（魯京津瓊）高考化學(xué)第五章晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算（微粒個(gè)數(shù)晶體密度粒子間距化學(xué)式）.docx

晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算（微粒個(gè)數(shù)，晶體密度，粒子間距，化學(xué)式）1(2019廣州質(zhì)檢)下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()A金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B氯化鈉晶體中，每個(gè)Na周?chē)嚯x相等且緊鄰的Na共有6個(gè)C氯化銫晶體中，每個(gè)Cs周?chē)o鄰8個(gè)ClD干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周?chē)o鄰12個(gè)CO2分子2.晶體硼的結(jié)構(gòu)如右圖所示。已知晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A每個(gè)硼分子含有12個(gè)硼原子B晶體硼是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C晶體硼中鍵角是60D每個(gè)硼分子含有30個(gè)硼硼單鍵3(2018銀川模擬)鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話(huà)筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是()ABaTi8O12BBaTi4O5CBaTi2O4DBaTiO34(2018寧夏石嘴山三中月考)有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A為簡(jiǎn)單立方堆積，為鎂型，為鉀型，為銅型B每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為1個(gè)，2個(gè)，2個(gè)，4個(gè)C晶胞中原子的配位數(shù)分別為6，8，8，12D空間利用率的大小關(guān)系為5有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說(shuō)法中不正確的是()A在NaCl晶體中，距Na最近的Cl形成正八面體B在CaF2晶體中，每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2C在金剛石晶體中，6個(gè)碳原子形成一個(gè)環(huán)且不在同一平面上D該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE6CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，但CaC2晶體中含有的啞鈴形C的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的說(shuō)法中正確的是()A1個(gè)Ca2周?chē)嚯x最近且等距離的C數(shù)目為6B該晶體中的陰離子與F2是等電子體C6.4gCaC2晶體中含陰離子0.1molD與每個(gè)Ca2距離相等且最近的Ca2共有12個(gè)7(2018武漢調(diào)研)硼和氮的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)晶體硼有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體(見(jiàn)圖1)，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，每個(gè)三角形均為等邊三角形。則每一個(gè)此基本結(jié)構(gòu)單元由_個(gè)硼原子構(gòu)成；若該結(jié)構(gòu)單元中有2個(gè)原子為10B(其余為11B)，那么該結(jié)構(gòu)單元有_種不同類(lèi)型。(2)硼和氮構(gòu)成的一種氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與石墨晶體結(jié)構(gòu)相似，B、N原子相互交替排列(見(jiàn)圖2)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。設(shè)層內(nèi)BN核間距為apm，面間距為bpm，則該氮化硼晶體的密度為_(kāi)gcm3(用含a、b、NA、Mr(BN)的代數(shù)式表示)。8(2018江西新余四中、鷹潭一中聯(lián)考)碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問(wèn)題：(1)石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，充電時(shí)發(fā)生下述反應(yīng)：Li1xC6xLixeLiC6。其結(jié)果是：Li嵌入石墨的A、B層間。現(xiàn)有某石墨嵌入化合物每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li，寫(xiě)出它的化學(xué)式：_。(2)碳有多種同素異形體，其中金剛石的晶胞如圖所示。已知金剛石立方晶胞邊長(zhǎng)為apm，請(qǐng)計(jì)算其晶體密度為_(kāi)gcm3(請(qǐng)用含a和NA的式子表示)。9按要求回答下列問(wèn)題：(1)一種鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與其結(jié)構(gòu)相似的化合物是_(填字母)。A氟化鈣B金剛石C二氧化硅D氯化銫(2)Cr和Ca可以形成一種具有特殊導(dǎo)電性的復(fù)合氧化物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：該晶體的化學(xué)式為_(kāi)。已知氧離子、鈣離子半徑分別為140pm、100pm，該晶胞的參數(shù)(邊長(zhǎng))為_(kāi)pm。當(dāng)該晶體中部分Ca2被相同數(shù)目的La3替代時(shí)，部分鉻由4價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?價(jià)。若化合物中La3和Ca2的物質(zhì)的量之比為(a0.1)，三價(jià)鉻與四價(jià)鉻的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。答案精析1BB項(xiàng)，氯化鈉晶體中每個(gè)Na周?chē)嚯x相等且緊鄰的Na共有12個(gè)，錯(cuò)誤。2B結(jié)構(gòu)中每個(gè)硼原子由5個(gè)三角形共有，每個(gè)三角形含有個(gè)硼原子，每個(gè)硼分子含有2012個(gè)硼原子，A正確；晶體硼不是原子晶體，屬于分子晶體，因此不是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；晶體硼中每個(gè)面都是等邊三角形，鍵角是60，C正確；硼分子中每個(gè)硼硼單鍵由2個(gè)三角形共有，每個(gè)三角形含有個(gè)硼硼單鍵，每個(gè)硼分子含有2030個(gè)硼硼單鍵，D正確。3D仔細(xì)觀察鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知：Ba2在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti4處于立方體的8個(gè)頂角，每個(gè)Ti4為8個(gè)立方體所共用，即每個(gè)Ti4只有屬于該晶胞；O2處于立方體的12條棱的中點(diǎn)，每條棱為4個(gè)立方體共用，即每個(gè)O2只有屬于該晶胞；則晶體中Ba2、Ti4、O2的個(gè)數(shù)比為1113。4B為體心立方堆積，屬于鉀、鈉和鐵型；是六方最密堆積，屬于鎂、鋅、鈦型，A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用均攤法計(jì)算原子個(gè)數(shù)，中原子個(gè)數(shù)為81/81個(gè)，中原子個(gè)數(shù)為81/812個(gè)，中原子個(gè)數(shù)為81/812個(gè)，中原子個(gè)數(shù)為81/861/24個(gè)，B正確；為六方最密堆積，配位數(shù)為12，C項(xiàng)錯(cuò)誤；、的空間利用率最高，都是74%，簡(jiǎn)單立方堆積空間利用率為52%，體心立方堆積空間利用率為68%，所以空間利用率大小順序?yàn)?，D錯(cuò)誤。5D在NaCl晶體中，距Na最近的Cl有6個(gè)，距Cl最近的Na有6個(gè)，這6個(gè)離子構(gòu)成一個(gè)正八面體，故A項(xiàng)正確；在CaF2晶胞中含有Ca2數(shù)為864，故B正確；金剛石晶體中碳原子雜化方式為sp3，6個(gè)碳原子形成一個(gè)環(huán)且不在同一平面上，故C項(xiàng)正確；氣態(tài)團(tuán)簇分子不同于晶胞，氣態(tài)團(tuán)簇分子中含有4個(gè)E原子，4個(gè)F原子，則分子式為E4F4或F4E4，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6C依據(jù)晶胞示意圖可以看出，晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等，再由圖中體心可知1個(gè)Ca2周?chē)嚯x最近的C有4個(gè)，而不是6個(gè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；C含電子數(shù)為26214，F(xiàn)2的電子數(shù)為18，二者電子數(shù)不同，不是等電子體，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；6.4gCaC2的物質(zhì)的量為0.1mol，CaC2晶體中陰離子為C，則含陰離子的物質(zhì)的量為0.1mol，故C項(xiàng)正確；晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等，所以與每個(gè)Ca2距離相等且最近的Ca2應(yīng)為4個(gè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(1)123(2)解析(1)頂點(diǎn)數(shù)為12(個(gè))(共20個(gè)面)，每個(gè)面均為正三角形，有三個(gè)頂點(diǎn)，而每個(gè)頂點(diǎn)都同時(shí)屬于5個(gè)面，所以有12個(gè)原子；當(dāng)選定1個(gè)頂點(diǎn)后，與它最近的頂點(diǎn)數(shù)為5個(gè)，其他距離分別是5個(gè)和1個(gè)，即二取代物有3種，即該結(jié)構(gòu)單元有3種不同類(lèi)型。(2)根據(jù)圖3可知一個(gè)晶胞中含有N原子數(shù)為422，B原子數(shù)為812，由圖2可知，晶胞中相鄰4個(gè)B原子構(gòu)成的四邊形的面積等于BN構(gòu)成的六邊形的面積，將一個(gè)六邊形切成相等的六個(gè)三角形，每個(gè)底的邊長(zhǎng)為a pm，高為 pm，面積為6a pm2 pm21020 cm2，晶胞的體積為1020 cm2b1010 cm23a2b1030 cm3，故密度 gcm3。8(1)LiC2(2)解析(1)由于每個(gè)六元環(huán)上有6個(gè)C原子，而每個(gè)C原子參與形成3個(gè)六元環(huán)，所以平均每個(gè)六元環(huán)上有2個(gè)C原子，所以該石墨嵌入化合物的化學(xué)式為L(zhǎng)iC2。(2)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，每個(gè)晶胞中有8個(gè)C原子，則1 mol晶胞中有8 mol C，其質(zhì)量為96 g，其體積為NA(a1010 cm)3，所以晶體密度為 gcm3。9(1)D(2)CaCrO3240解析(1)晶體中Al和Ni的原子個(gè)數(shù)之比是11，因此與之相似的是氯化銫，所以D正確。(2)晶胞中O原子數(shù)為63，Ca原子數(shù)為81，Cr原子數(shù)為1，則化學(xué)式為CaCrO3。已知氧離子、鈣離子半徑分別為140 pm、100 pm，