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易錯專題08晶體結(jié)構(gòu)和晶胞計算-2024年高考化學(xué)考前易錯聚焦易錯專題08晶體結(jié)構(gòu)和晶胞計算聚焦易錯點:?易錯點一晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?易錯點二晶胞計算典例精講易錯點一晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【易錯典例】例1(1)晶胞有兩個基本要素:①原子坐標(biāo)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,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0,);C為(,,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。②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)a=565.76pm,其密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。③GaF3的熔點高于1000℃,GaCl3的熔點為77.9℃,其原因是__________________。(2)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體。某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。②若合金的密度為dg/cm3,晶胞參數(shù)a=________nm。③第ⅡA族金屬碳酸鹽分解溫度如下:BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解溫度100℃540℃960℃1289℃1360℃分解溫度為什么越來越高?_______________________。(3)GaAs的熔點為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如左圖所示。該晶體的類型為_______,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半徑分別為rGapm和rAspm,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_____。甲烷晶體的晶胞如右圖所示,該晶胞中含有個甲烷分子,此晶體在常溫、常壓下不能存在的原因______________________。關(guān)注公眾號《全元高考》微信公眾號《全元高考》2024屆高三押題群享各大主流機(jī)構(gòu)押題,王h雄/天xing掃碼添加微信進(jìn)群【解題必備】一、判斷晶體類型的5種方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷(1)離子晶體的構(gòu)成粒子是陰、陽離子,粒子間的作用是離子鍵。(2)原子晶體的構(gòu)成粒子是原子,粒子間的作用是共價鍵。(3)分子晶體的構(gòu)成粒子是分子,粒子間的作用為分子間作用力。(4)金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬陽離子和自由電子,粒子間的作用是金屬鍵。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷(1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等),氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。(3)常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質(zhì)是金屬晶體。3.依據(jù)晶體的熔點判斷(1)離子晶體的熔點較高,常在數(shù)百至一千攝氏度以上。4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷(1)離子晶體水溶液及熔化時能導(dǎo)電。(2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。(3)分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。(4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷(1)離子晶體硬度較大或略硬而脆。(2)原子晶體硬度大。(3)分子晶體硬度小且較脆。(4)金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。注意上述總結(jié)的都是一般規(guī)律,具體比較時要具體問題具體分析,如金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔點很高,而汞、鎵、銫等熔點卻很低;金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高,如Na的熔點為97.8℃,尿素的熔點為132.7℃;原子晶體的熔點不一定比離子晶體高,如MgO的熔點為2852℃,石英的熔點為1710℃。二、物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律比較類型比較規(guī)律不同類型晶體原子晶體>離子晶體>分子晶體,金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔點很高,汞、銫等熔點很低同類晶體原子晶體看成鍵原子半徑和,半徑和越小,晶體的熔、沸點越高、硬度越大離子晶體依據(jù)靜電原理進(jìn)行分析,一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),相應(yīng)地晶格能越大,熔、沸點越高分子晶體注意,組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高(若分子間存在氫鍵,則含有氫鍵的熔、沸點高些)。組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高。如CO>N2,CH3OH>CH3CH3金屬晶體看金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,金屬鍵越強(qiáng),金屬熔、沸點就越高。如熔、沸點:Al>Mg>Na【變式突破】1.鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問題:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示,TiF4熔點高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點依次升高,原因是____________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377﹣24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為__________,Ca2+的配位數(shù)是__________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_________g·cm-3(列出計算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______。2.Cu及其化合物在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)通過如圖1所示反應(yīng)可以實現(xiàn)銅離子的富集,進(jìn)行回收。

①基態(tài)銅原子的核外電子有種空間運動狀態(tài)。與Cu元素同周期,基態(tài)原子有2個未成對電子的金屬元素有種。下列狀態(tài)的銅中,電離最外層一個電子所需能量最高的是(填序號)。a.[Ar]3dl04s1b.[Ar]3d94s2c.[Ar]3d10d.[Ar]3d9e.[Ar]3d84s1②M所含元素的第一電離能由大到小順序是(用元素符號表示)。③化合物X中的中心銅離子的配位數(shù)是,圖1反應(yīng)中斷裂和生成的化學(xué)鍵有(填序號)。a.離子鍵

b.p-pσ鍵

c.極性鍵

d.氫鍵

e.配位鍵(2)4-甲基咪唑(

)也可與Cu2+形成配合物,4-甲基咪唑分子中1號N原子的孤電子對因參與形成大π鍵,電子云密度降低。1號N原子雜化方式為,(填“1”或“3”)號N原子更容易與Cu2+形成配位鍵。(3)圖2是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖3是沿立方格子對角面取得的截面。Mg原子的半徑為pm,該晶胞中原子的空間利用率為。易錯點二晶胞的計算【易錯典例】例2(1)Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物,其晶體結(jié)構(gòu)單元如下圖所示。則該化合物的化學(xué)式為________。(2)下圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu),其中R為+2價,G為-2價,則Q的化合價為________。(3)已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖,則LaNin中n=________。(4)硼化鎂晶體在39K時呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中,鎂原子和硼原子是分層排布的,下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖,圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為________?!窘忸}必備】1.均攤法計算晶胞中微粒數(shù)目:在使用均攤法計算晶胞中粒子個數(shù)時,要注意晶胞的形狀,不同形狀的晶胞,應(yīng)先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞共用,如六棱柱晶胞中,頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心、體心依次被6、3、4、2、1個晶胞所共有。2.晶胞求算:若1個晶胞中含有x個微粒,則1mol晶胞中含有xmol微粒,其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對原子質(zhì)量);又1個晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積,a為晶胞邊長或微粒間距離),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg,因此有xM=ρa(bǔ)3NA。求晶胞密度方法如下:3.晶胞結(jié)構(gòu)模型分析晶胞模型配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系2r=a2r=eq\f(\r(3)a,2)—2r=eq\f(\r(2)a,2)一個晶胞內(nèi)原子數(shù)目12244.晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)通過原子坐標(biāo)既能確定晶胞中各原子的相對位置,又可以計算原子間的距離,進(jìn)而可以計算晶胞的體積及晶體的密度。如①CsCl型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Cs+為(0,0,0);Cl-為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2)))。②NaCl型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Cl-為(0,0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)));Na+為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(1,2)))。③ZnS型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Zn2+為(0,0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)));S2-為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(1,4),\f(3,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(3,4),\f(1,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(3,4),\f(3,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))。注意在確定各原子的坐標(biāo)時,要注意x、y、z軸的單位標(biāo)準(zhǔn)不一定相同。5.典型晶胞結(jié)構(gòu)模型的投影圖晶胞結(jié)構(gòu)模型x、y平面上的投影圖注意畫或判斷投影圖時,一定要注意x、y、z軸的方向,上面結(jié)構(gòu)模型中的原子也可以換為不同的原子,但在投影圖中的位置不變。6.典型晶體中配位數(shù)的判斷(1)最密堆積晶體的配位數(shù)均為12。如金屬晶體的面心立方最密堆積中距離最近原子的上、中、下層各有4個配位原子,配位數(shù)為12;六方最密堆積中距離最近原子的上、中、下層各有上、中、下層分別有3、6、3個配位原子,故配位數(shù)12;又如分子晶體中的干冰中CO2分子距離最近原子的上、中、下層各有4個CO2分子,故配位數(shù)為12。(2)體心立方堆積晶體的配位數(shù)為8。如金屬晶體中距離最近原子的8個頂點的原子都與體心原子形成金屬鍵,故配位數(shù)為8;又如CsCl型離子晶體中距離最近原子的每個離子被處在立方體8個頂點帶相反電荷的離子包圍,Cl-離子和Cs+離子的配位數(shù)都為8?;蛞源罅⒎襟w的面心Cs+離子分析,上、下層各有4個Cl-離子,配位數(shù)為8。(3)面心立方堆積晶體的配位數(shù)為6。如NaCl型離子晶體中距離最近原子的每個離子被處在正八面體6個頂點帶相反電荷的離子包圍,Cl-離子和Na+離子的配位數(shù)都為6。(4)配位數(shù)為4的幾種晶體。如ZnS型離子晶體中距離最近的S2-離子和Zn2+離子排列類似NaCl型,但相互穿插的位置不同,使S2-、Zn2+離子的配位數(shù)不是6,而是4;又如金剛石、碳化硅等原子晶體與ZnS型離子晶體類似情況,配位數(shù)均為4。二氧化硅原子晶體中,Si與O原子形成的是硅氧四面體中Si的配位數(shù)為4,而SiO2的原子比為1∶2,故O的配位數(shù)是2;再如CaF2型離子晶體,每個F-離子處于Ca2+離子圍成的正四面體中心,故F-離子的配位數(shù)是4,Ca2+離子的配位數(shù)為8。【變式突破】3.(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方,則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是____________。氯化銫晶體的晶胞如圖1,則Cs+位于該晶胞的________,而Cl-位于該晶胞的________,Cs+的配位數(shù)是____________。(2)銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示,寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式:_________。(3)圖3為F-與Mg2+、K+形成的某種離子晶體的晶胞,其中“○”表示的離子是________(填離子符號)。(4)實驗證明,KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示),已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:離子晶體NaClKClCaO晶格能/(kJ·mol-1)7867153401則這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點從高到低的順序是___________。MgO晶體中一個Mg2+周圍與它最鄰近且等距離的Mg2+有________個。4.(2023·山東菏澤·山東省鄄城縣第一中學(xué)??既#╄F、錳、鉻、鋅、銅及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為。(2)第二電離能:(填“>”“<”或“=”)。(3)一種香豆素衍生物(CHP)可作為測定的熒光探針,其原理如圖所示。

①CHP所含元素(C、O、N)的電負(fù)性從大到小的順序為(填元素符號,下同);其第一電離能從大到小的順序為。②CHP—Zn中N原子的雜化類型為。(4)的一種晶體中,氧原子的堆積模型為面心立方最密堆積(如圖所示),Mn(Ⅱ)填充在氧原子圍成的正四面體空隙中,Mn(Ⅲ)填充在氧原子圍成的正八面體空隙中。

已知:晶胞的體積為,表示阿伏加德羅常數(shù),則該晶體的密度為(用含、V的代數(shù)式表示)??键c精練1.(2024·河北邢臺·二模)硫化鋅是一種優(yōu)良的寬帶隙半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料,具有在充電的同時合金化反應(yīng)的特點。在充電過程中負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖:下列說法不正確的是A.當(dāng)完全轉(zhuǎn)化為時,和轉(zhuǎn)化為(合金相),每轉(zhuǎn)移生成B.晶體中沿晶胞體對角線方向的一維空間上會出現(xiàn)“”的排布規(guī)律C.4種晶胞中,原子的空間利用率最低,中所構(gòu)成的四面體空隙全部被填充D.若的品胞參數(shù)為,則EF間的距離為2.(2024·廣西·二模)是某些太陽能薄膜電池的材料。下圖所示為的晶胞結(jié)構(gòu),已知晶胞參數(shù)為apm,2號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,下列說法不正確的是A.1號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為B.晶胞中與Ca等距離且最近的O有4個C.元素在元素周期表中處于d區(qū)D.Ti和Ca原子間的最短距離為3.(2024·黑龍江·二模)氟化鉀鎂是一種具有優(yōu)良光學(xué)性能的材料,主要應(yīng)用于激光領(lǐng)域,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是A.的配位數(shù)為12B.每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正四面體空隙中C.若位于晶胞的體心,則位于晶胞的面心D.若晶胞參數(shù)為anm,則晶體的密度是4.(2024·重慶·一模)一種含錫的多元金屬硫化物的晶胞結(jié)構(gòu)為四方晶系,已知金屬原子均呈四面體配位,晶胞棱邊夾角均為,其結(jié)構(gòu)可看作是由兩個立方體上下堆疊而成。如圖,甲為A的體對角線投影圖,乙為B的沿軸方向的投影圖,A中位置互換即為B,立方體棱長均為。下列說法錯誤的是A.該硫化物的化學(xué)式為B.晶胞中的配位數(shù)均為4C.晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為、,則晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可以為D.晶胞中和原子間的最短距離為5.(2024·江西萍鄉(xiāng)·二模)氧化鈰()常用作玻璃工業(yè)添加劑,在其立方晶胞中摻雜,占據(jù)原來的位置,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特的性能。晶胞中與最近的核間距為apm,下列說法正確的是A.已知M點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則N點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0,1)B.晶胞中與最近且等距的的個數(shù)為6C.晶體的密度為D.若摻雜后得到的晶體,則此晶體中的空缺率為5%6.(2024·河北邢臺·一模)常用于制備磁芯、磁盤和傳感器等,它的晶胞(如圖)為等軸晶系。下列敘述錯誤的是已知:晶胞參數(shù)為,為阿伏加德羅常數(shù)的值。A.的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為B.氧離子構(gòu)成正八面體形C.和之間的距離為D.晶體密度為7.(2024·湖南·二模)一種基于的鋅基催化劑,可高效催化丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯。立方的晶胞如圖,晶胞參數(shù)為,阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法不正確的是A.該晶體的摩爾體積為B.與最近的有12個C.之間的最短距離為D.若坐標(biāo)取向不變,將點平移至原點,則點位于晶胞xy面的面心8.(2024·廣東·二模)是一種分析試劑,所含的5種元素在前四周期均有分布,基態(tài)的d軌道半充滿,基態(tài)M原子價層電子排布式為,E和M位于同一主族,X原子比E原子少一個電子。下列說法正確的是A.第一電離能:B.單質(zhì)的沸點:C.Z的單質(zhì)能與發(fā)生置換反應(yīng)D.和的VSEPR模型名稱相同9.(2024·河北滄州·二模)硫代硫酸鹽是具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根離子可看作中的一個原子被原子替代的產(chǎn)物。的晶胞形狀為長方體,邊長分別為、、,其結(jié)構(gòu)如圖所示,已知的摩爾質(zhì)量是為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.晶胞中的個數(shù)為3B.若晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,則的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.的中心硫原子的雜化方式為D.該晶體的密度為10.(2024·河北滄州·二模)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)。下列物質(zhì)性質(zhì)差異與其結(jié)構(gòu)因素不相符的是選項性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素沸點:鄰羥基苯甲醛低于對羥基苯甲醛氫鍵類型熔點:高于價層電子數(shù)熔點:遠(yuǎn)高于(升華)晶體類型酸性:強(qiáng)于乙酸羥基的極性11.(2024·安徽·一模)一定條件下,K、CuCl2和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X,化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a≠c,α=β=γ=90°),其中灰球代表Cu、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是A.上述反應(yīng)中CuCl2與F2的物質(zhì)的量之比為1:2B.基態(tài)F原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)C.Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中D.化合物X的密度12.(2024·福建·三模)全固態(tài)氟離子電池中的固態(tài)電解質(zhì)晶胞如圖。電池工作時,發(fā)生遷移。晶胞參數(shù)越大,可供離子遷移的空間越大,越有利于離子傳輸。F位點空缺也可使離子傳輸更加高效。下列說法不正確的是A.晶體中與Cs距離最近且相等的F有12個B.該固態(tài)電解質(zhì)的化學(xué)式為C.在Pb位點摻雜K,F(xiàn)位點將出現(xiàn)空缺D.隨Pb位點摻雜K含量的增大,離子傳輸效率一定提高13.(2024·寧夏銀川·二模)鈦硅分子篩是一種新型固體催化劑,可催化合成重要有機(jī)合成活性試劑甲乙酮肟()?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硅原子的核外電子空間運動狀態(tài)有種。(2)甲乙酮肟中同周期三種元素電負(fù)性由大到小的順序為,氮原子的雜化方式為,C=N與C—C鍵夾角(填“<”“>”或“=”)C=N與N—O鍵夾角。(3)TiO2和TiCl4均是制備鈦硅分子篩的重要中間體。①TiO2與光氣COCl2反應(yīng)可用于制取四氯化鈦。COCl2中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為,其空間構(gòu)型為。②TiCl4與金屬Ti在高溫條件下可反應(yīng)生成TiCl3,TiCl3中Ti3+極易被氧化,還原性很強(qiáng)。試解釋Ti3+還原性強(qiáng)的原因。(4)TiO2晶胞如圖所示,若其晶體密度為ρg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA=。14.(2024·內(nèi)蒙古錫林郭勒盟·三模)科技強(qiáng)國,我國科學(xué)家在諸多領(lǐng)域取得新突破。(1)芯片制造會經(jīng)過六個最為關(guān)鍵的步驟:沉積、光刻膠涂覆、光刻、刻蝕、離子注入和封裝。其中“刻蝕”過程可能用到刻蝕劑、及清洗劑。①基態(tài)F原子核外電子有種空間運動狀態(tài),下列為氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式的是(填標(biāo)號)。A.

B.

C.

D.②C、N、O、F四種元素的第一電離能由大到小的順序為。③氟硼酸銨()中B的雜化方式為,的空間構(gòu)型為。(2)復(fù)興號高鐵車體材質(zhì)用到了Mn、Co等元素。Mn的一種配合物的化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)],CH3CN與Mn原子配位時,提供孤電子對的是(填元素符號),Mn原子的配位數(shù)為,CH3CN中鍵與鍵數(shù)目之比為。(3)超導(dǎo)材料具有型結(jié)構(gòu)(如圖),晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為apm,該氮化鈦晶體的密度為(列出計算式即可)。15.(2024·天津?qū)幒印と#┪覈茖W(xué)家制備了一種太陽電池,其結(jié)構(gòu)示意圖如下。(1)鋁元素屬于區(qū)(填“s”“d”“ds”或“p”)。(2)分子中60個碳原子都是等價的,均以近似雜化的方式形成3個不共平面的鍵,余下的1個p軌道電子互相重疊形成閉殼層電子結(jié)構(gòu),電子云分布在分子籠的內(nèi)外層表面上。循環(huán)伏安測試表明:在溶液中可以逐步可逆地接受6個電子形成負(fù)離子,卻很難失去電子變?yōu)殛栯x子。(3)①中基態(tài)的電子排布式為。②中存在配位鍵的原因是。(4)某溶劑中,可以和形成分子間電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物,反應(yīng)方程式可表示為:,不同溫度下生成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的平衡常數(shù)如下表。溫度生成的K1.23290.96740.4923反應(yīng):0(填“>”或?!?lt;”),中是電子(填“給體”或“受體”)。(5)晶體結(jié)構(gòu)屬于氯化鈉型,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①的熔點和沸點比的高,請解釋原因。②晶體的密度約為晶胞的體積約為(列出計算式即可)。16.(2024·四川綿陽·三模)錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)等過渡金屬元素化合物的應(yīng)用研究是前沿科學(xué)之一,回答下列問題:(1)的價電子排布式為。金屬錳可導(dǎo)電、導(dǎo)熱,有金屬光澤和延展性,這些性質(zhì)都可以用“理論”解釋。(2)已知金屬錳有多種晶型,γ型錳的面心立方晶胞俯視圖符合下列(填序號),Mn原子的配位數(shù)為。A.B.C.D.(3)是一種紫色晶體,其中DMSO為二甲基亞砜,化學(xué)式為。DMSO中硫原子的雜化軌道類型為,中鍵角中鍵角(填“大于”“小于”或“等于”),的中心原子價層電子對數(shù)為,元素S、Mn、N的電負(fù)性由大到小的順序為。(4)鎳和苯基硼酸在催化劑作用下可以合成丙烯醇(),該物質(zhì)與丙醛()相比,兩者沸點相差較大,原因是。(5)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為,B為,則C的離子坐標(biāo)參數(shù)為。一定溫度下,晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為作密置單層排列,填充其中(如圖乙),已知的半徑為,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)值為NA,每平方米面積上具有該晶體的質(zhì)量為g(用含a、NA的代數(shù)式表示)。易錯專題08晶體結(jié)構(gòu)和晶胞計算聚焦易錯點:?易錯點一晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?易錯點二晶胞計算典例精講易錯點一晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【易錯典例】例1(1)晶胞有兩個基本要素:①原子坐標(biāo)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,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0,);C為(,,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。②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)a=565.76pm,其密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。③GaF3的熔點高于1000℃,GaCl3的熔點為77.9℃,其原因是__________________。(2)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體。某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。②若合金的密度為dg/cm3,晶胞參數(shù)a=________nm。③第ⅡA族金屬碳酸鹽分解溫度如下:BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解溫度100℃540℃960℃1289℃1360℃分解溫度為什么越來越高?_______________________。(3)GaAs的熔點為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如左圖所示。該晶體的類型為_______,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半徑分別為rGapm和rAspm,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_____。甲烷晶體的晶胞如右圖所示,該晶胞中含有個甲烷分子,此晶體在常溫、常壓下不能存在的原因______________________。【答案】(1)①(,,);②③由于GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體,所以離子晶體GaF3的熔沸點高(2)金屬;①3:1;②③陽離子半徑越小對氧的吸引力越大,奪取氧的能力越強(qiáng)(3)原子晶體;共價鍵;4甲烷分子間靠分子間作用力結(jié)合,所以甲烷晶體為分子晶體,而分子晶體熔沸點在常壓下很低,且甲烷的相對分子質(zhì)量很小,分子間作用力很小【解析】(1)①根據(jù)各個原子的相對位置可知,D在各個方向的1/4處,所以其坐標(biāo)是(,,);根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,在晶胞中含有的Ge原子數(shù)是8×1/8+6×1/2+4=8,所以晶胞的密度=cm3;③由于GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體,所以離子晶體GaF3的熔沸點高。(2)銅和鎳屬于金屬,則單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體;①根據(jù)均攤法計算,晶胞中銅原子個數(shù)為6×1/2=3,鎳原子的個數(shù)為8×1/8=1,則銅和鎳原子的數(shù)量比為3:1;②根據(jù)上述分析,該晶胞的組成為Cu3Ni,若合金的密度為dg/cm3,根據(jù)ρ=m÷V,則晶胞參數(shù)a=nm;③在離子晶體中,離子半徑越小晶格能越大,所以在第ⅡA族金屬碳酸鹽中,陽離子半徑越小對氧的吸引力越大,就越容易導(dǎo)致碳酸根的分解,所以在第ⅡA族金屬碳酸鹽中,隨著原子序數(shù)的增加,原子半徑增大,碳酸鹽的分解溫度也增大。(3)GaAs的熔點為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,熔點很高,所以晶體的類型為原子晶體,其中Ga與As以共價鍵鍵合。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中Ca和As的個數(shù)均是4個,所以晶胞的體積是。二者的原子半徑分別為rGapm和rAspm,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×100%=;根據(jù)圖像知,甲烷分子間靠分子間作用力結(jié)合,所以甲烷晶體為分子晶體,而分子晶體熔沸點在常壓下很低,且甲烷的相對分子質(zhì)量很小,分子間作用力很小,所以在常溫常壓下甲烷以氣體形式存在而不能形成晶體?!窘忸}必備】一、判斷晶體類型的5種方法1.依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用判斷(1)離子晶體的構(gòu)成粒子是陰、陽離子,粒子間的作用是離子鍵。(2)原子晶體的構(gòu)成粒子是原子,粒子間的作用是共價鍵。(3)分子晶體的構(gòu)成粒子是分子,粒子間的作用為分子間作用力。(4)金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬陽離子和自由電子,粒子間的作用是金屬鍵。2.依據(jù)物質(zhì)的分類判斷(1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等),氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。(3)常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硅、晶體硼等,常見的原子晶體化合物有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質(zhì)是金屬晶體。3.依據(jù)晶體的熔點判斷(1)離子晶體的熔點較高,常在數(shù)百至一千攝氏度以上。4.依據(jù)導(dǎo)電性判斷(1)離子晶體水溶液及熔化時能導(dǎo)電。(2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。(3)分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子也能導(dǎo)電。(4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5.依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷(1)離子晶體硬度較大或略硬而脆。(2)原子晶體硬度大。(3)分子晶體硬度小且較脆。(4)金屬晶體多數(shù)硬度大,但也有較低的,且具有延展性。注意上述總結(jié)的都是一般規(guī)律,具體比較時要具體問題具體分析,如金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔點很高,而汞、鎵、銫等熔點卻很低;金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高,如Na的熔點為97.8℃,尿素的熔點為132.7℃;原子晶體的熔點不一定比離子晶體高,如MgO的熔點為2852℃,石英的熔點為1710℃。二、物質(zhì)熔沸點高低比較規(guī)律比較類型比較規(guī)律不同類型晶體原子晶體>離子晶體>分子晶體,金屬晶體的熔、沸點差別很大,如鎢、鉑等熔點很高,汞、銫等熔點很低同類晶體原子晶體看成鍵原子半徑和,半徑和越小,晶體的熔、沸點越高、硬度越大離子晶體依據(jù)靜電原理進(jìn)行分析,一般地說,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),相應(yīng)地晶格能越大,熔、沸點越高分子晶體注意,組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高(若分子間存在氫鍵,則含有氫鍵的熔、沸點高些)。組成和結(jié)構(gòu)不相似的分子晶體(相對分子質(zhì)量接近),分子的極性越大,其熔、沸點越高。如CO>N2,CH3OH>CH3CH3金屬晶體看金屬離子半徑越小,離子電荷數(shù)越多,金屬鍵越強(qiáng),金屬熔、沸點就越高。如熔、沸點:Al>Mg>Na【變式突破】1.鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問題:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示,TiF4熔點高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點依次升高,原因是____________?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377﹣24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為__________,Ca2+的配位數(shù)是__________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_________g·cm-3(列出計算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______?!敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)TiF4為離子化合物,熔點高,其他三種均為共價化合物,隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點逐漸升高(3)O>Ti>Ca;離子鍵;12(4)Ti4+;sp3;(5)2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+;2Eu2++I2=2Eu3++2I?【解析】(1)鈦元素是22號元素,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;故答案為:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;(2)一般不同的晶體類型的熔沸點是原子晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,則其相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力依次越大,熔點越高;故答案為:TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,相對分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng),故熔點依次升高;(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca在Ti的左邊,根據(jù)同一周期元素的電負(fù)性從左往右依次增大,故Ti>Ca,O為非金屬,故其電負(fù)性最強(qiáng),故三者電負(fù)性由大到小的順序是:O>Ti>Ca,金屬陽離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合,離子晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子,故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目,從圖(a)可知,該數(shù)目為三個相互垂直的三個面上,每一個面上有4個,故Ca2+的配位數(shù)是12;故答案為:O>Ti>Ca;離子鍵;12;(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周圍緊鄰的八個晶胞中體心上的離子連接起來,就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu),圖(b)中體心上的Pb2+就變?yōu)榱税藗€頂點,即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4+;圖(b)中頂點上的I-就變成了體心,即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2+;圖(b)面心上中的就變成了棱心,即相當(dāng)于圖(a)中的O2-;故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同;有機(jī)堿中N原子上無孤對電子,周圍形成了4個鍵,故N原子采用sp3雜化;從圖(b)可知,一個晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為個,的數(shù)目為個,I-的數(shù)目為個,故晶胞的密度為,故答案為:Ti4+;sp3;;(5)從作用原理圖(c)可以推出,這里發(fā)生兩個離子反應(yīng)方程式,左邊發(fā)生Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+,右邊發(fā)生I2+2Eu2+=2Eu3++2I-,故答案為:Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+;I2+2Eu2+=2Eu3++2I-2.Cu及其化合物在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。回答下列問題:(1)通過如圖1所示反應(yīng)可以實現(xiàn)銅離子的富集,進(jìn)行回收。

①基態(tài)銅原子的核外電子有種空間運動狀態(tài)。與Cu元素同周期,基態(tài)原子有2個未成對電子的金屬元素有種。下列狀態(tài)的銅中,電離最外層一個電子所需能量最高的是(填序號)。a.[Ar]3dl04s1b.[Ar]3d94s2c.[Ar]3d10d.[Ar]3d9e.[Ar]3d84s1②M所含元素的第一電離能由大到小順序是(用元素符號表示)。③化合物X中的中心銅離子的配位數(shù)是,圖1反應(yīng)中斷裂和生成的化學(xué)鍵有(填序號)。a.離子鍵

b.p-pσ鍵

c.極性鍵

d.氫鍵

e.配位鍵(2)4-甲基咪唑(

)也可與Cu2+形成配合物,4-甲基咪唑分子中1號N原子的孤電子對因參與形成大π鍵,電子云密度降低。1號N原子雜化方式為,(填“1”或“3”)號N原子更容易與Cu2+形成配位鍵。(3)圖2是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖3是沿立方格子對角面取得的截面。Mg原子的半徑為pm,該晶胞中原子的空間利用率為。(1)153dN>O>H>C4ce(2)sp23(3)a()÷a3×100%[或]×100%【解析】(1)①基態(tài)Cu原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,共占據(jù)15個軌道,有15種空間運動狀態(tài);與Cu元素同周期,基態(tài)原子有2個未成對電子的金屬元素有Ti:[Ar]3d24s2,Ni:[Ar]3d84s2,Ge:[Ar]3d104s24p2三種金屬元素;a、[Ar]3dl04s1代表基態(tài)銅原子,b、[Ar]3d94s2代表激發(fā)態(tài)銅原子,c、[Ar]3d10代表基態(tài)Cu+,d、[Ar]3d9代表基態(tài)Cu2+,e、[Ar]3d84s1代表激發(fā)態(tài)Cu2+,同一元素,電離能逐級增大,基態(tài)更穩(wěn)定,故電離最外層一個電子所需能量最高的是d。②M所含元素為C、N、O、H,同一周期元素,從左向右第一電離能呈增大的趨勢,但第VA元素的第一電離能比相鄰元素的大,第一電離能由大到小順序是:N>O>H>C。③由化合物X的結(jié)構(gòu)式可知,Cu與2個O、2個N形成配位鍵,中心銅離子的配位數(shù)是4;由圖1反應(yīng)中斷裂化學(xué)鍵有—O—H極性共價鍵,生成了配位鍵,故選c、e。(2)形成大π鍵時環(huán)上的原子都共平面,則1號N原子雜化方式為sp2;4一甲基咪唑分子中1號N原子的孤電子對因參與形成大π鍵,則1號N原子不易給出孤電子對,故3號N原子更容易與Cu2+形成配位鍵。(3)Mg原子之間最短距離為體對角線的1/4,由于邊長是apm,則體對角線是,則Mg原子之間最短距離為pm,故Mg原子的半徑為pm。由晶胞截面圖可知,Cu原子半徑為面對角線的八分之一,則。Mg原子位于頂點和面心,個數(shù)為,16個Cu原子位于體內(nèi),該晶胞中原子的空間利用率為。易錯點二晶胞的計算【易錯典例】例2(1)Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物,其晶體結(jié)構(gòu)單元如下圖所示。則該化合物的化學(xué)式為________。(2)下圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu),其中R為+2價,G為-2價,則Q的化合價為________。(3)已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖,則LaNin中n=________。(4)硼化鎂晶體在39K時呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中,鎂原子和硼原子是分層排布的,下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖,圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為________?!敬鸢浮浚?)CuH(2)+3價(3)5(4)MgB2【解析】(1)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷:Cu(eq\a\vs4\al\co1(●)):2×eq\f(1,2)+12×eq\f(1,6)+3=6;H(eq\a\vs4\al\co1()):6×eq\f(1,3)+1+3=6,所以化學(xué)式為CuH。(2)晶胞中Q、R、G的個數(shù)為:R有8×eq\f(1,8)+1=2,G有8×eq\f(1,4)+8×eq\f(1,4)+4×eq\f(1,2)+2=8,Q有8×eq\f(1,4)+2=4,則R、G、Q的個數(shù)之比為1∶4∶2,則其化學(xué)式為RQ2G4。由于R為+2價,G為-2價,所以Q為+3價。(3)晶胞中La、Ni的個數(shù)為:La有2×eq\f(1,2)+12×eq\f(1,6)=3,Ni有12×eq\f(1,2)+6×eq\f(1,2)+6=15,化學(xué)式為LaNi5,所以n=5。(4)每個Mg周圍有6個B,而每個B周圍有3個Mg,所以其化學(xué)式為MgB2?!窘忸}必備】1.均攤法計算晶胞中微粒數(shù)目:在使用均攤法計算晶胞中粒子個數(shù)時,要注意晶胞的形狀,不同形狀的晶胞,應(yīng)先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞共用,如六棱柱晶胞中,頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心、體心依次被6、3、4、2、1個晶胞所共有。2.晶胞求算:若1個晶胞中含有x個微粒,則1mol晶胞中含有xmol微粒,其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對原子質(zhì)量);又1個晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積,a為晶胞邊長或微粒間距離),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg,因此有xM=ρa(bǔ)3NA。求晶胞密度方法如下:3.晶胞結(jié)構(gòu)模型分析晶胞模型配位數(shù)681212原子半徑(r)和晶胞邊長(a)的關(guān)系2r=a2r=eq\f(\r(3)a,2)—2r=eq\f(\r(2)a,2)一個晶胞內(nèi)原子數(shù)目12244.晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)通過原子坐標(biāo)既能確定晶胞中各原子的相對位置,又可以計算原子間的距離,進(jìn)而可以計算晶胞的體積及晶體的密度。如①CsCl型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Cs+為(0,0,0);Cl-為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2)))。②NaCl型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Cl-為(0,0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)));Na+為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,0,\f(1,2)))。③ZnS型離子晶體的離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo):Zn2+為(0,0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(1,2),0)),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0,\f(1,2))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2),\f(1,2)));S2-為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(1,4),\f(3,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4),\f(3,4),\f(1,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(3,4),\f(3,4))),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4),\f(1,4)))。注意在確定各原子的坐標(biāo)時,要注意x、y、z軸的單位標(biāo)準(zhǔn)不一定相同。5.典型晶胞結(jié)構(gòu)模型的投影圖晶胞結(jié)構(gòu)模型x、y平面上的投影圖注意畫或判斷投影圖時,一定要注意x、y、z軸的方向,上面結(jié)構(gòu)模型中的原子也可以換為不同的原子,但在投影圖中的位置不變。6.典型晶體中配位數(shù)的判斷(1)最密堆積晶體的配位數(shù)均為12。如金屬晶體的面心立方最密堆積中距離最近原子的上、中、下層各有4個配位原子,配位數(shù)為12;六方最密堆積中距離最近原子的上、中、下層各有上、中、下層分別有3、6、3個配位原子,故配位數(shù)12;又如分子晶體中的干冰中CO2分子距離最近原子的上、中、下層各有4個CO2分子,故配位數(shù)為12。(2)體心立方堆積晶體的配位數(shù)為8。如金屬晶體中距離最近原子的8個頂點的原子都與體心原子形成金屬鍵,故配位數(shù)為8;又如CsCl型離子晶體中距離最近原子的每個離子被處在立方體8個頂點帶相反電荷的離子包圍,Cl-離子和Cs+離子的配位數(shù)都為8?;蛞源罅⒎襟w的面心Cs+離子分析,上、下層各有4個Cl-離子,配位數(shù)為8。(3)面心立方堆積晶體的配位數(shù)為6。如NaCl型離子晶體中距離最近原子的每個離子被處在正八面體6個頂點帶相反電荷的離子包圍,Cl-離子和Na+離子的配位數(shù)都為6。(4)配位數(shù)為4的幾種晶體。如ZnS型離子晶體中距離最近的S2-離子和Zn2+離子排列類似NaCl型,但相互穿插的位置不同,使S2-、Zn2+離子的配位數(shù)不是6,而是4;又如金剛石、碳化硅等原子晶體與ZnS型離子晶體類似情況,配位數(shù)均為4。二氧化硅原子晶體中,Si與O原子形成的是硅氧四面體中Si的配位數(shù)為4,而SiO2的原子比為1∶2,故O的配位數(shù)是2;再如CaF2型離子晶體,每個F-離子處于Ca2+離子圍成的正四面體中心,故F-離子的配位數(shù)是4,Ca2+離子的配位數(shù)為8?!咀兪酵黄啤?.(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方,則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是____________。氯化銫晶體的晶胞如圖1,則Cs+位于該晶胞的________,而Cl-位于該晶胞的________,Cs+的配位數(shù)是____________。(2)銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示,寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式:_________。(3)圖3為F-與Mg2+、K+形成的某種離子晶體的晶胞,其中“○”表示的離子是________(填離子符號)。(4)實驗證明,KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示),已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:離子晶體NaClKClCaO晶格能/(kJ·mol-1)7867153401則這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點從高到低的順序是___________。MgO晶體中一個Mg2+周圍與它最鄰近且等距離的Mg2+有________個。【答案】(1)2體心頂點8(2)2CuH+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CuCl2+2HCl(3)F-(4)TiN>MgO>CaO>KCl12【解析】(1)體心立方晶胞中,1個原子位于體心,8個原子位于立方體的頂點,故1個晶胞中金屬原子數(shù)為8×eq\f(1,8)+1=2;氯化銫晶胞中,Cs+位于體心,Cl-位于頂點,Cs+的配位數(shù)為8。(2)由晶胞可知,粒子個數(shù)比為1∶1,化學(xué)式為CuH,+1價的銅與-1價的氫均具有較強(qiáng)的還原性,氯氣具有強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物為CuCl2和HCl。(3)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,黑球有1個,灰球有1個,白球有3個,由電荷守恒可知n(Mg2+)∶n(K+)∶n(F-)=1∶1∶3,故白球為F-。(4)從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道,離子所帶電荷越多、離子半徑越小,離子晶體的晶格能越大,離子所帶電荷數(shù):Ti3+>Mg2+,離子半徑:Mg2+<Ca2+,所以熔點:TiN>MgO>CaO>KCl;MgO晶體中一個Mg2+周圍與它最鄰近且等距離的Mg2+有12個。4.(2023·山東菏澤·山東省鄄城縣第一中學(xué)??既#╄F、錳、鉻、鋅、銅及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為。(2)第二電離能:(填“>”“<”或“=”)。(3)一種香豆素衍生物(CHP)可作為測定的熒光探針,其原理如圖所示。

①CHP所含元素(C、O、N)的電負(fù)性從大到小的順序為(填元素符號,下同);其第一電離能從大到小的順序為。②CHP—Zn中N原子的雜化類型為。(4)的一種晶體中,氧原子的堆積模型為面心立方最密堆積(如圖所示),Mn(Ⅱ)填充在氧原子圍成的正四面體空隙中,Mn(Ⅲ)填充在氧原子圍成的正八面體空隙中。

已知:晶胞的體積為,表示阿伏加德羅常數(shù),則該晶體的密度為(用含、V的代數(shù)式表示)。【答案】(1)3d64s2(2)>(3)O>N>CN>O>Csp2,sp3(4)【解析】(1)Fe為26號元素,電子排布式是[Ar]3d64s2,價電子排布式3d64s2;故答案為:3d64s2;(2)鉻電子排布式3d54s1,失第二個電子要破壞3d層半滿結(jié)構(gòu),而錳3d54s2,失第二個電子剛好使4s失完,錳失第一個電子能量較大,但第二個電子容易電離。但是由于4s和3d能級3d大,鉻會比錳大一點;故答案為:>;(3)①元素的非金屬越強(qiáng),電負(fù)性越大,則O>N>C,同周期元素,隨著原子序數(shù)增大,第一電離能越大,但ⅤA元素>ⅥA元素,則N>O>C;故答案為:O>N>C;N>O>C;②由CHP—Zn結(jié)構(gòu)可知,N的價層電子對數(shù)分別為3、4,則雜化方式為sp2,sp3;故答案為:sp2,sp3;(4)根據(jù);故答案為:??键c精練1.(2024·河北邢臺·二模)硫化鋅是一種優(yōu)良的寬帶隙半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料,具有在充電的同時合金化反應(yīng)的特點。在充電過程中負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖:下列說法不正確的是A.當(dāng)完全轉(zhuǎn)化為時,和轉(zhuǎn)化為(合金相),每轉(zhuǎn)移生成B.晶體中沿晶胞體對角線方向的一維空間上會出現(xiàn)“”的排布規(guī)律C.4種晶胞中,原子的空間利用率最低,中所構(gòu)成的四面體空隙全部被填充D.若的品胞參數(shù)為,則EF間的距離為2.(2024·廣西·二模)是某些太陽能薄膜電池的材料。下圖所示為的晶胞結(jié)構(gòu),已知晶胞參數(shù)為apm,2號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,下列說法不正確的是A.1號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為B.晶胞中與Ca等距離且最近的O有4個C.元素在元素周期表中處于d區(qū)D.Ti和Ca原子間的最短距離為3.(2024·黑龍江·二模)氟化鉀鎂是一種具有優(yōu)良光學(xué)性能的材料,主要應(yīng)用于激光領(lǐng)域,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是A.的配位數(shù)為12B.每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正四面體空隙中C.若位于晶胞的體心,則位于晶胞的面心D.若晶胞參數(shù)為anm,則晶體的密度是4.(2024·重慶·一模)一種含錫的多元金屬硫化物的晶胞結(jié)構(gòu)為四方晶系,已知金屬原子均呈四面體配位,晶胞棱邊夾角均為,其結(jié)構(gòu)可看作是由兩個立方體上下堆疊而成。如圖,甲為A的體對角線投影圖,乙為B的沿軸方向的投影圖,A中位置互換即為B,立方體棱長均為。下列說法錯誤的是A.該硫化物的化學(xué)式為B.晶胞中的配位數(shù)均為4C.晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為、,則晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可以為D.晶胞中和原子間的最短距離為5.(2024·江西萍鄉(xiāng)·二模)氧化鈰()常用作玻璃工業(yè)添加劑,在其立方晶胞中摻雜,占據(jù)原來的位置,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特的性能。晶胞中與最近的核間距為apm,下列說法正確的是A.已知M點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則N點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0,1)B.晶胞中與最近且等距的的個數(shù)為6C.晶體的密度為D.若摻雜后得到的晶體,則此晶體中的空缺率為5%6.(2024·河北邢臺·一模)常用于制備磁芯、磁盤和傳感器等,它的晶胞(如圖)為等軸晶系。下列敘述錯誤的是已知:晶胞參數(shù)為,為阿伏加德羅常數(shù)的值。A.的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為B.氧離子構(gòu)成正八面體形C.和之間的距離為D.晶體密度為7.(2024·湖南·二模)一種基于的鋅基催化劑,可高效催化丙烷轉(zhuǎn)化為丙烯。立方的晶胞如圖,晶胞參數(shù)為,阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法不正確的是A.該晶體的摩爾體積為B.與最近的有12個C.之間的最短距離為D.若坐標(biāo)取向不變,將點平移至原點,則點位于晶胞xy面的面心8.(2024·廣東·二模)是一種分析試劑,所含的5種元素在前四周期均有分布,基態(tài)的d軌道半充滿,基態(tài)M原子價層電子排布式為,E和M位于同一主族,X原子比E原子少一個電子。下列說法正確的是A.第一電離能:B.單質(zhì)的沸點:C.Z的單質(zhì)能與發(fā)生置換反應(yīng)D.和的VSEPR模型名稱相同9.(2024·河北滄州·二模)硫代硫酸鹽是具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根離子可看作中的一個原子被原子替代的產(chǎn)物。的晶胞形狀為長方體,邊長分別為、、,其結(jié)構(gòu)如圖所示,已知的摩爾質(zhì)量是為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.晶胞中的個數(shù)為3B.若晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,則的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C.的中心硫原子的雜化方式為D.該晶體的密度為10.(2024·河北滄州·二模)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)。下列物質(zhì)性質(zhì)差異與其結(jié)構(gòu)因素不相符的是選項性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素沸點:鄰羥基苯甲醛低于對羥基苯甲醛氫鍵類型熔點:高于價層電子數(shù)熔點:遠(yuǎn)高于(升華)晶體類型酸性:強(qiáng)于乙酸羥基的極性11.(2024·安徽·一模)一定條件下,K、CuCl2和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X,化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a≠c,α=β=γ=90°),其中灰球代表Cu、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是A.上述反應(yīng)中CuCl2與F2的物質(zhì)的量之比為1:2B.基態(tài)F原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)C.Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中D.化合物X的密度12.(2024·福建·三模)全固態(tài)氟離子電池中的固態(tài)電解質(zhì)晶胞如圖。電池工作時,發(fā)生遷移。晶胞參數(shù)越大,可供離子遷移的空間越大,越有利于離子傳輸。F位點空缺也可使離子傳輸更加高效。下列說法不正確的是A.晶體中與Cs距離最近且相等的F有12個B.該固態(tài)電解質(zhì)的化學(xué)式為C.在Pb位點摻雜K,F(xiàn)位點將出現(xiàn)空缺D.隨Pb位點摻雜K含量的增大,離子傳輸效率一定提高13.(2024·寧夏銀川·二模)鈦硅分子篩是一種新型固體催化劑,可催化合成重要有機(jī)合成活性試劑甲乙酮肟()?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)硅原子的核外電子空間運動狀態(tài)有種。(2)甲乙酮肟中同周期三種元素電負(fù)性由大到小的順序為,氮原子的雜化方式為,C=N與C—C鍵夾角(填“<”“>”或“=”)C=N與N—O鍵夾角。(3)TiO2和TiCl4均是制備鈦硅分子篩的重要中間體。①TiO2與光氣COCl2反應(yīng)可用于制取四氯化鈦。COCl2中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為,其空間構(gòu)型為。②TiCl4與金屬Ti在高溫條件下可反應(yīng)生成TiCl3,TiCl3中Ti3+極易被氧化,還原性很強(qiáng)。試解釋Ti3+還原性強(qiáng)的原因。(4)TiO2晶胞如圖所示,若其晶體密度為ρg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA=。14.(2024·內(nèi)蒙古錫林郭勒盟·三模)科技強(qiáng)國,我國科學(xué)家在諸多領(lǐng)域取得新突破。(1)芯片制造會經(jīng)過六個最為關(guān)鍵的步驟:沉積、光刻膠涂覆、光刻、刻蝕、離子注入和封裝。其中“刻蝕”過程可能用到刻蝕劑、及清洗劑。①基態(tài)F原子核外電子有種空間運動狀態(tài),下列為氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式的是(填標(biāo)號)。A.

B.

C.

D.②C、N、O、F四種元素的第一電離能由大到小的順序為。③氟硼酸銨()中B的雜化方式為,的空間構(gòu)型為。(2)復(fù)興號高鐵車體材質(zhì)用到了Mn、Co等元素。Mn的一種配合物的化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)],CH3CN與Mn原子配位時,提供孤電子對的是(填元素符號),Mn原子的配位數(shù)為,CH3CN中鍵與鍵數(shù)目之比為。(3)超導(dǎo)材料具有型結(jié)構(gòu)(如圖),晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為apm,該氮化鈦晶體的密度為(列出計算式即可)。15.(2024·天津?qū)幒印と#┪覈茖W(xué)家制備了一種太陽電池,其結(jié)構(gòu)示意圖如下。(1)鋁元素屬于區(qū)(填“s”“d”“ds”或“p”)。(2)分子中60個碳原子都是等價的,均以近似雜化的方式形成3個不共平面的鍵,余下的1個p軌道電子互相重疊形成閉殼層電子結(jié)構(gòu),電子云分布在分子籠的內(nèi)外層表面上。循環(huán)伏安測試表明:在溶液中可以逐步可逆地接受6個電子形成負(fù)離子,卻很難失去電子變?yōu)殛栯x子。(3)①中基態(tài)的電子排布式為。②中存在配位鍵的原因是。(4)某溶劑中,可以和形成分子間電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物,反應(yīng)方程式可表示為:,不同溫度下生成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的平衡常數(shù)如下表。溫度生成的K1.23290.96740.4923反應(yīng):0(填“>”或。“<”),中是電子(填“給體”或“受體”)。(5)晶體結(jié)構(gòu)屬于氯化鈉型,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①的熔點和沸點比的高,請解釋原因。②晶體的密度約為晶胞的體積約為(列出計算式即可)。16.(2024·四川綿陽·三模)錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)等過渡金屬元素化合物的應(yīng)用研究是前沿科學(xué)之一,回答下列問題:(1)的價電子排布式為。金屬錳可導(dǎo)電、導(dǎo)熱,有金屬光澤和延展性,這些性質(zhì)都可以用“理論”解釋。(2)已知金屬錳有多種晶型,γ型錳的面心立方晶胞俯視圖符合下列(填序號),Mn原子的配位數(shù)為。A.B.C.D.(3)是一種紫色晶體,其中DMSO為二甲基亞砜,化學(xué)式為。DMSO中硫原子的雜化軌道類型為,中鍵角中鍵角(填“大于”“小于”或“等于”),的中心原子價層電子對數(shù)為,元素S、Mn、N的電負(fù)性由大到小的順序為。(4)鎳和苯基硼酸在催化劑作用下可以合成丙烯醇(),該物質(zhì)與丙醛()相比,兩者沸點相差較大,原因是。(5)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為,B為,則C的離子坐標(biāo)參數(shù)為。一定溫度下,晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為作密置單層排列,填充其中(如圖乙),已知的半徑為,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)值為NA,每平方米面積上具有該晶體的質(zhì)量為g(用含a、NA的代數(shù)式表示)。參考答案1.A【解析】A.ZnmS晶胞中,均攤的Zn2+和S2-均為4個,m=1,化學(xué)式為ZnS,當(dāng)完全轉(zhuǎn)化為時,Li+、Zn2+轉(zhuǎn)化為LiZn合金,生成1molLiZn轉(zhuǎn)移3mol電子,每轉(zhuǎn)移6mol電子,生成,A錯誤;B.根據(jù)的晶胞結(jié)構(gòu),體對角線的一維空間上會出現(xiàn)“”的排布規(guī)律,B正確;C.和晶胞中的原子個數(shù)多于立方晶胞,而六方晶胞的體積比立方晶胞小,則4種晶胞中,原子的空間利用率最低,由晶胞結(jié)構(gòu)可知,中所構(gòu)成的四面體空隙全部被填充,C正確;D.若的晶胞參數(shù)為anm,將晶胞切三刀分為8個小立方體,則E在左后上立方體體心,則EF間的距離為nm=,D正確;故選A。2.B【解析】A.根據(jù)空間直角坐標(biāo)系以及2號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),可以得到1號氧原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,故A正確;B.以頂點的鈣原子分析,該晶胞中與Cu等距離且最近的O有12個,故B錯誤;C.鈦元素位于元素周期表中第四周期ⅡB族,其價電子排布式為3d24s2,最后一個電子填充在d軌道,屬于元素周期表中d區(qū)元素,故C正確;D.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,鈣原子和鈦原子之間的距離為體對角線的一半即,故D正確;故答案選B;3.B【解析】A.由圖可知,與等距且最近的F-位于棱心,共12個,即的配位數(shù)為12,故A正確;B.每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正八面體體心中,故B錯誤;C.若位于晶胞的體心,則K+位于晶胞的頂點處,位于面心,故C正確;D.由均攤法可知,1個晶胞中含有Mg2+的數(shù)目為,F(xiàn)-的數(shù)目為,K+的數(shù)目為1,晶胞的質(zhì)量為:,密度為:,故D正確;故選B。4.D【解析】A.根據(jù)題意分析該晶胞是一個面心立方晶胞,S原子位于晶胞的頂點和面心,Cu、Fe、Sn分別位于體對角線上,因此用均攤法算出:S:4,Cu:2,F(xiàn)e:1,Sn:1,因此該硫化物的化學(xué)式為Cu2FeSnS4,A正確;B.晶胞中距離Sn和Cu最近其相等的S都是4個,晶胞中的配位數(shù)均為4,B正確;C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為、,則晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可以為,C正確;D.晶胞中和原子間的最短距離為立方體面對角線長的一半,為,D錯誤;故選D。5.D【解析】A.M點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),由圖可知,N點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1,1),故A錯誤;B.根據(jù)圖示,晶胞中與最近且等距的的個數(shù)為12,故B錯誤;C.根據(jù)均攤原則,晶胞中Ce4+的數(shù)目為4,O2-的數(shù)目為8,與最近的核間距為apm,是體對角線的,即邊長為pm,密度為:,故C錯誤;D.氧化鈰()晶胞中摻雜,占據(jù)原來的位置,未摻雜之前,每個晶胞中由4個Ce,8個O,若摻雜后得到的晶體,每個晶胞中Ce和Y共4個時,含有4×(0.8×2+0.1×3)=7.6個O,則此晶體中的空缺率為,故D正確;故選D。6.C【解析】A.根據(jù)圖中已知的兩個Ti原子的坐標(biāo)(0,0,0)和(1,1,1),在體心位置,分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,故A正確;B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,氧離子構(gòu)成正八面體形,故B正確;C.和之間的距離為體對角線的,即為,故C錯誤;D.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,晶胞中個數(shù)為1,O2-個數(shù)為=3,的個數(shù)為=,晶胞中含一個,晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為,晶體的密度為==,故D正確。答案選C。7.A【解析】A.該晶體的摩爾體積為,故錯誤;B.將晶胞進(jìn)行平移操作,即可找到與最近的有12個,故正確;C.將晶胞中兩點的連線可得之間的最短距離,該線段平行于xy面,將該線段投影至xy面,可知其長度為晶胞面對角線長度的一半,即,故C正確;D.根據(jù)圖中所示坐標(biāo)系,點坐標(biāo)為點坐標(biāo)為,若將點平移至原點,晶胞中各點坐標(biāo)均由變?yōu)椋虼它c坐標(biāo)變?yōu)?,即晶胞xy面的面心,故D正確;故選A。8.C【分析】基態(tài)的d軌道半充滿,則Z核外電子排布:,Z為Fe元素;基態(tài)M原子價層電子排布式為,根據(jù)M元素可與E元素形成結(jié)構(gòu),判斷M為S元素,E和M位于同一主族,則E為O元素,X原子比E原子少一個電子,則X為N元素,根據(jù)化合物化合價代數(shù)和為0,判斷Y為H元素。A.N核外電子排布處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于相鄰族元素,則第一電離能:,A錯誤;B.Y、E、X單質(zhì)分別為、和,均為分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點越高,沸點:,B錯誤;C.鐵在高溫條件下可與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,屬于置換反應(yīng),C正確;D.中心元素S價層電子對數(shù):,VSEPR模型為四面體形,中心元素N價層電子對數(shù):,VSEPR模型為平面三角形,D錯誤;答案選C。9.C【解析】A.晶胞中的個數(shù)為,A錯誤;B.若晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,為右上頂點,分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,B錯誤;C.硫代硫酸根離子可看作中的一個原子被原子替代的產(chǎn)物,的中心硫原子的雜化方式與的中心硫原子的雜化方式相同為,C正確;D.的摩爾質(zhì)量是,1nm=10-7cm,其密度應(yīng)為:,D錯誤;故選C。10.B【解析】A.對羥基苯甲醛中醛基和羥基相距較遠(yuǎn),只能形成分子間氫鍵,使沸點升高,而鄰羥基苯甲醛中醛基和羥基相距較近,形成分子內(nèi)氫鍵,反而使沸點降低,A正確;B.鋰為金屬單質(zhì),屬于金屬晶體,而N單質(zhì)N2為分子晶體,分子間作用力弱,熔點低,與價層電子數(shù)無關(guān),B錯誤;C.AlF3為離子晶體,微粒間作用為離子鍵,AlCl3為分子晶體,熔點受分子間作用力影響,一般離子鍵作用強(qiáng)于分子間作用力,C正確;D.-CH3為推電子基,使得羧基上的羥基極性減弱,氫原子更難電離,酸性減弱,D正確;答案選B。11.D【解析】A.由晶胞結(jié)構(gòu)圖,晶胞中Cu的個數(shù)為,K的個數(shù),F(xiàn)的個數(shù),則Cu、K、F的個數(shù)比為1:2:4,所以化合物X的化學(xué)式為K2CuF4,反應(yīng)的方程式為4K+CuCl2+2F2=2KCl+K2CuF4,所以CuCl2與F2的物質(zhì)的量之比為1:2,A正確;B.基態(tài)F原子電子排布為1s22s22p5,電子占據(jù)5個原子軌道,有5種空間運動狀態(tài),B正確;C.由晶胞結(jié)構(gòu)圖,Cu原子填充在由F原子構(gòu)成的八面體空隙中,C正確;D.化合物X的密度即晶體的密度,即ρ=,D錯誤;故選D。12.D【解析】A.由晶胞結(jié)構(gòu)可知:與Cs距離最近且相等的F有12個,故A正確;B.根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知Pb的個數(shù)為=1,Cs的個數(shù)為1,F(xiàn)的個數(shù)為=3,化學(xué)式CsPbF3,故B正確;C.在Pb位點摻雜K,由于晶胞中多了K原子,使得F位點會出現(xiàn)空缺,故C正確;D.離子效率與F位點空缺晶

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