的K+有12個，故C錯誤；

D.晶胞中K+與O2-個數(shù)分別為4、4，所以晶胞中共有8個氧原子，根據(jù)電荷守恒-2價O原子數(shù)目為2，所以0價氧原子數(shù)目為8-2=6，所以晶體中，0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為3：1，D正確；

故合理選項是AD。

II.根據(jù)上述分析可知A為NaCl；B為金剛石；C為HCl。

(1)晶體A的化學(xué)式為NaCl；

(2)晶體B是金剛石，由于其熔點很高、硬度很大、不導(dǎo)電、不溶于水，故B為原子晶體；

(3)C是HCl，在固體時是由HCl分子構(gòu)成的分子晶體，HCl分子之間存在分子間作用力；

III.(1)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ga位于體內(nèi)，個數(shù)為4，而As位于頂點與面心，個數(shù)為8×+6×=4，則砷化鎵的化學(xué)式為GaAs；

(2)As的原子序數(shù)為33，基態(tài)As原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3；

(3)金屬性越強，第一電離能越小，則第一電離能：Ga＜As；

(4)GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，其原因是GaF3為離子晶體，離子間通過離子鍵結(jié)合，而GaCl3為分子晶體，分子之間通過分子間作用力結(jié)合，離子鍵是比分子間作用力強的作用力，因此斷裂離子鍵消耗的能量比分子間作用力大，因此GaF3熔沸點比GaCl3高。