专项突破6 均摊法确定晶胞中的微粒数目和晶体的化学式-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

心专项突破6 均摊法确定晶胞中的微粒数目和晶体的化学式 1.(2024·湖北武汉高三开学考试)在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钠矿，其晶胞如图所 示，则下列说法错误的是 () A.钙钠矿的化学式为CaTi0, 。氧离子 B.晶胞中Ca2+的配位数为12 0钛离子 C.其组成元素的电负性大小：O>Ca>Ti ○钙离子 D.若晶胞参数为anm,则晶体密度为136 ×1021g·cm3 2.（2024·福建泉州高二期中)某晶体具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如 图所示，该晶体所表示的化学式是 () ●---● ●B A.AB, B.A3B C.AB D.A2B3 3.(2023·山东潍坊高二月考改编)一种铁基超导材料Ca FeAs,,在低温高压下能显示出独特 的电子性质，其晶胞结构及铁原子沿z轴方向的投影如图所示。体心与顶点的C原子有着 相同的化学环境，底边边长为apm,高为bpm,1号As原子的分 o DO 数坐标为(0,0,0.628)。下列说法正确的是 As Ca Fe A.m=1,n=1 B.Ca2+的配位数为12 0.372l C.该晶体的密度为 .02×1032 a2bW8·cm3 D.2号As原子的分数坐标为(0.5,0.5,0.128) 4.（2023·宁夏吴忠高二期中节选)金刚石和石墨的结构如图所示 (石墨仅表示出其中的一层结构)： 石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数 是 。金刚石晶胞含有 个碳原子；若碳原子半径 金刚石晶胞 为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型，则r= a(不要求计算结果)。 5.（2023·湖南郴州统考三模节选)铬、钙、氧可 ● 形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶 O氧离子 0氧离子 ●钙离子 ●钙离子 胞结构如图甲所示。 0铬离子 0铬离子 (1)该化合物的化学式为 (2)清在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的投影图。 (3)氧离子与钙离子的最近距离为αpm,设阿伏加德罗常数为N,则该复合氧化物晶体的密 度为 g·cm3(列出计算式)。 O8黑白题化学|选择性必修第二册·RJ 心专项突破7 晶胞投影及晶胞计算问题 1.(2024·山东济宁高二月考)如图是ZS的某种晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，原子旁标注 的数字是该原子位于z轴上的高度（部分相同位置的原子未标注）。下列说法错误的是() pm 、3 ○Zn2 0或apn ●S2 3a pm 0或apm A.S2周围等距且最近的S2-有6个 B.基态Zn原子核外电子的空间运动状态有15种 C.Zm4与S2的最短距离为3 4 pm D.在第三周期中，比S元素第一电离能大的元素只有三种 2.(2024·福建厦门高二期末)(LiosFeo.20H)FeSe晶体结构由铁硒层和锂铁氢氧层交替堆垛而 成。晶胞中铁硒层在z、和y平面投影如图，1号Fe原子的原子坐标为(0,0,2)。下列 说法错误的是 () a nm d nm a nm b nm °60 a nmSe OFe A.铁硒层中Fe的配位数为4 B.1个晶胞中含有2个Se原子 C.2号Fe原子的原子坐标为 111 2’22 D.晶体密度为 .688×1023 a2bW,8·cm-3 3.M(Ⅱ)位于Cl围成的八面体空隙中，形成无限螺旋链的络离子，同一条链内原子作用很强， 其形成晶胞结构图沿x、y晶轴方向投影如图a所示，晶胞俯视图如图b所示，晶胞参数为 anm、anm和cnm,则该晶胞所带电荷为 阿伏加德罗常数的值为N,该晶体的密 度为 g·cm3(用含Na、a、c的式子表示)。 美爹刻 图a 图b 进阶突破·专项练 09学式为F2Cl6,则分子内可形成配位键，其结构式为 C CI Fe、 。(3)由题图可知，1个该配合物中 CI CI CI 有2个N、4个0与N2+形成配位键，则通过螯合作用形成的配位键 有6个，其中提供孤电子对的原子（配位原子）为N、0。 专项突破5大π键的判断方法 1.C解析：ab的阳离子中两个N原子的杂化方式均为p杂化，A错 误：PF。体积更大，导致离子液体a熔点较低，B错误：咪唑环上的每 个C原子与3个原子成键，剩余1个电子，每个N原子与3个原子成 键，剩余1对电子，又失去1个电子形成阳离子，故大T键为， C正确：a和b的阳离子中氢原子不满足8电子稳定结构，D错误。 2.C解析：反应物中，碳原子最外层的4个电子中有3个用于形成σ 键，有1个参与形成大π键，没有孤电子对，碳原子的杂化方式 为$即2，氮原子最外层的5个电子中有2个用于形成σ键，有1个参 与形成大π键，孤电子对数为1，氨原子的杂化方式为s即2，氧原子最 外层的6个电子中有2个用于形成σ键，孤电子对数为2，氧原子的 杂化方式为sp3,A错误；(CH3CH2)2A1C与A1Cl3的晶体都是分子晶 体，（CH,CH2)2AIC比AICl3的相对分子质量小，因此 (CH3CH2)2A1Cl晶体中的范德华力较小，熔点较低，B错误；产物 中A1原子形成了5个共价键，其中A1与氮原子通过配位键相结合， 氮原子提供孤电子对，铝原子提供空轨道，C正确；产物属于共价化 合物，只含有共价键，D错误。 3.N、BN 解析：无机苯与苯类似，也有大π键，则分子中硼原子、氨原子的杂化 方式都为即杂化，由于硼原子没有孤电子对，所以形成大π键的电 子全部由氮原子提供。 4.ΠΠΠ 解析：C,H5中的大π键由5个C原子构成，每个C原子提供1个电 子，另外还有1个外来电子，则形成大T键的电子数为6，应表示为 Π：根据价层电子对互斥模型分析，硝酸根离子价层电子对数为3+ 5-2×3+1=3,根据杂化轨道理论分析，中心原子氨为p2杂化，分子 2 结构为平面正三角形，氨的2s轨道上一个电子跃迁到2印轨道， 2s、2p.、2py三个轨道形成sp2杂化轨道，2p.轨道则留有一对电子，每 个氧原子2印轨道留有一个单电子，再加上整个离子带一个单位负电 荷，则形成四中心六电子的离域大π键，记为；由图可知， [bmim]+中3个碳原子和2个氨原子均为sp2杂化，碳原子有1个未 参与杂化的p电子，氮原子有2个未参与杂化的p电子，在形成阳离 子的过程中失去1个p电子，所以参与形成大π键的电子数为6，可 表示为Π。 5.(1)Πsp2(2)Πpsp2杂化 Se、 解析：（①）某化合物的结构简式为心)，不能使溴的四氯化碳溶液 褪色，由此推知，该分子中存在大π键，由5个原子、6个电子构成， 可表示为Π，S的价层电子对数为3，杂化方式为p2。(2)根据咪 唑的平面结构，有5个原子和6个电子形成大π键，表示为Π：N原 子1的孤电子对占据p轨道：N原子2的孤电子对占据sp2杂化 轨道。 专项突破6均摊法确定晶胞中的微粒数目 和晶体的化学式 1.C解折：据均摊法，品胞中含8×日=1个T,1个Ca,12x=3 个0，则钙钠矿的化学式为CaTi03,A正确；由图可知，晶胞中Ca2+最 近的氧离子为12，配位数为12，B正确：同周期从左到右，金属性减 选择性必修第二册·RJ 弱，非金属性增强，元素的电负性增强：同主族由上而下，金属性增 强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱：电负性大小：0>Ti>Ca,C错 M 误；若晶胞参数为anm,则晶体密度 为×104g·em3=36x102 a a3 NA g·cm3,D正确。 2.B解析：从基本结构单元分析得知，B原子的成键有连两个A原子 和连三个A原子两种情况，连两个A原子的B原子完全属于该基本 结构单元，处在中心的连三个A原子的B原子完全属于该基本结构 单元，处在“顶点”上的属于三个基本结构单元，故一个基本结构单 元含有6个A原子和7+3× 3=8个B原子，故化学式为AB4;故 选B。 3.D解析：结合均摊法可知，晶胞中Fe原子数为8× 2=4,As原子数 1 为8×4+2=4，Ca原子数为8×g+1=2,晶胞的化学式为CaFe,A2, 故m=1,n=2,A错误；Ca2+的配位数应该是离它最近且距离相等 的As3个数，由晶胞示意图可知为8，即体心上的Ca+周围最近的8 个As3,B错误；由A项分析知，晶胞的化学式为CaFe2As2,则该晶胞 的质量为2X40+4x56+4x75 g,该晶胞的体积为a2b×1030cm3,故该晶 NA 2×40+4×56+4×75 休的密度为p=骨 NA 8 6.04×1032 a2bx10-30cm3= a2bNa g·cm-3,C错 误；晶胞中1号As原子的分数坐标为(0,0,0.628)，体心的Ca原子 与顶点的Ca原子有着相同的化学环境，则体心的Ca原子与2号As 原子的距离为0.372b,2号As原子的分数坐标为(0.5,0.5,0.128)， D正确。 4.28 3 8 解析：石墨层状结构中，每个正六边形含有6个碳原子，每个碳原子 形成3个共价键，被3个正六边形共用，则平均每个正六边形占有的 碳原子数是6x了2。金刚石晶胞中，含有碳原子的个数为8x日 6x】+4=8:若碳原子半径为，金刚石晶胞的边长为4，根据硬球接 2 触模型，正方体体对角线长度的就是C一C健的健长，即 a=2, 则r= 3 8a。 140 5.(1)CaCr03 (3) (2ax10-10)3NA 解析：()由均摊法可知，该晶胞中02-的个数为6×7=3，Ca2的个 数为8× =1,铬离子的个数为1，该化合物的化学式为CaC03o 8 ● (2)由品胞结构可知，该品胞沿z轴方向的投影图为 (3)钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，则晶 胞面对角线长度为2apm,晶胞参数为V2apm,晶体的密度为 140 (2ax10-10)3NA g·cm-3。 黑白题38