《2025年赢在微点化学》

【进阶4】　（2024·T8联考）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是　（　　）

答案： 进阶4 B 解析 SeO₄²⁻中Se原子的杂化类型为sp³，SeO₃中Se原子的杂化类型为sp²，A项正确；金刚石中C—C间只形成σ键，石墨中C—C间形成了σ键与大π键，键长更短，键能更大，使其熔点更高，B项错误；邻羟基苯甲酸酚羟基上的H原子与羰基O原子形成分子内氢键，因此羧基更易电离出氢离子，酸性更强，C项正确；SeH₄和GeH₄都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，D项正确。

【进阶5】　（2023·全国乙卷）(1)已知一些物质的熔点数据如表：

Na与Si均为第三周期元素，NaCl的熔点明显高于SiCl₄，原因是______________________________。
分析同族元素的氯化物SiCl₄、GeCl₄、SnCl₄熔点变化趋势及其原因：______________________________。
SiCl₄的空间结构为____________，其中Si原子的轨道杂化形式为____________。
(2)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轴的投影图如图所示，一个晶胞中含有______个Mg原子。该物质的化学式为__________，B—B最近距离为________。

答案：
进阶5 答案
(1)NaCl是离子晶体，SiCl₄是分子晶体，NaCl中离子键强度远大于SiCl₄分子间作用力 SiCl₄、GeCl₄、SnCl₄的熔点依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强 正四面体形 sp³
(2)1 MgB₂ $\frac{\sqrt{3}}{3}a$
解析
(1)由题表数据可知，NaCl是离子晶体(熔化时离子键被破坏)，SiCl₄是分子晶体(熔化时分子间作用力被破坏)，离子键强度远大于分子间作用力，故NaCl熔点明显高于SiCl₄。分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。SiCl₄分子结构中，1个Si与周围的4个Cl形成正四面体结构，中心原子Si采用sp³杂化。
(2)结合投影图可知晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg原子位于晶胞顶点，数目为4×$\frac{1}{6}$ + 4×$\frac{1}{12}$ = 1；有2个B原子位于晶胞体内，B原子数目为2，故该物质的化学式为MgB₂；如图
，B原子位于边长为a的正三角形的中心，故B—B的最近距离为$\frac{\sqrt{3}}{2}a×\frac{1}{3}×2=\frac{\sqrt{3}}{3}a$。

【进阶6】　（2022·广东卷）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。

(1)X的化学式为________。
(2)设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm⁻³，则X中相邻K原子之间的最短距离为______________________nm（列出计算式，Nₐ为阿伏加德罗常数的值）。

答案： 进阶6 答案
(1)K₂SeBr₆
(2)$\frac{1}{2}×\sqrt[3]{\frac{4M_{r}}{N_{A}\rho}}×10^{7}$
解析
(1)根据晶胞结构得到K原子有8个，正八面体有8×1/8 + 6×1/2 = 4，则X的化学式为K₂SeBr₆。
(2)设X的最简式的式量为Mᵣ，晶体密度为ρ g·cm⁻³，设晶胞参数为a nm，得到ρ = m/V = $\frac{\frac{M_{r}\text{ g}·\text{mol}^{-1}}{N_{A}\text{ mol}^{-1}}×4}{(a×10^{-7})^{3}}$，解得$a=\sqrt[3]{\frac{4M_{r}}{N_{A}\rho}}×10^{7}$ nm，X中相邻K原子之间的最短距离为晶胞参数的一半，即$\frac{1}{2}×\sqrt[3]{\frac{4M_{r}}{N_{A}\rho}}×10^{7}$ nm。

【进阶7】　（2021·山东卷）XeF₂晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有________个XeF₂分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为(1/2,1/2,1/2)。已知Xe—F键长为r pm，则B点原子的分数坐标为__________；晶胞中A、B间距离d = ____________pm。
　　　　　

答案：
进阶7 答案 2 (0,0,$\frac{r}{c}$) $\sqrt{\frac{1}{2}a^{2}+(\frac{c}{2}-r)^{2}}$
解析 题图中大球的个数为2，小球的个数为4，根据XeF₂的原子个数知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF₂分子；由A点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B点在棱的$\frac{r}{c}$处，其坐标为(0,0,$\frac{r}{c}$)；
图中y是底面对角线的一半，$y=\frac{\sqrt{2}}{2}a$，$x=\frac{c}{2}-r$，所以$d=\sqrt{x^{2}+y^{2}}=\sqrt{\frac{1}{2}a^{2}+(\frac{c}{2}-r)^{2}}$ pm。