自然界中，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体之间的过渡晶体。以下列出了第三周期几种氧化物晶体中离子键的百分数。氧化物MgO离子键百分数62504133提示：离子键的百分数是通过电负性的差值计算出来的，电负性的差值越大，离子键的百分数越大。

1. 自然界中，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体之间的过渡晶体。以下列出了第三周期几种氧化物晶体中离子键的百分数。

氧化物	$\text{[math]}$	MgO	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
离子键百分数	62	50	41	33

提示：离子键的百分数是通过电负性的差值计算出来的，电负性的差值越大，离子键的百分数越大。

(1) 从原子结构角度解释，为什么一般认为氧化镁属于离子晶体，而二氧化硅属于共价晶体：。

(2) 硅元素位于元素周期表的区。基态硅原子的价层电子排布式为。

(3) 一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，已知该晶体中晶胞各边长度分别为apm、apm和cpm，两条底边夹角为120°，距离最近的两个B原子之间距离为 $\text{[math]}$ 。

①该物质化学式为；

②距离每个B原子最近的Mg原子有个；

③该晶体密度为 $\text{[math]}$ 。

(4) 滴定测定 $\text{[math]}$ 含量。

(ⅰ)称取m克硅酸钠样品加热溶解后，配制为250mL待测液。

(ⅱ)移取50mL待测液至250mL锥形瓶中，加入10滴甲基红指示剂【HIn(红色) $\text{[math]}$ (黄色)】，摇匀后用0.2000mol/L HCl标准溶液滴定至体系为玫瑰红色，消耗盐酸体积为 $\text{[math]}$ ，体系中有沉淀。

(ⅲ)加入3.0g氟化钠固体，充分反应。

(ⅳ)用0.5000mol/L HCl标准溶液滴定至溶液为玫瑰红色并继续加入至过量，共加入 $\text{[math]}$ 。

(ⅴ)用0.5000mol/L NaOH标准溶液滴定至溶液变为亮黄色，消耗NaOH溶液 $\text{[math]}$ 。

已知： $\text{[math]}$ 为强电解质，回答问题：

①步骤(ⅲ)中加入NaF后发生化学反应的离子方程式 $\text{[math]}$ ，则加入NaF后的实验现象为。

②样品中硅酸钠的纯度为(用质量分数表示)。

【考点】

元素电离能、电负性的含义及应用; 晶胞的计算;

【答案】

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综合题困难

1. 过渡元素在材料和化工生产中占有重要地位。

(1) $\text{[math]}$ 中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子存在( $\text{[math]}$ )，写出氯化铁双聚分子的结构式。

(2) 元素Mn和Fe的部分电离能如下表所示，发现Mn元素的第三电离能( $\text{[math]}$ )要大于Fe元素的第三电离能，原因是。

元素		Mn	Fe
电离能 ( $\text{[math]}$ )	$\text{[math]}$	717	759
	$\text{[math]}$	1509	1561
	$\text{[math]}$	3248	2957

(3) Mn的一种配合物化学式为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是___________。 A. $\text{[math]}$ 与Mn原子配位时，提供孤电子对的是C原子 B. 电负性：H<C<N<O C. $\text{[math]}$ 中两个C原子的杂化类型均为 $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 中σ键与π键数目之比为5：2

(4) 某晶体 $\text{[math]}$ 的晶胞如图1所示，Cu可以完全取代该晶体中a位置Fe或b位置Fe， $\text{[math]}$ 转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。

①其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为。

②下列关于晶体的说法正确的是。

A．晶体的形成与晶体的自范性有关

B．测定某一固体是否属于晶体可以用X-射线衍射仪进行实验

C．晶体和非晶体的根本区别在于固体是否有规则的几何外形

D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性

E．晶胞是晶体结构中最小的重复单元

综合题普通

2. 富镍三层状氧化物LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)作为新一代锂电池的正极材料，被广泛关注和深入研究，纳米级TiO₂形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。回答下列问题。

(1) 基态氧原子中能量最高的电子，其电子云有个伸展方向 (取向) ；基态Mn原子的电子排布式为。

(2) Ni²⁺在水中以水合离子[Ni(H₂O)₆]²⁺形式存在，它与乙二胺 (

，简写为en)反应后溶液变为蓝色，反应为： [Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2en= [Ni(en)₂(H₂O)₂]²⁺ (蓝色)+ 4H₂O。

①1个乙二胺分子中含sp³杂化的原子个数为，分子中电负性最大的元素是；

②Ni(H₂O)₆]²⁺中H₂O与Ni²⁺之间以键结合在一起，在与乙二胺反应的过程中，Ni²⁺的轨道杂化类型是否发生改变？ (填“是”或“否”) ；

③沸点：乙二胺(116℃)＜乙二醇(197℃)，其原因是：。

(3) 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，记为原子分数坐标。已知TiO₂为四方晶系(长方体形)，晶胞参数为459pm、459pm、 295pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有O原子和Ti原子的分布图和原子分数坐标。

①该晶胞中O原子的数目为。

②设N_A为阿伏加德罗常数的值，TiO₂的摩尔质量为80g/mol，则TiO₂晶胞的密度为g·cm^-3(列出计算表达式)

综合题普通

3. 硅、硒、铜、镍及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：

(1) 基态硅原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为(用文字表述)。

(2) 由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：① $\text{[math]}$ 、② $\text{[math]}$ 、③ $\text{[math]}$ ，有关这些微粒的叙述，正确的是_______。 A. 微粒半径：③>①>② B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C. 电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D. 得电子能力：①>②

(3) 在硅酸盐中， $\text{[math]}$ 四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，Si与O的原子数之比为。

(4) 硒的两种含氧酸的酸性强弱为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或“＜”)。研究发现，给小鼠喂适量硒酸钠 $\text{[math]}$ 可减轻重金属铊引起的中毒。 $\text{[math]}$ 的空间结构为。

(5) 在周期表中Cu与Ni位置相邻，但两种金属元素的第二电离能为I₂(Cu)>I₂(Ni)，其原因是。

(6) 常见的铜的硫化物有CuS和Cu₂S两种。已知：晶胞中S^2-的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu₂S的晶胞参数分别为apm和bpm，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ 。

则CuS晶体中距离S^2-最近的Cu²⁺数目为。Cu₂S晶体的密度为g·cm^-3(列出计算式即可)。

综合题困难