课后提升练(十三) 晶胞 晶体结构的测定（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019）

课后提升练(十三)　晶胞　晶体结构的测定 [对应学生用书P151] 1．(2022·辽宁沈阳二中高二月考)磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为(　　) A．Mn2Bi B．MnBi C．MnBi3 D．Mn4Bi3 B　解析：由晶体的结构示意图可知，白球代表Bi原子，且均在六棱柱内，则Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为12×＋2×＋1＋6×＝6(个)，则二者的原子个数比为1∶1。 2．(2022·辽宁大连高二期末)氮化钛(TiN)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品，TiN晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ti元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族 B．该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子 C．Ti均位于N构成的八面体空隙中 D．Ti的第一电离能小于Mn A　解析：Ti元素为22号元素，位于第四周期第ⅣB族，A错误；据图可知黑球的个数为12×＋1＝4, 化学式为TiN，则白球个数与黑球个数相等，即该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子，B正确；Ti原子半径大于N原子，所以黑球为Ti原子，白球为N原子，以体心Ti原子为例，距离其最近且相等的N原子可构成一个正八面体，即Ti均位于N构成的八面体空隙中，C正确；Ti原子的半径大于Mn，更容易失去电子，所以Ti的第一电离能小于Mn，D正确。 3．(教材改编题)已知铜的晶胞结构如图(a)所示，若铜原子的半径为r pm，下列说法不正确的是(　　) A．铜晶胞是铜晶体中最小重复单元 B．每个晶胞中含有铜原子的个数为4 C．铜晶体中晶胞的边长[即图(b)中AB的长度]为2r pm D．铜晶体的密度为 g/cm3 D　解析：铜的晶胞属于面心立方结构，每个晶胞中含有Cu原子个数为8×＋6×＝4，B正确；设铜晶胞的边长AB为x，面对角线AC＝4r＝x，则有x＝2r pm，C正确；每个铜晶胞的质量为 g，每个晶胞的体积为(2r×10－10 cm)3，故铜晶体的密度为＝×1030 g/cm3，D错误。 4．(2022·湖北鄂州高二期末)硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子分层排布，彼此分层间隔。硼原子(黑球，半径为a)和镁原子(白球，半径为b)在平面上的投影如图1。下列说法错误的是(　　) A．硼原子的价电子排布式为2s22p1 B．该晶体的化学式为MgB6 C．硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示 D．晶胞边长为(a＋b) B　解析：B是第5号元素，价电子有3个，硼原子的价电子排布式为2s22p1，A正确；Mg周围有6个B原子，每个B原子周围有3个Mg原子，Mg周围B的个数乘，则其化学式为MgB2，B错误；顶角的Mg为，根据化学式可知，硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示，C正确；由图2，边长为2个白球圆心的距离，连接3个最近的3个白球的中心，组成等边三角形，连接中心与顶角，其长度为(a＋b)，由几何关系可知边长为(a＋b)，D正确。 5．(2022·山东临沂高二期末)已知金属钠和氦可形成化合物，该化合物晶胞如图所示，其结构中Na＋按简单立方分布，形成Na8立方体空隙，电子对(2e－)和氦原子交替分布填充在小立方体的中心。下列说法错误的是(　　) A．该晶胞中的Na＋数为8 B．该化合物的化学式为[Na＋]2He[e2]2－ C．若将氦原子放在晶胞顶角，则所有电子对(2e－)在晶胞的体心 D．该晶胞中Na＋最近的He原子数目为4 C　解析：该晶胞中含有Na＋数目为8×＋12×＋6×＋1＝8，A正确；电子对 (2e－)和氦原子交替分布填充在小立方体的中心，不均摊，可知晶胞中有4个电子对(2e－)、4个He原子、8个Na＋，则Na＋、He、电子对(2e－)的个数之比为8∶4∶4＝2∶1∶1，故其化学式为[Na＋]2He[e2]2－，B正确；若将氦原子放在晶胞顶角，根据电子对(2e－)与He原子在晶胞中的位置关系可知，电子对也处于晶胞的顶角，Na＋处于左右两侧的面心，C错误；以体心处Na＋为研究对象，与Na＋最近的He原子数目为4，D正确。 6．(2022·湖北武汉部分校高二联考)如图所示为一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子的结构模型，则它的化学式为(　　) A．Ti4C4 B．TiC C．Ti14C13 D．Ti2C C　解析：本题易错之处是把气态团簇分子当作晶胞处理，而错选A或B。由于该结构为气态团簇分子的结构，给出的结构就是一个完整的分子，因此结构中的每个原子都是构成分子的一部分。该气态团簇分子结构中含有14个Ti原子和13个C原子，故该物质的化学式为Ti14C13。