Question

确定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：

A．固态、液态时均不导电，熔点-120 ℃，能溶于CS₂

B．固态、液态时大多不导电，硬度很大，熔点为3500 ℃

C．固态和熔融态时都能导电，能溶于盐酸

D．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水

试推断它们的晶体类型：

A．______；    B．______；    C．_____；     D．_____。

(2)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如下图所示，其中TiN中N呈－3价)，已知其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	KCl	MgO	CaO
晶格能/kJ·mol^-1	715	3791	3401

则该4种离子晶体的熔点从高到低的顺序是______。

(3)某离子X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成晶体的结构如下图所示。X的元素名称是_____，X⁺的价电子排布式为_____，与同一个N^3-相连的X⁺有_____个，这几个X⁺所形成的空间构型为_____。

Answer

分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 TiN＞MgO＞CaO＞KCl 铜 3d10 6 正八面体

【解析】

(1)根据各类晶体性质变化规律分析判断晶体类型；

(2)离子晶体的晶格能越大其熔点越高，晶格能与离子电荷成正比，与离子半径成反比，据此判断四种物质熔点高低；

(3) K、L、M三个电子层全充满的X+中原子序数=核内质子数=电子数+电荷数，据此确定该元素，根据原子核外电子排布规律书写该离子的价电子排布式；采用X、Y、Z三轴切割的方法确定X+个数，根据Cu+在N3-周围的相对位置确定其构成的空间构型。

(1) A．固态、液态时均不导电，熔点-120 ℃，能溶于CS2，说明晶体A属于分子晶体；

B．固态、液态时大多不导电，硬度很大，熔点为3500 ℃，则晶体B为原子晶体；

C．固态和熔融态时都能导电，能溶于盐酸，则晶体C为金属晶体；

D．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，证明晶体D为离子晶体；

(2)离子晶体的晶格能越大，其熔点越高，晶格能与离子电荷成正比，与离子半径成反比，N3-电荷大于Mg2+和Ca2+，Mg2+和Ca2+电荷大于K+，Mg2+和半径小于Ca2+半径，所以4种离子晶体熔点从高到低的顺序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl；

(3)某离子X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，该离子含有28个电子，则该原子含有29个电子，元素X为铜元素，Cu原子核外电子排布是1s22s22p63s23p63d104s1，故X+的价电子排布式为3d10；采用X、Y、Z三轴切割的方法知X+个数是6；这六个Cu+构成的是正八面体结构。