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    4．掌握晶体的基本结构和性质，是我们深入研究晶体的基础．根据所学知识按要求完成下列各小题：

    （1）已知MgO的晶体结构属于NaCl型．某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图一所示，请改正图中错误（将×球改为×色）：将⑧球改为黑色
    （2）如图二是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，则NaCl晶体结构的图象可以是（填编号）bc．                                                                
    （3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火．燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量．
    （4）据最新一期的《新科学》杂志报道，科研人员在20℃、1个大气压和其它一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”．图三是水和“热冰“微观结构的计算机模拟图．
    回答下列问题：
    ①以上信息体现了水分子具有极性，
    ②参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式（用结构式表示）
    （5）固体二氧化碳外形似冰，受热气化无液体产生，俗称“干冰”．根据干冰的晶胞结构回答：
    二氧化碳晶体的空间利用率为74%．其堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有（答一种即可）铜．

    分析 （1）根据氯化钠的晶胞结构知，氧化镁中镁原子和镁原子处于小正方形的对角线上；
    （2）根据氯化钠晶体中钠离子或氯离子的配位数判断其结构图是否正确，钠离子或氯离子的配位数都是6；
    （3）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；
    （4）①给水施加一个弱电场，形成热冰，水分子有规则的排列，说明水分子中正负电荷的重心不重合，具有极性；
    ②冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键；
    （5）根据干冰的晶胞结构可知，二氧化碳晶胞是面心立方结构，其堆积方式与铜晶胞类型相同，根据铜晶胞的结构可知，处于面上对角线物质的3个铜原子相邻，令Cu原子半径为r，晶胞的棱$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4r，进而计算晶胞的体积，根据均摊法计算晶胞中Cu原子数目，进而计算晶胞中Cu原子实际占有的体积，晶胞空间利用率=晶胞中Cu原子实际占有的体积÷晶胞体积；

    解答 解：（1）根据氯化钠的晶胞结构知，氧化镁中镁原子和镁原子处于小正方形的对角线上，根据图象知，⑧应该为黑色，
    故答案为：将⑧球改为黑色；
    （2）由于在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+，图b中符合条件，图c中选取其中一个离子，然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，故符合条件，
    故选bc；
    （3）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，所以焰火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，
    故答案为：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；
    （4）①给水施加一个弱电场，形成热冰，水分子有规则的排列，说明水分子中正负电荷的重心不重合，具有极性，
    故答案为：极；
    ②冰晶胞中水分子的空间排列方式，冰晶胞中存在氢键，氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，
    故答案为：；
    （3）根据干冰的晶胞结构可知，二氧化碳晶胞是面心立方结构，其堆积方式与铜晶胞类型相同，处于面上对角线物质的3个Cu原子相邻，令Cu原子半径为r，晶胞的棱长=$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4r=2$\sqrt{2}$r，晶胞的体积=$（{2\sqrt{2}r）}^{3}$=16$\sqrt{2}$r3，晶胞中Cu原子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞中Cu原子实际占有的体积=4×$\frac{4}{3}$πr3，晶胞空间利用率=$\frac{4×\frac{4}{3}π{r}^{3}}{16\sqrt{2}{r}^{3}}$=74%，所以二氧化碳晶胞的空间利用率也为74%，
    故答案为：74%；铜．

    点评 本题考查了物质结构和性质的有关知识，同时考查学生的空间想象能力、分析问题及解决问题能力，难度中等．本题考查了电子的能级跃迁、晶胞的空间利用率的计算、氢键等，难度中等，注意对基础知识的理解掌握，注意看清晶胞在有关原子所在的位置．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，合成氨工业因此成为基本无机化工之一．回答下列问题：
    （1）如何获得廉价的氢气是合成氨工业中的重要课题，目前常用戊烷跟水蒸气反应的方法  获得氢气：
    C5H12（g）+5H2O（g） $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$5CO（g）+11H2（g）
    已知几个反应的能量变化如图所示，则上述反应的△H=c-5a-11bkJ•mol-1
     （2）合成氨的反应原理为：
    3H2（g）+N2（g） $?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3（g）
    现有甲、乙、丙3个固定容积为2L的密闭容器，在相同温度和催化剂条件下，按不同的反应物投入量进行合成氨反应，相关数据如下表所示：
    容器甲乙丙
    反应物投入量2mol　H2、2molN24mol　H2、4molN22mol　NH3
    平衡时N2的浓度（mol•L-1）c11.5C3
    平衡时N2的体积分数w1W2W3
    混合气体的密度（g•L-1）ρ1ρ2ρ3
    ①下列描述不能说明该反应已达到平衡状态的是a．（填序号）；
    a．容器内混合气体的密度保持不变    
    b．3v正（N2）═v逆（H2）
    c．容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
    ②乙容器中的反应在20min后达到平衡，这段时间内NH3的平均反应速率v（NH3）=0.05mol•L-1•min-1，该温度下，反应的平衡常数K=5.33L2•mol-2（结果保留3位有效数字）；
    ③分析上表中的数据，下列关系正确的是ac（填序号）．
    a．cl＞c3    b．wl＜w2    c．ρ2＞ρ1＞ρ3
    （3）在合成氨工业中，为了提高反应物的利用率，除了要提供适宜的温度、压强和使用催化剂外，还要采取的措施是将产物混合气中的氨冷却分离后，剩余气体循环使用．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．氯气及其相关产品在生活、生产中应用广泛．
    （1）氯气属于有毒气体，在实验室进行相关实验时，除必须进行尾气处理，尾气吸收的原理Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．（用化学方程式表示）
    （2）①实验室常用NaOH溶液吸收多余的氯气，下列试剂也可用于吸收氯气的是b（填字母）．
    a．NaCl溶液            b．FeSO4溶液          c．Na2SO4溶液     d．KMnO4溶液
    ②写出①中你选择的吸收试剂与Cl2反应的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
    （3）家庭中常用消毒液（主要成分NaClO）与洁厕灵（主要成分盐酸）清洁卫生．某品牌消毒液包装上说明如图．
    ①分析“对金属制品有腐蚀作用”的原因NaClO有强氧化性，而一般金属具有较强还原性．
    ②需“密闭保存”的原因消毒液的有效成分NaClO能与空气中的CO2作用，使其变质．
    ③“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气，写出反应的离子方程式：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O．
    （4）若空气中氯气的含量超过0.1mg/m3就会引起中毒．某液氯生产车间在一次测定空气中氯气的含量时，测得消耗了0.001mol/L的KI溶液 100mL，为了判断空气中氯气的含量是否超标，还需要获得的数据是通入空气的体积．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列叙述中，正确的是（　　）
    A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等
    B．任何条件下，等物质的量的Cl2和HCl所含的分子数必相等
    C．1LHCl气体一定比1L Cl2气体的质量小
    D．22.4LHCl气体的物质的量恰好是11.2LHCl气体的物质的量的二倍

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．NA为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
    A．1 molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子
    B．3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8 NA个电子
    C．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.4NA
    D．密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列说法不正确的是（　　）
    A．元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称
    B．核素代表一类原子
    C．某元素的一种核素代表该元素的一种原子
    D．某种同位素或核素代表该元素的一种原子

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．常温下，下列溶液中各组离子一定能大量共存的是（　　）
    A．使甲基橙呈红色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、CO32-
    B．由水电离产生的c（H+）=10-12mol•L-1的溶液：NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-
    C．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×1014的溶液：Ca2+、Na+、ClO-、NO3-
    D．$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$=0.1 mol•L-1的溶液：Na+、K+、CO32-、NO3-

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．甲硅烷（SiH4）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和水，已知室温下1g甲硅烷自燃放出热量44.6kJ，其热化学方程式，甲硅烷（SiH4）的燃烧热为1427.2kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．（1）鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是盐酸，离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O．
    （2）除去MgO粉末中混入的Al2O3杂质的试剂是NaOH溶液，离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O．
    （3）除去混入FeCl2溶液中少量FeCl3杂质的试剂是Fe粉，离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+．

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