2020屆高三化學(xué)二輪備考(Ⅱ卷重要題空強(qiáng)化練)：有關(guān)晶胞的計(jì)算【考點(diǎn)透析答案+解析】

1、II卷重要題空強(qiáng)化練:有關(guān)晶胞的計(jì)算1立方氮化硼的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長(zhǎng)為361.5PM,則立方氮化硼的一個(gè)晶胞中含有個(gè)硼原子，立方氮化硼的密度是gCMT(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為N)。A解析：根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)可以判斷出金剛石的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)=8X178+6X1/2+4=8，因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個(gè)N和4個(gè)B原子。一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4X25g/N,個(gè)立方氮化硼晶胞的體積為(3615pm)3,A25X4根據(jù)P=m/V計(jì)算密度，因此立方氮化硼的密度是3NG*閃-3。*A答案：425X4(361.5X1O-io)3NA2四方晶系CuFeS?

2、晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Cu+的配位數(shù)為,已知：a=b=0.524nm,c=1.032nm,N為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeSA2晶體的密度是gcm-3(列出計(jì)算式)。解析：(1)晶胞結(jié)構(gòu)分析可知，由面心上Cu與2個(gè)S相連，晶胞中每個(gè)Cu原子與4個(gè)S相連，Cu+的配位數(shù)為4；(2)晶胞中亞鐵離子=8x8+4X*+1=4,亞銅離子=6X*+4x4=4,硫離子=8,晶胞內(nèi)共含4個(gè)CuFeS,a=b=0.524nm,c=1.032nm,則晶體的2nX(64+56+2X32)g密度=m=na=密度V(0524X0.524X1.032)X1021cm34X64+4X56+8X32(0.5242X1.032)X

3、1021XNgcm3。A4X64+4X56+8X32答案：(1)4(2)(0.5242X1.032)X1021XNA3(1)鈷的一種氧化物的晶胞如圖所示，在該晶體中與一個(gè)鈷原子等距離且最近的鈷原子有個(gè)；與一個(gè)鈷原子等距離且次近的氧原子有個(gè)；若該鉆的氧化物晶體中鉆原子與跟它最近鄰的氧原子之間的距離為r,該鈷原子與跟它次近鄰的氧原子之間的距離為；已知在該鈷的氧化物晶體中鈷原子的半徑為apm,氧原子的半徑為bpm,它們?cè)诰w中是緊密接觸的，則在該鉆的氧化物晶體中原子的空間利用率為(用含a、b的式子表示)。(2)筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體，該晶體具有CoO的層狀結(jié)

4、構(gòu)(如下圖所示，小球表示Co原子，大球表示02原子)。下列用粗線畫(huà)出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述CoO的化學(xué)組成的是2解析：(1)假設(shè)黑色球是鈷原子，以頂點(diǎn)鈷原子為研究對(duì)象，與之最近的鈷原子位于面心，每個(gè)頂點(diǎn)8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用，在該晶胞中與一個(gè)鉆原子等距離且最近的鉆原子的個(gè)數(shù)為3X8/2=12；與一個(gè)鉆原子等距離且次近的氧原子有8個(gè)；鈷離子與跟它次近鄰的氧離子之間距離為晶胞體對(duì)角線的一半，距離為/3r；鉆的氧化物晶體中共含有鉆原子8X1/8+6X1/2=4個(gè)，含有氧原子12X1/4+1=4,即晶胞中含有4個(gè)CoO,體積為4/3nX+b2)X4pm3，晶胞的邊長(zhǎng)為(2a+2b)

5、pm,晶胞的體積為(2a+2b)3pm3,鉆的氧化物晶體中原子的空間利用率為4/3nX2+b2)X4/(2a+2b)3=2n/3x2+b2)/(a+b)3。(2)CoO重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中鉆原子：氧原子數(shù)目之比用為1:22；有以下圖像可知：A中鈷原子：氧原子=1：(4X1/2)=1：2,符合；B中鈷原子：氧原子=(1+4X1/4):4=1:2，符合；C中鉆原子：氧原子=(4X1/4):(4X1/2)=1：2,符合；D中鈷原子：氧原子=1:(4X1/4)=1:1,不符合。答案：(1)128辭r2n/3X+b2)/(a+b)3(2)D4(1)晶胞有兩個(gè)基本要素：石墨一種晶胞結(jié)構(gòu)和部分晶胞參數(shù)如圖。原子坐

6、標(biāo)參數(shù)描述的是晶胞內(nèi)原子間的相對(duì)位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0,0,0)、B(0,1,1/2),則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為。鉆藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如下圖,該立方晶胞由4個(gè)I型和4個(gè)II型小立方體構(gòu)成,其化學(xué)式為，晶體中A13+占據(jù)02-形成的(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。N為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為Agcm-3(列計(jì)算式)。飾Mo一(n解析：(1)由B點(diǎn)坐標(biāo)可得，a=1,d=1/2,所以C點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1,另；1、11各一個(gè)正方體為1個(gè)晶胞，該晶胞中Co原子個(gè)數(shù)=(4X1/8+2X1/4+1)X4=8個(gè)，I型和II型合起來(lái)的長(zhǎng)方體中含有4個(gè)Al和8個(gè)0,晶胞內(nèi)有4個(gè)I型

7、和II型合起來(lái)的長(zhǎng)方體，因而晶胞內(nèi)總計(jì)有16個(gè)Al和32個(gè)0,Co、Al、0個(gè)數(shù)比為8：16：32=1：2：4,化學(xué)式為CoAl0；距離02-最近的Ab+有6個(gè),24結(jié)合晶胞分析可知，6個(gè)A13+組成八面體，因而晶體中A13+占據(jù)O2-形成八面體空隙；每個(gè)晶胞內(nèi)相當(dāng)于擁有8個(gè)CoAl204,因而晶胞微粒質(zhì)量m=Ng,晶胞A體積V=(2aX10-7)3cm3,密度等于曙=(2ax0_7)3N&/龐=Agcm3。8X(59+2X27+4X16)N(2aX10-7)3A答案：(1)(1,1,另CoAl2O4八面體空隙8X(59+2X27+4X16)N(2aX107)3A5六方氮化硼的結(jié)構(gòu)與石墨類(lèi)似，

8、BN共價(jià)單鍵的鍵長(zhǎng)理論值為158pm,而六方氮化硼層內(nèi)B、N原子間距的實(shí)測(cè)值為145pm,造成這一差值的原因是。高溫高壓下,六方氮化硼可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,立方氮化硼的結(jié)構(gòu)與金剛石類(lèi)似，已知晶胞參數(shù)中邊長(zhǎng)為a=362pm,則立方氮化硼的密度是g/cm3。A方麵ft閒立方氧牝詡立方氮化崩晶胞解析：六方氮化硼的結(jié)構(gòu)與石墨類(lèi)似，層內(nèi)B、N原子間形成了n鍵，使得BN共價(jià)單鍵的鍵長(zhǎng)變短；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，一個(gè)立方氮化硼晶胞中含有的白球數(shù)=8X*+6x1=4,黑球數(shù)為4,因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個(gè)N和4個(gè)B原子，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為笛譽(yù),A一個(gè)立方氮化硼晶胞的體積是(362pm)3,4X25g根據(jù)p=m=N

9、A=4X25根據(jù)P=V=(362X1010)3cm3(362X1010)3NAg/cm3。答案：層內(nèi)B、N原子間形成了n鍵4X25N(362X10-10)3A6已知C分子結(jié)構(gòu)和C晶胞示意圖（如圖1、圖2所示）:6060則一個(gè)C分子中含有。鍵的個(gè)數(shù)為,C晶體密度的計(jì)算式為6060gcm-3。（N為阿伏加德羅常數(shù)的值）A解析:根據(jù)C分子結(jié)構(gòu)，C分子中1個(gè)碳原子有2個(gè)CC鍵、1個(gè)“C=C”,663根據(jù)均攤法，一個(gè)碳原子真正含有的。鍵的個(gè)數(shù)為3,即一個(gè)C分子中含有。鍵263的個(gè)數(shù)為60X2=90；晶胞中C的個(gè)數(shù)為8X1/8+6X1/2=4,晶胞的質(zhì)量為260晶胞的體積為(aX10-10)3cm3=a3

10、X10-30cm3,4X12g/molX60=4X12X60Nmol-1NAA4X12X60根據(jù)密度的定義，Ng晶胞的密度計(jì)算式為=4X12X60X103/XN)a3X10-30cm3Agcm-3。答案：904X12X60X1030/(a3XN)A7S（黑球）和Cu（白球）形成的某種晶體的晶胞如圖所示，已知該晶胞的棱長(zhǎng)為516pm,則該晶胞的密度為g/cm3,（列出計(jì)算式即可，不必計(jì)算結(jié)果，阿伏加德羅常數(shù)值為N）,最近的黑球和白球之間的距離為moA解析：S（黑球）和Cu（白球）形成的某種晶體的晶胞如圖所示，一個(gè)晶胞中S位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，Cu位于晶胞的內(nèi)部，一個(gè)晶胞中含有：S為8x1+6x2=4個(gè)，含有4個(gè)Cu,即