内容正文:
高考题型专项突破
晶体的有关计算
例1 (2022·广东高考节选)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
(1)X的化学式为___________。
(2)设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为ρ g·cm-3,则X中相邻K之间
的最短距离为____________ nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
K2SeBr6
专项作业
解题思路分析
专项作业
例2 (2021·全国乙卷节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重
要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下
列问题:
在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀
性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构,如图所示。
处于顶角位置的是____原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl,则金属
原子空间占有率为____________________%(列出计算表达式)。
Al
专项作业
解题思路分析
专项作业
2
专项作业
解题思路分析
专项作业
专项作业
专项作业
专项作业
专项作业
专项作业
专项作业
答案
专项作业
答案
专项作业
3.(1)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,已知
CuH晶体结构单元如图所示。该化合物的密度为ρ g·cm-3,
阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中Cu原子与H原子
之间的最短距离为_______________cm(用含ρ和NA的式子
表示)。
(2)CuFeS2的晶胞如图所示,晶胞参数a=0.524 nm,
b=0.524 nm,c=1.032 nm;CuFeS2的晶胞中每个Cu原子
与______个S原子相连,则晶体密度ρ=______g·cm-3(保
留三位有效数字)。
4
4.31
专项作业
Al2Cu(或CuAl2)
4.0
专项作业
专项作业
建议用时:40分钟
1.(2021·广东高考节选)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
(1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是___________________________________
_____________________。
由图c可知,图b不是该晶体的最小重复单元
专项作业
(2)图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________;该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=____________。
(3)设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为_________g/cm3(列出算式)。
4
1∶1∶2
专项作业
2.钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于
生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的
功能材料。回答下列问题:
(1)CaTiO3的晶胞如图所示,边长为a nm,与
Ti紧邻的O形成的空间结构为________,O与Ca间
最短距离为________。
(2)CaTiO3晶胞结构的另一种表示中,Ti处于体心位置,则Ca处于________位置,O处于________位置。
正八面体
顶点
面心
专项作业
21
解析
专项作业
3.Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示。
(1)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以
表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。
例如图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐
标为__________。
(2)已知晶体密度为d g·cm-3,S2-半径为a pm,若要使S2-、Zn2+
相切,则Zn2+半径为____________________ pm(写计算表达式)。
专项作业
23
解析
专项作业
4.(2022·广东省“六校”联盟高三第三次联考)NiO的晶胞结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,1),则C的离子坐标
参数为____________。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为a pm,设阿伏加德罗常数值为NA,每平方米面积上具有该
晶体的质量为______________g(用含a、NA的代数式表示)。
专项作业
25
解析
专项作业
5.氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它