易错点06 晶胞计算强化练习-备战2022年高考化学考试易错题

易错点06 晶胞计算强化练习 1.已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心，ZrO2晶胞中Zr4+位于O2-所构成的立方体的体心，其晶胞结构如下图所示。 （1）TiO2晶胞中O2-的配位数是_________。 （2）TiO2晶胞中A、B的原子坐标为(0.69，0.69，1)，(0.19，0.81，0.5)，则C、D原子坐标为___________、___________。 （3）已知二氧化锆晶胞的密度为ρ g·cm-3，则晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离___________pm(列出表达式，NA为阿伏加德罗常数的值，ZrO2的摩尔质量为M g/mol)。 1.（1）3 （2）(0.81，0.19，0.5) (0.31，0.31，0) （3） 【解析】（1）晶体中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心，Ti4+的配位数为6，晶胞中Ti4+的数目=1+8×=2，O2—的数目=2+4×=4，TiO2晶胞中O2—的配位数=6×=3。 （2）TiO2晶胞中Ti4+位于晶胞的体心，A、B的原子坐标为(0.69，0.69，1)、(0.19，0.81，0.5)，根据对称性推知C、D原子坐标分别为(0.81，0.19，0.5)、(0.23，0.23，0)。 （3）二氧化锆晶胞的密度为ρ g·cm-3，则晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离，晶胞体对角线长度等于棱长的倍，两原子核间的距离为apm，则晶胞棱长，晶胞中黑色球数目为 8，白色球数目，即O原子数目8，Zr原子数目为4，晶胞质量，解得。 2.（1）Mg、Cu合金的拉维斯结构如图所示，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。 ①若1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)，则2号原子的坐标为_______。 ②该晶胞的化学式为_______。 （2）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于 晶体，其中硼原子的配位数为___。已知：立方氮化硼密度为dg/cm3，B原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为___(列出化简后的计算式)。 （3）CaSe(硒化钙)晶胞结构如图所示： ①该晶胞中，面心上6个Se2-相连构成的几何体是_______( 填字母)。 A．正四面体 　　　 B．立方体 C．正八面体 D．三角锥形 ②已知硒化钙晶体的密度为dg∙cm-3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞中距离最近的Ca2+之间的距离为_______pm(用含d和NA的代数式表示)。 2.（1）① (，，1) ②MgCu2 （2）共价 4 ×100% （3）c ××10-10 【解析】（1）①若1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)，2号原子位于面心处，其坐标为(，，1)。 ②晶胞中Mg原子个数为＝8，Cu原子个数为16，则Mg、Cu原子个数比为1:2，故该晶胞的化学式为MgCu2。 （2） 立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，属于晶体。晶体中第个N原子连接4个B原子，晶胞中N原子数为4，B原子数=8×+6×=4，氮化硼化学式为BN，所以晶胞中第个B原子连接4个N原子，即硼配位数为4，晶胞的质量为m=，晶胞的体积为，而N、B原子总体积，故晶胞中原子的空间利用率=×100%。 （3）①由图可知，该晶胞中，面心上6个Se2-相连两个正四面体构成的正八面体； ②设晶胞的边长为a，则该晶胞中距离最近的Ca2+之间的距离为acm，已知硒化钙晶体的密度为dg∙cm-3，NA表示阿伏加德罗常数的值，根据V===，由均摊法可知，一个晶胞中含有4个Ca2+、4个Se2-，a3=cm3，1cm=1010pm，则该晶胞中距离最近的Ca2+之间的距离为a=××1010 pm。 3.（1）以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。 ①Zn的配位数为_______ 。 ②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于_______。 （2）2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格)，面心立方紧密堆积结构示意图： 晶胞中锂的配位数为__________。若晶胞边长为apm，则锂原子的半径r为_________pm。 （3）氮、铜形成的一种化合物，为立方晶系晶体，晶胞参数为，沿面对角线投影如图所示。已知该晶胞中原子的分数坐标为：则该晶胞中，与Cu原子等距且最近的Cu原子有_______个。 3.（1）①4 ②棱心、面心 （2）12 （3）8 【解析】（1）①以体心的Zn为例，距离其最近且距离相等的原子