时间:2020-07-08 00:06:08
1、判断题 固体发光材料是一种能将激发的能量转变为可见光的固体物质。在基质中掺入杂质，含量可达千分之几或百分之几，可调整发光效率、余辉及发光光谱。如在刚玉Al2O3基质中掺入0.05~1.0%的Cr3＋及在Y2O3基质中掺入Eu3＋等均可制成固体发光材料。
⑴推测Al2O3基质中掺入Cr3＋的发光原理。
⑵Y2O3属立方晶系，将Y2O3的立方晶胞分为8个小立方体，Y在小立方体的面心和顶点，O位于小立方体内的四面体空隙，画出这样四个小立方体，指出Y和O的配位数。
参考答案：⑴Al3＋和O2－是满壳层电子结构，能隙大，电子不易激发，故无色；（2分）
掺入的Cr3＋是过渡金属，具有3d电子，在晶体中置换部分Al3＋形成较低的激发态能级，两个强吸收带分别吸收黄绿色及蓝色的光，只有红光透过，因而掺Cr3＋的刚玉呈绚丽的红色，称为红宝石。（3分）
⑵
（4分）
Y的O的配位数为6，O的Y配位数为4。（1分）
本题解析：⑴本题考察学生对主族元素、过渡金属离子构型的掌握情况。Al3＋和O2－是是主族元素的阳离子和阴离子，都属于8电子结构，价电子不易被激发，因此为无色。当部分Cr3+置换出Al3+后，由于Cr3+为d3结构，电子易被激发，只能让红光通过（红宝石的颜色），因此能发红光。
⑵由于O位于小立方体的四面体空隙，即O的配位数为4，根据化学式可知，Y的配位数为6（配位数之比与原子数成反比）。根据题意，Y为面心立方最密堆积，因此Y原子与四面体空隙数的比例为1∶2，因此O原子在四面体空隙中的占有率为3/4，根据晶胞的对称性原理，可以把晶胞划分成八个小的立方体，其中共棱的立方体是相同的，共面的立方体不同：一种小立方体中Y位于顶点和面心，O位于六个四面体的空隙；另一个共面的立方体，O也位于六个四面体空隙中，但是未占四面体空隙呈对称关系。其中四个四面体的示意图如下所示：
本题难度：一般
2、填空题 （8分）晶体是质点(分子、离子、或原子)在空间有规则地排列的，具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能成为晶体的具有代表性的最小单元，称为晶胞。一种Al－Fe合金的立体晶胞如图所示。
⑴确定该合金的化学式____________。
⑵若晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则此合金的密度为_____________g/cm3。（化为最简）
⑶取一定质量的该合金粉末溶于足量的稀NaOH溶液中，待反应完全停止后得到气体6.72 L。过滤，将残渣用蒸馏水洗净后，取其质量的十分之一，投入100mL一定浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，共收集到气体0.672L。(气体体积均在标准状况下测定)
①计算硝酸的物质的量浓度。
②最终所得溶液中Fe3＋的物质的量浓度(假设溶液体积仍为100mL)。
（1）确定该合金的化学式____________
（2）__________________g/cm3（化为最简）
（3）__________________________________________
①
____________________________
②
___________________________。
参考答案：⑴Fe2Al?⑵
或
⑶①3Fe＋8HNO3＝3Fe(NO3)2＋2NO＋4H2O? Fe＋4HNO3＝Fe(NO3)3＋NO＋2H2O
根据铁和稀硝酸的反应，不管铁被氧化到什么价态，均有
n(HNO3)＝4 n(NO)＝4×
＝0.12mol?c(HNO3)＝
＝1.2mol/L
②2Al＋2NaOH＋H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
开始所取合金中n(Al)＝
n(H2)＝×
＝0.2 mol
与硝酸反应的n(Fe)＝0.2 mol×2×
＝0.04 mol?
则最终所得溶液中?n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.04 moln(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝＝0.03 mol(或电子守恒：2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝3×0.03 mol)
解得n(Fe3＋)＝0.01 mol?c(Fe3＋)＝
＝0.1mol/L
本题解析：略
本题难度：简单
3、选择题 关于SiO2晶体的叙述中，正确的是 ( )。
A．通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
B．60 g SiO2晶体中，含有2NA个Si—O键
C．晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点
D．SiO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子
参考答案：C
本题解析：SiO2为原子晶体，晶体中不存在分子，SiO2晶体中一个Si原子与周围4个O原子形成4个Si—O键，一个O原子和两个Si原子形成2个Si—O键所以SiO2晶体中Si、O原子个数比为2:1。在SiO2晶体中一个Si原子和4个O原子构成正四面体构型。所以正确的选项是C。2晶体构型
点评：原子晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单个小分子，是一个“巨分子”。所以其化学式表示原子的个数比，而不是分子式。
本题难度：一般
4、填空题 （10分）如右图所示，晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，这个多面体中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个原子。
（1）这个基本结构单元由?个硼原子组成，共含有?个B—B键。（2）假设将此基本结构单元的每个顶角按一定比例且同等程度地削去（切点不重合），可得到另一个多面体，则此多面体含?个五边形，?个六边形。若再设此多面体的每个交点处有一个碳原子，这样就构成了碳元素形成的一种单质分子，此分子的分子式为?。
参考答案：（1）12、30?（每空2分）
（2）12、20? C60?（每空2分）
本题解析：略
本题难度：简单
5、选择题 有一种蓝色晶体[可表示为：MxFey(CN)6]，经X-射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是 
[? ]
A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B.该晶体属于离子晶体，M呈+1价
C.该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个
参考答案：AB
本题解析：
本题难度：简单