晶胞計(jì)算習(xí)題

1、1、回答下列問題(1)金屬銅晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為 acm。又知銅的密度為 g cm3，阿伏加德羅常數(shù)為 _。(2)下圖是 caf2晶體的晶胞示意圖，回答下列問題： ca2的配位數(shù)是 _，f的配位數(shù)是 _。 該晶胞中含有的ca2數(shù)目是 _，f數(shù)目是 _，caf2晶體的密度為agcm3，則晶胞的體積是_(只要求列出算式)。2、某些金屬晶體(cu、 ag、au)的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類金屬晶體中原子的空間利用率。（2）（ 3）3、單晶硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石一種晶體結(jié)構(gòu)相似，都屬立方晶系

2、晶胞，如圖：（1）將鍵聯(lián)的原子看成是緊靠著的球體，試計(jì)算晶體硅的空間利用率（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字， 下同）。 （2）已知 sisi鍵的鍵長(zhǎng)為234 pm，試計(jì)算單晶硅的密度是多少g/cm3。4、金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞 )是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8 個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子， 各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為 d，用 na表示阿伏加德羅常數(shù)，m 表示金的摩爾質(zhì)量。請(qǐng)回答下列問題：(1)金屬晶體每個(gè)晶胞中含有_個(gè)金原子。(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定_。(3)一個(gè)晶胞的體積是_。(4)金晶體的密度是_。5、1

3、986 年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良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 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（4）（ 5）（ 6）（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原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、和）。試計(jì)算化合物中兩種價(jià)態(tài)的cu原子個(gè)數(shù)比。6、(1)nio（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與nacl相同， ni2+與最鄰近o2-的核間距離為10-8cm，計(jì)算 nio 晶體的密度（已知nio 的摩爾質(zhì)量為74.7

4、 g mol-1）。(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種nio 晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一個(gè)ni2+空缺，另有兩個(gè)ni2+被兩個(gè) ni3+所取代。結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中ni 和 o 的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為ni0.97o，試計(jì)算該晶體中ni3+與 ni2+的離子數(shù)之比。7、下圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30 g cm3，鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是183.9。假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球，試完成下列問題：（7）（ 8）(1)每一個(gè)晶胞中均攤到_個(gè)鎢原子。(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a。(3)計(jì)算鎢的

5、原子半徑r(提示：只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。8、鐵、鈷、鎳為第四周期第族元素，它們的性質(zhì)非常相似，也稱為鐵系元素（1）鐵、鈷、鎳都是很好的配位化合物形成體 co（h2o）62+在過量氨水中易轉(zhuǎn)化為co （nh3）62+寫出 co2+的價(jià)層電子排布圖 co（h2o）62+中 co2+的配位數(shù)為：nh3分子的中心原子雜化方式為h2o 分子的立體構(gòu)型為 鐵、鎳易與一氧化碳作用形成羰基配合物，如：fe（co）5，ni（co）4等 co 與 n2屬于等電子體，則co分子中 鍵和 鍵數(shù)目比為，寫出與co互為等電子體的一種陰離子的離子符號(hào)（2）+2 價(jià)和 +3 價(jià)是 fe、co、ni 等元素常

6、見化合價(jià)nio、feo的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，ni2+和 f22+的離子半徑分別為69pm 和 78pm， 則熔點(diǎn) niofeo （選填 “ ”“”“=”） ；某種天然nio 晶體存在如圖所示缺陷：一個(gè)niz+空缺，另有兩個(gè)ni2+被兩個(gè) ni3+所取代其結(jié)果晶體仍呈屯中性某氧化鎳樣品組成為ni0.97o該晶體中ni3+與ni2+的離子數(shù)之比為9、cao與 nacl 的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知 cao晶體密度為a g cm3，na表示阿伏加德羅常數(shù)，則cao 晶胞體積為 _cm3。10、原子序數(shù)依次遞增且都小于36 的 x、y、z、q、 w 四種元素，其中x 是原子半徑最小的元素，

7、y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2 倍， q 原子基態(tài)時(shí)2p 原子軌道上有 2 個(gè)未成對(duì)的電子，w 元素的原子結(jié)構(gòu)中3d 能級(jí)有 4 個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉栴}：（1）y2x2分子中 y原子軌道的雜化類型為，y2x2分子中 鍵和 鍵個(gè)數(shù)比為。（2）化合物zx3的沸點(diǎn)比化合物yx4的高，其主要原因是。（3）元素 y的一種氧化物與元素z 的一種氧化物互為等電子體，元素z的這種氧化物的分子式是。（4）元素 w 能形成多種配合物，如：w(co)5等。 基態(tài) w3+的 m 層電子排布式為。 w(co)5常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為20.5，沸點(diǎn)為 103，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷w(co)x晶體屬于

8、（填晶體類型），該晶體中w 的化合價(jià)為。（5）下列有關(guān)的說法正確的是。a分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高b電負(fù)性順序：xyzqc因?yàn)榫Ц衲躢ao比 kcl高，所以 kcl比 cao熔點(diǎn)低dh2yo3的分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)非羥基氧，故其為中強(qiáng)酸（6）q 和 na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為。 已知該晶胞密度為 g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為 na，求晶胞邊長(zhǎng)a= cm。（用含 、na的計(jì)算式表示）11、由原子序數(shù)由小到大的a、b、c、d、 e五種元素構(gòu)成某配位化合物x，其原子個(gè)數(shù)比為 14:4:5:1:1。其

9、中 c、d 元素同主族且原子序數(shù)d 為 c 的二倍， e元素的外圍電子排布為（n-l）dn+61ns1，回答下列問題。（1）該配位化合物x的化學(xué)式為。（2）元素 b、 c、d 的第一電離能的由小到大排列順序?yàn)?。（用元素符?hào)表示）（3）d 元素原子的最外層電子軌道表示式為_ 。（4）c 元素可與a 元素形成兩種常見的化合物，其原子個(gè)數(shù)比分別為1:1 和 l:2，兩種化合物可任意比互溶，解釋其主要原因?yàn)椤＃?）碳鉑是一種含ba3分子的具有抗癌活性的金屬配合物，碳鉑的結(jié)構(gòu)如下圖：其中碳原子的雜化方式有_ 。碳鉑中含有的作用力有（填字母）。a共價(jià)鍵b配位鍵c金屬鍵d 鍵 e 鍵（6）a 元素與 e元素

10、可形成一種紅色離子化合物y，其原子個(gè)數(shù)比為1：1，該化合物y可與稀硝酸反應(yīng)，生成一種藍(lán)色溶液和兩種無色氣體（其中一種為a 元素的單質(zhì)），寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。單質(zhì) e的晶胞如圖所示，若設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為 acm，阿伏加德羅常數(shù)為na，單質(zhì) e的摩爾質(zhì)量為mg/mol ，則表示該晶胞密度的計(jì)算式為 p= g/cm3。（11）（12）（13）12、晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單元被稱為晶胞。nacl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知fexo 晶體晶胞結(jié)構(gòu)為nacl 型，由于晶體缺陷，x 值小于 1。測(cè)知 fexo 晶體密度為 5.71 g/cm3，晶胞邊長(zhǎng)為4.2810-10 m。(1)fexo

11、 中 x 值(精確至 0.01)為_。(2)晶體中的 fe 以 fe2+和 fe3+的形式存在， 在 fe2+和 fe3+的總數(shù)中， fe2+的占有率 (用小數(shù)表示，精確至 0.001)為_。(3)與某個(gè) fe2+(或 fe3+)距離最近且等距離的o2-的個(gè)數(shù)為 _。(4)在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為_m。13、金屬鎢晶體晶胞的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30已知鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.8?；卮鹣铝袉栴}:（1）在鎢晶體中每個(gè)晶胞占有的鎢原子數(shù)為_個(gè)。（2）鎢晶體晶胞的邊長(zhǎng)為_。（ 3）鎢原子的半徑為_。14、1986 年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好

12、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 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（14）（17）（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 原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、和）。試計(jì)算化合物中兩種價(jià)態(tài)的cu原子個(gè)數(shù)比。15、用 x射線研究某金屬晶體，測(cè)得在邊長(zhǎng)為360 pm 的立方晶胞中含有 4 個(gè)金屬原子，此時(shí)金屬的密度為9.0 g/cm3。試回答下列問題：(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型？(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)

13、量。(4)求此金屬原子的原子半徑 (pm)。16、nacl 晶體中na+與 cl-都是等距離交錯(cuò)排列，若食鹽的密度是2.2 g cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為 6.021023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5 gmol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少？17、（ 9 分）（ 2018全國(guó)卷）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)36092152（1）zn 原子核外電子排布式為_。（2）黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由 zn 和 cu組成。第一電離能i1（zn）_i1（cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 _。（3） znf2具有較

14、高的熔點(diǎn) （872 )， 其化學(xué)鍵類型是_； znf2不溶于有機(jī)溶劑而zncl2、znbr2、zni2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是_。（4）中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（znco3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。 znco3中，陰離子空間構(gòu)型為_，c 原子的雜化形式為_。（5） 金屬 zn 晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為。 六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm，高為 _c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，zn 的密度為 _gcm3（列出計(jì)算式） 。18、砷的一些化合物常用作半導(dǎo)體、除草劑、殺鼠藥等?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài) as 原子的核外電子排布式為ar_ ，有 _個(gè)

15、未成對(duì)電子。（2）ga、 n、 as 電負(fù)性由大至小的順序是_。（3）as4o6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其中as 原子的雜化方式為_，1mol as4o6含有 鍵的物質(zhì)的量為_mol 。（18）（ 19）（19）（4）晶胞有兩個(gè)基本要素： 原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，liznas基稀磁半導(dǎo)體的晶胞如圖所示，其中原子坐標(biāo)參數(shù)a 處 li 為 (0， 0，12）；b處 as 為(14，14，14)； c 處 li 的坐標(biāo)參數(shù)為_。 晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，已知liznas 單晶的晶胞參數(shù) =594 pm，na表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，其密度為_g cm-3(列出計(jì)算式即可）。1

16、9、碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：（1）金剛石、石墨、c60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為_。（2）在石墨烯晶體中，每個(gè)c原子連接 _個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有_個(gè) c 原子。（3）在金剛石晶體中，c 原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè) c 原子連接 _個(gè)六元環(huán)。（4）金剛石晶胞含有_個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率_(不要求計(jì)算結(jié)果)。（5）德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家首先制出由20 個(gè)碳原子組成的空心籠狀分子c20，該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成（如右圖）。請(qǐng)回答：c20分子共有 _個(gè)正五邊形，共有_條棱邊， c20晶體屬于 _晶體（填晶體類型）。20、 al 單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。若已知 al 的原子半徑為d pm ，na 代表阿伏加德羅常數(shù)，al 的相對(duì)原子質(zhì)量27。通過計(jì)算確定（ 1）一個(gè)晶胞中al 原子的數(shù)目。（2）al 晶胞的密度表達(dá)式。21、下圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的