晶體結(jié)構(gòu)練習(xí)

晶體結(jié)構(gòu)練習(xí)1．石墨是層狀晶體，每一層內(nèi)碳原子排列成正六邊形，一個(gè)個(gè)正六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果將每對相鄰的原子間的化學(xué)鍵看成是一個(gè)化學(xué)鍵，那么石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與碳碳化學(xué)鍵數(shù)之比是()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.2∶3 2．食鹽晶體如右圖所示。在晶體中，表示Na+，表示Cl。食鹽的密度為g/cm3，NaCl摩爾質(zhì)量Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為N，那么在食鹽晶體里Na+和Cl的間距大約是〔〕 AcmBcm AcmDcm3．圖16為NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖，其中與每個(gè)Na+距離相等且最近的Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為〔〕A、正四面體B、正六面體C、正八面體D、正十二面體4．SF6是一種無色氣體，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，可用于滅火。SF6的分子結(jié)構(gòu)如圖17所示，呈正八面體型。如果F元素有兩種穩(wěn)定的同位素，那么SF6的不同分子種數(shù)為〔〕A、6種B、7種C、10種D、12種5．圖18所示某硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖〔虛線不表示共價(jià)鍵〕。通過觀察分析，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕OSiSi—O圖18硅氧離子結(jié)構(gòu)A、鍵角為120OSiSi—O圖18硅氧離子結(jié)構(gòu)C、鍵角為109°28′D、化學(xué)組成為SiO42-6．2001年報(bào)道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。圖19示意的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱側(cè)面內(nèi)。那么該化合物的化學(xué)式為〔〕A、MgBB、Mg3B2C、Mg2BD、MgB2圖19硼鎂化合物結(jié)構(gòu)圖21鈣鈦礦晶胞圖19硼鎂化合物結(jié)構(gòu)圖21鈣鈦礦晶胞OTiCa7．圖21為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位。(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)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(gè)。(2)該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是。該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為。(3)假設(shè)鈣、鈦、氧三元素的相對質(zhì)量分別為a,b,c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長〔鈦原子之間的距離〕為dnm(1nm=10-9m)，那么該晶體的密度為g/cm3。8．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。試求：1晶體中每一個(gè)Y同時(shí)吸引著個(gè)X，每一個(gè)X同時(shí)吸引著個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式是。2晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有個(gè)。3晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角XYX為。4設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量Mg/mol，晶胞密度為g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體中兩個(gè)最近的X中心距離為cm。9、右圖為金剛石的晶體結(jié)構(gòu)。每個(gè)C環(huán)是元環(huán)、每摩爾金剛石中含摩爾C—C鍵。圖20二氧化硅晶體Si圖20二氧化硅晶體SiO(1)二氧化硅晶體中最小的環(huán)為元環(huán)。(2)每個(gè)硅原子為個(gè)最小環(huán)共有。(3)每個(gè)最小環(huán)平均擁有個(gè)氧原子。11、下左圖為CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一局部，觀察圖形，每個(gè)CO2周圍有個(gè)與之緊鄰且等距的CO2分子。12、上右圖為晶體硼的根本結(jié)構(gòu)單元，它為正二十面體有二十個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每一個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)硼原子，通過觀察，此根本結(jié)構(gòu)單元由硼原子構(gòu)成。將其每個(gè)頂角削去一小塊后，可以得到與C60足球烯一樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含了個(gè)五邊形和個(gè)六邊形。13．羧乙基鍺倍半氧化物即Ge132是與人體健康有關(guān)的最重要的有機(jī)鍺化合物。其片層結(jié)構(gòu)如圖。每個(gè)結(jié)構(gòu)相同的基團(tuán)都是由六個(gè)鍺原子和六個(gè)氧原子構(gòu)成的十二元環(huán)，每個(gè)鍺原子還同時(shí)與三個(gè)氧原子相連結(jié)，形成可以任意延伸的片層，每個(gè)鍺原子連接一個(gè)羧乙基CH2CH2COOH，各片層間存在相互作用，連結(jié)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。1每個(gè)正六邊形擁有個(gè)鍺原子，個(gè)氧原子。2試寫出Ge132的化學(xué)式。BCD圖22根本結(jié)構(gòu)單元模塊14．1932年捷克的Landa等人從南摩拉維亞油田的石油分餾物中發(fā)現(xiàn)一種烷〔代號A〕，次年手X—射線技術(shù)證實(shí)了其結(jié)構(gòu)，竟是一個(gè)叫Lukess的人早就預(yù)言過的。后來A被大量合成，并發(fā)現(xiàn)它們胺類衍生物具有抗病毒、抗震顫的藥物活性而開發(fā)為常用藥。圖22給出三種已經(jīng)合成的2，3，4個(gè)A為根本結(jié)構(gòu)單元模塊，像搭積木一樣“BCD圖22根本結(jié)構(gòu)單元模塊根據(jù)上述條件推斷并填空：(1)B的分子式為。(2)假設(shè)在D上繼續(xù)增加一“塊”A“模塊”，得到E，那么E的分子式為。(3)A中含有的六元環(huán)數(shù)為個(gè)，其中有個(gè)碳原子為三環(huán)所共有，這幾個(gè)碳原子所圍成的空間幾何形狀為。15．1986年在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能很好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)。實(shí)驗(yàn)測定說明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示：(1)根據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O的原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式；(2)根據(jù)(1)所推出的化合物的組成，計(jì)算其中Cu元素的平均化合價(jià)該化合物中各元素的化合價(jià)為、、和。試計(jì)算化合物中這兩種價(jià)態(tài)Cu離子數(shù)比。(3)研究說明，當(dāng)該化合物的組成為YBa2Cu3O7xx＝02時(shí)其超導(dǎo)性最正確。這樣的組成是因結(jié)構(gòu)中某些氧原子的位置出現(xiàn)空缺，形成晶體“缺陷”的結(jié)果。因這種組成的化合物不能用簡單的整數(shù)比來表示其化學(xué)式，稱為非整數(shù)比化合物。試通過計(jì)算確定化合物中Cu2+與Cu3+原子個(gè)數(shù)之比缺陷晶體見圖2所示參考答案1．D2、B3．C4．C5．C6．D7．(1)68(2)3:1:1(3)8、(1)4，8，XY2或Y2X(2)12(3)109°28′(4)9、6，210．(1)12