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课时分层作业(二十五) 晶体结构与性质
1.(2021·辽宁选择性考试,T7)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A.S位于元素周期表p区
B.该物质的化学式为H3S
C.S位于H构成的八面体空隙中
D.该晶体属于分子晶体
2.某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。已知该晶体的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中错误的是( )
A.该铁的氧化物化学式为Fe3O4
B.距离Fe3+最近的O2-有6个
C.晶体中的O2-只能构成正四面体空隙
D.晶胞的边长为×107 nm
3.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法中错误的是( )
A.C3N4晶体与金刚石都属于共价晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长长
C.C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
D.C3N4晶体中只含有C—N极性共价键,不含非极性共价键
4.MgO具有NaCl型晶体结构,其晶胞如图所示,晶胞边长为a nm,下列说法正确的是( )
A.熔点:MgO<CaO
B.Mg2+位于O2-构成的八面体空隙中
C.距离O2-最近的O2-有8个
D.阿伏加德罗常数数值为NA,则晶胞密度为 g·cm-3
5.铜镍合金主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。其立方晶胞结构如图所示。
则该晶体的化学式为________,铜原子构成的空间构型为_______,铜原子距离最近的Ni有_______个;已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,则晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。
6.LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有________个。
(a)LiFePO4 (b)Li1-xFePO4 (c)FePO4
电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=________,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=________。
7.βMnSe的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。
(1)βMnSe中Mn的配位数为________。
(2)若该晶体的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则距离最近的两个锰原子之间的距离为____________ pm,βMnSe的密度ρ=______________g·cm-3(列出表达式即可)。
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参考答案与精析
课时分层作业(二十五)
1.D [S为16号元素,是第ⅥA族元素,在元素周期表中位于p区,A项正确;根据均摊法可知,该晶胞中含S原子数为1+×8=2,含H原子数为×6+×12=6,故该物质的化学式为H3S,B项正确;以体心的S为研究对象,其位于面心上的6个H原子构成的八面体空隙中,C项正确;该物质为超导材料,不是分子晶体,D项错误。]
2.C
3.B [C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体的硬度很大,是共价晶体,故A正确;因N的原子半径比C的原子半径小,则C3N4晶体中,C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短,故B错误;原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子,故C正确;C3N4晶体中只含有C—N极性共价键,不含非极性共价键,故D正确。]
4.B [A.MgO和CaO均是离子晶体,离子所带电荷数相等,Mg2+半径比Ca2+小,MgO的晶格能更大,熔点:MgO>CaO,错误;B.由题图可知,Mg2+位于晶胞的体心,O2-位于面心,Mg2+位于六个O2-构成的八面体空隙中,正确;C.以顶点为例,距离O2-最近的O2-位于晶胞的面心,共有=12个,错误;D.该晶胞含有Mg2+个数为×12+1=4,含有O2-个数为×8+×6=4,晶胞质量为 g,晶胞边长为a nm则其体积是(a×10-7)3 cm3,则晶胞密度为 g·cm-3= g·cm-3,错误。]
5.解析:根据题图知,1个晶胞中Cu原子和Ni原子个数分别为Cu:6×=3,Ni:8×=1,则该晶体的化学式为Cu3Ni,铜原子构成的空间构型为正八面体,铜原子距离最近的Ni有4个;晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为边长的,设边长为a pm,则有m=ρV,则有:1×(64×3+59)g=(a×
10-10 cm)3×ρ g·cm-3×NA,a=×1010 pm,最近距离为×1010 pm。
答案:Cu3Ni 正八面