2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第十二章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 12-3-1 考點(diǎn)一 晶體與晶胞基礎(chǔ)小題快練 新人教版.doc
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12-3-1 考點(diǎn)一 晶體與晶胞 一、晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算和化學(xué)式的確定 1.磁光存儲(chǔ)的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開始的。如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(白球均在六棱柱內(nèi)),則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為( ) A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBi3 D.Mn4Bi3 解析:由晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知:白球代表Bi原子,且均在六棱柱內(nèi),所以Bi為6個(gè)。黑球代表Mn原子,個(gè)數(shù)為:12+2+1+6=6(個(gè)),則二者的原子個(gè)數(shù)比為6∶6=1∶1。 答案:B 2.Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。 (1)在1個(gè)晶胞中,Zn離子的數(shù)目為________。 (2)該化合物的化學(xué)式為________。 解析:從晶胞圖分析,含有Zn離子為8+6=4。S為4個(gè),所以化合物中Zn與S數(shù)目之比為1∶1,則化學(xué)式為ZnS。 答案:4 ZnS 3.利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為________,該功能陶瓷的化學(xué)式為________。 解析:B的原子半徑比N大,因而結(jié)構(gòu)示意圖中大球代表B原子,利用晶胞結(jié)構(gòu)可計(jì)算出每個(gè)晶胞中含有2個(gè)B和2個(gè)N,化學(xué)式為BN。 答案:2 BN 4.如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞: 試寫出:(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽離子)為________。 (2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。 (3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是________。 解析:(1)甲中X位于立方體體心,算作1,Y位于立方體頂點(diǎn),實(shí)際占有:4=,X∶Y(個(gè)數(shù)比)=2∶1,所以甲的化學(xué)式為X2Y。(2)乙中A占有:8=1,B占有6=3,C占有1,由此推出A∶B∶C(個(gè)數(shù)比)=1∶3∶1。(3)丙中每個(gè)D周圍的E的個(gè)數(shù)與每個(gè)E周圍D的個(gè)數(shù)相同,每個(gè)E周圍有8個(gè)D,所以每個(gè)D周圍有8個(gè)E。 答案:(1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8 二、晶體的密度及微粒間距離的計(jì)算 5.O和Na能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,F(xiàn)的化學(xué)式為________;晶胞中O原子的配位數(shù)為______;列式計(jì)算晶體F的密度(gcm-3)____________。 解析:O2-半徑大于Na+半徑,由F的晶胞結(jié)構(gòu)可知,大球代表O2-,小球代表Na+,每個(gè)晶胞中含有O2-個(gè)數(shù)為8+6=4,含有Na+個(gè)數(shù)為8,故O2-、Na+離子個(gè)數(shù)之比為4∶8=1∶2,從而推知F的化學(xué)式為Na2O。由晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)O原子周圍有8個(gè)Na原子,故O原子的配位數(shù)為8。晶胞參數(shù)a=0.566 nm=0.56610-7 cm,則晶胞的體積為(0.56610-7 cm)3,從而可知晶體F的密度為=2.27 gcm-3。 答案:Na2O 8 =2.27 gcm-3 6.某離子晶體晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示,X(●)位于立方體頂點(diǎn),Y(○)位于立方體中心。試分析: (1)晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX是________。 (2)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M gmol-1,晶體的密度為ρ gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為________cm。 解析:(1)若將4個(gè)X連接,構(gòu)成1個(gè)正四面體,Y位于正四面體的中心,可聯(lián)系CH4的鍵角,知∠XYX=10928′。 (2)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量,數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子(或原子)質(zhì)量。由題意知,該晶胞中含有個(gè)XY2或Y2X,設(shè)晶胞的邊長為a cm,則有ρa(bǔ)3NA=M,a=,則晶體中兩個(gè)距離最近的X之間的距離為 cm。 答案:(1)10928′ (2) 7.鑭鎳合金、銅鈣合金及鈰鈷合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn及很強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力,其中銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試回答下列問題: (1)在元素周期表中Ca位于________區(qū)。 (2)銅原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________ ____________________。 (3)已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.010-23 cm3,儲(chǔ)氫后形成LaNinH4.5的合金(氫進(jìn)入晶胞空隙,體積不變),則LaNin中,n=________(填數(shù)值);氫在合金中的密度為______________。 解析:(3)由銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖知,銅、鈣合金中,N(Cu)=12+6+6=15,N(Ca)=12+2=3,==,因鑭鎳合金與銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)相同,則在LaNin中=,n=5。1 mol合金中含有NA個(gè)該合金的晶胞,則ρ9.010-23 cm3NA=M,ρ= ≈0.083 gcm-3。 答案:(1)s (2)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (3)5 0.083 gcm-3 8.立方氮化硼和金剛石是等電子體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則處于晶胞頂點(diǎn)上的原子的配位數(shù)為__________,若晶胞邊長為361.5 pm,則立方氮化硼的密度是________________gcm-3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。 解析:一個(gè)立方氮化硼晶胞中含有4個(gè)N原子和4個(gè)B原子。一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4 g,一個(gè)立方氮化硼晶胞的體積是(361.5 pm)3,因此立方氮化硼的密度是 gcm-3。 答案:4 9.(1)用晶體的X射線衍射法可以測(cè)得阿伏加德羅常數(shù)。對(duì)金屬銅的測(cè)定得到以下結(jié)果:晶胞為面心立方最密堆積,邊長為361 pm。又知銅的密度為9.00 gcm-3,則銅晶胞的體積是________cm3、晶胞的質(zhì)量是__________g,阿伏加德羅常數(shù)為___________________[列式計(jì)算,已知Ar(Cu)=63.6]。 (2)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu),已知CaO晶體密度為a gcm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則CaO晶胞體積為________cm3。 解析:(1)體積是a3;質(zhì)量=體積密度;一個(gè)體心晶胞含4個(gè)原子,則摩爾質(zhì)量=四分之一晶胞質(zhì)量NA,可求NA。 (2)因?yàn)镃aO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)。所以 一個(gè)晶胞中有四個(gè)鈣離子和四個(gè)氧離子,根據(jù)M(CaO)=56 gmol-1,則一個(gè)CaO的質(zhì)量m(CaO)= g。V(CaO晶胞)=質(zhì)量/密度== cm3。 答案:(1)4.7010-23 4.2310-22 NA==6.011023 mol-1 (2)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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