晶胞练习题
晶胞的计算
晶胞的计算一、晶胞在高考中的地位分析：2008、2009年新课标，未对晶胞的计算进行考查；2010年新课标：37（4），一空，化学式的计算；2011年新课标：37（5），三空，晶胞中原子个数及密度的计算；2012年新课标：37（6），两空，晶胞密度、离子距离的计算。
二、常见的晶胞计算题：第一类：金属堆积方式的简单计算（空间利用率和密度）[选三P76] 晶胞密度 =m(晶胞)/V(晶胞)空间利用率=[V(球总体积)/V(晶胞体积)]×100%【注】1m＝10dm＝102 cm＝103 mm＝106 um＝109 nm＝1012 pm①简单立方堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：②体心立方堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：③面心立方最密堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：再假设该金属的摩尔质量为Mg/mol，N A为阿伏伽德罗常数的数值，试计算该晶胞的密度：【总结】必须掌握的常见晶胞及晶体结构分子晶体：干冰、冰晶胞图形、晶胞组成特点；原子晶体：金刚石（晶体硅）、二氧化硅晶胞组成特点、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式；金属晶体：四种堆积方式的名称、图形、代表金属、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式；离子晶体：NaCl、CsCl、CaF2晶胞图形、晶胞组成、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式。
【练习】中学化学教材中展示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同，Ni2+与最临近O2-的核间距离为 a cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g/mol)。
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果为晶体仍呈电中性，但化合物中Ni 和O的比值却发生了变化。
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点及练习题含答案
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点及练习题含答案一、晶体的结构与性质1．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是A．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12B．空间利用率的大小关系为①<②<③<④C．①为简单立方堆积，②为镁型，③为钾型，④为铜型D．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个2．有关常见晶体的叙述正确的是( )A．氯化铯晶体中，每1个Cs+与其他8个Cs+等距离紧邻B．干冰晶体中，每1个CO2分子与其他12个CO2分子等距离紧邻C．石墨中由非极性键构成的最小碳环有6个碳原子，每个该小环平均分配6个碳原子D．氯化钠晶体中，每个Na+与其他6个Na+等距离紧邻3．三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面，分子结构如图所示。
下列有关三硫化四磷的说法正确的是（）A．该物质中磷元素的化合价为＋3B．22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023C．该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8D．该物质分子中全是极性共价键4．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
下列关于C3N4晶体的说法错误的是A．该晶体属于原子晶体，其熔、沸点很高B．该晶体中每个碳原子上连有4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子C．该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8电子结构D．该晶体的结构与金刚石类似，都是原子间以非极性键形成的空间网状结构5．美国某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是（）A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体B．在一定条件下，CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化C．CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质D．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与2个碳原子结合6．下列叙述正确的是A．离子晶体中，只存在离子健，不可能存在其它化学键B．可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键C．Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为12D．晶体熔点：金刚石＞食盐＞冰＞干冰7．氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
晶胞的计算
晶胞的计算一、晶胞在高考中的地位分析：2008、2009年新课标，未对晶胞的计算进行考查；2010年新课标：37（4），一空，化学式的计算；2011年新课标：37（5），三空，晶胞中原子个数及密度的计算；2012年新课标：37（6），两空，晶胞密度、离子距离的计算。
二、常见的晶胞计算题：第一类：金属堆积方式的简单计算（空间利用率和密度）[选三P76]晶胞密度 =m(晶胞)/V(晶胞)空间利用率=[V(球总体积)/V(晶胞体积)]×100%【注】1m＝10dm＝102 cm＝103 mm＝106 um＝109 nm＝1012 pm①简单立方堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：②体心立方堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：③面心立方最密堆积：假设球的半径为r cm，则该堆积方式的空间利用率为：再假设该金属的摩尔质量为Mg/mol，N A为阿伏伽德罗常数的数值，试计算该晶胞的密度：【总结】必须掌握的常见晶胞及晶体结构分子晶体：干冰、冰晶胞图形、晶胞组成特点；原子晶体：金刚石（晶体硅）、二氧化硅晶胞组成特点、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式；金属晶体：四种堆积方式的名称、图形、代表金属、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式；离子晶体：NaCl、CsCl、CaF2晶胞图形、晶胞组成、边长（体积、密度、原子最近距离）的计算方式。
【练习】中学化学教材中展示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同，Ni2+与最临近O2-的核间距离为a cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g/mol)。
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果为晶体仍呈电中性，但化合物中Ni 和O的比值却发生了变化。
竞赛习题-晶体结构题
专题练习：晶体结构1. 石墨晶体由如图（1）所示的C原子平面层堆叠形成。
有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成，即若以A、B 分别表示沿垂直于平面层方向（C方向）堆叠的两个不同层次，它的堆叠方式为ABAB•…。
图（2）为AB两层的堆叠方式，0和•分别表示A层和B层的C原子。
⑴ 在图（2）中标明两个晶胞参数a和b o图⑵画岀2H型石墨晶胞的立体示意图，并指岀晶胞类型有一离子晶体经测定属立方晶系，晶胞参数a= 4.00?（1?=10「8cm），晶胞的顶点位置为Mg2+，体心位置为K+，所有棱边中点为F「。
⑴该晶体的化学组成是___________________________________________ ;⑵晶胞类型是___________________________________________________ ;⑶Mg2+的F「配位数是_____________ ，K+的F「配位数是___________ ;⑷ 该晶体的理论密度是___________ gcm「3o⑸ 设晶体中正离子和负离子互相接触，已知F「的离子半径为1.33?，试估计Mg 2+的离子半径是__________ ?，K+的离子半径是______________ ?o3. NiO晶体为NaCI型结构，将它在氧气中加热，部分Ni2+被氧化为Ni3+，晶体结构产生镍离子缺位的缺陷，其组成成为Ni x O（x<1），但晶体仍保持电中性。
经测定Ni x O的立方晶胞参数a=4.157?，密度为6.47g cm「3。
⑴x的值（精确到两位有效数字）为____ ;写出标明Ni的价态的Ni x O晶体的化学式____________ o⑵在Ni x O晶体中Ni占据_________________ 空隙，占有率是___________4. 完成下列各题：①分别指出两种结构的结构基元由几个Cu原子和几个Br原子组成:图⑴ 为________ 个Cu原子，_______ B r原子；图⑵ 为________ 个Cu原子，______ 个Br原子②用笔在图中圈出相应的一结构基元。
第三章 第一节 第2课时 晶胞 晶体结构的测定 高二化学同步练习
第三章第一节第2课时晶胞晶体结构的测定测试题一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）1．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3 625 ℃D．在石墨的X－射线衍射图谱上有明锐的谱线2．根据下列晶体的晶胞结构,判断化学式正确的是()3．许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在，而一种晶体又可视作由若干相同的基本结构单元构成，这些基本结构单元在结构化学中被称晶胞。
已知某化合物是钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为()A．Ca4TiO3B．Ca4TiO6C．CaTiO3D．Ca8TiO124．玻璃是常见的非晶体,在生产、生活中有着广泛的应用，有关玻璃的说法错误的是() A．玻璃内部微粒排列是长程无序和短程有序的B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升C．光纤和玻璃的主要成分都可看成SiO2，二者都是非晶体D．利用X射线衍射实验可以鉴别玻璃和水晶5．硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。
如图是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。
则该化合物的化学式可表示为()A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．Mg3B26．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞a、b、c 内金属原子个数比为()A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶97．某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种微粒数之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶48．晶体是内部微粒(分子、离子或原子等)在空间有规则排列、具有整齐外形、以多面体出现的固体物质。
在晶体空间里无限地周期性重复的具有代表性的最小单元,称为晶胞。
一种Al-Fe合金的晶胞如图所示。
晶体练习题及答案
晶体练习题及答案题目一：晶体的基本概念1. 什么是晶体？答案：晶体指的是由周期性重复排列的原子、分子或离子组成的固态物质。
2. 晶体的特点有哪些？答案：晶体具有以下特点：- 具有长程有序性：晶体中的原子、分子或离子按照规则的排列方式组成，形成周期性的结构。
- 具有各向同性或各向异性：晶体的物理性质在不同方向上可能存在差异。
- 具有平面外的周期性：晶体的周期性结构在三维空间中保持着重复。
- 具有清晰的外形：晶体通常具有规则的几何形状，如立方体、六角柱等。
题目二：晶体的结构与分类1. 晶体的结构有哪些类型？答案：晶体的结构可分为以下几种类型：- 离子晶体：由正、负离子通过电子静力作用排列而成。
- 分子晶体：由分子通过分子间相互作用力排列而成。
- 原子晶体：由原子通过原子间相互作用力排列而成。
2. 晶体的分类方法有哪些？答案：晶体可按照成分、结构和形貌等进行分类。
- 成分分类：包括无机晶体和有机晶体两大类。
- 结构分类：根据晶体的结构类型，可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体等。
- 形貌分类：按照晶体外形，可分为短柱状、针状、板状、粒状等多种形态。
题目三：晶胞与晶体的晶格1. 什么是晶胞？答案：晶胞是指晶体中最小的具有周期性结构的单位，通常由一组原子、分子或离子组成。
2. 什么是晶格？答案：晶格是指晶体中晶胞之间的无限重复排列形成的空间网格结构。
3. 晶体的晶格类型有哪些？答案：晶体的晶格类型可分为以下几种：- 简单晶格：晶胞中只有一个原子或离子。
- 面心立方晶格：晶胞的各个面心上都有一个原子或离子。
- 体心立方晶格：晶胞的中心位置还有一个原子或离子。
- 其他复杂晶格：如六方密排晶格、菱面体晶格等。
题目四：晶体的缺陷1. 晶体的缺陷有哪些？答案：晶体的缺陷可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。
- 点缺陷：包括空位、间隙原子和杂质原子等在晶体中的缺陷点。
- 线缺陷：主要指晶体表面的位错和堆垛层错等。
晶体结构练习
晶体结构练习1．实验表明，乙烯在很低的温度下能凝结成分子晶体，经X-射线分析鉴定，其晶体结构属于正交晶系，晶胞参数为：a = 4.87Å，b = 6.46 Å，c = 4.15 Å，晶体结构如图1所示。
（1）该晶体的晶胞类型是；（2）晶体的理论密度是g·cm-3；（3）设C原子形成的双键中心对称地通过原点，离原点最近的C原子的分数坐标为（0.11, 0.06, 0.00），图1 乙烯的晶体结构试计算C=C共价键长是Å。
2. 某同学在学习等径球最密堆积（立方最密堆积A1和六方最密堆积A3）后，提出了另一种最密堆积形式A x。
如右图所示为A x堆积的片层形式，然后第二层就堆积在第一层的空隙上。
请根据A x的堆积形式回答:（1）计算在片层结构中（如图所示）球数、空隙数和切点数之比（2）在A x堆积中将会形成正八面体空隙和正四面体空隙。
确定球数、正八面体空隙数和正四面体空隙数之比（3）指出A x堆积中小球的配位数（4）计算A x堆积的原子空间利用率（5）正八面体和正四面体空隙半径（可填充小球的最大半径，设等径小球的半径为r）。
（6）已知金属Ni晶体结构为A x堆积形式，Ni原子半径为124.6pm，计算金属Ni的密度。
（Ni 的相对原子质量为58.70）（7）如果CuH晶体中Cu＋的堆积形式为A x型，H－填充在空隙中，且配位数是4。
则H－填充的是哪一类空隙，占有率是多少？（8）当该同学将这种A x堆积形式告诉老师时，老师说A x就是A1或A3的某一种。
你认为是哪一种，为什么？3．右图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。
图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。
按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。
设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大？4．NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH4＋和1个Cl－，晶胞参数a＝387pm。
高中化学——晶胞的结构与计算专题练习(带答案)
高中化学——晶胞的结构与计算专题练习（带答案解析）一、单选题1．快离子导体是一类具有优良导电能力的固体电解质。
图1(Li3SBF4)和图2是潜在的快离子导体材料的结构示意图。
温度升高时，NaCl晶体出现缺陷，晶体的导电性增强。
该晶体导电时，③迁移的途径有两条：途径1：在平面内挤过2、3号氯离子之间的狭缝(距离为x)迁移到空位。
途径2：挤过由1、2、3号氯离子形成的三角形通道(如图3，小圆的半径为y)迁移到空位。
已知：氯化钠晶胞参数a=564pm，r(Na+)=95pm，r(Cl-)=185pm下列说法不正确的是A．第二周期元素中第一电离能介于B和F之间的元素有4种B．图1所示晶体中，每个Li+与4个呈四面体结构的离子相邻C．氯化钠晶体中，Na+填充在氯离子形成的正八面体空隙中D．温度升高时，NaCl晶体出现缺陷，晶体的导电性增强，该晶体导电时，③迁移的途径可能性更大的是途径12．某铜的氯化物常作工业催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞中C、D两原子核间距为298pm。
N，则下列说法正确的是设阿伏加德罗常数的值为AA．Cu的+2价比+1价稳定，是因为最外层电子达到半充满结构CuClB．此氯化物的化学式为2C．晶胞中Cu位于Cl形成的四面体空隙D ．Cu 与Cl倍 3．Al x CoO y 的立方晶胞如图所示，已知处在体心处的原子为Co ，晶胞参数anm ，下列说法错误的是A ．x=1，y=3B ．该晶胞的密度为23-33A1.3410g cm a N ⨯⋅ C ．该晶胞的俯视图为D ．晶体中一个Al 周围与其最近的O 的个数为64．某立方晶系的锑钾()Sb K -合金可作为钾离子电池的电极材料，下图表示1/8晶胞。
下列说法中错误的是A ．该晶胞的体积为33038a 10cm -⨯B ．K 和Sb 原子数之比为3:1C ．与K 最邻近的Sb 原子数为4D ．该晶胞的俯视图为5．2CaC 的晶胞与NaCl 相似，但由于22C -的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图)，已知2CaC 的摩尔质量为1M g mol -⋅，若阿伏加德罗常数的值为A N ，下列说法错误．．的是A ．2Ca +填充在22C -围成的八面体空隙中B ．每个2Ca +周围等距紧邻的22C -有6个C ．两个最近2Ca +D ．2CaC 晶体密度的计算式为3230A 4g cm 10M N a b --⋅⨯ 6．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm 。
晶体结构练习题答案
晶体结构练习题答案晶体结构是固体物质中最基本的结构单元。
通过学习和练习晶体结构的分析和确定方法，我们可以更好地理解物质的结构和性质。
以下是一些晶体结构练习题的答案。
1. 问题：下面是一种晶体的晶胞示意图，请根据图中的晶胞参数计算晶胞体积。
[图1]（注：晶胞中的所有角度都是直角，a，b，c分别是晶胞在x，y，z方向的长度）解答：根据晶胞的参数，晶胞体积可以通过公式V = a * b * c来计算。
根据图中所示，a = 4 Å，b = 5 Å，c = 6 Å。
将这些值代入公式，得到V = 4 Å * 5 Å * 6 Å = 120 Å^3。
2. 问题：下图是一种晶体的晶胞示意图。
请根据图中的晶胞参数确定晶体的晶体学点群。
[图2]解答：确定晶体的晶体学点群需要分析晶体的对称性。
根据图中所示，晶胞具有对称面、旋转轴和反射轴。
通过观察，可以发现晶胞存在一个垂直于平面上的二次旋转轴（C2）以及一个垂直于平面反射轴（σh）。
根据国际晶体学表，这种对称性对应的晶体学点群是mm2。
3. 问题：下面是一种晶体的晶胞示意图及其晶胞参数，请根据图中的信息确定晶体的晶格类型。
[图3]（注：a，b，c分别是晶胞在x，y，z方向的长度）解答：确定晶体的晶格类型需要分析晶体的晶胞参数。
根据图中所示，a = b ≠ c，且α = β = γ = 90°。
根据晶格类型的定义，这种晶体的晶格类型是正交晶系。
4. 问题：下图是一种晶体的晶胞示意图。
请根据图中的信息确定晶胞内原子的排列方式。
[图4]解答：根据图中所示，晶胞内包含了两个不同类型的原子，分别是红色和绿色的原子。
通过观察，可以发现这两种原子按照一定的规律重复排列在晶胞内。
每个红色原子都有六个绿色原子相邻，而每个绿色原子也有六个红色原子相邻。
这种排列方式符合体心立方晶格的结构特征。
通过以上练习题，我们可以加深对晶体结构的理解。
晶胞密度练习题
晶胞密度练习题晶胞密度是描述晶体结构的重要物理量之一，用以描述晶体内原子或离子的排列紧密程度。
在晶体学中，晶胞密度通常以每个晶胞中的原子或离子数量来表示。
本文将通过一系列练习题来帮助读者加深对晶胞密度的理解，并提供解答和详细计算步骤。
练习题一：立方晶系晶胞密度计算已知立方晶系晶体的晶格常数a为4 Å，晶胞中有4个原子，请计算该晶体的晶胞密度。
解答与计算步骤：晶胞密度公式为：晶胞密度 = (N * M) / V，其中N为晶胞中原子数，M为单个原子的摩尔质量，V为晶胞体积。
首先计算晶胞体积V：由于立方晶体具有相等的边长，晶胞体积可以表示为V = a^3，代入a = 4 Å，即可得到晶胞体积V = (4 Å)^3 = 64 Å^3。
原子的摩尔质量M需要通过化学元素数据表取得。
假设该晶体中的原子是氧原子，根据化学元素数据表可得氧的摩尔质量为16 g/mol。
将N = 4和M = 16 g/mol代入晶胞密度公式，即可计算得到晶胞密度：晶胞密度 = (4 * 16 g/mol) / 64 Å^3 = 1 g/cm^3。
练习题二：体心立方晶系晶胞密度计算已知体心立方晶系晶体的晶格常数a为3 Å，晶胞中有2个原子，请计算该晶体的晶胞密度。
解答与计算步骤：体心立方晶体的晶胞中除了8个角上的原子外，还有一个位于体心的原子。
因此晶胞中的原子数N为3个。
同样地，我们先计算晶胞体积V：对于体心立方晶体，晶胞体积可以表示为V = (a / 2)^3。
代入a = 3 Å，即可得到晶胞体积V = (3 Å / 2)^3 = 6.75 Å^3。
假设该晶体中的原子是铁原子，根据化学元素数据表可得铁的摩尔质量为55.845 g/mol。
将N = 3和M = 55.845 g/mol代入晶胞密度公式，即可计算得到晶胞密度：晶胞密度= (3 * 55.845 g/mol) / 6.75 Å^3 ≈ 155.99 g/cm^3。
晶体结构练习题答案
晶体结构练习题一、（2005全国初赛）下图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。
图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII族元素，如铁。
按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。
给出计算过程。
提示：晶胞的6个面的原子数相同。
设晶体中锑的氧化态为一1,镧的氧化态为+3,问：铁的平均氧化态多大？解析：晶胞里有2个La原子（处于晶胞的顶角和体心）; 有8个Fe原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有6/2 = 3个锑原子，晶胞中共有8个八面体，8x3=24个锑原子；即:La2Fe8Sb24。
答案：化学式 LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25二、（2004年全国初赛）最近发现，只含镁、喋和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。
鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。
该晶体的结构可看作由镁原子和喋原子在一起进行（面心）立方最密堆积（“「），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由喋原子构成，另一种由喋原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是1：3,碳原子只填充在喋原子构成的八面体空隙中。
（1）画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，喋原子用大。
球，镁原子用大球）。
（2）写出该新型超导材料的化学式。
（1）（在（面心）立方最密堆积一填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1：1,在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1：3,体心位置的八面体由喋原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个喋原子一起构成，不填碳原子。
）（2）MgCNi3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。
三、将此凡与苛性钾共熔后，可以生成溶于水的铌酸钾，将其慢慢浓缩可以得到晶体KjNb m O n]・16H2O,同时发现在晶体中存在[Nb m Oj p-离子。
晶胞的相关计算专项训练练习题及解析
晶胞的相关计算专项训练练习题及解析一、晶胞的相关计算1．根据下列结构示意图，判断下列说法中正确的是A．在CsCl晶体中，距Cs+最近的Cl-有6个B．在CaF2晶体中，Ca2+周围距离最近的F-有4个C．在SiO2晶体中，每个晶胞中含有4个Si原子和8个O原子D．在铜晶体中，每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个2．补铁剂常用于防治缺铁性贫血，其有效成分般为硫酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁和乳酸亚铁等。
回答下列问题：（1）能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是__(填标号)。
a.[Ar]3d54s2b.[Ar]3d54s1c.[Ar]3d64s2d.[Ar]3d6（2）琥珀酸即丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)，在琥珀酸分子中电负性最大的原子是__，碳原子的杂化方式是__；琥珀酸亚铁中存在配位键，在该配位键中配位原子是__，中心原子是__。
（3）富马酸和马来酸互为顺反异构体，其电离常数如下表：物质名称K a1K a2富马酸()7.94×10-4 2.51×10-5马来酸() 1.23×10-2 4.68×10-7请从氢键的角度解释富马酸两级电离常数差别较小，而马来酸两级电离常数差别较大的原因：__。
（4）β-硫酸亚铁的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a=870pm、b=680pm、c=479pm，α=β=γ=90°，Fe2+占据晶胞顶点、棱心、面心和体心。
在该晶胞中，硫酸根离子在空间上有__种空间取向，晶胞体内硫酸根离子的个数是__，铁原子周围最近的氧原子的个数为__；设阿伏加德罗常数的值为N A，则该晶体的密度是__g·cm-3(列出计算表达式)。
3．新型冠状病毒来势汹汹，但是它依然可防可控。
84消毒液具有强氧化性，可将冠状病毒外的包膜破坏后使RNA被降解，使病毒失活，以达到灭菌的效果。
制取84消毒液的氯气可用加热浓盐酸和MnO2混合物来制取，也可用浓盐酸和KClO3直接混合来制取。
高三化学晶胞结构与化学式确定练习题(附答案)
高三化学晶胞结构与化学式确定练习题一、单选题1.已知X 、Y 、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的( )A.ZXY 3B.ZX 2Y 6C.ZX 4Y 8D.ZX 8Y 122.下面有关晶体的叙述中,不正确的是( )A.金刚石为空间网状结构,由共价键形成的碳原子环上,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na +周围距离相等的Na +共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs +周围紧邻8个Cl -D.干冰晶体中,每个CO 2分子周围紧邻12个CO 2分子3、氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH 2中氢元素为-1价),反应方程式如下CaH 2+2H 2O=Ca(OH) 2+2H 2↑,其中水的作用是A.既不是氧化剂也不是还原剂B.是氧化剂C.是还原剂D.既是氧化剂又是还原剂4.关于晶体的下列说法正确的是( )A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低5.下列有关说法不正确的是( )A.水合铜离子的模型如图1所示,1个水合铜离子中有4个配位键B.CaF 2晶体的晶胞如图2所示,每个CaF 2晶胞平均占有4个Ca2+C.氢原子的电子云图如图3所示,氢原子核外的大多数电子在原子核附近运动D.金属Cu 中铜原子堆积模型如图4所示,该金属晶体为最密堆积,每个铜原子的配位数均为126.有关物质的结构如下图所示,下列说法中不正确的是( )A.在NaCl 晶体中,距+Na 最近的-Cl 形成正八面体B.在2CaF 晶体中,每个晶胞平均占有4个2+CaC.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2D.该气态团簇分子的分子式为EF 或FE7.已知C 3N 4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合下列关于C 3N 4晶体的说法正确的是( )A.C 3N 4晶体是分子晶体B.C 3N 4晶体中C —N 键长比金刚石中C —C 要长C.C 3N 4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D.C 3N 4晶体中微粒间通过离子键结合8.下列说法正确的是( )A.原子晶体中只存在非极性共价键B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物9.下列物质固态时,一定是分子晶体的是( )A.酸性氧化物B.非金属单质C.碱性氧化物D.含氧酸10.2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。
2023届高中化学人教版二轮专题复习第68讲-常见晶胞结构分析(练习)
第68讲-常见的晶胞结构分析1.(2021年全国甲卷35题节选)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO 2固溶体。
四方ZrO 2晶胞如图所示。
Zr 4＋离子在晶胞中的配位数是________，在ZrO 2中掺杂少量ZnO 后形成的催化剂，化学式可表示为Zn x Zr 1－x O y ，则y ＝________(用x 表达)。
2．(2019年全国Ⅱ卷35题节选)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。
晶胞中Sm 和As 原子的投影位置如图2所示。
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，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为⎝⎛⎭⎫12，12，12，则原子2和3的坐标分别为________、________。
3.(2020年山东高考节选)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。
四方晶系CdSnAs 2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
一个晶胞中有________个Sn ，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn________________ (用分数坐标表示)。
CdSnAs 2晶体中与单个Sn 键合的As 有________个。
4.(2019年全国Ⅱ卷35题节选)图a 是MgCu 2的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。
图b是沿立方格子对角面取得的截图。
可见，Cu原子之间最短距离x＝________pm，Mg原子之间最短距离y＝________pm。
设阿伏加德罗常数的值为N A，则MgCu2的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。
5.（2018年全国Ⅱ卷35题节选）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为N A，Zn的密度为________g·cm－3(列出计算式)。
晶胞的相关计算专项训练知识点及练习题及答案
晶胞的相关计算专项训练知识点及练习题及答案一、晶胞的相关计算1．国庆70周年阅兵式展示了我国研制的各种导弹。
导弹之所以有神奇的命中率，与材料息息相关，镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物(如砷化镓、磷化镓等)都是常用的半导体材料。
回答下列问题：（1）硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]__。
（2）根据元素周期律，原子半径Ga__As，第一电离能Ga__As。
(填“大于”或“小于”)（3）水晶的主要成分是二氧化硅，在水晶中硅原子的配位数是__。
（4）GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因：__。
晶体GaN GaP GaAs熔点/℃170014801238（5）GaN晶胞的结构如图1所示。
已知六棱柱底边边长为acm，阿伏加德罗常数的值为N A。
①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为__。
②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图2。
若该平行六面体的体积为2a3cm3，则GaN晶体的密度为__(用含a、N A的代数式表示)g·cm-3。
2．钯(Pd)、锌及其化合物在合成酮类物质中有极其重要的作用，如图为合成的反应过程：回答下列问题：(1)I原子价电子排布式为___________，其能量最高的能层是___________(填能层符号)。
(2)H、C、O三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。
(3) 中碳原子的杂化方式为___________。
(4)ZnCl2溶液中加入足量氨水，发生的反应为ZnCl2＋4NH3·H2O＝[Zn(NH3)4]Cl2＋4H2O。
①上述反应涉及的物质中，固态时属于分子晶体的是___________。
②NH3的空间构型为___________。
③1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中含有___________mol σ键。
易错点06 晶胞计算强化练习-备战2022年高考化学考试易错题(解析版)
③Ⅱ的一个晶胞中有4个P原子，4个Si原子，则Ⅱ的空间占有率为 。
（3）由Fe3O4晶体的结构示意图可知，位于该结构单元的8个顶点和6个面心，故该结构单元中共有4个O2-，该结构单元中有8个正四面体空隙，所以Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2-数之比为2：1；Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，所以该结构单元中有一个Fe3O4，又知Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，则共有8个Fe3O4。1 mol此晶胞的质量为8×232 g、体积为6.02×1023a3，由于晶体密度为5.18 g/cm3，则该晶胞的晶胞参数a = 。
3.（1）以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。
①Zn的配位数为_______。
②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于_______。
（2）2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格)，面心立方紧密堆积结构示意图：
晶胞中锂的配位数为__________。若晶胞边长为apm，则锂原子的半径r为_________pm。
7.（1）LiFePO4的晶胞结构示意图如图(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。
电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+，形成Li1－xFePO4，结构示意图如图(b)所示，则x=，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=。
4.（1）6 ×1021
（2）①SiB6SiP② ③
（3）2：1
【解析】（1）根据均摊法，该晶胞中含有的原子个数为 。该晶胞的底边长为anm，高为bnm，晶胞的体积为 ，则晶胞密度为 ×1021g/cm3。
晶胞计算专题均摊法
C60分子中单键为:90-30=60
(4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算
确定C70分子中五边形和六边形的数目A.
28
C70分子中所含五边形数为_______1__2___,六边形数为____2__5___.
4.每个C-C键为___6 _个六元环共用？
A
12
No Image
用心
思考：1.金刚石4晶胞中，每个C原子均可与相邻的___
个C构成实心的正四面体? 2
2.在一个小正四面体中平均含6有___个碳原子?
3. 在金刚石中最小的环1/2是____元环?
1个环中平均含有1 ____个C原子?
含C-C键数为____个？
立方体 1/8 1/4 1/2
中心 1
顶角 棱上
面上
A
中4 心
分子晶体 干冰晶体结构 ——晶胞为面心立方体
8个CO2分子位于立方体顶点 6个CO2分子位于立方体面心
在每个CO2周围等距离且相距最近 的CO2共有 12 个。
在每个小立方体中平均分摊到的CO2
分子数为：(8×1/8 + 6×1/2) = 4 个
算
晶胞 描述晶体结构的基本单元
晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成。
晶胞计算习题
1、回答下列问题--（二）(1)金属铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为acm。
又知铜的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为_______。
(2)下图是CaF2晶体的晶胞示意图，回答下列问题：①Ca2＋的配位数是______，F－的配位数是_______。
②该晶胞中含有的Ca2＋数目是____，F－数目是_____，③CaF2晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是_______(只要求列出算式)。
2、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。
（2）（3）3、单晶硅的晶体结构与石一种晶体结构相似，都属立方晶系晶胞，如图：（1）将键联的原子看成是紧靠着的球体，试计算晶体硅的空间利用率（计算结果保留三位有效数字，下同）。
（2）已知Si—Si键的键长为234 pm，试计算单晶硅的密度是多少g/cm3。
4、金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，如图所示，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。
金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
请回答下列问题：(1)金属晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定_______________。
(3)一个晶胞的体积是____________。
(4)金晶体的密度是____________。
5、1986年，在瑞士苏黎世工作的两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔物理学奖，实验测定表明，其晶胞结构如图所示。
（4）（5）（6）（1）根据所示晶胞结构，推算晶体中Y、Cu、Ba和O的原子个数比，确定其化学式。
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某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构， 晶胞是整个晶体中最基 本的重复单位。阳离子位于此晶胞的中心， 阴离子位于8个顶点， 该离子化合物中，阴、阳离子个数比是 （ ） A．1∶8 B．1∶4 C．1∶2 D ．1 ∶ 1
许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在， 而一种晶体又可视作 若干相同的基本结构单元构成，这些基本结构 单元在结构化学中被 称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧三种 元素组成的晶体， 其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为 （ ） A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO12
2．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物 是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示 该化合物的化学式正确的是( )
A．ZXY3 C．ZX4Y8
B．ZX2Y6 D．ZX8Y12
4．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满 K、L、M三个电子层，Xn＋与N3－形成的晶体结构如 图所示：
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为 ________。 (2)该晶体中Xn＋离子中n＝________。 (3)X元素的原子序数是________。 (4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋ 离子包围。 答案 (1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
②凡处于立方体棱上的微 粒，同时为 个晶胞共有；③凡处 于立方体面上的微粒，同时为 个晶 胞共有；④凡处于立方体体心的微粒， 同时为 个晶胞共有。
某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排 列方式如图所示(其中 前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、 B、C的中原子个数 之比依次为( ) A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3
如图所示晶体结构是一种具有优良的压电、 铁电、电光等功能的晶体材料 的最小结构单元(晶胞)。晶体内与Ti紧邻的 氧原子数和这种晶体材料的化学 式分别是(各元素所带电荷均已略去)（ ） A．8；BaTi8O12 B．8；BaTi4O9 C．6；BaTiO3 D．3；BaTi2O3
最近发现一种由钛(Ti) 原子和碳原子形成的 气态团簇分子， 如右图所示∶顶点和面心的原子是钛原子， 棱的中心和 体心是碳原子。它的化学式是（ ） A．TiC B．Ti4C4 C．Ti13C14 D．Ti14C13
晶胞是整个晶体中最小的结构单位。NaCl 是一仲无色 面心立方晶体。NaCl晶胞结构如右图所示， 则每个NaCl晶胞 中含个 Na＋， 个Cl－子。