第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié) 第2課時　晶胞　晶體結(jié)構(gòu)的測定練習(xí) 【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修2

第2課時晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測定基礎(chǔ)過關(guān)練題組一晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測定1.下列有關(guān)晶胞的說法正確的是()A.晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)單元B.晶胞中所有的粒子都為幾個晶胞共用C.晶胞均為長方體D.不同晶體的晶胞不一定相同2.整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。對這句話的理解錯誤的是(深度解析)A.相鄰晶胞之間沒有任何間隙B.晶體是晶胞簡單、隨意堆積而成C.晶胞排列時,取向相同D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的3.下列有關(guān)晶胞的敘述中正確的是()A.晶胞的結(jié)構(gòu)就是晶體的結(jié)構(gòu)B.不同的晶體中,晶胞的大小和形狀都相同C.晶胞中的任何一個粒子都完全屬于該晶胞D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成4.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示)與NaCl晶體的相似,但因為CaC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是A.1個Ca2+周圍距離最近且等距離的C22B.該晶體中的陰離子和O2的價電子數(shù)相等C.6.4gCaC2晶體中含陰離子0.2molD.與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有12個題組二晶胞的有關(guān)計算5.如圖所示是金屬鈉的晶胞示意圖,該晶胞平均含有的鈉原子數(shù)是()A.9 B.5 C.3 D.26.某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中含A、B、C三種元素原子,則該晶體中A、B、C的原子個數(shù)比為()A.1∶3∶1 B.2∶3∶1C.1∶2∶1 D.1∶3∶37.某研究小組發(fā)現(xiàn)首例帶結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報道,該晶體中含有最簡式為CoO2的層狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖(小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線畫出的CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)示意圖不符合化學(xué)式的是()8.由硼和鎂兩種元素組成的化合物可為超導(dǎo)材料,下圖為該化合物的晶胞結(jié)構(gòu)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()A.Mg5B12 B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B29.高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價部分為0價,部分為-2價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞,則下列說法中正確的是()A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2B.每個晶胞中含有8個K+和4個OC.晶體中與每個K+距離最近的K+有8個D.晶體中0價氧原子和-2價氧原子個數(shù)比為2∶110.現(xiàn)有四種晶體,其構(gòu)成粒子排列方式如圖所示,其中化學(xué)式不屬于AB型的是()能力提升練題組一晶胞的化學(xué)式及粒子數(shù)的計算1.(2020江蘇徐州一中高二月考,)已知某晶體由X、Y、Z三種元素組成,其晶胞如圖所示,則X、Y、Z三種元素的原子個數(shù)之比正確的是()A.1∶3∶1 B.2∶6∶1C.4∶8∶1 D.8∶1∶12.(2020湖北襄陽一中高二月考,)由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Q為+3價,G為-2價,則R的化合價為(深度解析)A.+1 B.+2 C.+3 D.+43.(雙選)(2020山東棗莊三中高二網(wǎng)測,)下圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,其對應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中:,,。C選項中Y原子在面上)()4.()F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙,它們都是極強的氧化劑(其氧化性依次遞增),都極易與水發(fā)生反應(yīng),其中:6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列推測正確的是()A.XeF2分子中各原子最外層均達到8電子結(jié)構(gòu)B.某種氟化氙的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖,可推知其化學(xué)式為XeF6C.XeF4按題中方程式與水反應(yīng)時,每生成4molXe,轉(zhuǎn)移16mole-D.XeF2加入水中,在水分子作用下將生成Xe和F2題組二與晶體組成相關(guān)的計算5.(2020山西省實驗中學(xué)高二月考,)如圖是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(晶胞是指晶體中最小的重復(fù)單元),其中黑球表示氯離子、白球表示銫離子。已知晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm,氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫晶體的密度為()A.2MNAa3g/cm3 C.MNAa3g/cm3 D.6.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測,)某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,實驗測得其密度為ρg/cm3。已知構(gòu)成晶體的原子的相對原子質(zhì)量為a,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,假定晶體中原子為等徑的剛性球且處于體對角線上的三個球相切。則該晶體中原子的半徑(單位:cm)為(深度解析)A.32aNA·ρC.34·32aNA·7.()某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X()位于立方體的頂點,Y()位于立方體的中心,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共有個。

(3)晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角∠XYX=(填角的度數(shù))。

(4)若該立方體的棱長為acm,晶體密度為ρg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體的摩爾質(zhì)量為。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.D2.B3.D4.A5.D6.C7.D8.B9.A10.B1.DA項,晶胞是晶體的最小重復(fù)單元,但不一定是最小結(jié)構(gòu)單元;B項,晶胞中有些粒子為晶胞獨自擁有;C項,晶胞多數(shù)為平行六面體,不一定為長方體。2.B晶體并不是晶胞簡單、隨意堆積而成,而是晶胞平行排列而成的,且相鄰晶胞之間沒有任何間隙。歸納總結(jié)對晶胞的理解:“無隙”指相鄰的晶胞之間沒有任何間隙,一個晶胞與相鄰的晶胞完全共頂點、共棱、共面?！安⒅谩敝杆芯О际瞧叫信帕械?取向相同。一個晶胞到另一個晶胞只需平移,不需轉(zhuǎn)動?！巴耆韧敝竿痪w中所有晶胞的形狀、內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列完全相同。3.D由晶胞的定義可知A錯誤;相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同,不同晶體的晶胞大小和形狀不一定相同,B錯誤;晶體中的大部分粒子被若干個晶胞所共有,不完全屬于某個晶胞,C錯誤;知道晶胞的組成,利用“均攤法”即可推知晶體的組成,D正確。4.A依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個平面的長與寬不相等,再由圖中體心位置可知,1個Ca2+周圍距離最近且等距離的C22-有4個,A正確;C22-價電子數(shù)為2×4+2=10,O2的價電子數(shù)為12,二者價電子數(shù)不同,B錯誤;6.4gCaC2的物質(zhì)的量為0.1mol,CaC2晶體中含有的陰離子為C22-,則含陰離子的物質(zhì)的量為0.1mol,C錯誤;晶胞的一個平面的長與寬不相等,與每個Ca5.D金屬鈉的晶胞中,有8個原子處于頂角上,有1個原子位于體心,故該晶胞平均含有的鈉原子數(shù)為18×8+1=26.C根據(jù)題圖知,該晶胞中A原子個數(shù)=8×18=1,B原子個數(shù)=4×12=2,C原子個數(shù)=1,所以晶體中A、B、C的原子個數(shù)比為1∶2∶1,故選7.DA項,CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1,含有O原子數(shù)為4×12=2,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;B項,CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1+4×14=2,含有O原子數(shù)為4,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;C項,CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為4×14=1,含有O原子數(shù)為4×12=2,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;D項,CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1,含有O原子數(shù)為4×14=1,所以Co原子數(shù)與O8.B由于鎂原子位于頂點處,另外棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,則晶胞中含有的鎂原子個數(shù)是2×12+12×16=3。6個硼原子位于棱柱內(nèi),即Mg與B的原子個數(shù)之比是1∶2,因此該化合物的化學(xué)式可表示為MgB9.A由題中的晶胞結(jié)構(gòu)知,有8個K+位于晶胞頂角,6個K+位于晶胞面心,則晶胞實際含有K+的個數(shù)為8×18+6×12=4,O2-有12個位于棱上,1個處于體心,則晶胞中含有的O2-個數(shù)為12×14+1=4;超氧化鉀的化學(xué)式為KO2;晶體中與每個K+距離最近的K+有12個;設(shè)晶體中0價氧原子和-2價氧原子的個數(shù)分別為x、y,則有x+y=8,x×0+y×(-2)=-4,10.B晶胞中A位于頂點,含有A的個數(shù)為8×18=1,B位于晶胞的體心,B的個數(shù)為1,則化學(xué)式為AB,A不符合題意;晶胞中A位于頂點,平均含有A的個數(shù)為8×18=1,B位于晶胞的棱上,平均含有B的個數(shù)為12×14=3,則化學(xué)式為AB3,不屬于AB型,B符合題意;A、B均位于晶胞的頂點,各有4×18=12個,化學(xué)式為AB,C不符合題意;A位于晶胞的頂點和面心,共有8×18+6×12=4個,B位于晶胞的棱和體心,共有12×能力提升練1.A2.B3.BC4.C5.C6.C1.A根據(jù)均攤法可知,晶胞中含有Z原子的數(shù)目為1,含有X原子的數(shù)目為8×18=1,含有Y原子的數(shù)目為12×14=3,所以X、Y、Z的原子個數(shù)比是1∶3∶2.B根據(jù)均攤法及晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,晶胞中R原子數(shù)目為1+8×18=2,G原子數(shù)目為2+4×12+16×14=8,Q原子數(shù)目為2+8×14=4,令R的化合價為a,則4×(+3)+2a+8×(-2)=0,解得a=+2,故歸納總結(jié)判斷晶胞中粒子個數(shù)的步驟:3.BCA中X的數(shù)目等于1,Y的數(shù)目為8×18=1,A的化學(xué)式為XY,A錯誤;B中X的數(shù)目:1+4×18=32,Y的數(shù)目:4×18=12,B的化學(xué)式為X3Y,B正確;C中X的數(shù)目:8×18=1,Y的數(shù)目:6×12=3,Z的數(shù)目等于1,C的化學(xué)式為XY3Z,C正確;D中X的數(shù)目:8×18=1,Y的數(shù)目:12×14.CXe原子本身最外層就是8電子結(jié)構(gòu),再與F原子結(jié)合,肯定就不再是8電子結(jié)構(gòu)了,A錯誤;晶胞中Xe原子個數(shù)為8×18+1=2,F原子個數(shù)為8×14+2=4,故原子個數(shù)比Xe∶F=1∶2,其化學(xué)式為XeF2,B錯誤;由題中化學(xué)方程式可知,每生成4molXe轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為16mol,C正確;F2與水會劇烈反應(yīng),所以在溶液中不可能生成F25.C已知晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm,相鄰頂點上銫離子核間距離最近,即晶胞的棱長為acm,1個晶胞的體積V=a3cm3;該晶胞中Cs+個數(shù)為8×18=1,Cl-個數(shù)為1,單個晶胞的質(zhì)量為MNAg,則CsCl晶體的密度為MNAa36.C晶胞中含有原子數(shù)為1+8×18=2,設(shè)晶胞邊長為xcm,則有ρ=2aNAx3,解得x=32aNA·ρ;由于晶體中原子可看作等徑的剛性球且處于體對角線上的三個球相切,假設(shè)原子半徑為rcm,則方法指導(dǎo)本題考查晶胞計算的知識,注意掌握均攤法在晶胞計算中的應(yīng)用。7.答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28'(4)2a3ρNAg·mol-1解析(1