晶體常見計算

1、晶體的類型和性質(zhì)練習(xí)題1晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是（ ）硬度 導(dǎo)熱性 導(dǎo)電性 光學(xué)性質(zhì)A B C D2組成晶體的質(zhì)點(分子、原子、離子)以確定的位置在空間作有規(guī)則排列，具有一定幾何形狀的空間格子，稱為晶格，晶格中能代表晶體結(jié)構(gòu)特征的最小重復(fù)單位稱為晶胞。在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中，AlF63-占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中C1-占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含有的原子數(shù)與食鹽晶胞中含有的原子數(shù)之比為（ ）A2:1 B3:2 C5:2 D5:1

2、 3SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4類似，對其做出如下推斷：SiCl4晶體是分子晶體；常溫常壓SiCl4不是氣體；SiCl4分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；SiCl4熔點高于CCl4。其中正確的是（ ）A只有 B只有 C只有 D4下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序正確的是（ ）A金剛石，晶體硅，二氧化硅，碳化硅 BCI4>CBr4>CCl4>CH4CMgO>H2O>O2>N2 D金剛石>生鐵>純鐵>鈉5科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右上圖所示：圖中頂角和面心的原子都是鈦原子，棱的中心和體心的原子都是碳原子。該分子的化學(xué)式是（

3、 ）ATil3C14 BTi14C13 CTi4C5 DTiC6下圖是從NaCl 或CsCl 晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl 晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是（ ）A圖(1)和圖(3) B圖(2)和圖(3) C圖(1)和圖(4) D只有圖(4)7朱經(jīng)武(Paul Chu)教授等發(fā)現(xiàn)釔鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導(dǎo)性，該化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。該化合物以、和CuO為原料，經(jīng)研磨燒結(jié)而成。其原料配比(物質(zhì)的量)為 ( )A1：1：1 B1：4：6 C1：2：3 D2：2：3黑球：Mn 白球：Bi82001年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了便于應(yīng)用、可把阻抗降為零的由硼和鎂兩種元素組成的超導(dǎo)材料

4、。這是27年來首次更新了金屬超導(dǎo)體的記錄，是目前金屬化合物超導(dǎo)體的最高溫度。該化合物也因此被美國科學(xué)雜志評為2001年十大科技突破之一。圖65中為該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元示意圖：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為( )AMgB B C D9磁光盤機(jī)（Magnetic Optical Disk Drive，MO）是一種可重寫的光盤驅(qū)動器，它使用磁光盤片作存儲媒體。磁光存儲的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開始的。右圖是該物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式可表示為（ ）AMn2Bi BMnBi

5、 CMnBi3 DMn4Bi310氫氣是重要而潔凈的能源，要利用氫氣作能源，必須安全有效地儲存氫氣。有報道稱某種合金材料有較大的儲氫容量，其晶體結(jié)構(gòu)的最小單元如右圖所示。則這種合金的化學(xué)式為（ ）ALaNi6 B LaNi3 CLaNi4 D LaNi511某鉀的石墨嵌入化合物的投影圖如左下圖，該化合物的化學(xué)式為（ ） AKC12 BKC10 CKC8 DKC612高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)（如右上圖）。晶體中氧的化合價部分為0價，部分為2價。圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元）。則晶體中，與每個K距離最近的K有 個，0價氧原子與2價氧原子的數(shù)目比為 。13現(xiàn)有甲、乙、丙、

6、丁四種晶胞（如圖所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個數(shù)比為 ；乙晶體的化學(xué)式為 ；丙晶體的化學(xué)式為_ _；丁晶體的化學(xué)式為_ _。14水分子間由于氫鍵的作用彼此結(jié)合而形成(H2O)n，在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的四面體，通過氫鍵相互連接成晶體，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。則1mol冰中有 mol氫鍵。15填表：16某晶體的1個晶胞含12個原子,已知1個原子與5個原子相連.且?guī)缀涡螤钍侨切螛?gòu)成的正多面體.則該正多面體的面數(shù)是 ,棱數(shù)為 .17已知有關(guān)物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)MgO熔點/28522072714190（）沸點/3600298014121827請參考上述數(shù)據(jù)填空和回答問題：(

7、1)工業(yè)上常用電解熔融的方法生產(chǎn)金屬鎂，電解與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)金屬鋁，而不用電解熔融MgO的方法生產(chǎn)鎂的原因是_，也不用電解熔融的方法生產(chǎn)鋁的原因是_；(2)設(shè)計實驗，證明、所屬晶體類型，其實驗方法是_。18已知氯化銫晶體的晶胞中2個最近的Cs+離子核間距離為a cm，氯化銫的式量為M，NA為阿氏常數(shù)，求氯化銫晶體的密度。19某離子晶體的結(jié)構(gòu)（局部如圖）x 位于立方體的頂點，y位于立方體的中心，試分析：（1）晶體中每個y 同時吸引著多少個x？ 每個x 同時吸引著多少個y？ 該晶體的化學(xué)式為 （2）晶體中在每個 x 周圍與它最接近且距離相等的 x 共有多少個？ （3）該晶體的摩爾質(zhì)量為

8、 M g·mol-1，晶體密度為g·cm-3，阿佛加德羅常數(shù)為 NA，則晶體中兩個距離最近的 x 中心間的距離為多少？20某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點，Y位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個Y同時吸引著_個X，每個X同時吸引著_個Y，該晶體化學(xué)式為_。(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有_個。(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角XYX的度數(shù)為_(填角的度數(shù))。(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為，晶體密度為，阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體中兩個距離最近的X中心間的距離為_cm。21氧化亞鐵晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)相似，則：（1）氯化亞鐵晶體中，

9、跟二價鐵離子緊鄰且等距的氧離子個數(shù)是 。（2）設(shè)阿伏加德羅常數(shù)值為NA，若氧化亞鐵的密度為，則氧化亞鐵晶體中二價離子與氧離子之間最近距離是 cm（用代數(shù)式表示） （3）若氧化亞鐵晶體中有3n個二價鐵離子被2n個三價鐵離子所替代，該晶體中氧離子的數(shù)目將_ （填“減少”、“增多”或“保持不變”）。22b-羧乙基鍺倍半氧化物(即Ge-132)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。每個結(jié)構(gòu)相同的基團(tuán)都是由六個鍺原子和六個氧原子構(gòu)成的十二元環(huán)，每個鍺原子還同時與三個氧原子相連結(jié)，形成可以任意延伸的片層，每個鍺原子連接一個羧乙基(-CH2CH2COOH)，各片層間存在相互作用，連結(jié)成三維

10、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(1) 每個正六邊形擁有 個鍺原子， 個氧原子。(2) 試寫出Ge-132的化學(xué)式 。 23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Y同時吸引著 個X，每一個X同時吸引著 個Y，該晶體的化學(xué)式是 。(2) 晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有 個。(3) 晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角(ÐXYX)為 (4) 設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量M g / mol，晶胞密度為r g / cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA ，則晶體中兩個最近的X中心的距離為 cm。241183 K以下純鐵晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示，1183 K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單

11、元，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同。 （1）在1183 K以下的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為_個；在1183 K以上的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數(shù)為_；（2）純鐵晶體在晶型轉(zhuǎn)變前后，二者基本結(jié)構(gòu)單元的邊長之比為（1183 K下與1183 K上之比） （3）轉(zhuǎn)變溫度前后兩者的密度比（1183 K以下與1183 K以上之比）_。25晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單元稱為晶胞。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。測知FexO晶體密度為5.71g/cm3，晶胞邊長為4.28×1010m。（鐵

12、相對原子質(zhì)量為55.9，氧相對原子質(zhì)量為16）求：（1）FexO中x值（精確至0.01）為_。（2）晶體中的Fe分別為Fe2、Fe3，在Fe2和Fe3的總數(shù)中，F(xiàn)e2所占分?jǐn)?shù)（用小數(shù)表示，精確至0.001） 為_。（3）此晶體化學(xué)式為_。（4）Fe在此晶體中占據(jù)空隙的幾何形狀是_（即與O2距離最近且等距離的鐵離子圍成的空間形狀）（5）在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為_m。26有一種藍(lán)色晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2+和Fe3+分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而CN-離子位于立方體的棱上。 (1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)特點，推出其化學(xué)式(用最簡單整數(shù)示)_。 (2)此化學(xué)式帶何種電荷?用什么樣的離子(用Mn+

13、表示)與其結(jié)合成中性的化學(xué)式?寫出此電中性的化學(xué)式。 (3)指出(2)中添加離子在晶體結(jié)構(gòu)中的什么位置。27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頂點和六個側(cè)面上，試計算這類金屬晶體中原子的空間利用率。28SiC是原子晶體，其結(jié)構(gòu)類似金剛石，為C、Si兩原子依次相間排列的正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下圖為兩個中心重合，各面分別平行的大小兩個正方體，其中心為一Si原子，試在小正方體的頂點上畫出與Si最近的C的位置，在大正方體的棱上畫出與Si最近的Si的位置。兩大小正方體的邊長之比為_；SiCSi的鍵角為_