第二板块 作业(四) 重难点强化——晶胞结构的分析与计算（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材 江苏专用）

作业（四） 重难点强化——晶胞结构的分析与计算 1．一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b＝c＝0.466 5 nm，晶胞棱边夹角均为90°)。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，称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是(　 ) A．该氧化物的化学式为Li2O B．氧原子之间的最短距离为×466.5 pm C．与Li距离最近且相等的O有8个 D．若p原子的分数坐标为，则q原子的分数坐标为 解析：选C　该晶胞中，含Li＋个数为8，含O2－个数为8×＋6×＝4，则氧化物的化学式为Li2O，A正确；从图中可以看出，氧原子之间的最短距离为面对角线长度的一半，即为×466.5 pm，B正确；在晶胞中，Li＋与邻近的4个O2－构成正四面体，则与Li距离最近且相等的O有4个，C不正确；若p原子的分数坐标为，则q原子的分数坐标为，D正确。 2．某记忆合金的晶体结构如图a所示，晶胞结构如图b所示。已知原子半径Ni：130 pm、Mn：130 pm、Ga：150 pm。下列说法错误的是(　 ) A．该物质的化学式为Ni2MnGa B．与Ga最邻近且距离相等的Ni个数是8 C．该晶体与金属钠含有相同的化学键 D．该晶胞的体积为(130×2)2×(130×2＋150×2)pm3 解析：选D　由图知位于面上的Ni个数＝8×＝4，位于顶点和体心的Mn个数＝8×＋1＝2，位于棱上和面心的Ga个数＝4×＋2×＝2，则该物质的化学式为Ni2MnGa，A正确；由晶胞结构图可知，与Ga最邻近且距离相等的Ni个数是8，B正确；该晶体是由Ni、Mn和Ga三种金属元素组成的合金，与金属钠一样都含有金属键，C正确；该晶胞中，设底面边长为a pm，高为b pm，a＝(130×2＋150×2)pm，a＝ pm，b＝(130×2＋150×2)pm，则该晶胞的体积为2×(130×2＋150×2)pm3，D错误。 3．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，某化学兴趣小组的同学在实验室制备了一种叠氮化合物KN3，结构如图，下列说法正确的是(　 ) A．该晶体中每个K＋周围距离最近且相等的N共有8个 B．测定该晶体结构的方法是红外光谱法 C．NaN3与KN3相比，NaN3的熔点低于KN3的熔点 D．该叠氮化合物的密度为 g·cm－3 解析：选A　由题图可知，以KN3晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个N、在xz平面有4个N，则每个K＋周围距离最近且相等的N共有8个，故A正确；测定KN3晶体结构的方法是X射线衍射法，故B错误；NaN3与KN3结构相似，均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，NaN3离子键键能更大，NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，则NaN3的熔点高于KN3的熔点，故C错误；每个晶胞中含有2个K＋、2个N，则该叠氮化合物的密度为＝ g·cm－3，故D错误。 4.(2023·无锡市期末)钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是(　 ) A．该氧化物的化学式为Co13O14 B．晶胞中Co2＋的配位数为12 C．根据晶体类型推测，该物质熔点低于硫(S8) D．若该氧化物的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA mol－1，则晶胞中两个O2－间的最短距离是× cm 解析：选D　据“均摊法”，晶胞中含12×＋1＝4个Co2＋、8×＋6×＝4个O2－，该氧化物的化学式为CoO，A错误；以体心钴离子为例，晶胞中距离其最近且相等的O2－有6个，故Co2＋的配位数为6，B错误；分子晶体的熔、沸点低于离子晶体，根据晶体类型推测，S8(分子晶体)熔点低于CoO(离子晶体)，C错误；设晶胞棱长为a cm,1个晶胞中含有4个CoO，则晶体密度ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3，晶胞棱长a＝，两个O2－间的最短距离为a cm＝× cm，D正确。 5．LaNi5是目前使用最广泛的储氢材料，储氢后转化为LaNi5H6。LaNi5合金由甲、乙两个原子层交替紧密堆积而成，丙是该合金的晶胞结构(已知晶胞的体积约为9×10－23cm3)。下列说法正确的是(　 ) A．该晶体为离子晶体 B．该晶体的一个晶胞中含Ni个数为12 C．该晶体中1个La与12个Ni配位 D．若忽略储氢前后晶胞体积变化，储氢后H在合金中的密度约为0.33 g·cm－3 解析：选D　该晶体为合金，不属于离子晶体，A错误；根据“均摊法”，晶胞中含12×＋2×＝3个La，结合化学式可知，该晶体的一个晶胞中Ni个数为15，B错误；以底面La为例，同层周围有6个Ni，上下层还各有6个，则该晶体中1个La与18个Ni配位，C错误；由B项分析可知，晶胞中含3个La，储氢后转化为LaNi5H6，则晶胞中含18个H，储氢后H在合金中的