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專題十五晶體類型與晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算1.了解晶體的類型,了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。2.了解分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體、金屬晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.了解四種晶體類型熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性等性質(zhì)的不同。4.掌握切割法計(jì)算的一般方法,能根據(jù)晶胞中微粒的位置計(jì)算晶胞的化學(xué)式。5.掌握晶體密度與晶胞參數(shù)計(jì)算的一般步驟??键c(diǎn)一常見(jiàn)晶體類型及性質(zhì)1.四種常見(jiàn)晶體類型的比較類型比較分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成微粒分子原子金屬陽(yáng)離子、自由電子陰、陽(yáng)離子微粒間的相互作用力范德華力(某些含氫鍵)共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大,有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高,有的很低較高溶解性相似相溶難溶于一般溶劑一般不溶于水,少數(shù)與水反應(yīng)大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電,溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性,個(gè)別為半導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電,水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電2.離子晶體的晶格能(1)定義將1mol離子晶體完全氣化為氣態(tài)陰、陽(yáng)離子所吸收的能量,單位:kJ·mol-1。(2)影響因素①離子所帶的電荷數(shù):離子所帶的電荷數(shù)越多,晶格能越大。②離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。③離子晶體的結(jié)構(gòu)類型。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,且熔點(diǎn)越高,硬度越大。3.常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)模型(1)典型的分子晶體——干冰和冰①干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個(gè)。②冰晶體中,每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接,含1molH2O的冰中,最多可形成2mol氫鍵。(2)典型的共價(jià)晶體——金剛石、二氧化硅①金剛石和二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型比較結(jié)構(gòu)模型晶胞金剛石二氧化硅②金剛石和二氧化硅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析比較金剛石a.碳原子采取sp3雜化,鍵角為109°28′b.每個(gè)碳原子與周圍緊鄰的4個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合成正四面體結(jié)構(gòu),向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)c.最小碳環(huán)由6個(gè)碳原子組成,每個(gè)碳原子被12個(gè)六元環(huán)共用d.金剛石晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)和面心均有1個(gè)C原子,晶胞內(nèi)部有4個(gè)C原子,內(nèi)部的C在晶胞的體對(duì)角線的eq\f(1,4)處,每個(gè)金剛石晶胞中含有8個(gè)C原子二氧化硅a.Si原子采取sp3雜化,正四面體內(nèi)O—Si—O鍵角為109°28′b.每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,Si原子位于正四面體的中心,O原子位于正四面體的頂點(diǎn),同時(shí)每個(gè)O原子被2個(gè)硅氧正四面體共用,晶體中Si原子與O原子個(gè)數(shù)比為1∶2c.最小環(huán)上有12個(gè)原子,包括6個(gè)O原子和6個(gè)Si原子d.1molSiO2晶體中含Si—O數(shù)目為4NAe.SiO2晶胞中有8個(gè)Si原子位于立方晶胞的頂點(diǎn),有6個(gè)Si原子位于立方晶胞的面心,還有4個(gè)Si原子與16個(gè)O原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個(gè)硅氧四面體。每個(gè)SiO2晶胞中含有8個(gè)Si原子和16個(gè)O原子(3)典型的離子晶體——NaCl、CsCl、CaF2①NaCl型:在晶體中,每個(gè)Na+同時(shí)吸引6個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-同時(shí)吸引6個(gè)Na+,配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞含4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-。②CsCl型:在晶體中,每個(gè)Cl-吸引8個(gè)Cs+,每個(gè)Cs+吸引8個(gè)Cl-,配位數(shù)為8。③CaF2型:在晶體中,每個(gè)Ca2+吸引8個(gè)F-,每個(gè)F-吸引4個(gè)Ca2+,每個(gè)晶胞含4個(gè)Ca2+,8個(gè)F-。(4)過(guò)渡晶體與混合型晶體①過(guò)渡晶體:純粹的分子晶體、共價(jià)晶體、離子晶體和金屬晶體四種典型晶體是不多的,大多數(shù)晶體是它們之間的過(guò)渡晶體。人們通常把偏向離子晶體的過(guò)渡晶體當(dāng)作離子晶體來(lái)處理,把偏向共價(jià)晶體的過(guò)渡晶體當(dāng)作共價(jià)晶體來(lái)處理。②混合型晶體石墨層狀晶體中,層與層之間的作用是分子間作用力,平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2,C原子采取的雜化方式是sp2。1.分子晶體不導(dǎo)電,溶于水后也都不導(dǎo)電()2.沸點(diǎn):HF<HCl<HBr<HI()3.離子晶體是由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的,所以離子晶體能夠?qū)щ?)4.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高()5.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子()6.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光()【提示】1.×2.×3.×4.×5.×6.×1.(2023·北京卷第1題)中國(guó)科學(xué)家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學(xué)的一大進(jìn)步。下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨炔的說(shuō)法正確的是A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的σ鍵 B.三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化C.三種物質(zhì)的晶體類型相同 D.三種物質(zhì)均能導(dǎo)電【答案】A【解析】原子間優(yōu)先形成σ鍵,三種物質(zhì)中均存在σ鍵,A項(xiàng)正確;金剛石中所有碳原子均采用sp3雜化,石墨中所有碳原子均采用sp2雜化,石墨炔中苯環(huán)上的碳原子采用sp2雜化,碳碳三鍵上的碳原子采用sp雜化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;金剛石為共價(jià)晶體,石墨炔為分子晶體,石墨為混合晶體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金剛石中沒(méi)有自由移動(dòng)電子,不能導(dǎo)電,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選A。2.(2023·重慶卷第9題)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.中心原子的配位數(shù)是4 B.晶胞中配合物分子的數(shù)目為2C.晶體中相鄰分子間存在范德華力 D.該晶體屬于混合型晶體【答案】D【解析】由題干配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)示意圖可知,中心原子M周圍形成了4個(gè)配位鍵,故中心原子M的配位數(shù)是4,A正確;由題干圖示晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中配合物分子的數(shù)目為=2,B正確;由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,故晶體中相鄰分子間存在范德華力,C正確;由題干信息可知,該晶體為由分子組成的分子晶體,D錯(cuò)誤;故選D。3.(2023·浙江選考第17題)(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是___________,該化合物的化學(xué)式為_(kāi)__________?!敬鸢浮浚?)共價(jià)晶體SiP2【解析】(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖可知,原子間通過(guò)共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),形成共價(jià)晶體;根據(jù)均攤法可知,一個(gè)晶胞中含有個(gè)Si,8個(gè)P,故該化合物的化學(xué)式為SiP2。4.(2022·江蘇卷)下列說(shuō)法正確的是A.金剛石與石墨烯中的夾角都為B.、都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子C.鍺原子()基態(tài)核外電子排布式為D.ⅣA族元素單質(zhì)的晶體類型相同【答案】B【解析】金剛石中的碳原子為正四面體結(jié)構(gòu),夾角為109°28′,故A錯(cuò)誤;的化學(xué)鍵為SiH,為極性鍵,為正四面體,正負(fù)電荷中心重合,為非極性分子;的化學(xué)鍵為SiCl,為極性鍵,為正四面體,正負(fù)電荷中心重合,為非極性分子,故B正確;鍺原子()基態(tài)核外電子排布式為[Ar],故C錯(cuò)誤;ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨為混合晶體,而硅形成的晶體硅為共價(jià)晶體,故D錯(cuò)誤;故選B。1.(2023·河北·校聯(lián)考三模)實(shí)驗(yàn)室制取HF的原理為,氫氟酸可用來(lái)刻蝕玻璃,發(fā)生反應(yīng):。的立方晶胞如圖所示,其晶胞參數(shù)為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:B.、、三者的VSEPR模型均為四面體形C.晶體與Si晶體的晶體類型相同,二者均為良好的半導(dǎo)體D.晶體中與之間的最近距離為【答案】C【解析】A.非金屬性:,則簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:,A正確;B.、和的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,故VSEPR模型均為四面體形,B正確;C.二氧化硅晶體和硅晶體均為共價(jià)晶體,共同點(diǎn)為熔點(diǎn)高、硬度大,不同點(diǎn)是二氧化硅晶體不導(dǎo)電,硅晶體是良好的半導(dǎo)體材料,C錯(cuò)誤;D.晶體中為面心立方最密堆積,位于圍成的正四面體的空隙中,與之間的最近距離為立方晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)的,即為,D正確;故選C。2.(2023·山東菏澤·??既#┫铝杏嘘P(guān)說(shuō)法不正確的是A.MgO的離子鍵的鍵能大于CaO的B.干冰和的晶體類型相同C.如圖所示的晶胞的化學(xué)式為D.DNA雙螺旋的兩個(gè)螺旋鏈通過(guò)氫鍵相互結(jié)合【答案】B【解析】A.的半徑小于,所以的離子鍵的鍵能大于的,A正確;B.干冰為分子晶體,為共價(jià)晶體,二者的晶體類型不相同,B錯(cuò)誤;C.如圖所示的晶胞,在體心,個(gè)數(shù)為1,在頂點(diǎn),個(gè)數(shù)為,在棱上,個(gè)數(shù)為,所以該晶胞的化學(xué)式為,C正確;D.DNA雙螺旋含有N、H原子,兩個(gè)螺旋鏈通過(guò)氫鍵相互結(jié)合,D正確;故選B。3.(2023·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,熔點(diǎn)為1238℃,用于制作太陽(yáng)能電池的材料,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中以原子1為原點(diǎn),原子2的坐標(biāo)為(1,1,1)。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.原子3的坐標(biāo)為(,,) B.Ga的配位數(shù)為4C.GaAs為共價(jià)晶體 D.若將Ga換成Al,則晶胞參數(shù)將變小【答案】A【解析】A.由圖可知,原子3在x、y、z軸上的投影分別為,坐標(biāo)為,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,Ga的配位數(shù)為4,B正確;C.GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,硬度大,熔點(diǎn)高硬度大,故晶體類型為共價(jià)晶體,C正確;D.Ga原子半徑比Al小,則若將Ga換成Al,則晶胞參數(shù)將變小,D正確;故選A??键c(diǎn)二晶胞模型與晶胞參數(shù)計(jì)算一、晶胞模型與切割法計(jì)算1.晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法——切割法(1)長(zhǎng)方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算如某個(gè)粒子為N個(gè)晶胞所共有,則該粒子有eq\f(1,N)屬于這個(gè)晶胞。中學(xué)中常見(jiàn)的晶胞為立方晶胞,立方晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法如圖1。(2)非長(zhǎng)方體晶胞在六棱柱(如圖2)中,頂角上的原子有eq\f(1,6)屬于此晶胞,面上的原子有eq\f(1,2)屬于此晶胞,因此六棱柱中鎂原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)+2×eq\f(1,2)=3,硼原子個(gè)數(shù)為6。2.三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)3.晶胞中微粒配位數(shù)的計(jì)算一個(gè)粒子周圍最鄰近的粒子數(shù)稱為配位數(shù),它反映了晶體中粒子排列的緊密程度。(1)晶體中原子(或分子)的配位數(shù)若晶體中的微粒為同種原子或同種分子,則某原子(或分子)的配位數(shù)指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數(shù)目,常見(jiàn)晶胞的配位數(shù)如下:簡(jiǎn)單立方:配位數(shù)為6面心立方:配位數(shù)為12體心立方:配位數(shù)為8(2)離子晶體的配位數(shù)指一個(gè)離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)目。以NaCl晶體為例①找一個(gè)與其他粒子連接情況最清晰的粒子,如上圖中心的黑球(Cl-)。②數(shù)一下與該粒子周圍距離最近的粒子數(shù),如上圖標(biāo)數(shù)字的面心白球(Na+)。確定Cl-的配位數(shù)為6,同樣方法可確定Na+的配位數(shù)也為6。二、晶胞參數(shù)計(jì)算1.晶胞參數(shù)晶胞的形狀和大小可以用6個(gè)參數(shù)來(lái)表示,包括晶胞的3組棱長(zhǎng)a、b、c和3組棱相互間的夾角α、β、γ,即晶格特征參數(shù),簡(jiǎn)稱晶胞參數(shù)。2.晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算(1)空間利用率=eq\f(晶胞占有的微粒體積,晶胞體積)×100%。(2)金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組計(jì)算公式(設(shè)棱長(zhǎng)為a)①面對(duì)角線長(zhǎng)=eq\r(2)a。②體對(duì)角線長(zhǎng)=eq\r(3)a。③體心立方堆積4r=eq\r(3)a(r為原子半徑)。④面心立方堆積4r=eq\r(2)a(r為原子半徑)。3.宏觀晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關(guān)系三、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)、投影圖(一)晶胞原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定1.概念以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。2.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的確定方法(1)依據(jù)已知原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)確定坐標(biāo)系取向。(2)一般以坐標(biāo)軸所在正方體的棱長(zhǎng)為1個(gè)單位。(3)從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標(biāo)軸上的截距即為該原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。(二)晶胞投影圖1.簡(jiǎn)單立方模型投影圖x、y平面上的投影圖:2.體心立方模型投影圖x、y平面上的投影圖:3.面心立方模型投影圖x、y平面上的投影圖:4.金剛石晶胞模型投影圖x、y平面上的投影圖:5.沿體對(duì)角線投影(以體心立方和面心立方為例)(1)體心立方堆積(2)面心立方最密堆積1.(2023·遼寧卷第14題)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對(duì)稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1),進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖1晶體密度為g?cm3B.圖1中O原子的配位數(shù)為6C.圖2表示的化學(xué)式為D.取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)【答案】C【解析】根據(jù)均攤法,圖1的晶胞中含Li:8×EQ\f(1,4)+1=3,O:2×EQ\f(1,2)=1,Cl:4×EQ\f(1,4)=1,1個(gè)晶胞的質(zhì)量為g=g,晶胞的體積為(a×1010cm)3=a3×1030cm3,則晶體的密度為g÷(a3×1030cm3)=g/cm3,A項(xiàng)正確;圖1晶胞中,O位于面心,與O等距離最近的Li有6個(gè),O原子的配位數(shù)為6,B項(xiàng)正確;根據(jù)均攤法,圖2中Li:1,Mg或空位為8×EQ\f(1,4)=2。O:2×EQ\f(1,2)=1,Cl或Br:4×EQ\f(1,4)=1,Mg的個(gè)數(shù)小于2,根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,圖2的化學(xué)式為L(zhǎng)iMgOClxBr1x,C項(xiàng)錯(cuò)誤;進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料,說(shuō)明Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+的傳導(dǎo),D項(xiàng)正確;故選C。2.(2023·湖北卷第15題)鑭La和H可以形成一系列晶體材料,在儲(chǔ)氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。,屬于立方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下,中的每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似的結(jié)構(gòu),即得到晶體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.晶體中La的配位數(shù)為8B.晶體中H和H的最短距離:C.在晶胞中,H形成一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)為40的閉合多面體籠D.單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為【答案】C【解析】由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知,La位于頂點(diǎn)和面心,晶胞內(nèi)8個(gè)小立方體的中心各有1個(gè)H原子,若以頂點(diǎn)La研究,與之最近的H原子有8個(gè),則La的配位數(shù)為8,故A正確;由LaHX晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),H和H之間的最短距離變小,則晶體中H和H的最短距離:,故B正確;由題干信息可知,在LaHX晶胞中,每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)有8個(gè),頂點(diǎn)數(shù)為4×8=32,且不是閉合的結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤;1個(gè)LaHX晶胞中含有5×8=40個(gè)H原子,含H質(zhì)量為g,晶胞的體積為(484.0×1010cm)3=(4.84×108)3cm3,則LaHX單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為,故D正確;故選C。3.(2023·湖南卷第11題)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個(gè)C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面D.晶體的密度為【答案】C【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,其中K個(gè)數(shù):8×EQ\f(1,8)=1,其中Ca個(gè)數(shù):1,其中B個(gè)數(shù):12×EQ\f(1,2)=6,其中C個(gè)數(shù):12×EQ\f(1,2)=6,故其最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6,A正確;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,K+位于晶胞體心,Ca位于定點(diǎn),則晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個(gè),B正確;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面,C錯(cuò)誤;根據(jù)選項(xiàng)A分析可知,該晶胞最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6,則1個(gè)晶胞質(zhì)量為:,晶胞體積為a3×1030cm3,則其密度為,D正確;故選C。4.(2023·全國(guó)乙卷第35題)(3)一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能,晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系,其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示,晶胞中含有_______個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為_(kāi)______,BB最近距離為_(kāi)______?!敬鸢浮浚?)3MgB2【解析】(3)由硼鎂化合物的晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖可知,Mg位于正六棱柱的頂點(diǎn)和面心,由均攤法可以求出正六棱柱中含有個(gè)Mg,B在正六棱柱體內(nèi)共6個(gè),則該物質(zhì)的化學(xué)式為MgB2;由晶胞沿c軸的投影圖可知,B原子在圖中兩個(gè)正三角形的重心,該點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離是該點(diǎn)到對(duì)邊中點(diǎn)距離的2倍,頂點(diǎn)到對(duì)邊的垂線長(zhǎng)度為,因此BB最近距離為。5.(2023·山東卷第16題)(3)一定條件下,和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)),其中化合價(jià)為+2。上述反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)____。若阿伏加德羅常數(shù)的值為,化合物的密度_____(用含的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮浚?)【解析】(3)一定條件下,、和反應(yīng)生成和化合物X。已知X屬于四方晶系,其中Cu化合價(jià)為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,該晶胞中含有黑球的個(gè)數(shù)為、白球的個(gè)數(shù)為、灰色球的個(gè)數(shù)為,則X中含有3種元素,其個(gè)數(shù)比為1:2:4,由于其中Cu化合價(jià)為+2、的化合價(jià)為1、K的化合價(jià)為+1,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0,可以推斷X為,上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為。若阿伏加德羅富數(shù)的值為,晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為,化合物X的密度。1.(2024·江西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))朱砂(硫化汞)在眾多先秦考古遺址中均有發(fā)現(xiàn),其立方晶系型晶胞如下圖所示,晶胞參數(shù)為anm,A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,阿伏加德羅常數(shù)的值為,下列說(shuō)法正確的是A.S的配位數(shù)是6 B.晶胞中B原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.該晶體的密度是 D.相鄰兩個(gè)Hg的最短距離為【答案】C【解析】A.由晶胞圖知,S的配位數(shù)是4,A錯(cuò)誤;B.由A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,結(jié)合投影圖知,晶胞中B原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,B錯(cuò)誤;C.由晶胞圖可知,S有4×1=4個(gè),Hg有,故該晶體的密度是,C正確;D.相鄰兩個(gè)Hg的最短距離面對(duì)角線的一半,為,D錯(cuò)誤;故選C。2.(2024·吉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))鎳酸鑭電催化劑立方晶胞如圖所示,晶胞參數(shù)為a,具有催化活性的是,圖①和圖②是晶胞的不同切面。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.催化活性:①>② B.鎳酸鑭晶體的化學(xué)式為C.周圍緊鄰的O有4個(gè) D.和的最短距離為【答案】C【解析】A.具有催化活性的是,圖②中沒(méi)有Ni原子,則催化活性:①>②,故A正確;B.鎳酸鑭電催化劑立方晶胞中含有1個(gè)Ni,=3個(gè)O,8=1個(gè)La,鎳酸鑭晶體的化學(xué)式為,故B正確;C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,在晶胞體心,O在晶胞的棱心,則La周圍緊鄰的O有12個(gè),故C錯(cuò)誤;D.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,和的最短距離為體對(duì)角線得一半,為,故D正確;故選C。3.(2024·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某鎂鎳合金儲(chǔ)氫后所得晶體的立方晶胞如圖1(為便于觀察,省略了2個(gè)圖2的結(jié)構(gòu)),晶胞邊長(zhǎng)為apm。下列說(shuō)法正確的是A.晶體的化學(xué)式為 B.晶胞中與1個(gè)Mg配位的Ni有6個(gè)C.晶胞中2個(gè)Ni之間的最近距離為apm D.鎂鎳合金中Mg、Ni通過(guò)離子鍵結(jié)合【答案】A【解析】A.Ni位于頂點(diǎn)和面心,根據(jù)均攤法,Ni的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,每個(gè)Ni原子周圍有6個(gè)H,因此H有24個(gè),Mg都在體內(nèi),因此Mg有8個(gè),晶體的化學(xué)式為Mg2NiH6,A正確;B.由圖像可知,Mg周圍距離最近且相等的Ni有4個(gè),因此晶胞中與1個(gè)Mg配位的Ni有4個(gè),B錯(cuò)誤;C.由圖像可知,晶胞中最近的2個(gè)N位于面的中心和頂點(diǎn)上,距離為面對(duì)角線的一半,即apm,C錯(cuò)誤;D.Mg、Ni均為金屬,合金中Mg、Ni通過(guò)金屬鍵結(jié)合,D錯(cuò)誤;故選A。1.(2024·江蘇南京·統(tǒng)考一模)氧元素是地球上存在最廣泛的元素,也是與生命活動(dòng)息息相關(guān)的主要元素,其單質(zhì)及化合物在多方面具有重要應(yīng)用。氧元素存在多種核素,游離態(tài)的氧主要有、,工業(yè)上用分離液態(tài)空氣、光催化分解水等方法制取。氫氧燃料電池是最早實(shí)用化的燃料電池,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn);25℃和下,的燃燒熱為。氧能與大部分元素形成氧化物如、、、、、、等;過(guò)氧化物如、等可以作為優(yōu)秀的氧化劑。下列說(shuō)法正確的是A.、、互為同素異形體 B.分子中鍵角大?。篊.分子中鍵和鍵數(shù)目比為 D.如圖所示晶胞中有4個(gè)銅原子【答案】D【解析】A.16O、17O、18O是氧元素的不同原子,互為同位素,不能互為同素異形體,故A錯(cuò)誤;B.SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3且不含孤電子對(duì);SO2中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=3且含有1個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)和成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力,這兩種微??臻g構(gòu)型依次是平面三角形、V形,分子中鍵角大?。篠O2<SO3,故B錯(cuò)誤;C.CO2分子結(jié)構(gòu)為O=C=O,CO2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為2:2=1:1,故C錯(cuò)誤;D.如圖所示Cu2O晶胞中,銅原子位于晶胞內(nèi)部,共有4個(gè)銅原子,氧原子位于晶胞中心和8個(gè)頂角,故D正確;故選D。2.(2024·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考一模)某立方晶系的銻鉀合金可作為鉀離子電池的電極材料,下圖表示晶胞。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.該晶胞的體積為 B.和原子數(shù)之比為C.與最鄰近的原子數(shù)為4 D.該晶胞的俯視圖為【答案】D【解析】A.晶胞的體積為,該晶胞的體積為,A正確;B.根據(jù)圖示晶胞中平均含有原子數(shù)為,原子數(shù)為,和原子數(shù)之比為,B正確;C.由圖可知,晶胞體心處最鄰近的原子數(shù)為4,C正確;D.根據(jù)圖示推出晶胞頂點(diǎn)、面心、內(nèi)部存在原子,該晶胞的俯視圖為,D錯(cuò)誤;故選D。3.(2024·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))中國(guó)第一輛火星車“祝融號(hào)”成功登陸火星,探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(),已知晶體硅的晶胞如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.Fe2+價(jià)電子排布式為3d6,未成對(duì)電子數(shù)是4B.橄欖石中各元素第一電離能和電負(fù)性大小順序均為O>Si>Fe>MgC.硅的氯化物SiCl4分子是非極性分子,Si的雜化方式是sp3D.若單晶硅晶胞參數(shù)是anm,則Si原子的原子半徑為【答案】D【解析】A.鐵元素的原子序數(shù)為26,基態(tài)亞鐵離子的價(jià)電子排布式為3d6,3d軌道中含有4個(gè)未成對(duì)電子,故A正確;B.金屬元素的第一電離能和電負(fù)性小于非金屬元素,同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)、電負(fù)性依次增大,同主族元素,從上到下元素的第一電離能和電負(fù)性依次減小,則O元素的第一電離能和電負(fù)性大于硅元素;元素的金屬性越強(qiáng),第一電離能和電負(fù)性越小,則四種元素的第一電離能和電負(fù)性大小順序均為O>Si>Fe>Mg,故B正確;C.四氯化硅分子中硅原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,則分子中硅原子的雜化方式是sp3雜化,分子的空間構(gòu)型為結(jié)構(gòu)對(duì)稱的正四面體形,屬于非極性分子,故C正確;D.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中位于頂點(diǎn)的硅原子與位于體對(duì)角線處的硅原子的距離最近,則硅原子的原子半徑為,故D錯(cuò)誤;故選D。4.(2024·廣西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))氧化鈰(CeO2)常用作玻璃工業(yè)添加劑,在其立方晶胞中摻雜Y2O3,Y3+占據(jù)原來(lái)Ce4+的位置,可以得到更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),這種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)使得氧化鈰具有許多獨(dú)特的性質(zhì)和應(yīng)用。假設(shè)CeO2晶胞邊長(zhǎng)為apm,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.CeO2晶胞中與最近的核間距為B.CeO2立方晶胞中鈰離子的配位數(shù)為4C.CeO2晶胞中氧離子填充在鈰離子構(gòu)成的四面體空隙中D.若摻雜Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=0.8∶0.1的晶體,則此晶體中O2?的空缺率為5%【答案】B【解析】A.CeO2晶胞中與最近的核間距為晶胞對(duì)角線長(zhǎng)度的四分之一,即,選項(xiàng)A正確;B.由圖知,CeO2立方晶胞中Ce位于頂點(diǎn)和面心,O位于8個(gè)小立方體的體心,則鈰離于的配位數(shù)為8,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.結(jié)合選項(xiàng)B可知,CeO2晶胞中氧離子填充在鈰離子構(gòu)成的四面體空隙中,選項(xiàng)C正確;D.氧化鈰(CeO2)立方晶胞中摻雜Y2O3,Y3+占據(jù)原來(lái)Ce4+的位置,則未摻雜前每個(gè)晶胞中含4個(gè)Ce8個(gè)O、若摻雜Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=0.8∶0.1的晶體,每個(gè)晶胞中Ce與Y共4個(gè)時(shí)含4×(0.8×2+0.1×3)=7.6個(gè)O,則此晶體中O2?的空缺率=5%,選項(xiàng)D正確;故選B。5.(2024·河北·校聯(lián)考一模)W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中Z元素基態(tài)原子L層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍。這四種元素組成的化合物(結(jié)構(gòu)如圖)可用于合成超分子聚合物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.XZ2晶體屬于共價(jià)晶體 B.元素W、X、Y都可以與Z形成多種化合物C.電負(fù)性:Z>Y>X>W(wǎng) D.超分子具有自組裝和分子識(shí)別的特征【答案】A【分析】由Z元素原子L層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍可知Z為O元素,再結(jié)合圖中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知W、X、Y分別為H、C、N元素?!窘馕觥緼.CO2晶體屬于分子晶體,故A錯(cuò)誤;B.W、X、Y分別為H、C、N元素,能與O元素形成H2O、H2O2,CH4、C2H4,NH3、N2H4等多種化合物,故B正確;C.非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大,由非金屬性:O>N>C>H,電負(fù)性:O>N>C>H,故C正確;D.超分子的兩大特性是具有自組裝和分子識(shí)別特征,故D正確;故選A。6.(2024·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))快離子導(dǎo)體是一類具有優(yōu)良導(dǎo)電能力的固體電解質(zhì)。圖1(Li3SBF4)和圖2是潛在的快離子導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)示意圖。溫度升高時(shí),NaCl晶體出現(xiàn)缺陷,晶體的導(dǎo)電性增強(qiáng)。該晶體導(dǎo)電時(shí),③遷移的途徑有兩條:途徑1:在平面內(nèi)擠過(guò)2、3號(hào)氯離子之間的狹縫(距離為x)遷移到空位。途徑2:擠過(guò)由1、2、3號(hào)氯離子形成的三角形通道(如圖3,小圓的半徑為y)遷移到空位。已知:氯化鈉晶胞參數(shù)a=564pm,r(Na+)=95pm,r(Cl)=185pm,=1.4,=1.7。下列說(shuō)法不正確的是A.第二周期元素中第一電離能介于B和F之間的元素有4種B.圖1所示晶體中,每個(gè)Li+與4個(gè)呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰C.氯化鈉晶體中,Na+填充在氯離子形成的正八面體空隙中D.溫度升高時(shí),NaCl晶體出現(xiàn)缺陷,晶體的導(dǎo)電性增強(qiáng),該晶體導(dǎo)電時(shí),③遷移的途徑可能性更大的是途徑1【答案】D【解析】A.第二周期元素第一電離能從左向右呈增大趨勢(shì),由于Be的2s軌道全滿,N的2p軌道半滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,造成Be和N比同周期相鄰元素的第一電離能高,因此第一電離能介于B和F之間的有Be、C、N、O共4種,A正確;B.由圖1所示晶體結(jié)構(gòu)可知,Li+位于棱心,正四面體結(jié)構(gòu)的離子在體心,則每個(gè)Li+與4個(gè)呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰,B正確;C.NaCl晶胞中Na+周圍有3個(gè)Cl,則在NaCl晶體中,Na+周圍等距離最近有6個(gè)C1,6個(gè)C1構(gòu)成正八面體結(jié)構(gòu),即Na+填充在C1堆積而成的八面體空隙中,C正確;D.氯化鈉晶胞參數(shù)a=564pm,則圖2的小立方的邊長(zhǎng)為其一半。由1、2、3號(hào)氯離子形成的三角形為等邊三角形,邊長(zhǎng)等于圖2中面對(duì)角線長(zhǎng)度,故三角形邊長(zhǎng)=,即,r(Cl)=185pm,解得x=24.8pm,該距離比鈉離子的直徑小很多;等邊三角形的內(nèi)部小圓的圓心是等邊三角形的重心,其到三角形頂點(diǎn)的距離為,就是這個(gè)三角形的高的三分之二,所以,,則y=38.7pm,則小圓的直徑為77.4pm,這個(gè)空隙比x大很多,Na+如果能擠過(guò),那么擠過(guò)由1、2、3號(hào)氯離子形成的三角形通道相對(duì)容易些,即遷移可能性更大的途徑是途徑2,D錯(cuò)誤;故選D。7.(2024·廣西北?!そy(tǒng)考一模)某銅的氯化物常作工業(yè)催化劑,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞中C、D兩原子核間距為298pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為,則下列說(shuō)法正確的是A.Cu的+2價(jià)比+1價(jià)穩(wěn)定,是因?yàn)樽钔鈱与娮舆_(dá)到半充滿結(jié)構(gòu)B.此氯化物的化學(xué)式為C.晶胞中Cu位于Cl形成的四面體空隙D.Cu與Cl的核間距為棱長(zhǎng)的倍【答案】C【解析】A.Cu的+1價(jià)最外層電子達(dá)到全充滿結(jié)構(gòu)(3d10),所以+1價(jià)穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;B.此晶體中Cl位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為=4,Cu位于晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為4,Cu和Cl的原子個(gè)數(shù)比為1∶1,化學(xué)式為CuCl,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)晶胞圖可知,1個(gè)Cu與4個(gè)Cl相連,因此Cu位于Cl形成的四面體空隙,故C正確;D.把立方體分為8個(gè)小立方體,Cu位于小立方體的體心,Cu與Cl的核間距為體對(duì)角線的一般,即為棱長(zhǎng)的倍,故D錯(cuò)誤;故選C。8.(2023·吉林長(zhǎng)春·東北師大附中??既#┑t的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,A點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)。氮化鉻的晶體密度為dg/cm3,摩爾質(zhì)量為Mg/mol,晶胞參數(shù)為anm,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是A.鉻原子的價(jià)電子排布式為B.Cr原子位于N原子構(gòu)成的四面體空隙中C.距離Cr原子最近的Cr原子有8個(gè)D.【答案】D【解析】A.已知Cr是24號(hào)元素,根據(jù)洪特規(guī)則及特例可知,基態(tài)鉻原子價(jià)層電子排布式為3d54s1,A錯(cuò)誤;B.由題干晶胞示意圖可知,Cr原子位于N原子構(gòu)成的八面體空隙中,B錯(cuò)誤;C.由題干晶胞示意圖可知,距離體心的Cr原子最近的Cr原子位于棱心,共有12個(gè),C錯(cuò)誤;D.由題干晶胞示意圖可知,N原子位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×+6×=4,Cr原子位于棱心和體心,個(gè)數(shù)為12×+1=4,晶胞質(zhì)量為g,晶胞體積為(a×107)3cm3,根據(jù)ρ=可得,dg?cm3=,則a=,D正確;故選D。9.(2023·河北邯鄲·統(tǒng)考一模)設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。工業(yè)上用接觸法制備硫酸的微流程如圖:下列敘述正確的是A.和生成的反應(yīng)是熵增反應(yīng)B.完全轉(zhuǎn)化成紅色粉末和時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為C.的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,恰好切成個(gè)如圖所示的晶胞D.上述工藝中使用足量的氧氣可以將硫全部轉(zhuǎn)化成硫酸【答案】C【解析】A.和生成的反應(yīng)方程式為,是熵減反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.和O2反應(yīng)方程式為,O元素化合價(jià)從0到2,所以完全轉(zhuǎn)化成紅色粉末和時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,一個(gè)晶胞中含有4個(gè),物質(zhì)的量為,恰好切成個(gè)如圖所示的晶胞,故C正確;D.是可逆反應(yīng),無(wú)法全部轉(zhuǎn)化,所以上述工藝中無(wú)法將硫全部轉(zhuǎn)化成硫酸,故D錯(cuò)誤;故選C。10.(2023·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.晶體的最簡(jiǎn)化學(xué)式為B.晶體中與最近且距離相等的有4個(gè)C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面D.晶體的密度為【答案】B【解析】A.根據(jù)均攤法,K原子處在晶胞頂點(diǎn),個(gè)數(shù)為=1,Ca原子處在體心,個(gè)數(shù)為1個(gè),B原子在晶胞每個(gè)面上有2個(gè),則個(gè)數(shù)為12=6,C原子每個(gè)面上有2個(gè),個(gè)數(shù)為12=6,則晶胞的最簡(jiǎn)化學(xué)式為,故A正確;B.K原子處在晶胞頂點(diǎn),Ca原子處在晶胞體心,1個(gè)K原子同時(shí)被8個(gè)晶胞共有,則晶體中與最近且距離相等的有8個(gè),故B錯(cuò)誤;C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體,同一個(gè)面上的B和C原子構(gòu)成的面總共有6個(gè),晶胞每個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)1個(gè)B和C原子構(gòu)成的面,總共有8面,合起來(lái)6+8=14,故C正確;D.晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為v=a31030cm3,則晶胞密度為,故D正確;答案B。11.(2023·湖北武漢·聯(lián)考一模)一種超導(dǎo)材料(僅由三種元素組成)的長(zhǎng)方體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(已知,用表示阿伏加德羅常數(shù)的值):下列說(shuō)法正確的是A.基態(tài)失去能級(jí)上的一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為B.若點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,則點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.之間的距離為D.晶體的密度為【答案】D【解析】A.基態(tài)失去能級(jí)上的一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為,A錯(cuò)誤;B.若點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,則點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,B錯(cuò)誤;C.之間的距離為面對(duì)角線的,數(shù)值為,C錯(cuò)誤;D.晶體結(jié)構(gòu)中的個(gè)數(shù)分別為:,化學(xué)式為,晶體的密度為,D正確;故選D。12.(2023·遼寧·校聯(lián)考三模)一種由Cu、In、Te組成的晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶體中Te原子填充在Cu、In圍成的四面體空隙中,A點(diǎn)、B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該晶體的化學(xué)式為B.C點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.晶胞中四面體空隙的占有率為50%D.晶胞中C、D間距離【答案】D【解析】A.晶胞中位于頂點(diǎn)、面上、和體內(nèi)的Cu原子個(gè)數(shù)=,位于面上、棱上的In原子個(gè)數(shù)=,位于體內(nèi)的Te原子個(gè)數(shù)=8×1=8,則Cu、In、Te的原子個(gè)數(shù)比為4:4:8=1:1:2,晶體的化學(xué)式為CuInTe2,A正確;B.由位于頂點(diǎn)A點(diǎn)和體心B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為(0,0,0)、可知,晶胞邊長(zhǎng)為1,則位于體對(duì)角線處,面對(duì)角線處的C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為,B正確;C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,In原子形成的四面體空隙有8個(gè),形成的八面體空隙也有8個(gè),則四面體空隙的占有率為,C正確;D.由晶胞中C、D形成的直角三角形的邊長(zhǎng)為pm、pm可知,C、D間距離d=,D錯(cuò)誤;故選D。13.(2023·北京海淀·??既#┾佀徕}是典型的鈣鈦礦型化合物,該類化合物具有特殊的理化性質(zhì),比如吸光性、電催化性等,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為4s23d2B.鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO2C.每個(gè)晶胞中含有8個(gè)Ca2+D.每個(gè)Ca2+周圍距離最近且等距的O2有12個(gè)【答案】D【分析】每個(gè)晶胞中鈦離子為1個(gè),晶胞的八個(gè)鈣離子在立方體頂點(diǎn)上,六個(gè)氧離子在面心,根據(jù)均攤原則,每個(gè)晶胞實(shí)際占有鈣離子數(shù)目為,氧離子數(shù)目為,晶胞的化學(xué)式為CaTiO3?!窘馕觥緼.Ti為22號(hào)元素,其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d24s2,可見(jiàn)其價(jià)層電子排布式為3d24s2,A錯(cuò)誤;B.每個(gè)晶胞中鈦離子為1個(gè),晶胞的八個(gè)鈣離子在立方體頂點(diǎn)上,六個(gè)氧離子在面心,根據(jù)均攤原則,每個(gè)晶胞實(shí)際占有鈣離子數(shù)目為,氧離子數(shù)目為,所以晶胞的化學(xué)式為CaTiO3,B錯(cuò)誤;C.每個(gè)晶胞實(shí)際占有鈣離子數(shù)目為,C錯(cuò)誤;D.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,以頂點(diǎn)為研究對(duì)象,在1個(gè)晶胞中Ca2?周圍距離最近且等距的O2有3個(gè),該頂點(diǎn)被8個(gè)晶胞共用,則每個(gè)Ca2?周圍距離最近且等距的O2有=3×8×=12個(gè),D正確;故選D。14.(2023·湖南長(zhǎng)沙·聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6B.該晶體屬于分子晶體C.晶體中與Ca最近且等距離的B有12個(gè)D.晶體中C原子的雜化類型為sp3【答案】B【解析】A.根據(jù)“均攤法”,該晶胞中含K(位于頂點(diǎn)):8×=1、Ca(位于體心):1、B(位于面上):12×=6、C(位于面上):12×=6,則晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6,A項(xiàng)正確;B.該晶體是一種高溫超導(dǎo)材料,該晶體不可能屬于分子晶體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Ca位于體心,B位于面上,晶體中與Ca最近等距離的B有12個(gè),C項(xiàng)正確;D.C位于面上,結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)知,C的價(jià)層電
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