選修3《晶體結構與性質》：有關晶體的計算專題練習(共3頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上選修3晶體結構與性質：有關晶體的計算專題練習1圖1為高溫超導領域里的一種化合物鈣鈦礦晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單位。圖1 鈣鈦礦晶胞OTiCa(1)在該物質的晶體結構中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子、鈣離子各有 、 個。(2)該晶體結構中，元素氧、鈦、鈣的離子個數(shù)比是 。該物質的化學式可表示為 。(3)若鈣、鈦、氧三元素的相對質量分別為a,b,c，晶體結構圖中正方體邊長（鈦原子之間的距離）為dnm(1nm=10-9m)，則該晶體的密度為多少？2.1986年，瑞士兩位科學家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導體，使超導工作取得突破性進展，為此兩位科

2、學家獲得了1987年的Nobel物理學獎。其晶胞結構如圖2。 (1)根據圖示晶胞結構，推算晶體中Y，Cu，Ba和O原子個數(shù)比，確定其化學式 圖2(2)根據(1)所推出的化合物的組成，計算其中Cu的平均化合價(該化合物中各元素的化合價為Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)，試計算化合物中這兩種價態(tài)Cu原子個數(shù)比。3最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子（Ti）和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子（如右圖），頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的分子式為_。4下圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型圖（原子間實際是相互接觸的）。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30 g·cm3

3、，鎢的相對原子質量為183.9。假定金屬鎢為等直徑的剛性球，請回答以下各題：每一個晶胞中分攤到 個鎢原子。計算晶胞的邊長a。計算鎢的原子半徑r（提示：只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的）。計算金屬鎢原子采取的體心立方結構的空間利用率。5已知氮化鈉（Na3N）在熔融時能導電，與水作用時有NH3產生。試回答下列問題：氮化鈉屬于 晶體，用電子式表示Na3N的形成過程 。比較微粒半徑：Na+ N3-（填“>”、“<”、“=”）。Na3N與水反應的方程式是 ，該反應屬于 反應離子晶體中的陰、陽離子是有規(guī)律排布的，X射線測得氯化鈉晶體中靠得最近的Na+與Cl離子間的距離為d cm，借助這一數(shù)

4、據，某化學實驗小組設計了一個測定阿伏加德羅常數(shù)的實驗方案，該方案的關鍵是測定NaCl的密度。實驗室中現(xiàn)有天平，用它可稱量NaCl樣品的 。用容量瓶、酸式滴定管等儀器和試劑可精確測定NaCl樣品的體積，方法是：將稱取的細粉狀的NaCl樣品加入 25 mL容量瓶中，然后用酸式滴定管向容量瓶中加入一種液體，至凹液面與容量瓶刻度線相切，讀得加入液體體積為V mL，則NaCl樣品的體積為 。問題：所取NaCl樣品必須是細粉狀，為什么不能是塊狀？ 向容量瓶中加入的液體可以是 （選填"水"或"四氯化碳"），簡述選這種液體和不選另一種液體的理由是 。經測定NaCl晶體的

5、密度為（g·cm-3），摩爾質量為M（g·mol-1），試寫出計算阿伏加德羅常數(shù)NA的公式（式中物理量都用字母表示）。中學教材上圖示了NaCl晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體的結構與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2的核間距離為a×108cm，計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質量為74.7 g·mol-1）。天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如右圖所示的缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳

6、樣品組成為Ni0。.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。答案1(1)6 8 (2)3:1:1 (3) 2. (1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:13. Ti14C13 42 0.3163 nm 0.137 nm 68.02% 說明 晶胞中每個角的鎢原子為8個晶胞所共有，中心鎢原子完全為該晶胞所有，故晶胞中鎢原子數(shù)為1+8×1/8=2。每個晶胞中含2個鎢原子，則：NA·a3=2 mol×183.9 g·mol1/（19.30 g·cm3）晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍，則：4r=3a 每個晶胞中含2個鎢

7、原子，則體心立方結構的空間利用率為：2×(4/3)r3/ a3×100%.離子 < Na3N+3H2O=NH3+3NaOH 水解（或復分解） 質量 （25-V）mL 塊狀固體中可能有空隙，使測量的體積不準。四氯化碳。NaCl可溶于水，總體積不是兩者體積之和；NaCl難溶于四氯化碳，可認為總體積是兩者體積之和。g·cm-3×2d3cm3×NA=M g·mol-1 說明在邊長為2a的立方體內包含4對Na+-Cl。密度74.7 g·mol1÷2 (a×108cm)3×6.02×1023mol1離子數(shù)之比 N(Ni3+) : N(Ni2+) =0.06 : 0.91=6:91 說明在邊長為2a×108cm的立方體中有4對Ni2+-O2，每摩NiO的體積為(2a×108cm)3×6.02