必考點(diǎn)07晶體與晶胞的計(jì)算-(原卷版+解析)

必考點(diǎn)07晶體與晶胞的計(jì)算題型一晶體與非晶體的區(qū)別例1．（2023·四川綿陽·高二期末）X-射線衍射實(shí)驗(yàn)是鑒別晶體與非晶體最可靠的方法，下列屬于晶體的是A．瑪瑙 B．陶瓷 C．水晶 D．玻璃例2．（2023秋·河北邢臺(tái)·高二邢臺(tái)市第二中學(xué)校考期末）自然界中絕大多數(shù)物質(zhì)是固體，隨著化學(xué)的發(fā)展，人工合成的固體越來越多，廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域。下列說法錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了我們熟知的氣、液、固三態(tài)外還有液晶態(tài)、塑晶態(tài)等多種聚集狀態(tài)B．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有規(guī)則的幾何外形C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)D．配合物和超分子有著廣泛的應(yīng)用，其中超分子的特性是“分子識(shí)別”和“自組裝”例3．（2023·廣東·東莞市光明中學(xué)高二階段練習(xí)）用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學(xué)知識(shí)傳播給學(xué)生，下列示意圖或圖示正確的是A．砷原子結(jié)構(gòu)示意圖B．非晶體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖C．HF分子間的氫鍵D．在通常狀況下氫原子電子示意圖例4．（2023·廣東·東莞市高二階段練習(xí)）下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R，則這塊樣品一定是()A．金屬B．半導(dǎo)體C．非晶體D．晶體【解題技巧提煉】1．晶體與非晶體的本質(zhì)差異固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體無原子排列相對無序(2)獲得晶體的三條途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。③溶質(zhì)從溶液中析出。3．晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。(3)固定的熔點(diǎn)。4．晶體與非晶體的測定方法測定方法測熔點(diǎn)晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)可靠方法對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)題型二、晶胞中密度、晶胞參數(shù)、空間利用率、微粒個(gè)數(shù)、NA的有關(guān)計(jì)算例1．（2023·浙江·諸暨中學(xué)高二期中）某晶體的晶胞如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4例2．（2023·廣東中學(xué)高二階段練習(xí)）納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()NaCl晶體的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶27例3．（2023秋·湖南株洲·高二攸縣第二中學(xué)?？茧A段練習(xí)）有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm，下列說法錯(cuò)誤的是A．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiN B．Ti與Ti的最近距離是C．Ti的配位數(shù)為6 D．與N距離相等且最近的N有12個(gè)例4．（2023·全國·高二專題練習(xí)）高壓不僅會(huì)引發(fā)物質(zhì)的相變，還會(huì)導(dǎo)致新類型化學(xué)鍵的形成。如圖所示，M、N、P為Na與FeCl2在50~300GPa的高壓下反應(yīng)生成的不同晶體晶胞，下列說法錯(cuò)誤的是A．三種晶胞的化學(xué)式均為NaClB．晶胞M中與Na原子距離最近且等距的Cl原子有12個(gè)C．晶胞M、N、P中所含Cl原子的個(gè)數(shù)之比為3∶1∶1D．2號的原子坐標(biāo)為(，，)【解題技巧提煉】1．晶胞與晶體的關(guān)系一般來說，晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。(1)“無隙”是指相鄰晶胞之間無任何間隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。2．晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為8個(gè)晶胞共有。②位于面心上的銅原子為2個(gè)晶胞共有。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于頂點(diǎn)和面心，共有4個(gè)。②Na＋位于棱上和體心，共有4個(gè)。晶胞是最小的平行六面體，它有8個(gè)頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個(gè)平行面。(3)均攤法確定晶胞中粒子的個(gè)數(shù)若晶胞中某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共用，則該粒子有eq\f(1,n)屬于這個(gè)晶胞。長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn)題型一晶體與非晶體的區(qū)別1．（2023·山東濟(jì)寧·高二期中）現(xiàn)代儀器分析技術(shù)能夠幫助人們對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的判斷，下列說法正確的是A．X﹣射線衍射技術(shù)可以區(qū)分晶體和非晶體B．紅外光譜可以判斷有機(jī)物的相對分子質(zhì)量C．CH3CH2OH的核磁共振氫譜吸收峰有2種D．質(zhì)譜儀可以直接測定有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)2．（2023·四川省資陽中學(xué)高二期中）生活中的化學(xué)無處不在，下列關(guān)于生活中的化學(xué)描述錯(cuò)誤的是A．可以用光譜分析的方法來確定太陽的組成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因?yàn)楸诨⒌哪_與墻體之間有范德華力C．區(qū)別晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)D．"挑盡寒燈夢不成"所看到的燈光和原子核外電子躍遷無關(guān)3．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┫铝嘘P(guān)于晶體的說法中正確的是A．玻璃制成的彈珠具有規(guī)則的幾何外形，所以玻璃彈珠是晶體B．自然形成的水晶柱是晶體，從水晶柱上切削下來的粉末不是晶體C．晶胞中任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞D．缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊，體現(xiàn)了晶體的自范性4．（2023秋·吉林·高二吉化第一高級中學(xué)校?？计谀╆P(guān)于晶體，下列有關(guān)敘述不正確的是A．利用超分子的分子識(shí)別特征，可以分離C60和C70B．晶體內(nèi)部離子在微觀空間呈周期性有序排列，使晶體具有各向異性C．可通過X－射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分晶體和非晶體D．“硅－炭黑晶體管”為一種新型材料，硅、炭黑均屬于晶體題型二、晶胞中密度、晶胞參數(shù)、空間利用率、微粒個(gè)數(shù)、NA的有關(guān)計(jì)算1．（2023秋·吉林·高二吉林松花江中學(xué)?？计谀┾c的一種氧化物的晶胞如圖(“●”或“○”均表示一個(gè)簡單離子)。正確的是A．該氧化物的化學(xué)式為Na2O2B．晶胞中連接“○”與“●”的線段表示共價(jià)鍵C．該晶體中“○”與“●”的核外電子排布相同D．晶胞中與“○”最近且等距的“●”的數(shù)目為42．（2023秋·四川綿陽·高二統(tǒng)考期末）下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法正確的是A．基態(tài)碳原子價(jià)電子排布圖：B．的空間結(jié)構(gòu)：平面三角形C．C60高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)類似金剛石的碳玻璃，該碳玻璃中碳原子為sp2雜化D．硫單質(zhì)和氫氣低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞如圖，該晶體屬分子晶體3．（2023秋·吉林長春·高二長春市第五中學(xué)?？计谀┰幼鴺?biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，如圖為單晶晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為，B為(，0，)，C為(，，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0)4．（2023春·江蘇揚(yáng)州·高三揚(yáng)州中學(xué)?？奸_學(xué)考試）鎂單質(zhì)及其化合物用途廣泛，某鎂硼化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。B原子占據(jù)獨(dú)立一層且具有類似石墨的結(jié)構(gòu)。正六棱柱底邊邊長為，高為，阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法正確的是A．該鎂硼化合物的化學(xué)式為B．如圖所示晶體結(jié)構(gòu)單元是該鎂硼化合物的晶胞C．每個(gè)B原子周圍最近且等距的B原子數(shù)為2D．B原子的價(jià)層電子軌道表示式為1.對于某晶胞(如圖所示)的下列描述錯(cuò)誤的是()A.該晶胞是所在晶體內(nèi)最小的平行六面體B.該晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的面心上都各有一個(gè)原子C.平均每個(gè)晶胞中有14個(gè)原子D.平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)原子2．釩的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm，下列說法錯(cuò)誤的是()A．該釩的氧化物的化學(xué)式為VO2B．釩原子在該晶體中的堆積方式為體心立方C．釩原子的配位數(shù)與氧原子的配位數(shù)之比為1∶2D．該晶胞的密度為eq\f(2×（51＋32）,（a×10－10）3×6.02×1023)g·cm－33．原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))；C為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為()A．(eq\f(1,4)，0，0)B．(0，eq\f(1,4)，0)C．(eq\f(3,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4)) D．(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))4．自從第一次合成稀有氣體元素的化合物XePtF6以來，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。圖甲為XeF4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙為XeF2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．XeF4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子B．XeF2晶體屬于分子晶體C．一個(gè)XeF2晶胞中實(shí)際擁有4個(gè)XeF2D．XeF2晶體中距離最近的兩個(gè)XeF2之間的距離為eq\f(\r(3)a,2)(a為晶胞棱長)8．某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。已知該晶體的密度為dg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．方塊A含有1.5個(gè)Fe2＋、4個(gè)O2－B．方塊B含有0.5個(gè)Fe2＋、4個(gè)O2－、4個(gè)Fe3＋C．該氧化物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的個(gè)數(shù)比為1∶2∶4D．晶胞的棱長為eq\r(3,\f(232,NA·d))×107nm6.已知食鹽的密度為ρg·cm－3，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的核間距大約是()A．eq\r(3,\f(2M,ρNA))cmB．eq\r(3,\f(M,8ρNA))cmC．eq\r(3,\f(2NA,ρM))cmD．eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm7．如圖所示為幾種物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是()A．X的化學(xué)式為Mg3B2B．Y的化學(xué)式為Li2OC．Z中A、B、C的個(gè)數(shù)比是3∶9∶4D．W的化學(xué)式為Mn2Bi8．由Al元素和N元素形成的某種化合物的晶胞如圖所示，已知N原子位于晶胞體對角線的eq\f(1,4)處。假設(shè)該化合物晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中相距最近的兩個(gè)N原子之間的距離為()A.eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164,ρNA))cm B．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164ρ,NA))cmC．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164NA,ρ))cm D．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(ρNA,164))cm9．KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國家戰(zhàn)略空白。分別用、表示H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))和K＋，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示，圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置：(1)若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。(2)晶胞在x軸方向的投影圖為______(填標(biāo)號)。10．氮元素可形成豐富多彩的物質(zhì)。(1)光化學(xué)煙霧易在PM2.5的催化作用下形成，其中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH等二次污染物。下列說法正確的是________(填字母)。A．N2O與CO2互為等電子體B．O3的沸點(diǎn)高于O2的沸點(diǎn)C．CH2=CHCHO分子中碳原子采取sp2和sp3雜化D．HCOOH在水中的溶解度大，與氫鍵有關(guān)(2)在配合物中，微粒NH3、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH2OH中不能作為配體的是________。(3)圖a為六方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，該晶體中存在的作用力有________。(4)六方氮化硼在高溫高壓下可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，立方氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)如圖b所示，晶胞邊長為dcm，該晶胞中含有________個(gè)氮原子、________個(gè)硼原子，立方氮化硼晶體的密度為________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。11．我國科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，則y＝________________(用x表達(dá))。12．在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是________原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為______________________%(列出計(jì)算表達(dá)式)。13．元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與N3-形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比為。

(2)該晶體中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

14．(1)在下列物質(zhì)中,是晶體(填序號,下同),是非晶體。

①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別,晶體一般都具有,而非晶體;另外非晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn),而晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn)。

15．(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,該氯化物的化學(xué)式是。

(2)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有個(gè)銅原子。

(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為,該功能陶瓷的化學(xué)式為。

(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中1個(gè)Ti原子或1個(gè)Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為個(gè)、個(gè)。

(5)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式為。

A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C316．(2020新高考山東卷)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。原子坐標(biāo)xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn原子,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn原子:(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn原子鍵合的As原子有個(gè)。

必考點(diǎn)07晶體與晶胞的計(jì)算題型一晶體與非晶體的區(qū)別例1．（2023·四川綿陽·高二期末）X-射線衍射實(shí)驗(yàn)是鑒別晶體與非晶體最可靠的方法，下列屬于晶體的是A．瑪瑙 B．陶瓷 C．水晶 D．玻璃【答案】C【解析】X-射線衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕y出物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)微粒是否有規(guī)則的排列就能區(qū)分出晶體與非晶體，水晶為晶體，瑪瑙、陶瓷、玻璃都不是晶體，故選C。例2．（2023秋·河北邢臺(tái)·高二邢臺(tái)市第二中學(xué)?？计谀┳匀唤缰薪^大多數(shù)物質(zhì)是固體，隨著化學(xué)的發(fā)展，人工合成的固體越來越多，廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域。下列說法錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了我們熟知的氣、液、固三態(tài)外還有液晶態(tài)、塑晶態(tài)等多種聚集狀態(tài)B．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別：是否有規(guī)則的幾何外形C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)D．配合物和超分子有著廣泛的應(yīng)用，其中超分子的特性是“分子識(shí)別”和“自組裝”【答案】B【解析】A．物質(zhì)的聚集狀態(tài)有晶態(tài)、非晶態(tài)還有塑晶態(tài)和液晶態(tài)，A正確；B．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在空間上是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列，不是在于是否具有規(guī)則的幾何外形，B錯(cuò)誤；C．構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過X射線衍射圖譜反映出來，所以區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，C正確；D．超分子是由兩種或兩種以上的分子通過相互作用形成的分子聚集體，具有分子識(shí)別與自組裝的特征，D正確；故選B。例3．（2023·廣東·東莞市光明中學(xué)高二階段練習(xí)）用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學(xué)知識(shí)傳播給學(xué)生，下列示意圖或圖示正確的是A．砷原子結(jié)構(gòu)示意圖B．非晶體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖C．HF分子間的氫鍵D．在通常狀況下氫原子電子示意圖【答案】C【解析】A．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，砷的原子核外各層電子分別為：2,8,18,5，故A錯(cuò)誤；B．具有有序排列，是晶體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，故B錯(cuò)誤；C．氫鍵比化學(xué)鍵弱，用…表示，F(xiàn)的電負(fù)性大，可以形成氫鍵，所以是HF分子間的氫鍵，故C正確；D．電子云圖反應(yīng)電子在核外無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)在某點(diǎn)出現(xiàn)的概率，氫原子有1個(gè)電子，所以是氫原子電子云示意圖，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C。例4．（2023·廣東·東莞市高二階段練習(xí)）下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R，則這塊樣品一定是()A．金屬B．半導(dǎo)體C．非晶體D．晶體【答案】D【解析】由于AB＝2CD，而AB、CD間的電阻卻相等，說明樣品橫向(AB)與縱向(CD)的導(dǎo)電性不同，具有各向異性，而晶體的特征之一是各向異性，非晶體則不具有各向異性，故該樣品為晶體?！窘忸}技巧提煉】1．晶體與非晶體的本質(zhì)差異固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體無原子排列相對無序(2)獲得晶體的三條途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。③溶質(zhì)從溶液中析出。3．晶體的特性(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。(3)固定的熔點(diǎn)。4．晶體與非晶體的測定方法測定方法測熔點(diǎn)晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)可靠方法對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)題型二、晶胞中密度、晶胞參數(shù)、空間利用率、微粒個(gè)數(shù)、NA的有關(guān)計(jì)算例1．（2023·浙江·諸暨中學(xué)高二期中）某晶體的晶胞如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4【答案】B【解析】由圖示可知該晶體晶胞的上下兩面為正三角形,因此處于頂點(diǎn)的粒子為12個(gè)晶胞共用,故晶胞中A粒子的數(shù)目為6×;處于水平棱上的粒子為4個(gè)晶胞共用,處于垂直棱上的粒子為6個(gè)晶胞共用,故晶胞中B粒子的數(shù)目為6×+3×=2;C粒子完全屬于晶胞。由此可見,A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為∶2∶1=1∶4∶2。例2．（2023·廣東中學(xué)高二階段練習(xí)）納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()NaCl晶體的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶27【答案】D【解析】表面粒子數(shù)=8+6+12=26,總粒子數(shù)=表面粒子數(shù)+中心粒子數(shù)=26+1=27,D項(xiàng)正確。例3．（2023秋·湖南株洲·高二攸縣第二中學(xué)?？茧A段練習(xí)）有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm，下列說法錯(cuò)誤的是A．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiN B．Ti與Ti的最近距離是C．Ti的配位數(shù)為6 D．與N距離相等且最近的N有12個(gè)【答案】B【解析】A．該晶胞中，Ti（黑球）的個(gè)數(shù)為1+12=4，N（白球）的個(gè)數(shù)為8+6=4，則Ti和N的個(gè)數(shù)比為1:1，該物質(zhì)的化學(xué)式為TiN，A正確；B．該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm，則Ti與Ti的最近距離是a

pm，B錯(cuò)誤；C．如圖所示，與Ti距離相等且最近的N有6個(gè)，則Ti的配位數(shù)為6，C正確；D．與N距離相等且最近的N有12個(gè)，D正確；故選B。例4．（2023·全國·高二專題練習(xí)）高壓不僅會(huì)引發(fā)物質(zhì)的相變，還會(huì)導(dǎo)致新類型化學(xué)鍵的形成。如圖所示，M、N、P為Na與FeCl2在50~300GPa的高壓下反應(yīng)生成的不同晶體晶胞，下列說法錯(cuò)誤的是A．三種晶胞的化學(xué)式均為NaClB．晶胞M中與Na原子距離最近且等距的Cl原子有12個(gè)C．晶胞M、N、P中所含Cl原子的個(gè)數(shù)之比為3∶1∶1D．2號的原子坐標(biāo)為(，，)【答案】AC【分析】根據(jù)晶胞中實(shí)際含有的原子計(jì)算方法：均攤法進(jìn)行計(jì)算后判斷化學(xué)式及計(jì)算實(shí)際含有的原子個(gè)數(shù)；利用面心晶胞中的配位數(shù)判斷距離最近的原子個(gè)數(shù)；根據(jù)坐標(biāo)的表示，利用投影法判斷原子在三維坐標(biāo)中的坐標(biāo)；【解析】A．M中黑點(diǎn)是鈉原子，白點(diǎn)是氯原子，利用均攤法進(jìn)行計(jì)算鈉原子實(shí)際含有數(shù)：；氯原子實(shí)際含有數(shù)：；故化學(xué)式為NaCl3，故A不正確；B．晶胞M中Na原子在立方體的頂點(diǎn)，氯原子在面心，每個(gè)面心中都有1個(gè)氯與鈉距離最近，故與鈉距離最近的且等距的Cl原子有12個(gè)，故B正確；C．晶胞M中實(shí)際含有的氯原子數(shù)為：，晶胞N中實(shí)際含有的氯原子數(shù)為：；晶胞P中實(shí)際含有的Cl原子數(shù)為：，故三個(gè)晶胞實(shí)際含有氯原子數(shù)之比為：6:2:1，故C不正確；D．P中2號原子的根據(jù)三維坐標(biāo)的表示判斷，其坐標(biāo)為(，，)；故D正確；故選答案AC；【點(diǎn)睛】此題考查晶胞中原子數(shù)的計(jì)算，注意晶胞類型，根據(jù)夾角判斷均攤的公式?！窘忸}技巧提煉】1．晶胞與晶體的關(guān)系一般來說，晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。(1)“無隙”是指相鄰晶胞之間無任何間隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列是完全相同的。2．晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為8個(gè)晶胞共有。②位于面心上的銅原子為2個(gè)晶胞共有。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于頂點(diǎn)和面心，共有4個(gè)。②Na＋位于棱上和體心，共有4個(gè)。晶胞是最小的平行六面體，它有8個(gè)頂角，三套各4根平行棱，三套各兩個(gè)平行面。(3)均攤法確定晶胞中粒子的個(gè)數(shù)若晶胞中某個(gè)粒子為n個(gè)晶胞所共用，則該粒子有eq\f(1,n)屬于這個(gè)晶胞。長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻(xiàn)題型一晶體與非晶體的區(qū)別1．（2023·山東濟(jì)寧·高二期中）現(xiàn)代儀器分析技術(shù)能夠幫助人們對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)做出科學(xué)的判斷，下列說法正確的是A．X﹣射線衍射技術(shù)可以區(qū)分晶體和非晶體B．紅外光譜可以判斷有機(jī)物的相對分子質(zhì)量C．CH3CH2OH的核磁共振氫譜吸收峰有2種D．質(zhì)譜儀可以直接測定有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)【答案】A【解析】A．晶體對X-射線發(fā)生衍射，非晶體不會(huì)對X-射線發(fā)生衍射，所以能用X-射線衍射技術(shù)可以區(qū)分晶體和非晶體，故A正確；B．紅外光譜可以判斷有機(jī)物中的官能團(tuán)，不能用紅外光譜可以判斷有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．CH3CH2OH中含有三種環(huán)境的氫原子，所以其核磁共振氫譜吸收峰有3種，故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)譜儀可以測定物質(zhì)分子或分子碎片的質(zhì)量，所以能用質(zhì)譜儀判斷有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，但是不能測定有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；故選A。2．（2023·四川省資陽中學(xué)高二期中）生活中的化學(xué)無處不在，下列關(guān)于生活中的化學(xué)描述錯(cuò)誤的是A．可以用光譜分析的方法來確定太陽的組成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因?yàn)楸诨⒌哪_與墻體之間有范德華力C．區(qū)別晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)D．"挑盡寒燈夢不成"所看到的燈光和原子核外電子躍遷無關(guān)【答案】D【解析】A．不同的元素具有不同的光譜，可以用光譜分析的方法來確定太陽的組成元素是否含氦，A正確；B．壁虎與墻之間的力是范德華力，這種力的產(chǎn)生是由于壁虎腳上的剛毛及其精細(xì)分支與墻體分子的距離足夠近，雖然每根剛毛所受的力比較很小，但是由于剛毛數(shù)量眾多，使之可以累積可觀的吸引力，B正確；C．X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以分析固體物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，區(qū)別晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，C正確；D．"挑盡寒燈夢不成"所看到的燈光是原子核外電子躍遷以光的形式釋放出能量，D錯(cuò)誤；故選D。3．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┫铝嘘P(guān)于晶體的說法中正確的是A．玻璃制成的彈珠具有規(guī)則的幾何外形，所以玻璃彈珠是晶體B．自然形成的水晶柱是晶體，從水晶柱上切削下來的粉末不是晶體C．晶胞中任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞D．缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊，體現(xiàn)了晶體的自范性【答案】D【解析】A．玻璃屬于混合物，不是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．晶體形成后，其結(jié)構(gòu)是有序性和可復(fù)制性，所以即使是粉末，其微觀結(jié)構(gòu)也是晶體的有序結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．晶胞的頂點(diǎn)、棱上、面上的離子均為多個(gè)晶胞共用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．晶體的自范性能使結(jié)構(gòu)有缺損的晶體結(jié)構(gòu)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中恢復(fù)晶體完整，選項(xiàng)D正確；答案選D。4．（2023秋·吉林·高二吉化第一高級中學(xué)校?？计谀╆P(guān)于晶體，下列有關(guān)敘述不正確的是A．利用超分子的分子識(shí)別特征，可以分離C60和C70B．晶體內(nèi)部離子在微觀空間呈周期性有序排列，使晶體具有各向異性C．可通過X－射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分晶體和非晶體D．“硅－炭黑晶體管”為一種新型材料，硅、炭黑均屬于晶體【答案】D【解析】A．將C60和C70的混合物，加入一種空腔大小適合C60的杯酚中，杯酚像個(gè)碗似的、把C60裝起來，不能裝下C70，加入甲苯溶劑，甲苯將未裝入碗里的C70溶解了，過濾后分離C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而將不溶解的C60釋放出來并沉淀——利用超分子的分子識(shí)別特征，利用杯酚、可以分離C60和C70，A正確；B．晶體具有自范性，晶體內(nèi)部離子在微觀空間呈周期性有序排列，使晶體具有各向異性，B正確；C．可通過X－射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分晶體和非晶體，例如：石英玻璃為非晶體，水晶的粉末是晶體，用X射線衍射攝取石英玻璃和水晶的粉末得到的圖譜是不同的，C正確；D．炭黑屬于非晶體，D不正確；答案選D。題型二、晶胞中密度、晶胞參數(shù)、空間利用率、微粒個(gè)數(shù)、NA的有關(guān)計(jì)算1．（2023秋·吉林·高二吉林松花江中學(xué)?？计谀┾c的一種氧化物的晶胞如圖(“●”或“○”均表示一個(gè)簡單離子)。正確的是A．該氧化物的化學(xué)式為Na2O2B．晶胞中連接“○”與“●”的線段表示共價(jià)鍵C．該晶體中“○”與“●”的核外電子排布相同D．晶胞中與“○”最近且等距的“●”的數(shù)目為4【答案】C【分析】由晶胞圖知，黑色原子有8個(gè)在體內(nèi)；白色原子有8個(gè)在體內(nèi)，6個(gè)在面心，根據(jù)均攤法計(jì)算，可知白色原子和黑色原子個(gè)數(shù)比為1：2，故該氧化物為氧化鈉，且白色表示氧離子，黑色為鈉離子，據(jù)此回答?！窘馕觥緼．由分析知該氧化物為氧化鈉，A錯(cuò)誤；B．氧化鈉為離子化合物且只含有離子鍵，即線段表示離子鍵，B錯(cuò)誤；C．鈉離子和氧離子核外電子數(shù)均為10，最外層電子均為8，核外電子排布相同，C正確；D．由晶報(bào)圖知，晶報(bào)中與氧離子最近且等距離的鈉離子數(shù)目為8，D錯(cuò)誤；故選C。2．（2023秋·四川綿陽·高二統(tǒng)考期末）下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法正確的是A．基態(tài)碳原子價(jià)電子排布圖：B．的空間結(jié)構(gòu)：平面三角形C．C60高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)類似金剛石的碳玻璃，該碳玻璃中碳原子為sp2雜化D．硫單質(zhì)和氫氣低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞如圖，該晶體屬分子晶體【答案】B【解析】A．基態(tài)C原子的價(jià)電子排布為2s22p2，2p軌道只有兩個(gè)電子，A錯(cuò)誤；B．CO中心C原子的價(jià)層電子對數(shù)為=3，不含孤電子對，空間構(gòu)型為平面三角形，B正確；C．金剛石中的C原子均為飽和碳原子，采取sp3雜化，C錯(cuò)誤；D．該晶體是一種新型超導(dǎo)材料，說明是由陰陽離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為B。3．（2023秋·吉林長春·高二長春市第五中學(xué)?？计谀┰幼鴺?biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，如圖為單晶晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為，B為(，0，)，C為(，，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0)【答案】A【解析】根據(jù)各個(gè)原子的相對位置可知，D在各個(gè)方向的處，則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為(，，)；答案選A。4．（2023春·江蘇揚(yáng)州·高三揚(yáng)州中學(xué)?？奸_學(xué)考試）鎂單質(zhì)及其化合物用途廣泛，某鎂硼化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。B原子占據(jù)獨(dú)立一層且具有類似石墨的結(jié)構(gòu)。正六棱柱底邊邊長為，高為，阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法正確的是A．該鎂硼化合物的化學(xué)式為B．如圖所示晶體結(jié)構(gòu)單元是該鎂硼化合物的晶胞C．每個(gè)B原子周圍最近且等距的B原子數(shù)為2D．B原子的價(jià)層電子軌道表示式為【答案】A【解析】A．根據(jù)均攤法，該晶體結(jié)構(gòu)單元中含有個(gè)Mg原子，含有6個(gè)B原子，故化學(xué)式為MgBr2，A正確；B．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，常規(guī)的晶胞都是平行六面體，鎂硼化合物的晶胞如圖，B錯(cuò)誤；C．B原子占據(jù)獨(dú)立一層且具有類似石墨的結(jié)構(gòu)，所以B原子周圍最近且等距的B原子數(shù)為3，C錯(cuò)誤；D．B原子的價(jià)層電子軌道表示式為，雖然2p能級只填充了一個(gè)電子，有兩個(gè)空軌道，但書寫時(shí)空軌道不可省略，D錯(cuò)誤；故選：A。1.對于某晶胞(如圖所示)的下列描述錯(cuò)誤的是()A.該晶胞是所在晶體內(nèi)最小的平行六面體B.該晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的面心上都各有一個(gè)原子C.平均每個(gè)晶胞中有14個(gè)原子D.平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)原子【答案】C【解析】在該晶胞頂點(diǎn)和六個(gè)面的面心處都有一個(gè)原子,平均每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)=8×+6×=4,C錯(cuò)誤。2．釩的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm，下列說法錯(cuò)誤的是()A．該釩的氧化物的化學(xué)式為VO2B．釩原子在該晶體中的堆積方式為體心立方C．釩原子的配位數(shù)與氧原子的配位數(shù)之比為1∶2D．該晶胞的密度為eq\f(2×（51＋32）,（a×10－10）3×6.02×1023)g·cm－3【答案】C【解析】該晶胞中釩原子個(gè)數(shù)＝1＋8×eq\f(1,8)＝2而氧原子個(gè)數(shù)＝2＋4×eq\f(1,2)＝4，則釩、氧原子個(gè)數(shù)之比＝2∶4＝1∶2，化學(xué)式為VO2，故A正確；據(jù)圖可知，釩原子位于頂點(diǎn)和體心，釩原子在該晶體中的堆積方式為體心立方，故B正確；釩原子的配位數(shù)為與釩原子緊鄰的氧原子數(shù)，釩原子的配位數(shù)為6，氧原子的配位數(shù)為3，則釩原子的配位數(shù)與氧原子的配位數(shù)之比為2∶1，故C錯(cuò)誤；一個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(2×（51＋32）,6.02×1023)g，體積為(a×10－10)3cm3，該晶胞的密度為eq\f(2×（51＋32）,（a×10－10）3×6.02×1023)g·cm－3，故D正確。3．原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))；C為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為()A．(eq\f(1,4)，0，0)B．(0，eq\f(1,4)，0)C．(eq\f(3,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4)) D．(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))【答案】C【解析】由原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))；C為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)，可知晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)1為(1，0，1)，2為(1，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))，3為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，1)；D原子位于1、2、3、B四個(gè)原子構(gòu)成四面體的中心，所以D的坐標(biāo)是(eq\f(3,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4))，故C正確。4．自從第一次合成稀有氣體元素的化合物XePtF6以來，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。圖甲為XeF4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙為XeF2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．XeF4是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子B．XeF2晶體屬于分子晶體C．一個(gè)XeF2晶胞中實(shí)際擁有4個(gè)XeF2D．XeF2晶體中距離最近的兩個(gè)XeF2之間的距離為eq\f(\r(3)a,2)(a為晶胞棱長)【答案】C【解析】根據(jù)XeF4的結(jié)構(gòu)示意圖可判斷，Xe和F之間形成極性鍵，該分子為平面正方形結(jié)構(gòu)，所以是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，故A正確；由于XeF2晶體是由分子構(gòu)成的，所以是分子晶體，故B正確；根據(jù)XeF2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)XeF2晶胞中實(shí)際擁有的XeF2個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，故C錯(cuò)誤；根據(jù)XeF2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，立方體體心的XeF2與每個(gè)頂點(diǎn)的XeF2之間的距離最近且相等，該距離為晶胞體對角線長的一半，即為eq\f(\r(3)a,2)，故D正確。8．某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。已知該晶體的密度為dg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．方塊A含有1.5個(gè)Fe2＋、4個(gè)O2－B．方塊B含有0.5個(gè)Fe2＋、4個(gè)O2－、4個(gè)Fe3＋C．該氧化物中Fe2＋、Fe3＋、O2－的個(gè)數(shù)比為1∶2∶4D．晶胞的棱長為eq\r(3,\f(232,NA·d))×107nm【答案】D【解析】根據(jù)均攤法計(jì)算A含有1＋4×eq\f(1,8)＝1.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氧離子，故A正確；根據(jù)均攤法計(jì)算B含有4×eq\f(1,8)＝0.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氧離子、4個(gè)鐵離子，故B正確；Fe2＋處于晶胞的頂點(diǎn)、面心以及A位置立方體的體心。O2－位于A、B小立方體的內(nèi)部，每個(gè)小立方體內(nèi)部各有4個(gè)。Fe3＋處于晶胞B位置小立方體內(nèi)部，晶胞中Fe2＋數(shù)目＝4×(1.5＋0.5)＝8、Fe3＋數(shù)目＝4×4＝16，O2－數(shù)目＝4×8＝32，故Fe2＋、Fe3＋、O2－的個(gè)數(shù)比為8∶16∶32＝1∶2∶4，故C正確；晶胞中含有Fe2＋、Fe3＋、O2－的個(gè)數(shù)分別是2×4＝8，4×4＝16，8×4＝32，它們的相對原子質(zhì)量之和是8×232，根據(jù)m＝ρV可得8×232＝d×a3×NA，a＝eq\r(3,\f(8×232,NA·d))×107nm，故D錯(cuò)誤。6.已知食鹽的密度為ρg·cm－3，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的核間距大約是()A．eq\r(3,\f(2M,ρNA))cmB．eq\r(3,\f(M,8ρNA))cmC．eq\r(3,\f(2NA,ρM))cmD．eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm【答案】D【解析】根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，在食鹽晶體中Na＋和Cl－的核間距是NaCl晶胞棱長的一半。在氯化鈉晶胞中，Cl－位于頂點(diǎn)和面心，則含有Cl－的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Na＋位于棱上和體心，則含有Na＋的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，設(shè)晶胞棱長為a，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(4M,NA),a3)g·cm－3＝eq\f(4M,a3NA)g·cm－3，則Na＋和Cl－的核間距＝eq\f(1,2)a＝eq\f(1,2)eq\r(3,\f(4M,ρNA))cm＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm，D符合題意。7．如圖所示為幾種物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是()A．X的化學(xué)式為Mg3B2B．Y的化學(xué)式為Li2OC．Z中A、B、C的個(gè)數(shù)比是3∶9∶4D．W的化學(xué)式為Mn2Bi【答案】B【解析】X晶胞中Mg的個(gè)數(shù)＝12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，B的個(gè)數(shù)為6，Mg、B個(gè)數(shù)之比＝3∶6＝1∶2，其化學(xué)式為MgB2，A錯(cuò)誤；Y晶胞中Li的個(gè)數(shù)為8，O的個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則Li、O個(gè)數(shù)之比＝8∶4＝2∶1，其化學(xué)式為Li2O，B正確；Z晶胞中B的個(gè)數(shù)＝6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2，A的個(gè)數(shù)＝6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)，C的個(gè)數(shù)為1，則A、B、C的個(gè)數(shù)之比＝eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2，C錯(cuò)誤；W晶胞中，Mn的個(gè)數(shù)＝12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1＋6×eq\f(1,3)＝6，Bi的個(gè)數(shù)為6，所以Mn、Bi個(gè)數(shù)之比為6∶6＝1∶1，其化學(xué)式為MnBi，D錯(cuò)誤。8．由Al元素和N元素形成的某種化合物的晶胞如圖所示，已知N原子位于晶胞體對角線的eq\f(1,4)處。假設(shè)該化合物晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中相距最近的兩個(gè)N原子之間的距離為()A.eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164,ρNA))cm B．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164ρ,NA))cmC．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164NA,ρ))cm D．eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(ρNA,164))cm【答案】A【解析】將題圖中立方體頂面上的4個(gè)頂點(diǎn)從左上角小球開始按逆時(shí)針方向依次標(biāo)為1、2、3、4，將立方體的體心和1、3號球連接起來，則形成1個(gè)等腰三角形，晶胞中相距最近的兩個(gè)N原子之間的距離即為該等腰三角形的中位線的長度，故兩個(gè)相距最近的N原子之間的距離等于晶胞面對角線的一半。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)晶胞中含有4個(gè)N原子、4個(gè)Al原子，設(shè)晶胞邊長為acm，則晶體的密度ρg·cm－3＝eq\f(1,a3)×eq\f(（27＋14）×4,NA)g·cm－3，即a＝eq\r(3,\f(164,ρNA))，由此可知相距最近的兩個(gè)N原子之間的距離為eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(164,ρNA))cm。9．KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國家戰(zhàn)略空白。分別用、表示H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))和K＋，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示，圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置：(1)若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。(2)晶胞在x軸方向的投影圖為______(填標(biāo)號)?！敬鸢浮?1)eq\f(4×136,10－30NAa2c)(2)B【解析】(1)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))位于晶胞的頂點(diǎn)、面上和體心，頂點(diǎn)上有8個(gè)、面上有4個(gè)，體心有1個(gè)，故晶胞中H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4；K＋位于面上和棱上，面上有6個(gè)，棱上4個(gè)，故晶胞中K＋的數(shù)目為6×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝4，平均每個(gè)晶胞中占有的H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))和K＋的數(shù)目均為4，若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm，則晶胞的體積為10－30a2ccm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為eq\f(4×136,10－30NAa2c)g·cm－3。(2)由圖(a)、(b)、(c)可知，晶胞在x軸方向的投影圖為10．氮元素可形成豐富多彩的物質(zhì)。(1)光化學(xué)煙霧易在PM2.5的催化作用下形成，其中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH等二次污染物。下列說法正確的是________(填字母)。A．N2O與CO2互為等電子體B．O3的沸點(diǎn)高于O2的沸點(diǎn)C．CH2=CHCHO分子中碳原子采取sp2和sp3雜化D．HCOOH在水中的溶解度大，與氫鍵有關(guān)(2)在配合物中，微粒NH3、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、NH2OH中不能作為配體的是________。(3)圖a為六方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，該晶體中存在的作用力有________。(4)六方氮化硼在高溫高壓下可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，立方氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)如圖b所示，晶胞邊長為dcm，該晶胞中含有________個(gè)氮原子、________個(gè)硼原子，立方氮化硼晶體的密度為________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)?！敬鸢浮?1)ABD(2)NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))(3)共價(jià)鍵、范德華力(4)44eq\f(100,d3·NA)【解析】(1)N2O與CO2分子中均含有3個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)均為16，二者互為等電子體，A項(xiàng)正確；O3、O2均為分子晶體，O3的相對分子質(zhì)量較大，分子間作用力更強(qiáng)，所以O(shè)3的沸點(diǎn)高于O2的沸點(diǎn)，B項(xiàng)正確；CH2=CHCHO分子中每個(gè)碳原子均形成3個(gè)σ鍵，沒有孤電子對，故碳原子采取sp2雜化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；HCOOH在水中與水分子之間形成氫鍵，故HCOOH在水中的溶解度大，D項(xiàng)正確。(2)NH3、NH2OH中N均含有孤電子對，均可作為配體，而NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))中N沒有孤電子對，不能作為配體。(3)層內(nèi)N原子與B原子之間形成共價(jià)鍵，層間作用力為范德華力。(4)1個(gè)晶胞中所含N原子個(gè)數(shù)為4，B原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則1個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×25,NA)g，晶體的密度為4×eq\f(25,NA)g÷(dcm)3＝eq\f(100,d3·NA)g·cm－3。11．我國科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為________g·cm－3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，則y＝________________(用x表達(dá))?！敬鸢浮?eq\f(4×91＋8×16,a2c×NA×10－30)2－x【解析】以晶胞中右側(cè)面心的Zr4＋為例，同一晶胞中與Zr4＋連接最近且等距的O2－數(shù)為4，同理可知右側(cè)晶胞中有4個(gè)O2－與Zr4＋相連，因此Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是4＋4＝8；1個(gè)晶胞中含有4個(gè)ZrO2微粒，1個(gè)晶胞的質(zhì)量m＝eq\f(91×4＋16×8,NA)g，1個(gè)晶胞的體積為(a×10－10cm)×(a×10－10cm)×(c×10－10cm)＝a2c×10－30cm3，因此該晶體密度＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(4×91＋8×16,NA)g,a2c×10－30cm3)＝eq\f(4×91＋8×16,a2c×NA×10－30)g·cm－3；在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，其中Zn元素為＋2價(jià)，Zr為＋4價(jià)，O元素為－2價(jià)，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)之和為0可知2x＋4×(1－x)＝2y，解得y＝2－x。12．在金屬材料中添加AlCr2顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。AlCr2具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示。處于頂角位置的是________原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為rCr和rAl，則金屬原子空間占有率為______________________%(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮夸Xeq\f(\f(4,3)π（4×req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(Cr))＋2×req\o\al(\s\up1(3),\s\do1(Al))）,a2c)×100【解析】根據(jù)均攤法，晶胞中黑球位于晶胞的體心和頂點(diǎn)，含有的原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2；白球位于4條棱上和晶胞體內(nèi)，含有的原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,4)＋2＝4；根據(jù)顆粒化學(xué)式AlCr2，鋁原子與鉻原子的比為1∶