Question

8．（1）根据无机含氧酸的酸性规律，将下列四种无机含氧酸按酸性相近两两组成一组，它们是①和④；②和③．（用序号表示）
①H₃PO₄           ②HClO            ③H₃BO₃         ④HNO₂
（2）甲烷晶体的晶胞结构与干冰类似，则与一个甲烷分子紧密相邻的甲烷分子有12个．
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是CrO₂．
（4）SiC晶体与金刚石的结构相似，其中C原子和Si原子的位置是交替的，在SiC中最小的环上有6个原子，SiC与金刚石相比，金刚石熔点较高，
原因是两者都是原子晶体，C-C键长短，键能大，所以金刚石熔点高于碳化硅．
（5）铁晶体的晶胞结构如图，铁原子的空间利用率为68%，已知：铁的密度是dg/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，则铁原子的半径是$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{112}{{N}_{A}d}}$cm．

Answer 1

分析 （1）含氧酸都可写成（HO）m ROn形式，n值越大，酸性越强；
（2）甲烷晶胞结构是面心立方结构，与一个甲烷分子紧密相邻的甲烷分子个数=3×8÷2；
（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，根据离子的最外层电子数判断未成对电子；
（4）晶体硅中最小的为六元环，含有6个原子，SiC与硅晶体相似，因此也含有6个原子；原子晶体熔沸点的高低取决于共价键的稳定性；
（5）空间利用率是指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中占有的体积百分比，晶胞中铁位于晶胞的顶点和体心，晶胞平均含有8×$\frac{1}{8}$+1=2个铁原子，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算体积，根据体积计算边长，根据边长计算铁原子半径．

解答 解：（1）①H₃PO₄可写成（HO）₃PO，n=1，
②HClO可写成（HO）₁Cl，n=0，
③H₃BO₃可写成（HO）₁B，n=0，
④HNO₂可写成（HO）NO，n=1，
所以H₃PO₄、HNO₂酸性相近，HClO和H₃BO₃酸性相近，
故答案为：①；④；②；③；
（2）甲烷晶胞结构是面心立方结构，与一个甲烷分子紧密相邻的甲烷分子个数=3×8÷2=12，
故答案为：12；
（3）V₂O₅中V的最外层电子全部失去或成键，CrO₂中Cr失去4个电子，离子的最外层电子为2，为成对，离子含未成对电子越多，则磁性越大，则适合作录音带磁粉原料的是CrO₂，
故答案为：CrO₂；
（4）晶体硅中最小的为六元环，含有6个原子，SiC与硅晶体相似，因此也含有6个原子，两者都是原子晶体，结构和组成相似，Si-C键长大于C-C键长，C-Si键能小，所以金刚石晶体的熔沸点高于碳化硅，
故答案为：6；金刚石；两者都是原子晶体，C-C键长短，键能大，所以金刚石熔点高于碳化硅；
（5）晶胞中铁位于晶胞的顶点和体心，晶胞平均含有8×$\frac{1}{8}$+1=2个铁原子，设晶胞边长为x，则铁原子半径为$\frac{\sqrt{3}}{4}$x，其空间利用率为$\frac{晶胞所含原子体积}{晶胞体积}$×100%=$\frac{2×\frac{4}{3}π（\frac{\sqrt{3}}{4}x）^{3}}{{x}^{3}}$×100%=68%，金属铁的密度为dg•cm^-3，铁的相对原子质量是56，则有d=$\frac{\frac{2M}{{N}_{A}}}{{x}^{3}}$，x=$\root{3}{\frac{112}{{N}_{A}d}}$cm，所以铁原子为$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{112}{{N}_{A}d}}$cm，
故答案为：68%；$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{112}{{N}_{A}d}}$．

点评 题考查物质结构和性质，涉及物质的性质、分子空间构型、金属晶体的结构及计算，难度中等，解题时要注意基础知识的运用，要熟记常见晶胞的结构和空间利用率．