人教版 高二化学选修3 3.1 晶体的常识 同步练习

晶体的常识同步练习

一、单选题

1.关于晶体的自范性，下列叙述正确的是()

A. 破损的晶体能自动变成规则的多面体

B. 缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块

C. 圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性

D. 由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性

2.F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化

氙，它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次增强)，都极易

与水反应。已知6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+

3O2↑，下列推测正确的是()

A. XeF2分子中各原子均达到8电子的稳定结构

B. 某种氟化氙晶体的基本结构单元如图所示，可推知其化学式为XeF6

C. XeF4与水反应时，每生成2mol Xe转移8mol电子

D. XeF2加入水中，在水的作用下，将生成Xe和F2

3.研究发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。该新型超导晶体的

一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()

A. Mg2Ni3C

B. MgNiC2

C. MgNi2C

D. MgNi3C

4.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是()

A. 观察外观是否规则

B. 测定是否有固定的熔点

C. 进行X?射线衍射实验

D. 验证是否有各向异性

5.现有四种晶体，其晶胞结构如图所示，其中化学式—定不属于AB(或BA)型的是()

A. B. C. D.

6.下列不属于晶体的特点的是()

A. 一定有固定的几何外形

B. 一定有各向异性

C. 一定有固定的熔点

D. 一定是无色透明的固体

7.铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。

下列说法不正确的是()

A. δ?Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个

B. α?Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个

C. 若δ?Fe晶胞边长为a cm，α?Fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3/a3

D. 将铁加热到1500°C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

8.下列叙述错误的是()

A. 区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X?射线衍射实验

B. 金属导电是因为在外加电场作用下金属产生了自由电子，电子定向移动产生了

电流

C. 晶体具有各向异性，所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡

呈椭圆形

D. 乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙

醇易溶于水

9.下列叙述不正确的是()

A. 金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低

B. CaO 晶体结构与NaCl晶体结构相似，CaO 晶体中Ca2+的配位数为6，且这些最

邻近的O2?围成正八面体

C. 设NaCl 的摩尔质量为Mg?mol?1，NaCl的密度为ρg?cm?3，阿伏加德罗常数为

3cm N A mol?1，在NaCl 晶体中，两个距离最近的Cl?中心间的距离为√2?√M

2ρN A

D. X、Y 可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y 位于

顶角位置，则该晶体的化学式为XY3

10.现有四种晶体的晶胞，原子的排列方式如下图所示，化学式为MN3的是()

A. B.

C. D.

11.金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式，下列说法不正确的是()

A. 图a为密置层

B. 图b为非密置层

C. 图a配位数为6

D. 图b配位数为6

12.已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()

A. XYZ

B. X2Y4Z

C. XY4Z

D. X4Y2Z

13.有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是()

A. 在NaCl 晶体中，距Na +最近的Cl ?形成正八面体

B. 在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4 个Ca2+

C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2

D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE

14.下列关于晶体的说法中，不正确的是()

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②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体③共价键可决定分子晶体的熔、沸点④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律做周期性重复排列⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有8个CO2分子紧邻

A. ①②③

B. ②③④

C. ④⑤⑥

D. ②③⑦

二、填空题

15.铈[外围电子排布(n?2)f1(n?1)d1ns2]是原子序数为58的一种最早有实际用途的

稀土元素，铈及其化合物的用途十分广泛。

(1)铈在元素周期表中的位置是____；属于____区元素。

(2)硝酸铈铵Ce(NH4)2(NO3)6中，N的杂化方式为___；Ce、C、N、O的第一电离

能由大到小的顺序为。

(3)已知CeX3(X代表卤族元素)的熔点CeF3：1460℃、CeCl3：848℃、CeBr3：732℃、

CeI3：760℃，依F、Cl、Br、I顺序，从CeX3中化学键的离子性和共价性说明熔点变化的原因：。

(4)铈的一种氧化物具有独特的晶体结构和较高的储存和释放氧的能力，可形成氧

空位，具有催化氧化性能，有着十分广阔的应用开发前景，其晶体结构如图所示。

①这种铈的氧化物的化学式为；晶胞中氧离子的配位数为___。

②若该铈的氧化物的密度为ρg·cm?3，阿伏加德罗常数的值为N A，则最近的两个

氧离子之间的距离为____nm。(用ρ、N A表示，不必化简)

③计算六个面心铈离子与图中虚线立方体中的八个氧离子组成的二十四面体的体

积为___cm3。

16.热敏电阻的主要成分——钡钛矿晶体的晶胞结构如图所示，晶胞边长为a cm。顶

点位置被Ti4+所占据，体心位置被Ba2+所占据，所有棱心位置被O2?所占据。(已知相对原子质量——O：16Ti：48Ba：137)

(1)写出该晶体的化学式：_______________________________。

(2)若将Ti4+置于晶胞的体心，Ba2+置于晶胞顶点，则O2?处于立方体的_________

位置。

(3)在该物质的晶体中，每个Ti4+周围距离最近且相等的Ti4+有_________个；若将

它们连接起来，形成的空间构型为_______________________。

(4)分别指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数：_________。

(5)若晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数的值为N A，则a=___________。

17.(1)①Zn晶体属于六方堆积，其晶胞结构见图1，则P点原子被________个晶胞所

共用。②ZnO的熔点比ZnS的熔点高，其原因是

_______________________________________________________________________ ____________________。

(2)金属钾、铜晶体的晶胞结构如图2、3(请先判断对应的图)，钾、铜两种晶体晶

胞中金属原子的配位数之比为________。

(3)氮化铝(其晶胞如图4所示)可由氯化铝与氨经气相反应制得。氮化铝的化学式为

________。

三、实验题

18.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

请回答下列问题：

(1)元素f的基态原子电子排布式为_____________。

(2)a与b反应的产物的分子中中心原子的杂化形式为____，该分子是

____(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)c的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因是

_________________。

(4)e、f两元素的部分电离能数据列于下表：

元素e f

电离能/

kJ·mol?1

I1717759

I215091561

I332482957

比较两元素的I2、I3可知，气态e2+再失去一个电子比气态f2+再失去一个电子难。

对此，你的解释是___________________。

(5)d单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相

互位置关系的平面图如图丙所示。

则晶胞中与d原子距离最近且相等的d原子数目最多为____，一个晶胞中d原子的数目为____。

19.硼、硅、硒等元素及其化合物用途广泛。请回答下列问题：

(1)基态硒原子的核外电子排布式为______；SeO2常温下为白色晶体，熔点为

340°～350°C，315℃时升华，则SeO2固体的晶体类型为______。

(2)硒、硅与氢元素形成的气态氢化物的立体构型分别为______，若“Si?H“中共

用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se______(填”>”或“<”)Si。

(3)在周期表的第二周期中，第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有______

种。

(4)硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数)，其化合物可与具有孤对电子

的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3?NH3，BF3?NH3中B原子的杂化轨道类型为______，B与N之间形成______键。

(5)金刚砂(SiC)的摩氏硬度为9.5级，其晶胞结构如图所示。在SiC中，每个Si原子

周围距离最近的Si原子数目为______；若金刚砂的密度为ρg?cm?3，N A表示阿伏

加德罗常数的值，则晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为______pm.(用含ρ和N A的式子表示)

20.钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有

“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：

(1)钒原子的核外电子排布式为______，在元素周期表中的位

置为______。

(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。基态S原子电子占据

最高能级的电子云轮廓为______形；气态SO3以单分子形式存在，其分子的立体构型为______形；固体SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S?O键长有a、b 两类，b的键长大于a的键长的原因为______。

(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨

道类型为______；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为______。

(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为______，若它的晶胞

参数为x nm，则晶胞的密度为______g/cm3。

21.[化学--选修3：物质结构与性质]

铬是一种应用广泛的金属材料。请回答下列问题：

(l)基态铬的价电子排布式为______，其单电子数目为______。

(2)Cr(NH3)3F3中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是

______。

(3)NH3中N的价层电子对数为______，已知Cr(NH3)3F3中Cr的

配位数为6，Cr的配位原子是______，NH3与Cr3+成键后，N的杂化类型为______。

(4)Cr(NH3)3F3固体易升华，其熔沸点均较NaCl低很多，其原因是______。

(5)将Cr(NH3)3F3在充足氧气中灼烧有Cr2O3生成，从Cr2O3晶体中取出的具有重复性的六棱柱结构如图所示，已知Cr2O3的摩尔质量为M g/mol，晶体的密度为ρg/cm3，六棱柱的体积为Vcm3.六棱柱结构内部的小白球代表______(填“铬离子”或“氧

离子”)，阿伏加德罗常数N A=______mol?l(用含M，V，ρ的代数式表示)。

答案和解析

1.【答案】B

【解答】

A.晶体的自范性即晶体能够自发地呈现多面体外形的性质，但“自发”过程的实现仍需要一定的条件，A项错误；

B.溶质从溶液中析出，可形成晶体，B项正确；

C.圆形并不是晶体冰本身自发形成的形状，而是受容器限制形成的，C项错误；

D.玻璃是非晶体，D项错误。

故选B。

2.【答案】C

【解答】

A项，Xe原子已经达到8电子稳定结构，故XeF2分子中各原子不可能均具有8电子稳定结构，错误；

B项，该晶胞中Xe原子的个数为8×1

8+1=2，F原子的个数为8×1

4

+2=4，故该晶

体的化学式为XeF2，错误；

C项，在XeF4中Xe的化合价为+4，生成2mol Xe转移电子8mol，正确；

D项，F2有强氧化性，能够与水反应，故XeF2与水反应不可能生成F2，错误。

3.【答案】D

【解答】

碳原子位于该晶胞的体心，所以该晶胞中含有1个碳原子；镁原子数=8×1

8

=1，所以

该晶胞中含有1个镁原子；镍原子数=6×1

2

=3，该晶胞中含有3个镍原子。所以该晶体的化学式为MgNi3C。故选D。

4.【答案】C

【解答】

晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否排列有序，X?射线衍射实验可以对此进行准确检验。

故选C。

5.【答案】C

【解析】

【解答】

A. 晶胞中微粒A的个数为8×1

8

=1，微粒B的个数为1，则化学式可能为AB(或BA)，故A错误；

B. 晶胞中微粒A的个数为4×1

8=1

2

，微粒B的个数为4×1

8

=1

2

，则化学式可能为AB(或

BA)，故B错误；

C. 晶胞中微粒A的个数为8×1

8=1，微粒B的个数为12×1

4

=3，则化学式可能为AB3(

或B3A)，故C正确；

D. 晶胞中微粒A的个数为8×1

8+6×1

2

=4，微粒B的个数为1+12×1

4

=4，则化学

式可能为AB(或BA)，故D错误。

故选C。

6.【答案】D

【解答】

晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如碘晶体和蓝色的硫酸铜晶体等。

故选D。

7.【答案】D

【解答】

A、δ?Fe晶体晶胞类型为体心立方，与位于体心的Fe原子，距离最近的Fe原子位于

顶点，共有8个，则配位数为8，故A正确；

B、α?Fe晶体晶胞类型为立方，位于顶点的Fe原子，与其距离相等的Fe原子数目为6，分别为同平面4个加上下各一个，故配位数为6，故B正确；

C、δ?Fe晶体中位于顶点的Fe原子有8个，体心有一个，则一个晶胞中含有Fe原子

数为8×1

8

+1=2个，α?Fe晶体中位于顶点的Fe原子有8个，则一个晶胞中含有Fe

原子数为8×1

8

=1个，由晶胞的密度=晶胞的质量/晶胞的体积，计算两者的密度比=

2b3:a3，故C正确；

D、将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，铁原子的晶胞构型不同，将铁原子加热后骤然冷却和缓慢冷却时温度降低速率不同，最后得到的晶体类型不相同，故D错误。

故选D。

8.【答案】B

【解答】

A.区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故A正确；

B.金属中的自由电子并不是在外加电场的作用下产生，金属导电是因为在外加电场作用下自由电子发生定向移动引起的，故B错误；

C.晶体具有各向异性的特性，不同方向传热能力不同，所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形，故C正确；

D.相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，乙醇和水都是极性分子，符合相似相溶原理，且它们易形成分子间氢键，故乙醇易溶于水，故D正确。

故选B。

9.【答案】D

【解答】

A.金刚石、SiC属于原子晶体，键长C?C离子晶体>分子晶体，故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低，故A正确；

B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似，氯化钠的晶胞图为

，若Ca2+处于体心、棱中间，O2?位于面心、顶点，

晶体中体心Ca2+与面心的6个O2?距离最近，Ca2+配位数为6，且这些最邻近的O2?围成正八面体，故B正确；

C.氯化钠的晶胞图为，假设面心和顶点为Cl?，处于

面对角线上的Cl?之间距离最近，设二者距离为d cm，则晶胞棱长=2dcm×√2

2

=√2dcm，

晶胞体积=(√2dcm)3，晶胞中Cl?数目=6×1

2+8×1

8

=4，晶胞中Na+数目也是4，晶

胞质量=4×M

N A

g=ρg?cm?3×(√2dcm)3，解得d=√2?√M

2ρN A

3，故C正确；

D.处于棱的中心的原子为4个晶胞共用，位于顶角的原子为8个晶胞共用，晶胞中X数

目=1

4×12=3，Y数目=1

8

×8=1，则该晶体的组成式为X3Y，故D错误；·

故选：D。

10.【答案】B

【解答】

A.晶胞中M原子数目为8×1

8

=1、N原子数目为1，化学式为MN，故A错误；

B.晶胞中M原子数目为8×1

8=1、N原子数目为12×1

4

=3，化学式为MN3，故B正确；

C.晶胞中M原子数目为4×1

8=1

2

、N原子数目为4×1

8

=1

2

，化学式为MN，故C错误；

D.晶胞中M原子数目为8×1

8+6×1

2

=4、N原子数目为1+12×1

4

=4，化学式为MN，

故D错误。

故选B。

11.【答案】D

【解答】

根据图中金属原子的排列方式分析，图(a)为密置层，图(b)为非密置层，非密置层在三维空间里堆积可得简单立方和体心立方，密置层在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积。

金属原子在二维空间里有两种放置方式，一种是密置层(图a)，原子配位数为6；一种是非密置层(图b)，原子配位数为4。

综上所述，D项错误。

故选D。

12.【答案】C

【难度】

根据图示，X在晶胞的顶点，个数为8×1

8

=1，Y在晶胞体内，有4个，Z在晶胞体心，有1个，故化学式为：XY4Z，故C正确。

故选C。

13.【答案】D

【解析】解：A.氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl?是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，故A正确；

B.Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为8×1

8+6×1

2

=4，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，

故B正确；

C.每个碳原子形成4个C?C键，每个C?C为2个共用，每碳原子形成共价键数目为

4×1

2

=2，故碳原子与碳碳键个数的比为1：2，故C正确；

D.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，故D错误；

14.【答案】D

【解答】

①晶体中原子呈周期性有序排列而非晶体中原子排列无序，晶体有自范性，非晶体无自范性，可以利用X射线鉴别晶体和非晶体，故正确；

②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，故错误；

③共价键可决定分子的稳定性，分子间作用力决定分子晶体熔沸点，故错误；

④离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，则MgO的晶格能较大，所以其熔点比较高，故正确；

⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，有自范性，可以利用X射线鉴别晶体和非晶体，故正确；

⑥晶体多采用紧密堆积方式，采取紧密堆积方式，可以使晶体变得比较稳定，故正确；

⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，故错误。

所以不正确的有②③⑦；

故选D。

15.【答案】(1)第六周期第ⅢB族；f；

(2)sp 3 、sp 2；N >O >C >Ce

(3)依F 、Cl 、Br 、I 顺序，CeX 3中的化学键的离子性越来越弱、共价性越来越强。

(4)①CeO 2，4；

②12×√4×172

ρN A 3×107；

③172ρN A

【解析】

(1)原子序数为58，其外围电子排布为4f 15d 16s 2，在周期表中第六周期第ⅢB 族，属于f 区元素，故答案为：)第六周期第ⅢB 族；f ；

(2)Ce(NH 4)2(NO 3)6中，NH 4+中N 的杂化方式为sp 3，NO 3?中N 的杂化方式为sp 2；Ce 、

C 、N 、O 四种元素，金属Ce 的第一电离能自然最低，而C 、

N 、O 的第一电离能为N >O >C ，故顺序为： N >O >C >Ce ，故答案为：sp 3 、sp 2； N >O >C >Ce ；

(3)离子晶体的沸点一般高于分子晶体，依F 、Cl 、Br 、I 顺序，元素的非金属性减弱，CeX 3中化学键的离子性减弱，共价性增强，故答案为：依F 、Cl 、Br 、I 顺序，CeX 3中的化学键的离子性越来越弱、共价性越来越强；

(4)①均摊法计算出每个晶胞中有4个Ce 离子，8个O 离子，故化学式为：CeO 2，O 最近的Ce 离子数目为4，故其配位数为4；故答案为：C eO 2，4；

②由晶胞结构可知，两个氧离子之间的最近距离为晶胞棱长的一半，即：12×√4×172ρN A 3×107?，故答案为：12×√4×172

ρN A 3×107?；

③二十四面体可以看作是6个四棱锥和一个正方体组合而成，

而这6个四棱锥可以拼接成一个正方体，即二十四面体的体积其实就是两个(以两个氧离子之间的最近距离为棱长)正方体的体积之和，不难看出，每个正方体棱长为晶胞的一半，故每个正方体体积为晶胞体积的18，则两个正方体体积之和等于晶胞体积的14，即14×

4×172ρN A =172ρN A ，故答案为：172

ρN A ； 16.【答案】(1)BaTiO 3

(2)面心

(3)6；正八面体

(4)6、12

(5)√233A 3

(1)在该晶胞中Ba 、Ti 和O 的原子个数比为1:(8×18):(12×14)=1:1:3，则该晶体的化

学式为BaTiO 3。

(2)将共用一个Ti 4+的8个晶胞的体心Ba 2+连起来构成新的晶胞的顶点，则每个O 2?正好分别处在六个面的面心位置。

(3)晶胞中一个顶点的Ti 4+与其前、后、左、右、上、下的Ti 4+最近且距离相等，若连接起来，形成正八面体。

(4)Ti 4+与其周围最近且等距的O 2?有上、下、左、右、前、后共6个；立方晶胞12条棱上的12个O 2?均与体心Ba 2+等距。

(5)由题意知1个晶胞的体积为a 3cm 3。根据晶体的化学式BaTiO 3可得1个晶胞的质量为233g

N A ，则ρ=233/(a 3N A )，则a =√233

N A ρ3。

17.【答案】(1)①12 ②O 2?半径小于S 2?，氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大 (2)2∶3 (3)AlN

【解析】(1)①根据图示知夹角为60°，在同一平面有六个晶胞共用P 点原子，同时上一个平面还有六个晶胞共用P 点原子。②ZnO 和ZnS 为离子晶体，因O 2?半径小于S 2?，故氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大，熔点高。(2)图2为体心立方，为金属钾，一个钾原子周围有8个钾原子，所以配位数为8，图3为面心立方，一个铜原子周围有12个铜原子，所以配位数为12，两种晶体配位数之比为2∶3。(3)晶胞中N 原子数目为8×18+1=2，Al 原子数目为4×14+1=2，原子个数比为1∶1，所以化学式是AlN 。 18.【答案】(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2；?(2) sp 3；极性；

(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能力较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量；

(4)Mn 2+的3d 轨道电子为半充满状态较稳定；

(5)12；4。

【解答】

根据元素在周期表中的位置知，a 、b 、c 、d 、e 、f 元素分别是H 、N 、Mg 、Al 、Mn 、

(1)元素f为26号元素，其3d、4s电子为其外围电子即价电子，3d能级上有6个电子、4s能级上有2个电子，其价电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，

故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；

(2)a为H，b为N，则NH3分子中N原子是sp3杂化，为极性分子，

故答案为：sp3杂化；极性；

(3)金属镁在空气中燃烧产生刺眼的白光，主要从电子跃迁角度解释，电子从能量较高的轨道跃迁到能力较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量，

故答案为：电子从能量较高的轨道跃迁到能力较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量；

(4)Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，

故答案为：Mn2+的3d轨道电子为半充满状态较稳定；

(5)d为Al元素，该晶胞中Al原子配位数3×8×1

2

=12，一个晶胞中平均含有铝原子个

数8×1

8+6×1

2

=4，

故答案为：12；4。

19.【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p4分子晶体V形、正四面体形；> 3 sp3配

位12 √3

4×√40×4

ρN A

3×1010

【解析】解：(1)基态硒原子原子核外有34个电子，根据构造原理书写基态Se的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4；分子晶体熔沸点较低，该物质熔沸点较低，所以为分子晶体，

故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p4；分子晶体；

(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se，SiH4，其分子结构分别与H2O、CH4相似，故其分子结构分别V形，正四面体；共用电子对偏向于哪种元素，哪种元素的电负性越大，元素的电负性越大其氧化性越强，“Si?H“中共用电子对偏向氢元素，电负性：H>Si，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则电负性：Se>H，所以电负性：Se>Si，故答案为：V形、正四面体形；>；

(3)在周期表的第二周期中，第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有Be、C、O 元素，共有3种元素，

故答案为：3；

(4)BF3?NH3中B原子含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以B原子和N原子之间存在配位键，所以B原子的价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断B原子杂化类型为sp3，

故答案为：sp3；配位；

(5)SiC中每个Si原子距离最近的Si原子个数、每个C原子距离最近的C原子个数相等，该晶胞中每个C原子距离最近的C原子个数=3×8÷2=12，据此判断每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为12；

该晶胞中C原子个数=8×1

8+6×1

2

=4、Si原子个数为4，晶胞棱长=3

M

N A

×4

ρ

，晶胞中

碳原子与硅原子的最近距离为晶胞体对角线程度的1

4=1

4

×√3×3

M

N A

×4

ρ

=√3

4

×√40×4

ρN A

3×

1010pm，

故答案为：12；√3

4×√40×4

ρN A

3×1010。

(1)基态硒原子原子核外有34个电子，根据构造原理书写基态Se的核外电子排布式；分子晶体熔沸点较低；

(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se，SiH4，其分子结构分别与H2O、CH4相似；共用电子对偏向于哪种元素，哪种元素的电负性越大，电负性越大的元素，其氧化性越强；

(3)在周期表的第二周期中，第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有Be、C、O 元素；

(4)BF3?NH3中B原子和N原子之间存在配位键，所以B原子的价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断B原子杂化类型；

(5)SiC中每个Si原子距离最近的Si原子个数、每个C原子距离最近的C原子个数相等，该晶胞中每个C原子距离最近的C原子个数=3×8÷2=12，据此判断每个Si原子周

围距离最近的Si原子数目；该晶胞中C原子个数=8×1

8+6×1

2

=4、Si原子个数为4，

晶胞棱长=3

M

N A

×4

ρ

，晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为晶胞体对角线程度的1

4

。

20.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d34s2;第四周期第VB族;

(2)哑铃；平面正三角形；a键含有双键的成分，键能大，键长较短；b键为单键，键能较小，键长较长；

(3)sp3；NaVO3；

(4)VO2；166×1021

N A x3

。

【解析】解：(1)V原子核外有23个电子，根据构造原理书写钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，V原子3d、4s能级上分别含有3、2个电子，在元素周期表中的位置为第四周期第VB族，

故答案为：1s22s22p63s23p63d34s2；第四周期第VB族；

(2)基态S原子电子占据最高能级为3p能级，p能级的电子云轮廓为哑铃形；气态SO3分

子中S原子价层电子对个数=3+6?3×2

2

=3且不含孤电子对，根据价层电子对判断该分子的立体构型形为平面正三角形；

固体SO3中a键含有双键的成分，键能大，键长较短；b键为单键，键能较小，键长较长，

故答案为：哑铃；平面正三角形；a键含有双键的成分，键能大，键长较短；b键为单键，键能较小，键长较长；

(3)钒酸钠(Na3VO4)阴离子中V的价层电子对个数=4+5+3?4×2

2

=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断V原子的杂化轨道类型为sp3；根据图知，偏钒酸根离子中采用均摊法中含有1个V原子、3个O原子，为VO3?，钠盐化学式为NaVO3，

故答案为：sp3；NaVO3；

(4)该晶胞中V原子个数=1+8×1

8=2、O原子个数=2+4×1

2

=4，则V、O原子个

数之比=2：4=1：2，化学式为VO2；

该晶胞体积=(x×10?7cm)3，该晶胞密度=m

V =

83

N A

×2

(x×10?7)3

g/cm3=166×1021

N A x3

g/cm3，

21.【答案】3d54s1 6 F>N>H 4 N和F sp3Cr(NH3)3F3为分子晶体，而NaCl为

离子晶体，离子键强于分子间作用力，所以NaCl熔沸点高很多铬离子2M ρV

【解析】解：(1)Cr为24号元素，其核外电子排布为1s22s22p63s23p64s13d5，则其价电子排布为3d54s1，其中3d和4s轨道上的电子均为单电子，因此单电子数为6，

故答案为：3d54s1；6；

(2)同周期自左而右，电负性增大，电负性F>N，H元素与F、N元素化合时，H元素表现正化合价，H元素的电负性比F、N元素小，故电负性F>N>H。

故答案为：F>N>H；

(3)NH3中N的价层电子对数=3+5?3×1

2

=4；由Cr的配位数为6知，该物质为配盐(无外界)，所以N和F均为配位原子；

NH3中孤电子对在与Cr成键时，N的价层电子对数不变，所以杂化类型不变，N的杂化

类型为sp 3；

故答案为：4；N 和F ；sp 3；

(4)由Cr(NH 3)3F 3易升华可知，其熔沸点较低，应为分子晶体，而NaCl 为离子晶体，离子键

强于分子间作用力，所以NaCl 熔沸点高很多，故答案为：Cr(NH 3)3F 3为分子晶体，而NaCl 为离子晶体，离子键

强于分子间作用力，所以NaCl 熔沸点高很多；

(5)由图示可知，该六棱柱中白色小球有4个，均为六棱柱所有；在六棱柱的顶点有12个黑色小球，为6个六棱柱所有；上下的面心有2个黑色小球，为2个六棱柱所有，在六棱柱内部还有3个黑色小球，则六棱柱中黑色小球共有12×16+2×12+3=6个，白色小球和黑色小球的比例为4：6=2：3，根据化学式Cr 2O 3，可知白色小球为铬离子；根据计算六棱柱中有4个Cr 和6个O ，则其质量为2M N A

，根据晶体密度ρ=?m V =2×M N A V ，则N A =2M ρV ，故答案为：铬离子；2M ρV 。