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2022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 考點一 晶體與晶胞基礎(chǔ)小題快練 新人教版

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2022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 考點一 晶體與晶胞基礎(chǔ)小題快練 新人教版

2022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 考點一 晶體與晶胞基礎(chǔ)小題快練 新人教版一、晶胞中粒子數(shù)目的計算和化學(xué)式的確定1磁光存儲的研究是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()AMn2BiBMnBiCMnBi3DMn4Bi3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。黑球代表Mn原子,個數(shù)為:12×2×16×6(個),則二者的原子個數(shù)比為6611。答案:B2Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。(1)在1個晶胞中,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,所以化合物中Zn與S數(shù)目之比為11,則化學(xué)式為ZnS。答案:4ZnS3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,則每個晶胞中含有B原子的個數(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)可計算出每個晶胞中含有2個B和2個N,化學(xué)式為BN。答案:2BN4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三種微粒的個數(shù)比是_。(3)丙晶體中每個D周圍結(jié)合E的個數(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,實際占有:×4,XY(個數(shù)比)21,所以甲的化學(xué)式為X2Y。(2)乙中A占有:×81,B占有×63,C占有1,由此推出ABC(個數(shù)比)131。(3)丙中每個D周圍的E的個數(shù)與每個E周圍D的個數(shù)相同,每個E周圍有8個D,所以每個D周圍有8個E。答案:(1)X2Y(2)131(3)8二、晶體的密度及微粒間距離的計算5O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)a0.566 nm,F(xiàn)的化學(xué)式為_;晶胞中O原子的配位數(shù)為_;列式計算晶體F的密度(g·cm3)_。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,每個晶胞中含有O2個數(shù)為8×6×4,含有Na個數(shù)為8,故O2、Na離子個數(shù)之比為4812,從而推知F的化學(xué)式為Na2O。由晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個O原子周圍有8個Na原子,故O原子的配位數(shù)為8。晶胞參數(shù)a0.566 nm0.566×107 cm,則晶胞的體積為(0.566×107 cm)3,從而可知晶體F的密度為2.27 g·cm3。答案:Na2O82.27 g·cm36某離子晶體晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示,X()位于立方體頂點,Y()位于立方體中心。試分析:(1)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角XYX是_。(2)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol1,晶體的密度為 g·cm3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為_cm。解析:(1)若將4個X連接,構(gòu)成1個正四面體,Y位于正四面體的中心,可聯(lián)系CH4的鍵角,知XYX109°28。(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)的相對分子(或原子)質(zhì)量。由題意知,該晶胞中含有個XY2或Y2X,設(shè)晶胞的邊長為a cm,則有a3NAM,a,則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為 cm。答案:(1)109°28(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及很強的儲氫能力,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9.0×1023 cm3,儲氫后形成LaNinH4.5的合金(氫進入晶胞空隙,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)12×6×615,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,n5。1 mol合金中含有NA個該合金的晶胞,則·9.0×1023 cm3·NAM,0.083 g·cm3。答案:(1)s(2)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(3)50.083 g·cm38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_g·cm3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。解析:一個立方氮化硼晶胞中含有4個N原子和4個B原子。一個晶胞的質(zhì)量為×4 g,一個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 g·cm3。答案:49(1)用晶體的X­射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)。對金屬銅的測定得到以下結(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 g·cm3,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 g·cm3,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;一個體心晶胞含4個原子,則摩爾質(zhì)量四分之一×晶胞質(zhì)量×NA,可求NA。(2)因為CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)。所以一個晶胞中有四個鈣離子和四個氧離子,根據(jù)M(CaO)56 g·mol1,則一個CaO的質(zhì)量m(CaO) g。V(CaO晶胞)質(zhì)量/密度 cm3。答案:(1)4.70×10234.23×1022NA6.01×1023 mol1(2)

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