2019高考化学总复习物质结构与性质1231考点一晶体与晶胞基础小题快练新人教版

2019高考化学总复习物质结构与性质1231考点一晶体与晶胞基础小题快练新人教版

‎12-3-1‎‎ 考点一 晶体与晶胞 一、晶胞中粒子数目的计算和化学式的确定 ‎1．磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为(　　)‎ A．Mn2Bi　　B．MnBi　　C．MnBi3　　D．Mn4Bi3‎ 解析：由晶体的结构示意图可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为：12×＋2×＋1＋6×＝6(个)，则二者的原子个数比为6∶6＝1∶1。‎ 答案：B ‎2．Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。‎ ‎(1)在1个晶胞中，Zn离子的数目为________。‎ ‎(2)该化合物的化学式为________。‎ 解析：从晶胞图分析，含有Zn离子为8×＋6×＝4。S为4个，所以化合物中Zn与S数目之比为1∶1，则化学式为ZnS。‎ 答案：4　ZnS ‎3．利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。‎ 解析：B的原子半径比N大，因而结构示意图中大球代表B原子，利用晶胞结构可计算出每个晶胞中含有2个B和2个N，化学式为BN。‎ 答案：2　BN ‎4．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：‎ 试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。‎ ‎(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。‎ ‎(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。‎ 解析：(1)甲中X位于立方体体心，算作1，Y位于立方体顶点，实际占有：×4＝，X∶Y(个数比)＝2∶1，所以甲的化学式为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(个数比)＝1∶3∶1。(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围有8个E。‎ 答案：(1)X2Y　(2)1∶3∶1　(3)8‎ 二、晶体的密度及微粒间距离的计算 ‎5．O和Na能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中O原子的配位数为______；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)____________。‎ 解析：O2－半径大于Na＋半径，由F的晶胞结构可知，大球代表O2－，小球代表Na＋，每个晶胞中含有O2－个数为8×＋6×＝4，含有Na＋个数为8，故O2－、Na＋离子个数之比为4∶8＝1∶2，从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知，每个O原子周围有8个Na原子，故O原子的配位数为8。晶胞参数a＝0.566 nm＝0.566×10－‎7 cm，则晶胞的体积为(0.566×10－‎7 cm)3，从而可知晶体F的密度为＝‎2.27 g·cm－3。‎ 答案：Na2O　8　 ‎＝‎2.27 g·cm－3‎ ‎6．某离子晶体晶胞的结构如图所示，X(●)位于立方体顶点，Y(○)位于立方体中心。试分析：‎ ‎(1)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是________。‎ ‎(2)设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。‎ 解析：(1)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知∠XYX＝109°28′。‎ ‎(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有个XY2或Y2X，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3NA＝M，a＝，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为 cm。‎ 答案：(1)109°28′　(2) ‎7．镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn及很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如图所示。试回答下列问题：‎ ‎(1)在元素周期表中Ca位于________区。‎ ‎(2)铜原子的基态原子核外电子排布式为___________________‎ ‎____________________。‎ ‎(3)已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－‎23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中，n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为______________。‎ 解析：(3)由铜钙合金的晶胞结构图知，铜、钙合金中，N(Cu)＝12×＋6×＋6＝15，N(Ca)＝12×＋2×＝3，＝＝，因镧镍合金与铜钙合金的晶胞结构相同，则在LaNin中＝，n＝5。1 mol合金中含有NA个该合金的晶胞，则ρ·9.0×10－‎23 cm3·NA＝M，ρ＝‎ ≈‎0.083 g·cm－3。‎ 答案：(1)s　(2)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎(3)5　‎0.083 g·cm－3‎ ‎8．立方氮化硼和金刚石是等电子体，其晶胞结构如图所示，则处于晶胞顶点上的原子的配位数为__________，若晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是________________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为NA)。‎ 解析：一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子。一个晶胞的质量为×‎4 g，一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5 pm)3，因此立方氮化硼的密度是 g·cm－3。‎ 答案：4　 ‎9．(1)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为‎9.00 g·cm－3，则铜晶胞的体积是________cm3、晶胞的质量是__________g，阿伏加德罗常数为___________________[列式计算，已知Ar(Cu)＝63.6]。‎ ‎(2)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为a g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。‎ 解析：(1)体积是a3；质量＝体积×密度；一个体心晶胞含4个原子，则摩尔质量＝四分之一×晶胞质量×NA，可求NA。‎ ‎(2)因为CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构。所以 一个晶胞中有四个钙离子和四个氧离子，根据M(CaO)＝‎56 g·mol－1，则一个CaO的质量m(CaO)＝ g。V(CaO晶胞)＝质量/密度＝＝ cm3。‎ 答案：(1)4.70×10－23　4.23×10－22‎ NA＝＝6.01×1023 mol－1‎ ‎(2)