2026届高考备考二轮复习微点突破训练 晶胞化学式及晶体密度的计算
2026-03-07
|
2份
|
24页
|
958人阅读
|
5人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.31 MB |
| 发布时间 | 2026-03-07 |
| 更新时间 | 2026-03-07 |
| 作者 | 知足常乐 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56706719.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
微点突破训练 晶胞化学式及晶体密度的计算
1.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
晶胞类型
计算方法
立方(四方)晶胞
六方晶胞(平行六面体形)
2.晶体密度计算模型
【例1】(2025·湖北,9)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是( )
A.一个晶胞体中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
【例2】(2024·河北,12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中M、N、P、Q点的截面图,晶胞的边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该铋氟化物的化学式为BiF3
B.粒子S、T之间的距离为a pm
C.该晶体的密度为 g·cm-3
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
【例3】[2025·广东,18(5)]NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比dNi-Cu∶dNi-N=∶1,则x∶y∶z= ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
【例4】[2024·甘肃,15(5)]某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°。图丙中Ca与N的距离为 pm;化合物的化学式是 ,其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。
模拟训练
1、 选择题 每小题有一个选项符合题意
1.(2025·陕西省高考适应性检测(三))氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是
A.铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态
B.2个铜原子的最近距离为
C.N原子的配位数是12个
D.该晶体密度
2.(2025·甘肃省部分学校高三下学期4月二模考试)具有双钙钛矿型结构的晶体通过掺杂改性可用作固体电解质材料。双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如下图所示。已知真实的晶体中存在5%的氧原子缺陷,从而能让在其中传导,为价,为价,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体的1个完整晶胞中含有8个Co原子
B.忽略氧原子缺陷,每个原子都处于氧原子围成的正八面体空隙的中心
C.真实晶体中+3价与+4价的原子个数比为
D.真实晶体的密度为
3.(2025·河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺)Na2Se常用于制作光电器和光电探测器,其立方晶胞如图所示,晶胞参数为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.基态Se原子简化电子排布式为[Ar]4s24p4
B.Na+的配位数为4
C.2个最近距离为
D.Na2Se晶体密度
4.(2025·宁夏贺兰县第一中学高三下学期二模)我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.基态Cr的价层电子排布式为
B.该晶体密度为
C.晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8
D.若用放射性的O替换图中的O,对其化学性质影响较大
5.(2025·河南省部分学校高三下学期高考模拟考试化学试题(三))钾是动植物需要的重要元素之一,钾元素形成的一种立方晶胞结构如图所示,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.电负性: B.O位于K形成的正八面体空隙中
C.K周围与它最近且距离相等的Cl有4个 D.该晶体的密度为
6.(2025·广西南宁市高三下学期第二次适应性考试)某新型储氢材料的晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.与最近且距离相等的有12个
B.晶胞的化学式为
C.的空间结构为正四面体形
D.晶体的密度为
7.(2025·甘肃省庆阳第一中学高三下学期二模考试)我国科学家在FeS2表面自组装单原子层Cu5纳米团簇构筑双催化剂实现H2O2到·OH的稳定持续活化。FeS2的晶胞结构如图所示。已知:晶胞边长为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.H2O2和FeS2中都含有非极性键 B.与等距离且最近的为8个
C.和之间的最短距离为apm D.FeS2晶体的密度为
8.(2025·江西省新余市高三下学期第二次模拟考试)是球形分子,每个碳原子用3个电子与周围的碳原子形成键,剩余的1个电子用于形成大键。由分子构成的晶体其晶胞属于面心立方结构(晶胞的边长为cpm),下列说法正确的是
A.1个分子中有90个键
B.在晶体中,的配位数为8
C.晶体的密度为
D.假设为理想球形,该球半径为
2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意
9.(2025·安徽省合肥市高三下学期第二次教学质量检测)合金可用作储氢材料,吸氢和脱氢过程如下图所示,其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系,合金的密度为。下列说法错误的是
A.晶胞中x=1
B.晶胞中原子的配位数为8
C.降压或升温有利于脱氢
D.晶胞中和原子最近距离为
10.(2025·河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺)氮化铝是第三代半导体材料,常用作电子材料、功能材料和散热基板及电子器件封装材料等。一种氮化铝晶胞如图所示。已知:正六棱柱底边长为anm,高为bnm,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.基态N原子价层电子排布图为
B.氮化铝晶体化学式为
C.晶体中Al的配位数为12
D.氮化铝晶体密度
11.(2025·浙江省台州市高三下学期二模)化合物是一种第四周期金属元素M的氧化物,其晶胞类型I在1000℃高温下煅烧时会转换成类型II(晶胞棱夹角均为),两种晶胞的体积比。下列说法正确的是
A.化合物W的类型I与类型II化学式不相同
B.类型I与类型II均为分子晶体
C.类型I与类型II的晶体密度之比为
D.两种类型中的所有原子均有轨道参与成键
12.(2025·安徽省阜阳市临泉第二中学高三下学期三模)氢化铝钠()等复合氢化物是重要的有机还原剂。晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.晶体中,与Na+紧邻且等距的有6个
B.晶体的密度为
C.与之间的最短距离为nm
D.中4个共价键不同
3、 填空题
13.(2025·上海市宝山区高三下学期二模考试)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为a、b、c(a=0.687nm;b=0.932nm;c=1.436nm),结构如下图所示。
(1)已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为 g·cm-3。(用a、b、c表示,1nm=10-7cm)
(2)距离“甲位置”的[Mg(H2O)6]2+最近且距离相等的[Mg(H2O)6]2+有 个。
14.(2025·河南省安阳市高三上学期调研考试)的晶胞结构如图所示。已知:原子空间利用率等于银原子的总体积与晶胞体积之比。
①基态原子的价层电子排布式为,银元素位于周期表的 区。
②该晶胞中,原子空间利用率为 (用含π的式子表示)。
15.(2025·河南省安阳市等2地高三下学期三模)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。
16.(2025·广东省深圳市南科大附中高三下学期4月第二次模拟考试)立方晶胞如图,与最近的核间距为。
①晶胞中与最近的的个数为 。
②晶体的密度 (列出表达式)。
17.(2025·河南师范大学附属中学高三上学期9月质量检测)四方晶系的晶胞结构如下图。
①中键、键的数目之比为 。
②已知的晶胞与的晶胞类似,晶胞参数,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 (用含a、b、c和的代数式表示)。
18.(2025·广西示范性高中高三上学期9月联合调研测试)含锌废液还可用于制备在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,晶胞棱长为,密度为 (NA表示阿伏加德罗常数的值)。ZnS和ZnO具有相似的晶胞结构,ZnS熔点为,ZnO熔点为1975℃,后者熔点较高是因为 。
19.(2025·广东省广州市高三综合测试(二模))由可制备X晶体,其晶胞为长方体,结构如图所示。
①X的化学式为 。
②与Li距离最近且等距的Co的数目为 。
③设X最简式的式量为,阿伏加德罗常数的值为,则X晶体的密度为 (列出计算式)。
20.(2025·北京市北师大燕化附中高三下学期三模)用于新型锂电池,其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为。
①距离Li最近且等距的O的数目为 。
②已知阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为 。
1
学科网(北京)股份有限公司
$
微点突破训练 晶胞化学式及晶体密度的计算
1.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
晶胞类型
计算方法
立方(四方)晶胞
六方晶胞(平行六面体形)
2.晶体密度计算模型
【例1】(2025·湖北,9)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是( )
A.一个晶胞体中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
答案 D
解析 由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含有12×+1=4个SO2分子,含有8个O原子,A错误;晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1号和2号,B错误;1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即pm,C错误;以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,则每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个,D正确。
【例2】(2024·河北,12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中M、N、P、Q点的截面图,晶胞的边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该铋氟化物的化学式为BiF3
B.粒子S、T之间的距离为a pm
C.该晶体的密度为 g·cm-3
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
答案 D
解析 根据题给立方晶胞及晶胞中M、N、P、Q点的截面图可知,若将晶胞均分为8个小立方体,晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心,由均摊法可知,每个晶胞中含有铋离子个数为1+12×=4个,含有氟离子个数为8+8×+6×=12个,故该铋氟化物的化学式为BiF3,A正确;以M点为原点建立坐标系,令N点的原子分数坐标为(0,0,1),Q点的原子分数坐标为(1,1,0),则T点的原子分数坐标为(1,,), S点的原子分数坐标为(,,),所以粒子S、T之间的距离为×a pm=a pm,B正确;由A项分析可知,每个晶胞中有4个B、12个F-,晶胞体积为(a pm)3=a3×10-30 cm3,则晶体密度为ρ= g·cm-3= g·cm-3,C正确;以晶胞体心处Bi3+为分析对象,距离Bi3+最近且等距的F-位于8个小立方体的体心,即有8个F-,D错误。
【例3】[2025·广东,18(5)]NixCuyNz晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比dNi-Cu∶dNi-N=∶1,则x∶y∶z= ;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。
答案 3∶1∶1 12
解析 由题图知,顶点与面心的最近距离∶面心与体心的最近距离=∶1,故Ni位于面心,Cu位于顶点,N位于体心,根据均摊法知,晶胞中Ni的数目为6×=3,Cu的数目为8×=1,N的数目为1,故x∶y∶z=3∶1∶1,1个晶胞中距离Cu最近的原子有3个(位于面心),每个Cu被8个晶胞共用,故与Cu最近且等距离的原子个数为3×8×=12。
【例4】[2024·甘肃,15(5)]某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°。图丙中Ca与N的距离为 pm;化合物的化学式是 ,其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。
答案 a Ca3N3B ×1030
解析 由均摊法可知,晶胞中Ca的个数为8×+2=3,N的个数为8×+2×=3,B的个数为4×=1,则化合物的化学式是Ca3N3B;其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值是NA,晶胞体积为a2c×10-30 cm3,则晶体的密度为×1030g·cm-3。
模拟训练
1、 选择题 每小题有一个选项符合题意
1.(2025·陕西省高考适应性检测(三))氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是
A.铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态
B.2个铜原子的最近距离为
C.N原子的配位数是12个
D.该晶体密度
【答案】C
【解析】基态铜原子的核外电子排布式为。s轨道有1种空间运动状态,p轨道有3种空间运动状态,d轨道有3种空间运动状态。1s、2s、3s、4s共4种空间运动状态;2p、3p共6种空间运动状态;3d有5种空间运动状态,所以共有种空间运动状态,A正确;由晶胞图示可知,2个铜原子的最近距离为面对角线的一半。晶胞边长为apm,面对角线长度为,2个铜原子的最近距离为,B正确;以顶点的N原子为例,与之距离最近且相等的Cu原子位于面心,每个顶点的N原子被8个晶胞共用,每个面心的Cu原子被2个晶胞共用,所以N原子的配位数是6,C错误;
根据均摊法,晶胞中N原子个数为,Cu原子个数为,晶胞质量,晶胞体积,晶体密度
,D正确。故选C。
2.(2025·甘肃省部分学校高三下学期4月二模考试)具有双钙钛矿型结构的晶体通过掺杂改性可用作固体电解质材料。双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如下图所示。已知真实的晶体中存在5%的氧原子缺陷,从而能让在其中传导,为价,为价,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体的1个完整晶胞中含有8个Co原子
B.忽略氧原子缺陷,每个原子都处于氧原子围成的正八面体空隙的中心
C.真实晶体中+3价与+4价的原子个数比为
D.真实晶体的密度为
【答案】C
【解析】该晶体的一个完整晶胞由8个图示结构单元组成,该晶体的一个完整晶胞中含有8个Co原子,A正确;忽略氧原子缺陷,根据图示,每个Co原子都处于氧原子围成的正八面体空隙的中心,B正确;根据均摊原则,La数为 、Ba数为、Co数为1、真实的晶体中存在5%的氧原子缺陷,故含有个O,+3价Co的个数为x,根据化合价代数和等于0,+3+2+3x+4(2-x)-2×6×95%=0,x=1.6,所以+3价Co与+4价Co的原子个数比为4∶1,C错误;晶胞质量为,晶胞体积为,该晶体的密度,D正确。故选C。
3.(2025·河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺)Na2Se常用于制作光电器和光电探测器,其立方晶胞如图所示,晶胞参数为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.基态Se原子简化电子排布式为[Ar]4s24p4
B.Na+的配位数为4
C.2个最近距离为
D.Na2Se晶体密度
【答案】B
【解析】Se的原子序数为34,基态Se原子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4,A错误;由晶胞结构图可知,每个Na+周围紧邻且等距离的Se2−有4个,每个Se2−周围紧邻且等距离的Na+有8个,配位数是指一个离子周围紧邻的异号离子的数目,Na+的配位数为4,B正确;由晶胞结构图可知,Se2−位于晶胞的顶点和面心,顶点和面心的Se2−距离最近,面对角线长度为nm,2个Se2−最近距离为面对角线长度的一半,为,C错误;晶胞中Na+个数为8,Se2−个数为,晶胞质量,晶胞体积,则晶体密度,D错误。故选B。
4.(2025·宁夏贺兰县第一中学高三下学期二模)我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质,其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.基态Cr的价层电子排布式为
B.该晶体密度为
C.晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8
D.若用放射性的O替换图中的O,对其化学性质影响较大
【答案】B
【解析】基态Cr的价层电子排布式为3d54s1,A错误;由晶胞图示可知,Ca在晶胞的顶点,数目为,Cr在体心,数目是1个,O原子在晶胞的面心,数目为,故密度为,B正确;与Ca配位的O位于晶胞面对角线的中点,距离Ca相等的O共有12个,C错误;18O和16O互为同位素,形成的化合物在化学性质上无差异,D错误。故选B。
5.(2025·河南省部分学校高三下学期高考模拟考试化学试题(三))钾是动植物需要的重要元素之一,钾元素形成的一种立方晶胞结构如图所示,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.电负性: B.O位于K形成的正八面体空隙中
C.K周围与它最近且距离相等的Cl有4个 D.该晶体的密度为
【答案】D
【解析】非金属性越强,电负性越强,则电负性,A正确;由晶胞结构图可知,O周围的K有6个,位于上下、前后、左右,O位于K形成的正八面体空隙中,B正确;
K周围与它最近且距离相等的Cl位于同一面的顶点,共有4个,C正确;晶胞中含有K的个数为,O的个数为的个数为,即化学式为,单个晶胞的质量,该晶体的密度为,D错误。故选D。
6.(2025·广西南宁市高三下学期第二次适应性考试)某新型储氢材料的晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.与最近且距离相等的有12个
B.晶胞的化学式为
C.的空间结构为正四面体形
D.晶体的密度为
【答案】D
【解析】以面心的为对象,距离最近且等距的有12个,A正确;
根据均摊法,每个晶胞中含有的个数为,含有的个数为8,则新型储氢材料的化学式为,B正确;中原子的价层电子对数为=4,且无孤电子对,的空间结构为正四面体形,C正确;晶胞的质量为,其密度为,D错误。故选D。
7.(2025·甘肃省庆阳第一中学高三下学期二模考试)我国科学家在FeS2表面自组装单原子层Cu5纳米团簇构筑双催化剂实现H2O2到·OH的稳定持续活化。FeS2的晶胞结构如图所示。已知:晶胞边长为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.H2O2和FeS2中都含有非极性键 B.与等距离且最近的为8个
C.和之间的最短距离为apm D.FeS2晶体的密度为
【答案】B
【解析】中的含氧氧键和FeS2中的硫硫键都是非极性键,A正确;由图示可知,与等距离且最近的Fe2+为6个,B错误;与之间的最短距离等于晶胞的面对角线的一半,即和之间的最短距离为a pm,C正确;1个晶胞中含个数为8×+6×=4个,Fe2+ 个数为12×+1=4个,故可知FeS2晶体的密度为 g·cm-3,D正确。故选B。
8.(2025·江西省新余市高三下学期第二次模拟考试)是球形分子,每个碳原子用3个电子与周围的碳原子形成键,剩余的1个电子用于形成大键。由分子构成的晶体其晶胞属于面心立方结构(晶胞的边长为cpm),下列说法正确的是
A.1个分子中有90个键
B.在晶体中,的配位数为8
C.晶体的密度为
D.假设为理想球形,该球半径为
【答案】A
【解析】C60分子中的每个碳原子与周围的碳原子形成3个σ键,1个C60分子中用于形成σ键的电子个数为60×3=180,2个电子形成1个σ键,故形成σ键的个数为,A正确;
由C60晶胞图示可知,其位于立方体的8个顶点和6个面心,以其中一个顶点的C60为例,其配位数为,B错误;每个晶胞中含有的C60个数为,一个晶胞的质量为,C60晶体的密度为,C错误;设该球的半径为r,则,,D错误。故选A。
2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意
9.(2025·安徽省合肥市高三下学期第二次教学质量检测)合金可用作储氢材料,吸氢和脱氢过程如下图所示,其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系,合金的密度为。下列说法错误的是
A.晶胞中x=1
B.晶胞中原子的配位数为8
C.降压或升温有利于脱氢
D.晶胞中和原子最近距离为
【答案】D
【解析】由晶胞图可知,2个Ti位于体内,Fe位于面上,H位于顶点和棱上,晶胞中含Ti个数为2,含Fe个数为,含H个数为,其化学式为TiFeH,则x=1,A正确;由TiFe晶胞图可知,Ti原子配位数为8,由化学式TiFe可知,Ti、Fe原子个数比为1∶1,则Fe原子的配位数也为8,B正确;TiFe合金吸氢过程为气体体积减小的放热过程,则降压或升温,平衡逆向移动,有利于脱氢,C正确;晶胞中Ti、Fe原子个数均为1,晶胞质量为,设晶胞参数为anm,晶胞体积为,由可得,,则,TiFe晶胞中Ti和Fe原子最近距离为体对角线的一半,即,D错误。故选D。
10.(2025·河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺)氮化铝是第三代半导体材料,常用作电子材料、功能材料和散热基板及电子器件封装材料等。一种氮化铝晶胞如图所示。已知:正六棱柱底边长为anm,高为bnm,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.基态N原子价层电子排布图为
B.氮化铝晶体化学式为
C.晶体中Al的配位数为12
D.氮化铝晶体密度
【答案】D
【解析】基态N原子价层电子排布式为2s22p3,结合泡利原理、洪特规则知其价电子排布图;A错误;由图示晶胞可知,氮原子位于12个位于顶点、2个位于面心和3个位于体内;铝原子位于6个位于棱上、4个位于体内。晶胞中,,,化学式为AlN,B错误;晶胞中Al位于4个N构成的正四面体间隙中,Al的配位数为4,C错误;六棱柱晶胞密度计算:,,D正确。故选D。
11.(2025·浙江省台州市高三下学期二模)化合物是一种第四周期金属元素M的氧化物,其晶胞类型I在1000℃高温下煅烧时会转换成类型II(晶胞棱夹角均为),两种晶胞的体积比。下列说法正确的是
A.化合物W的类型I与类型II化学式不相同
B.类型I与类型II均为分子晶体
C.类型I与类型II的晶体密度之比为
D.两种类型中的所有原子均有轨道参与成键
【答案】C
【解析】类型I晶胞中,M原子个数为,O原子个数为,化学式为MO2;类型II晶胞中,O原子个数为,M的个数为,化学式为MO2,故类型I与类型II化学式相同,A错误;类型I与类型II均为离子晶体,B错误;两种晶胞的体积比,两种晶胞的质量比为2∶1,密度比为,C正确;两种类型中的O原子未用轨道参与成键,D错误。故选C。
12.(2025·安徽省阜阳市临泉第二中学高三下学期三模)氢化铝钠()等复合氢化物是重要的有机还原剂。晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.晶体中,与Na+紧邻且等距的有6个
B.晶体的密度为
C.与之间的最短距离为nm
D.中4个共价键不同
【答案】B
【解析】晶体中,以体心的为例,与之紧邻且等距的位于晶胞棱上、晶胞中上层立方体左右侧面心、晶胞中下层立方体前后面面心,与紧邻且等距的有8个,结合化学式可知与紧邻且等距的有8个,A错误;晶胞中数目为,数目为,晶胞质量为,晶胞体积为,则晶体的密度为,B正确;与之间的最短距离为下底面面对角线长的一半,为nm,C错误;为正四面体结构,4个共价键完全相同,D错误。故选B。
3、 填空题
13.(2025·上海市宝山区高三下学期二模考试)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为a、b、c(a=0.687nm;b=0.932nm;c=1.436nm),结构如下图所示。
(1)已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是Mg·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为 g·cm-3。(用a、b、c表示,1nm=10-7cm)
(2)距离“甲位置”的[Mg(H2O)6]2+最近且距离相等的[Mg(H2O)6]2+有 个。
【答案】(1) (2)2
【解析】(1)由晶胞结构图示可知,1个晶胞中含有[Mg(H2O)6]2+的个数为个,含有的个数为4,该晶体的密度为;
(2)位于楞上的[Mg(H2O)6]2+与甲距离最近为anm,则距离相等的[Mg(H2O)6]2+有2个。
14.(2025·河南省安阳市高三上学期调研考试)的晶胞结构如图所示。已知:原子空间利用率等于银原子的总体积与晶胞体积之比。
①基态原子的价层电子排布式为,银元素位于周期表的 区。
②该晶胞中,原子空间利用率为 (用含π的式子表示)。
【答案】①20 ds ②
【解析】①银和铜位于同族,故银位于区;②设晶胞参数为,面对角线上3个银相切,银的原子半径。1个晶胞含4个,原子空间利用率等于银原子的总体积与晶胞体积之比,故原子空间利用率为。
15.(2025·河南省安阳市等2地高三下学期三模)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。
【答案】
【解析】设晶胞参数为anm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶胞中,个数为,原子数为4,则BeO晶体的密度为 g·cm-3。
16.(2025·广东省深圳市南科大附中高三下学期4月第二次模拟考试)立方晶胞如图,与最近的核间距为。
①晶胞中与最近的的个数为 。
②晶体的密度 (列出表达式)。
【答案】 12
【解析】①由图示晶胞可知,晶胞中与最近的的个数为12;
②CeO2晶胞中Ce4+个数为4,O2-个数为8,与最近的核间距为(体对角线的四分之一),则晶胞边长为,晶体的密度为 。
17.(2025·河南师范大学附属中学高三上学期9月质量检测)四方晶系的晶胞结构如下图。
①中键、键的数目之比为 。
②已知的晶胞与的晶胞类似,晶胞参数,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 (用含a、b、c和的代数式表示)。
【答案】①0.3 ② 或0.1875
【解析】①由和构成,中含有一个键,两个键,则中键、键的数目之比为;
②根据晶胞结构图可知,该晶胞中含有的个数为,含有的,该晶体的密度;
18.(2025·广西示范性高中高三上学期9月联合调研测试)含锌废液还可用于制备在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,晶胞棱长为,密度为 (NA表示阿伏加德罗常数的值)。ZnS和ZnO具有相似的晶胞结构,ZnS熔点为,ZnO熔点为1975℃,后者熔点较高是因为 。
【答案】 阴阳离子电荷数相同,半径比小,ZnO晶体中离子键更强,熔点更高
【解析】由晶胞结构图示可知,位于晶胞顶点和面心,个数为个数为4,若晶胞棱长为a pm,则晶体密度为
;ZnS和ZnO具有相似的晶胞结构,阴阳离子电荷数相同,半径比小,ZnO晶体中离子键更强,熔点更高。
19.(2025·广东省广州市高三综合测试(二模))由可制备X晶体,其晶胞为长方体,结构如图所示。
①X的化学式为 。
②与Li距离最近且等距的Co的数目为 。
③设X最简式的式量为,阿伏加德罗常数的值为,则X晶体的密度为 (列出计算式)。
【答案】 8
【解析】①由晶胞结构图可知,晶胞中的Li+个数为1,O2-的个数为=2,Co3+的个数为=1,X的化学式为;
②由晶胞结构图可知,以位于体心的Li+为研究对象,与Li+距离最近且等距的Co3+的数目为8;
③设X最简式的式量为,阿伏加德罗常数的值为,则X晶体的密度为。
20.(2025·北京市北师大燕化附中高三下学期三模)用于新型锂电池,其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为。
①距离Li最近且等距的O的数目为 。
②已知阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为 。
【答案】①4 ②
【解析】①由Li2O晶胞结构可知,Li位于晶胞内部,O位于面心和顶点,观察晶胞可知,距离Li最近且等距的O的数目为4个;
②由Li2O晶胞结构图可知,Li+位于晶胞内部,共有8个,O2-位于面心和顶点,共有个,立方晶胞棱长为,该晶体的密度为
。
1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。