专题03物构结构与性质之疑难杂症(2)-【微专题·大素养】备战2022年高...VIP免费

专题03物构结构与性质之疑难杂症〔2〕知识点一石墨相关问题集合1）石墨根本构型石墨为层状结构，因此碳原子为sp2杂化，每六个碳构成一个六元环，但是每个碳又是三个六元环在共用，每个碳原子周围有三个键，每个键是两个碳原子共用，因此，其中的碳原子：碳碳单键：六元环=2:3:1.2）石墨根本性质石墨的所有碳原子中均有一个还未参与杂化的P轨道电子，因此可以形成大派键，在这个平面内，电子可以自由移动，但是上下无法进行，这表达了其具有导电性，也表达了各向异性。因为可以导电，所以具有金属键的性质，层与层之间又有范德华力，同时键长会比金刚石更短些，所以其熔点比金刚石高。3）计算相关图中D坐标为〔1/3、2/3、0〕E坐标为〔2/3、1/3、1/2〕密度等于〔晶胞边长为a，高为h，层间距为d，那么h=2d〕【立马见效】1.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性(晶体结构如图)。①关于这两种晶体的说法，不正确的选项是___________(填字母)。a．两种晶体均为分子晶体b．两种晶体中的B﹣N键均为共价键c．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软d．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大②六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是___________(2)石墨的晶胞结构如下图。石墨的密度为ρg·cm-3，C-C键的键长为rcm，NA为阿伏加德罗常数的值，那么石墨晶体的层间距d=___________cm。XYZED答案：①a．立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，故a错误；b．非金属元素之间易形成共价键，所以两种晶体中的B﹣N键均为共价键，故b正确；c．六方相氮化硼为层状结构，分子间作用力小，导致其质地软，故c正确；d．立方相氮化硼中N原子与B原子间存在共价单键，所以该化合物中含有σ键，不存在π键，故d错误；应选ad。②六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，是因为六方相氮化硼晶体内无自由电子。2〕晶胞中C原子的数目为111114+4+2+2+2+1=4126236，故晶胞的质量为A412gN；设晶胞底边长为acm，高为hcm，层间距为dcm，那么h=2d，a=3r，晶胞体积为23[(3)sin602]cmrd，故-3A23412ggcm=[(3)sin602]cmNrd，解得2A163=3dNr2.石墨晶体的结构如下图。①石墨属于______晶体。②石墨晶体中，层内CC的键长为142pm，而金刚石中CC的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在CC间的______共价键，而石墨层内的CC间不仅存在______共价键，还有______键。答案：混合型σσπ(或大π或p-pπ)知识点二、投影问题1面心立方堆积的投影图面心立方晶胞(见图..1，编号适用全文)以ABCABC方式密堆积，其中B层与C层依次分别处于A层两套方向不同的三角形空穴之上，因此晶胞中B层与C层原子沿体对角线投影后可构成两套方向相反的正三角形。步骤1：画出B层和C层投影面，两个三角形顶点构成正六边形。步骤2：据图1中编号将B、C层原子投影。步骤3：将A层原子投影，A1与A2重合为A，位于正六边形的中心；重新作辅助线，大正六边形的顶点和中心处为晶胞中顶点原子的投影，小正六边形的顶点为晶胞中面心原子的投影。更复杂的就是在面心立方堆积的根底上再添加些正四面体空隙，例如金刚石或者CaF2模型。下面以CaF2为例：为探讨八个四面体空隙中填充的F－的投影情况，用“〞(注：图示仅代表相对位置)表示四面体空隙中的原子，假设将萤石晶胞沿体对角线进行投影(见图3)，四面体空隙中的原子与晶胞顶点或面心的原子重合，空隙1、8处原子(在图3中未给出编号)均投影为A，空隙..2、4、3、7、5、6处原子依次分别投影为..C5、B4、C4、B5、C2、B2。【立马见效】1.三维立方钙钛矿CsPbBr3中三种离子在晶胞(a)中占据正方体顶点、面心、体心位置，图(b)显示的是三种离子在xz面、yz面、xy面上的位置：②上述晶胞沿体对角线方向的投影图为___(填标号)。A．B．C．D．答案A2.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，称为原子分数坐标。CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形)，晶胞参数为anm、bnm和cnm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子...