课时分层作业29 晶体结构及有关计算(Word练习)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)鲁科版

课时分层作业(二十九)　晶体结构及有关计算 1．铬是人体内微量元素之一，是重要的血糖调节剂。铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(0,0,0)，则B点分数坐标为________。已知r(N3－)＝a nm，r(Cr3＋)＝b nm，则AB间距离为________ nm。 2．(2022·滨州模拟)铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交相晶胞结构如图。 铁酸钇的化学式为________。已知1号O原子分数坐标为(0,0，)，2号O原子分数坐标为(，－m，－n)，则3号Fe原子的分数坐标为________。已知铁酸钇的摩尔质量为M g·mol－1，晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞的体积为________ pm3(列出表达式)。 3．以物质的量之比3∶1的Fe和Al共熔后结晶得Fe3Al晶体，晶胞结构如图所示，该晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm。 (1)Fe3Al晶胞中，rAl＝b pm, rFe＝c pm，则该晶胞的空间利用率为________(以含π的代数式表示)。 (2)m原子的原子分数坐标为________；晶胞内任意两个Al原子之间的距离为________pm。 (3)Fe3Al晶体的密度为________ g·cm－3。 4.(2022·厦门模拟)光电材料[氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)等]是目前科学家特别关注的材料。其结构如图，其中氧原子已省略，图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，可由BeO、KBF4和B2O3在一定条件下制得，同时放出BF3气体。 (1)KBe2BO3F2结构图中X表示________(填元素符号)。 (2)已知KBe2BO3F2结构图中，X—Y的键长为r，a、b原子的分数坐标分别为、，则c原子的分数坐标为________，若立方体边长分别为m、m、n(单位为pm)，则该晶体的密度为________g·cm－3(列出计算式)。 5．硒化锌是制作高功率CO2激光器的最佳光学材料，其晶胞结构可看作是金刚石晶胞内部的碳原子被Se原子代替，顶点和面心的碳原子被Zn原子代替。如图为沿y轴投影的硒化锌晶胞中所有原子的分布图。与Zn最近的Se原子构成的立体结构为________；若原子1的分数坐标为(0.75,0.25,0.25)，则原子2的分数坐标为________；若硒化锌的晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Se和Zn的最近距离为________pm(用代数式表示)。 6．基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为________。晶体NiTiSn(相对分子质量为M)是重要的热电材料之一，该晶体晶胞(以Sn为顶点)的棱长均为a pm，棱边夹角均为90°，Sn和Ti形成类似NaCl晶胞的结构，Ni在Ti形成的四面体空隙处，则晶体的密度为________g·cm－3(NA表示阿伏加德罗常数的值)，距离Ti最近的Ti有________个。纳米材料的量子尺寸效应可以显著提高材料的热电性能，表面原子占总原子数的比例是重要的影响因素，假设某NiTiSn材料颗粒恰好是由1个上述NiTiSn晶胞构成的小立方体，该颗粒的表面原子数与总原子数的最简整数比为________。 7．(2021·河北选择性考试，T17节选)分别用、表示H2PO和K＋，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K＋在晶胞xz面、yz面上的位置： 　　　　　　(a)　　　　　　　(b)　　　 　　(c) (1)若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为________g·cm－3(写出表达式)。 (2)晶胞在x轴方向的投影图为______________(填标号)。 A　　　　B　　　　 C　　　　D 8．硫化锂是目前正在研发的锂离子电池的新型固体电解质，为立方晶系晶体，其晶胞参数为a pm。该晶胞中离子的分数坐标为 硫离子：(0,0,0)，，，，…… 锂离子：，，，，…… (1)在图上画出硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图。 (2)硫离子的配位数为________。 (3)设NA为阿伏加德罗常数的值，硫化锂的晶体密度为________g·cm－3(列出计算表达式)。 9．(2021·广东选择性考试，T20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取代后形成的。 (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_________________________________________________________