无机化学第四版第七章思考题与习题答案.doc

1、第七章 固体的结构与性质思 考 题1.常用的硫粉是硫的微晶，熔点为 112.8，溶于CS2，CCl 4 等溶剂中，试判断它属于哪一类晶体?分子晶体2.已知下列两类晶体的熔点：(1) 物质 NaF NaCl NaBr NaI熔点/ 993 801 747 661(2) 物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4熔点/ -90.2 -70 5.4 120.5为什么钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高? 而且熔点递变趋势相反? 因为钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体，所以钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高，离子晶体的熔点主要取决于晶格能，NaF、NaCl 、NaBr、NaI

2、随着阴离子半径的逐渐增大，晶格能减小，所以熔点降低。分子晶体的熔点主要取决于分子间力，随着 SiF4、SiCl 4、SiBr 4、SiI 4相对分子质量的增大，分子间力逐渐增大，所以熔点逐渐升高。3. 当气态离子 Ca2+，Sr 2+，F -分别形成 CaF2，SrF 2 晶体时，何者放出的能量多?为什么?形成 CaF2 晶体时放出的能量多。因为离子半径 r(Ca2+)NaCl。所以 NaF 的熔点高于NaCl。(2)BeO 的熔点高于 LiF；由于 BeO 中离子的电荷数是LiF 中离子电荷数的 2 倍。晶格能：BeOLiF 。所以BeO 的熔点高于 LiF。(3)SiO2 的熔点高于 CO

3、2；SiO 2 为原子晶体，而 CO2 为分子晶体。所以 SiO2 的熔点高于 CO2。(4)冰的熔点高于干冰( 固态 CO2)； 它们都属于分子晶体，但是冰分子中具有氢键。所以冰的熔点高于干冰。(5)石墨软而导电，而金刚石坚硬且不导电。石墨具有层状结构，每个碳原子采用 SP2 杂化，层与层之间作用力较弱，同层碳原子之间存在大 键，大 键中的电子可以沿着层面运动。所以石墨软而导电。而金刚石中的碳原子采用 SP3 杂化，属于采用 键连接的原子晶体。所以金刚石坚硬且不导电。5. 下列说法是否正确?(1)稀有气体是由原子组成的，属原于晶体；(2)熔化或压碎离子晶体所需要的能量，数值上等于晶格能；(3

4、)溶于水能导电的晶体必为离子晶体；(4)共价化合物呈固态时，均为分子晶体，因此熔、沸点都低；(5)离子晶体具有脆性，是由于阳、阴离子交替排列，不能错位的缘故。6. 解释下列事实： (1)MgO 可作为耐火材料；为离子晶体，熔点高。(2)金属 Al,Fe 都能压成片、抽成丝，而石灰石则不能；因为金属 Al,Fe 为金属晶体。而石灰石为离子晶体。(3)在卤化银中，AgF 可溶于水，其余卤化银则难溶于水，且从 AgCl 到 AgI 溶解度减小；AgF 、AgCl、AgBr、AgI随着阴离子半径的增大，阴离子的变形性增大，离子间的极化不断增强，由离子键逐步过渡到共价键。所以溶解度逐步减小。(4)NaC

5、l 易溶于水，而 CuCl 难溶于水。Cu +是 18 电子构型，而 Na+是 8 电子构型，Cu +的极化力比 Na+强，所以CuCl 中几乎是以共价键结合，而 NaCl 是离子晶体。所以 NaCl 易溶于水，而 CuCl 难溶于水。7.下列物质的键型有何不同？Cl 2 HCl AgI LiF。其键型分别为：非极性共价键、极性共价键、由离子键过渡到极性共价键、离子键。8. 已知：AlF 3 为离子型，AlCl 3，AlBr 3 为过渡型，AlI 3 为共价型。试说明它们键型差别的原因。AlF3、AlCl 3、AlBr 3、AlI 3 随着阴离子半径的逐步增大，离子的变形增大，离子间的极化不断

6、增强，因此由离子键逐渐过渡到共价键。9. 实际晶体内部结构上的点缺陷有几种类型? 晶体内部结构上的缺陷对晶体的物理、化学性质有无影响? 有空穴缺陷、置换缺陷、间充缺陷三种。晶体内部结构上的缺陷影响晶体的光、电、磁、声、力以及热等方面的物理及化学性能。10. 试用能带理论说明金属导体、半导体和绝缘体的导电性能。在外电场的作用下，金属导带中的电子作定向运动而形成电流，所以金属能导电；半导体由于禁带较窄，满带中的电子容易被激发越过禁带跃迁到导带上去，因此具有一定的导电能力；由于绝缘体的电子都在满带上，而且禁带较宽，即使在外电场的作用下，满带中的电子也难以被激发越过禁带跃迁到导带上去，因此不能导电。1

7、1. 离子半径 r(Cu+)ScNMgONaF.2.下列物质中，试推测何者熔点最低?何者最高?(1) NaCl KBr KCl MgO (2) N2 Si NH 3解：(1)KBr 的熔点最低，MgO 最高；(2) N 2 的熔点最低，Si 最高。3. 写出下列各种离子的电子分布式，并指出它们各属于何种电子构型?Fe3+ Ag + Ca 2+ Li + S 2- Pb 2+ Pb 4+ Bi 3+离子 电子分布式 离子电子构型Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5 917Ag+ 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 18Ca2+ 1s22s22p63s23p6 8

8、Li+ 1s2 2S2- 1s22s22p63s23p6 8Pb2+ Xe4f145d106s2 18+2Pb4+ Xe4f145d10 18Bi3+ Xe4f145d106s2 18+24. 今试推测下列物质分别属于哪一类晶体?物质 B LiCl BCl 3熔点/ 2300 605 -107.3解：B 属原子晶体，LiCl 属离子晶体，BCl 3 为分子晶体。5. (1)试推测下列物质可形成何种类型的晶体?O 2 H 2S KCl Si Pt(2)下列物质熔化时，要克服何种作用力?AlN Al HF(s) K 2S解：(1) O 2、H 2S 为分子晶体，KCl 为离子晶体，Si 为原子晶体

9、，Pt 为金属晶体。(2) AlN 为共价键，Al 为金属键，HF(s)为氢键和分子间力，K 2S 为离子键。6. 根据所学晶体结构知识，填出下表。物 质 晶格结点上 的粒子晶格结点上粒子间的作用力晶体类型 预测熔点 (高或低)N2 N2分子 分子间力 分子晶体 很低SiC Si、C 原子 共价键 原子晶体 很高Cu Cu 原子和离子 金属键 金属晶体 高冰 H2O 分子氢键、分子间力氢键型分子晶体低BaCl2 Ba2+、Cl -离子离子键 离子晶体 较高7. 用下列给出的数据，计算 AlF3(s)的晶格能(U )。A1(s) Al(g)， 126.4submHkJolAAl(g) - 3e-

10、 Al 3+(g)； I =I1 + I2 + I3 = 5139.1 kJmol-1Al(s) + 3/2F2(g) AlF 3(s)； 150fmkJolAF2(g) 2F(g)； D(F-F) = 156.9 kJmol-1F(g) + e- F -(g)； 112AEkJol解8. 已知 KI 的晶格能 U = 649kJmol-1，K 的升华热，K 的电离能 I1 = 418.9kJmol-1，I 2 的解190submHkJolA离能 D(I-I)=152.549kJmol-1，I 的电子亲合能 EA1 = -295kJmol-1， I2 的升华热 ，求 KI 的生162.4submHkJolA成焓 ?fm解：