高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘-分攤法計算晶體的化學(xué)式（ 詳細解析）

1、高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘分攤法計算晶體的化學(xué)式（有答案和詳細解析）一、選擇題1.在下列離子晶體空間結(jié)構(gòu)示意圖中，代表陽離子，代表陰離子。若M代表陽離子，N代表陰離子，則化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)是()答案B解析A項，陽離子位于頂點和面心，晶胞中平均含有陽離子的數(shù)目為8eq f(1,8)6eq f(1,2)4，陰離子位于體心，晶胞中含有的陰離子數(shù)目為1，故該晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為41，化學(xué)式為M4N，錯誤；B項，陽離子位于頂點，晶胞中平均含有陽離子的數(shù)目為4eq f(1,8)eq f(1,2)，陰離子位于體心，晶胞中含有的陰離子數(shù)目為1，故該晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為eq f(1,2)

2、112，化學(xué)式為MN2，正確；C項，陽離子位于頂點，晶胞中平均含有陽離子的數(shù)目為3eq f(1,8)eq f(3,8)，陰離子位于體心，晶胞中含有的陰離子數(shù)目為1，故該晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為eq f(3,8)138，化學(xué)式為M3N8，錯誤；D項，陽離子位于頂點，晶胞中平均含有陽離子的數(shù)目為8eq f(1,8)1，陰離子位于體心，晶胞中含有的陰離子數(shù)目為1，故該晶胞中陽離子和陰離子的個數(shù)比為11，化學(xué)式為MN，錯誤。2.金屬晶體的常見晶胞結(jié)構(gòu)有a、b、c分別代表的三種結(jié)構(gòu)示意圖，則圖示結(jié)構(gòu)內(nèi)金屬原子個數(shù)比為()A321 B1184C984 D21149答案A解析圖a中所含原子的個數(shù)為12

3、eq f(1,6)2eq f(1,2)36，圖b中所含原子的個數(shù)為8eq f(1,8)6eq f(1,2)4，圖c中所含原子的個數(shù)為8eq f(1,8)12。3.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每個碳原子都跟其他3個碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是()A10 B18C24 D14答案D解析每個六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6eq f(1,3)2，7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為2714。4.鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法中不正確的是()A該晶體屬于離子晶體B晶體的化學(xué)式為BaO2C該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與CsCl相似D

4、與每個Ba2距離相等且最近的Ba2共有12個答案C解析圖示晶體中含有Ba2和Oeq oal(2,2)，則該晶體屬于離子晶體，A項正確；該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似，所以與每個Ba2距離相等且最近的Ba2共有12個，C項不正確，D項正確；在1個NaCl晶胞中含有4個Na和4個Cl，因此該氧化物的1個晶胞中含有4個Ba2和4個Oeq oal(2,2)，晶體的化學(xué)式應(yīng)為BaO2，B項正確。5.已知CsCl晶體的密度為 gcm3，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，相鄰的兩個Cs的核間距為a cm，如圖所示，則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()ANAa3 B.eq f(NAa3,6)C.eq f(

5、NAa3,4) D.eq f(NAa3,8)答案A解析該立方體中含1個Cl，Cs數(shù)目為8eq f(1,8)1，根據(jù)Veq f(M,NA)知，MVNAa3NA，以gmol1為單位時摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對分子質(zhì)量，所以其相對分子質(zhì)量是a3NA。6.如圖為NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是()ANaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體BNaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個數(shù)比相同CNaCl和CsCl晶體中陽離子的配位數(shù)分別為6和8DNaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，所以陽離子與陰離子的半徑比相同答案D解析NaCl和CsCl都是由陰、陽離子通過離子鍵構(gòu)成的晶體，陰、陽離子個數(shù)之

6、比都為11，則都屬于AB型的離子晶體，故A、B正確；結(jié)合題圖可知，NaCl為面心立方結(jié)構(gòu)，鈉離子的配位數(shù)為6，CsCl為體心立方結(jié)構(gòu)，銫離子的配位數(shù)為8，故C正確；NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，但鈉離子半徑小于銫離子半徑，則NaCl的陽離子與陰離子的半徑比eq f(r,r)小于CsCl的，故D錯誤。7.一種離子晶體的晶胞如圖所示。其中陽離子A以表示，陰離子B以表示。關(guān)于該離子晶體的說法正確的是()A陽離子的配位數(shù)為8，化學(xué)式為ABB陰離子的配位數(shù)為4，化學(xué)式為A2BC每個晶胞中含4個AD每個A周圍有4個與它等距且最近的A答案C解析用均攤法可知，晶胞中含有陽離子數(shù)為8eq f(1,8

7、)6eq f(1,2)4，陰離子顯然是8個，故化學(xué)式為AB2，A、B項錯誤；每個A周圍最近且等距離的A有12個(類似于干冰晶體)，D項錯誤。8. 有一種藍色晶體可表示為：MFey(CN)6，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3和Fe2互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而CN位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法錯誤的是()A該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6B該晶體熔融可導(dǎo)電，且屬于化學(xué)變化C該晶體屬于離子晶體，M呈2價D晶體中與每個Fe3距離最近且等距離的CN有6個答案C解析三價鐵離子和二價亞鐵離子在頂角上，每個離子被八個晶胞共用，故每個晶胞中三價鐵離子的數(shù)目為4eq f(

8、1,8)0.5，同理二價亞鐵離子的數(shù)目為0.5，氰根離子位于棱上，被四個晶胞共用，故每個晶胞中氰根離子的數(shù)目為12eq f(1,4)3，已知化學(xué)式為MFey(CN)6，晶胞中離子個數(shù)比為Fe3Fe2CN116，故晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6，A項正確；M呈1價，C項錯誤；晶體中與每個Fe3距離最近且等距離的CN有6個，D項正確。二、非選擇題9.金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請回答下列問題：(1)Ni原子的核外電子排布式為_。(2)則熔點NiO_(填“”)FeO。(3)NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_、_。(4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶

9、胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該合金的化學(xué)式為_。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)(2)(3)66(4)LaNi5解析(2)NiO、FeO都屬于離子晶體，熔點高低受離子鍵強弱影響，離子半徑越小，離子鍵越強，熔點越高。(3)因為NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的相同，而NaCl晶體中Na、Cl的配位數(shù)都是6，所以，NiO晶體中Ni2、O2的配位數(shù)也是6。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可計算，一個合金晶胞中，La原子數(shù)8eq f(1,8)1，Ni原子數(shù)18eq f(1,2)5。所以該合金的化學(xué)式為LaNi5。10.如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物鈣鈦礦的晶胞結(jié)構(gòu)。(1)在該物質(zhì)的

10、晶體結(jié)構(gòu)中，每個鈦離子周圍與它距離最近且相等的鈦離子有_個，鈣離子有_個。(2)該化合物的化學(xué)式為_。(3)若鈣、鈦、氧三種元素的相對原子質(zhì)量分別為a、b、c，晶胞的邊長(鈦離子之間的距離)為d nm(1 nm1109 m)，則該晶體的密度為_ gcm3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1)68(2)CaTiO3(3)eq f(ab3c,NAd31021)解析(1)每個鈦離子周圍與它距離最近且相等的鈦離子有6個(上、下、前、后、左、右各1個)，每個鈦離子周圍與它距離最近且相等的鈣離子有8個。(2)該正六面體結(jié)構(gòu)單元中，鈣離子位于晶胞的體心，故鈣離子數(shù)為1。鈦離子位于頂角，鈦離子數(shù)為8eq

11、 f(1,8)1，氧離子位于棱上，氧離子數(shù)為12eq f(1,4)3。因此，該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。(3)由(2)可知，1個晶胞的質(zhì)量meq f(ab3c,NA) g，體積V(d107 cm)3d31021 cm3，則晶體的密度eq f(m,V)eq f(ab3c,NAd31021) gcm3。11(1)Cu的一種氯化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球表示銅原子，白球表示氯原子)，該氯化物的化學(xué)式是_。若該晶體的密度為 gcm3，以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶胞的邊長a_nm。(2)用晶體的X射線衍射法對Cu的測定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如圖)，已知該晶體的密度為9.0

12、0 gcm3，Cu的原子半徑為_cm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，只要求列式表示)。(3)一種銅金合金晶胞如圖所示(Au原子位于頂點，Cu原子位于面心)，則該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為_，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為_gcm3(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)。答案(1)CuCleq r(3,f(3.981023,NA)(2)eq f(r(2),4) eq r(3,f(464,9.00NA)(3)13eq f(1976431030,a3NA)解析(1)晶胞中銅原子的個數(shù)是4，氯原子的個數(shù)是8eq f(1,8)6eq f(1,2)4，所以該氯化物的化學(xué)式

13、為CuCl。根據(jù)mV可知(a107 cm)3 gcm3eq f(4,NA mol1)99.5 gmol1，解得aeq r(3,f(3.981023,NA) nm。(2)Cu的晶胞為面心立方最密堆積，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中含有銅原子數(shù)為8eq f(1,8)6eq f(1,2)4，設(shè)晶胞的邊長為a cm，則a3 cm3 gcm3NA mol1464 gmol1，所以a eq r(3,f(464,NA)，晶胞面對角線為eq r(2)a cm，面對角線的eq f(1,4)為Cu原子半徑，所以Cu原子半徑為eq f(r(2),4) eq r(3,f(464,9.00NA) cm。(3)在晶胞中，A

14、u原子位于頂點，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個數(shù)為8eq f(1,8)1，Cu原子個數(shù)為6eq f(1,2)3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為13，晶胞體積V(a1010 cm)3，每個晶胞中銅原子個數(shù)是3、Au原子個數(shù)是1，則eq f(f(197643,NA),a10103) gcm3eq f(1976431030,a3NA) gcm3。12. (1)鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表，由荷蘭菲利浦實驗室首先研制出來。它的最大優(yōu)點是容易活化。其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：則它的化學(xué)式為_。(2)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原

15、子坐標參數(shù)A為(0,0,0)；B為(eq f(1,2)，0，eq f(1,2)；C為(eq f(1,2)，eq f(1,2)，0)。則D原子的坐標參數(shù)為_。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。(3)GaAs的熔點為1 238 ，密度為 gcm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵結(jié)合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa gmol1和MAs gmol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。答案(1)LaNi5(2)(eq f(1,4)，eq f(1,4)，eq f(1,4)eq f(873,6.02565.763)107(3)原子晶體共價eq f(41030NAroal(3,Ga)roal(3