晶体结构专题练习解析

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化学竞赛专题辅导资料——晶体结构

化学竞赛专题辅导资料——晶体结构

郴州市二中高一化奥班辅导资料——晶体结构(2008-05-28)【涉及概念和内容】根据《化学课程标准》和中学化学教材以及《物质结构与性质》选修教材,晶体结构涉及的内容包括:(1)基本概念:周期性有序排列、晶胞及晶胞类型、晶胞中粒子数的计算、配位数、空隙、堆积方式、晶格能、并置碓砌;(2)堆积方式:面心立方、六方、体心立方和简单立方堆积;(3)晶体种类和性质:金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,自范性、各向异性、金属晶体的导电导热和延展性、X-射线衍射。

这些内容看似零碎,实际上它们有着密切的内在联系,了解和建立它们的关系,对于晶体结构的教与学,深刻理解晶体结构和性质,掌握核心、突出重点都是很重要的。

它们的联系可以用下面的结构表示,其中堆积类型是联系晶体基本概念、基本结构与不同晶体类型的结构和性质的桥梁。

面心立方最密堆积(A1)最密堆积六方最密堆积(A3)体心立方密堆积(A2)简单立方堆积金刚石型堆积(四面体堆积)(A4)一、晶体的结构1、晶体的概念晶体是质点(原子、分子、离子)在空间有规律周期性地重复排列,是具有规则的多面体固体物质。

2自范性:在一定条件下晶体能自动地呈现具有一定对称性的多面体的外形(晶体的形貌)。

非晶体不能呈现多面体的外形。

晶态石英的谱图非晶态石英的谱图3、晶体的点阵结构概念:在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点,这些点按一定周期性规律排列在空间,这些点构成一个点阵。

点阵是一组无限的点,连结其中任意两点可得一矢量,将各个点阵按此矢量平移能使它复原。

点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。

晶体结构= 点阵+ 结构基元结构基元:在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容,包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。

(1)直线点阵(2)平面点阵(3)晶胞(晶胞是人为划定的,为平行六面体)空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a,b,c,它们将点阵划分成并置的平行六面体单位,称为点阵单位。

晶体结构与性质练习题

晶体结构与性质练习题

晶体结构与性质练习题晶体是由一定的周期性排列的原子、分子或离子组成的固体物质。

晶体的结构与性质有着密切的联系,不同的晶体结构会导致不同的晶体性质。

为了帮助大家更好地理解晶体结构与性质之间的关系,下面将提供一些练习题,供大家进行学习和思考。

题目一:简单晶体结构1. 以NaCl为例,简述其晶体结构的特点。

2. 请说出以下晶体中的阴离子和阳离子:CaF2、K2SO4、MgO。

3. 解释为什么NaCl和KCl的晶体结构相似,但是它们的性质却有所不同。

题目二:晶体缺陷1. 什么是点缺陷?举例说明。

2. 简述晶体中的位错缺陷以及其对晶体性质的影响。

3. 解释为什么金刚石可以成为优质的宝石。

题目三:晶体的导电性1. 解释为什么金属晶体具有良好的导电性。

2. 什么是半导体晶体?举例说明其应用。

3. 简述离子晶体的导电性及其应用。

题目四:晶体的光学性质1. 什么是吸收谱和荧光谱?它们对于研究晶体结构和性质有何意义?2. 简述偏光现象产生的原因以及其应用。

3. 解释为什么金属外观呈现出不同的颜色。

题目五:晶体的热学性质1. 解释晶体的热膨胀现象及其原理。

2. 简述晶体的热导性质以及其在热散热领域的应用。

3. 解释为什么铁磁性晶体具有自发磁化特性。

题目六:晶体的力学性质1. 解释为什么晶体呈现出不同的硬度。

2. 简述晶体的弹性性质以及其应用。

3. 什么是形状记忆合金?简述其工业应用。

以上是晶体结构与性质练习题,希望能够帮助大家加深对晶体结构与性质之间关系的理解。

通过思考与学习这些问题,相信大家能够更好地掌握晶体学知识,并在实际应用中发挥自己的才能。

祝你们学习进步!。

【高考化学】河南郑州2023届高考备考第一轮复习物质结构与性质提升练习(含解析)

【高考化学】河南郑州2023届高考备考第一轮复习物质结构与性质提升练习(含解析)

【高考化学】河南郑州2023届高考备考第一轮复习物质结构与性质提升练习1.(2022·河南郑州·高三期末)碳、氢、氧、氮等元素形成的各种各样的化合物在生活、生产中都有着重要的用途。

(1)我国科学家徐光宪根据光谱数据归纳出下列近似规律:对于原子的外层电子,(n+0.7l)越大,则能量越高。

注:n 的取值与电子层数相同;l 取0、1、2、3……表示s 、p 、d 、f……的电子。

则能量:6s_______4f(填“>”“<”或“=”)。

(2)乙醛是一种化工原料,检验乙醛中的醛基常用新制氢氧化铜悬浊液。

基态Cu +的价层电子轨道表示式为_______,基态氧原子有_______种能量不同的电子。

(3)NH 3与CH 4的中心原子均为sp 3杂化,但是的键角小于的键角,原因是____。

H-N-H H-C-H (4)一水合甘氨酸锌[]是一种饲料添加剂,该化合物中所涉及的第二周()2222H NCH COO Zn H O ⋅期元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。

(5)2,5-二氨基甲苯(A)可用作毛皮染料,其中一种同分异构体是2,3-二氨基甲苯(B),二者中沸点较高的是_______(填“A”或“B”),原因是_______。

(6)AlP 因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。

已知AlP 的晶胞结构如图所示。

①A 、B 点的原子坐标如上图所示,则C 点的原子坐标为_______。

②磷化铝的晶胞参数,其密度为_______(列出计算式即可,设()-12a=546.35pm 1pm=10m 3g/cm 表示阿伏加德罗常数的值)。

A N 2.(2021·全国·高三专题练习)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。

回答下列问题:(1)氟原子激发态的电子排布式有_______,其中能量较高的是_______。

(填标号)a. b. c. d.22411s 2s 2p 3s 22421s 2s 2p 3d 2121s 2s 2p 22321s 2s 2p 3p(2)①一氯乙烯分子中,C 的一个_______杂化轨道与Cl 的轨道形成_______()23C H Cl x 3p C-Cl 键,并且Cl 的轨道与C 的轨道形成3中心4电子的大键。

物质结构晶体密度计算专项练习及答案

物质结构晶体密度计算专项练习及答案

高考微专题复习——晶体密度计算1、Ge单晶具有金刚石型结构,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为_________________________g·cm−3(列出计算式即可)。

2CuNi某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_______________________。

②若合金的密度为d g·cm–3,晶胞参数a=_____________________nm。

3、GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm−3,其晶胞结构如图所示。

该晶体的类型为___________,Ga与As以________键键合。

Ga 和As的摩尔质量分别为M Ga g•mol−1和M As g•mol−1,原子半径分别为r Ga pm和r As pm,阿伏加德罗常数值为N A,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。

4YMY(Cu)与M(Cl)形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为______________________,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为______________________g·cm–3。

(写出计算式,不要求计算结果。

阿伏加德罗常数为N A)5、(O)和B(Na)能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm,F的化学式为____________;晶胞中A原子的配位数为____________;列式计算晶体F的密度(g·c m¯3)___________________________________。

6、Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为_________,列式表示Al单质的密度为________________________g·cm¯3(不必计算出结果)7、金刚石晶胞含有_______个碳原子。

2020届高考化学二轮通用题:晶体结构与性质练习及答案

2020届高考化学二轮通用题:晶体结构与性质练习及答案

2020届高考化学二轮通用题:晶体结构与性质练习及答案专题:晶体结构与性质一、选择题1、(2019华蓥实验中学)下列物质不具有各向异性的是( )A.胆矾B.水晶C.玻璃 D.芒硝答案C解析各向异性是晶体的性质。

胆矾是硫酸铜的晶体,故A项有;水晶是SiO2的晶体,芒硝是硫酸钠的晶体,故B、D两项也有各向异性;只有C项玻璃是非晶体不具有各向异性。

2、分子晶体具有某些特征的本质原因是( )A.组成晶体的基本粒子是分子B.熔融时不导电C.晶体内粒子间以分子间作用力相结合D.熔点一般较低答案C解析分子晶体相对于其他晶体来说,熔、沸点较低,硬度较小,其本质原因是基本构成粒子间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说是比较弱的。

3、下列有关金属晶体的说法不正确的是( )A.金属晶体是一种“巨分子”B.“电子气”为所有原子所共有C.家用铁锅是利用了金属铁的导热性D.金属易被腐蚀与“电子气”有关答案D解析根据金属晶体的“电子气理论”可知,A、B项正确;金属都具有良好的导热性;大多数金属易被腐蚀,是因为金属原子易失去电子。

4、有关原子晶体的叙述,错误的是( )A.原子晶体中,原子不遵循紧密堆积原则B.原子晶体的熔点和硬度都较高C.原子晶体中不存在独立的分子D.原子晶体熔化时不破坏共价键答案D解析构成原子晶体的原子间以共价键结合,要熔化原子晶体,必须破坏其中的共价键,D项错误。

5、下列不属于影响离子晶体结构的因素的是( )A.晶体中正负离子的半径比B.离子晶体的晶格能C.晶体中正负离子的电荷比D.离子键的纯粹程度答案B解析影响离子晶体结构的因素是几何因素(即晶体中正负离子的半径比)、电荷因素、键性因素(即离子键的纯粹程度),晶格能的大小是最能反映离子晶体稳定性的数据,而不是影响离子晶体结构的因素。

所以,只有B选项符合题意。

6、下列式子中,真实表示分子组成的是( )A.H2SO4B.SiC C.SiO2D.C答案A解析H2SO4是分子晶体,所以H2SO4表示硫酸分子的组成;SiC为原子晶体,SiC只能表示晶体中Si原子与C原子的个数比为1∶1;SiO2是原子晶体,SiO2只能表示晶体中Si原子与O原子的个数比为1∶2;C既可表示金刚石,又可表示石墨等单质的实验式,不是分子式。

2020高考化学专题:晶体结构和性质练习含答案

2020高考化学专题:晶体结构和性质练习含答案

2020高考化学专题:晶体结构与性质练习含答案复习:晶体结构与性质一、选择题1、下列性质不是晶体所具有的特点的是( )A.有规则的几何形状 B.有固定的熔点C.具有各向异性 D.具有丁达尔效应答案D解析丁达尔效应是胶体的性质而不是晶体的性质。

2、(2019武胜烈面中学二轮)(双选)下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是( )A.水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键B.由极性键形成的分子可能是非极性分子C.水蒸气、水、冰中都含氢键D.分子晶体中一定存在分子间作用力,可能有共价键答案AC解析本题考查分子间作用力与氢键的相关知识。

水是一种稳定的化合物,是因为含有O—H共价键;CO2是由极性键构成的非极性分子;在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在,不存在氢键;分子晶体中也有无共价键的,如稀有气体的晶体。

晶体网状结构的叙述中正确的是( )3、下列关于SiO2A.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子B.最小的环上,硅原子数和氧原子数之比为1∶2C.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶点答案C解析SiO2晶体中,每个硅原子与4个氧原子成键、每个氧原子与2个硅原子成键,晶体中的硅氧四面体中Si处于中心、O处于4个顶点。

最小的环是十二元环,环上有6个Si、6个O,Si、O原子数之比是1∶1。

4、下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )A.原子晶体硬度通常比分子晶体大B.原子晶体的熔、沸点较高C.有些分子晶体的水溶液能导电D.金刚石、水晶和干冰属于原子晶体答案D解析原子晶体的硬度和熔、沸点都比分子晶体大;分子晶体熔融或晶体时不导电但有的溶于水能导电,如H2SO4等;干冰属于分子晶体。

5、下列均属于分子晶体的化合物是( )A.NH3、HD、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SO3、C60D.CCl4、Na2S、H2O2答案B解析本题考查分子晶体的判断。

竞赛习题-晶体结构题

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。

2021届江苏省高考化学一轮复习专题演练:专题8《物质结构与性质》35《晶体结构与性质》(苏教版)

2021届江苏省高考化学一轮复习专题演练:专题8《物质结构与性质》35《晶体结构与性质》(苏教版)

课时35 晶体结构与性质(本课时对应同学用书第158~161页) 【课时导航】复习目标1. 了解NaCl型和CsCl 型离子晶体的结构特征,能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。

2. 了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

3. 能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。

4. 知道金属晶体的基本积累方式,了解常见金属晶体的晶胞结构特征。

5. 知道分子晶体的含义,了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。

6. 了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区分。

学问网络问题思考问题1准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,通过什么方法可以区分晶体、准晶体和非晶体?问题2NaCl、CsCl、金属晶体、金刚石、干冰晶体的配位数是多少?【自主学习】考点1常见晶体与晶体类型的推断【基础梳理】1. 晶胞:是描述晶体结构的基本单元,晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的重复单位。

晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

2. 常见晶体晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属离子和自由电子粒子间的作用力金属键(简单的静电作用)硬度较小大有的较小,有的较大较大熔、沸点较低高有的较低,有的较高较高常见晶体及结构举例CO2 SiO2 Na NaCl结构【举题说法】例题1(2011·海南高考)(1) 一种铜金合金晶体具有面心立方最密积累结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为;该晶体中原子之间的作用力是。

(2) 上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四周体空隙中。

若将Cu原子与Au 原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见右图)的结构相像,该晶体储氢后的化学式应为。

【答案】(1) 3∶1金属键(2) H8AuCu3【解析】(1) 由于是面心立方最密积累,晶胞内N(Cu)=6×12=3,N(Au)=8×18=1。

高考化学专题复习-专题八-考点三晶体结构与性质-高考真题练习(附答案)

高考化学专题复习-专题八-考点三晶体结构与性质-高考真题练习(附答案)

专题八化学键分子和晶体的结构与性质考点三晶体结构与性质1.(2022湖北,7,3分)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。

下列关于该碳玻璃的说法错误的是()A.具有自范性B.与C60互为同素异形体C.含有sp3杂化的碳原子D.化学性质与金刚石有差异答案A A项,自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,没有自范性,错误;B项,碳玻璃和C60是由碳元素形成的不同的单质,二者互为同素异形体,正确;C项,碳玻璃的硬度高,与金刚石类似,结构也应有一定的相似性,所以含有sp3杂化的碳原子,正确;D项,同素异形体性质差异主要表现在物理性质上,但化学性质也存在差异,正确。

2.(2022湖北,9,3分)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。

下列说法错误的是()A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变答案B A项,由题图可知,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+的配位数为6,正确;B项,F-与K+F-与Ca2+的最近距离为棱长的12,与F-距离最近的是Ca2+,错误;C项,一个该晶胞中含K+个数为18×8=1,F-个数为12×6=3,Ca2+个数为1,故该物质的化学式为KCaF3,正确;D项,F-的半径小于K+,它位于四个K+围成的空隙中,Cl-的半径比K+大,Cl-替换F-后K+不再相切,晶胞棱长变长,正确。

知识拓展离子晶体的“堆积—填隙”模型:按照金属晶体中金属原子的空间堆积方式,把金属原子换成大的离子(通常是阴离子),然后把电性相反的小离子(通常是阳离子)填入堆积球的空隙中,就得到离子晶体的“堆积—填隙”模型。

(1)离子晶体中的大离子先在空间尽可能密地堆积起来——球是相切的。

(2)小离子填入堆积球之间的空隙——球不一定是相切的。

3.(2022湖北,10,3分)Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。

2020高考化学专题:晶体结构与性质练习含答案

2020高考化学专题:晶体结构与性质练习含答案

2020高考化学专题:晶体结构与性质练习含答案复习:晶体结构与性质一、选择题1、下列性质不是晶体所具有的特点的是( )A.有规则的几何形状 B.有固定的熔点C.具有各向异性 D.具有丁达尔效应答案D解析丁达尔效应是胶体的性质而不是晶体的性质。

2、(2019武胜烈面中学二轮)(双选)下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是( )A.水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键B.由极性键形成的分子可能是非极性分子C.水蒸气、水、冰中都含氢键D.分子晶体中一定存在分子间作用力,可能有共价键答案AC解析本题考查分子间作用力与氢键的相关知识。

水是一种稳定的化合物,是因为含有O—H共价键;CO2是由极性键构成的非极性分子;在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在,不存在氢键;分子晶体中也有无共价键的,如稀有气体的晶体。

晶体网状结构的叙述中正确的是( )3、下列关于SiO2A.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子B.最小的环上,硅原子数和氧原子数之比为1∶2C.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶点答案C解析SiO2晶体中,每个硅原子与4个氧原子成键、每个氧原子与2个硅原子成键,晶体中的硅氧四面体中Si处于中心、O处于4个顶点。

最小的环是十二元环,环上有6个Si、6个O,Si、O原子数之比是1∶1。

4、下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )A.原子晶体硬度通常比分子晶体大B.原子晶体的熔、沸点较高C.有些分子晶体的水溶液能导电D.金刚石、水晶和干冰属于原子晶体答案D解析原子晶体的硬度和熔、沸点都比分子晶体大;分子晶体熔融或晶体时不导电但有的溶于水能导电,如H2SO4等;干冰属于分子晶体。

5、下列均属于分子晶体的化合物是( )A.NH3、HD、C10H8B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、SO3、C60D.CCl4、Na2S、H2O2答案B解析本题考查分子晶体的判断。

商丘市第一高级中学高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》经典练习卷(专题培优)

商丘市第一高级中学高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》经典练习卷(专题培优)

一、选择题1.下列物质中,含有共价键的离子化合物是A .NH 3B .HClC .NaOHD .NaCl答案:C【分析】解析:一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,含有离子键的化合物是离子化合物,全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则氨气、氯化氢是共价化合物。

氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物,氯化钠是含有离子键的离子化合物,答案选C 。

2.短周期元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数之和为32。

X 的最高正价和最低负价代数和等于0;其阴离子和He 原子具有相同的核外电子排布;Z 是地壳中含量最高的元素;W 的气态氢化物和其最高价含氧酸都是强酸。

下列说法错误的是A .电负性:Z >W >Y > XB .X 和Y 形成的分子一定为正四面体结构C .晶体YZ 2的配位数为12D .有机物Y 3X 6W 2有4种结构(不考虑立体异构)答案:B【分析】X 的最高正价和最低负价代数和等于0,则其为第IA 族或ⅣA 族元素,其阴离子和He 原子具有相同的核外电子排布,则X 为H 元素;Z 是地壳中含量最高的元素,所以Z 为O 元素;W 的气态氢化物和其最高价含氧酸都是强酸,W 是Cl 元素;X 、Y 、Z 、W 的原子序数之和为32,所以Y 的原子序数为32-1-8-17=6,所以Y 为C 元素。

解析:A .非金属性越强,电负性越强,非金属性O>Cl>C>H ,所以电负性O>Cl>C>H ,即Z >W >Y > X ,故A 正确;B .X 为H 元素,Y 为C 元素,二者可以形成多种化合物,分子不一定为正四面体结构,如C 2H 2为直线形,故B 错误;C .YZ 2为CO 2,其晶体即为干冰,晶胞为面心立方最密堆积,配位数为12,故C 正确;D .有机物Y 3X 6W 2为C 3H 6Cl 2,其结构有ClCH 2CH 2CH 2Cl 、Cl 2CHCH 2CH 3、CH 3CCl 2CH 3、ClCH 2CHClCH 3,共4种,故D 正确;综上所述答案为B 。

2021化学二轮配套练习题专题限时集训6分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析

2021化学二轮配套练习题专题限时集训6分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析

2021新高考化学二轮配套练习题:专题限时集训6 分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质含解析专题限时集训(六)分子结构(含化学键)与晶体结构及其性质(限时:45分钟)1.下列叙述错误的是()A.C2H4分子中有π键B.CH4的中心原子的杂化方式为sp3杂化C.HCl和HI化学键的类型和分子的极性都相同D.键角:CH4〈NH3<H2OD[杂化类型相同时,孤电子对越多,键角越小,D项错误.]2.(2020·济宁模拟)下列说法正确的是()A.甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中:键角∠H—C—H 〈∠Cl—C—ClB.基态氮原子的价电子排布图:C.3p x所代表的含义是:第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道D.四硼酸根离子X m-(含B、O、H)的球棍模型如图,配位键存在于4、5和4、6原子之间C[H的电负性比Cl小,HCHO中H—C的共用电子对比COCl2中Cl-C的共用电子对靠近碳原子,H—C中C的两对成键电子对排斥力大,键角大,故键角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl,A 项错误;B项所示价电子排布图违反了洪特规则,正确的价电子排布图是,B项错误;能级前的数字代表能层,p 能级有x、y、z三个不同伸展方向的轨道,C项正确;4号B原子形成4个化学键,其中包括3个共价键和1个配位键,即4、5号原子之间为配位键,其他为共价键,D项错误。

]3.下列有关微粒性质的排列顺序错误的是()A.GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,熔沸点:GeCl4<GeBr4〈GeI4B.共价键的极性:H2O2〉CO2〉NOC.还原性:H2O<H2S〈H2SeD.中心原子的孤电子对数:BeCl2<H2S<OF2D[A项,GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体,GeCl4、GeBr4、GeI4结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点为GeI4〉GeBr4〉GeCl4,正确;B项,两元素电负性差值越大,形成共价键的极性越强,正确;C项,非金属性O>S〉Se,还原性H2Se>H2S〉H2O,正确;D项,BeCl2、H2S、OF2的中心原子分别为Be、S、O,孤电子对数S与O相等,错误.]4.下列说法不正确的是()A.NH4F的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既具有离子键又具有共价键的离子化合物B.Na2O是离子晶体,其溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成C.AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中Al原子的杂化方式为sp3杂化D.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对D[NH4F由F-和NH错误!构成,故NH4F中既有离子键又有共价键,A项正确;Na2O是离子化合物,其溶于水生成NaOH的过程中,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有共价键形成,B项正确;AlCl3的二聚体Al2Cl6的结构式为,其中每个铝原子参与形成三个共价键、一个配位键,故Al原子的杂化方式为sp3杂化,C项正确;杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键,D项错误。

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)

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 。

2020高考二轮复习拓展晶体的结构和性质3

2020高考二轮复习拓展晶体的结构和性质3
133pm。
(1)掺杂后晶体的化学式为
;晶胞类型为
;如
果C60-为顶点,那么K+所处的位置是 中心的K+到最邻近的C60-中心距离是
;处于八面体空隙 pm。
(2)实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化,试给 出理由。
(3)计算预测C60球内可容纳半径多大的掺杂原子。
这个题目的关键是掺杂C60晶胞的构建。C60形成如下图所示的面心立 方晶胞,K+填充全部八面体空隙,根据本文前面的分析,这就意味
题目:经 X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系,其
晶胞参数 a=403.lpm。晶胞顶点位置为Ti4+所占,体心位置
为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。请据此回答或计算:
[1]用分数坐标表达请离子在晶胞中的位置; [2]写出此晶体的化学式; [3]指出晶体的点阵型式和结构基元; [4]指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数; [5]计算两种正离子的半径值(O2-半径为 140 pm); [6] Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积? [7]O2-的配位情况怎样?
相对原子质量为1.008;光速c为2.998×108m·s-1;忽略吸氢前后
晶胞的体积变化)。
1、
2.晶胞中含有1个La原子和5个Ni原子。
3.计算过程:
六 方 晶 胞 体 积 : V = a2csin120° = (5.11×10-8)2
×3.97×10-8×31/2/2=89.7×10-24cm3
[6] Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积?
60
根据计算结果可知,一个晶胞中包含4个{[(NH2)2CO]2H}2SiF6,即一个晶胞中有8个脲合质子[(NH2)2CO]2H+。

高三化学一轮复习 专题8 第38讲 晶体结构与性质练习(含解析)苏教版-苏教版高三全册化学试题

高三化学一轮复习 专题8 第38讲 晶体结构与性质练习(含解析)苏教版-苏教版高三全册化学试题

第38讲晶体结构与性质1. (1) BeO立方晶胞如下图所示。

①BeO晶体中,O2-的配位数为。

②若BeO晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a= (列出计算式即可)。

(2) 氟化亚铁晶胞属于四方晶系,其晶胞结构如下图所示,根据图中所示数据计算该晶体密度ρ=g·cm-3(列出计算式即可)。

(3) NaCl晶体的结构如下图所示。

已知:NaCl晶体的密度为a g·cm-3,则NaCl晶体中最近两个Na+的距离的数学表达式为cm(用含a、N A的式子表示)。

(4) 如下图所示为NiO晶体的晶胞结构示意图。

①该晶胞中占有阴、阳离子总数是。

②已知在NiO晶体中Ni2+的半径为a pm,O2-的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在NiO晶体中原子的空间利用率为(用含字母a、b的计算式表达)。

2. (2018·广州第一次调研)铬、钛及其化合物在工业上有重要用途,回答下列问题:(1) Cr基态原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。

(2) 氮化铬(CrN)在超级电容器领域具有良好的应用前景,可由CrCl3·6H2O与尿素[(NH2)2CO]反应先得到配合物Cr[OC(NH2)2]6Cl3,然后在通有NH3和N2混合气体的反应炉内热分解制得。

尿素构成元素中电负性由大到小的顺序为,中心碳原子的杂化类型为;Cr[OC(NH2)2]6Cl3含有的化学键类型有。

(3) 氮化铬的晶体结构类型与氯化钠的相同,氮化铬熔点(1 282 ℃)比氯化钠的高,主要原因是。

(4) 钙钛矿(CaTiO3)型的结构可看作氧化物超导相结构的基本单元。

①图A为立方钙钛矿(CaTiO3)结构的晶胞,晶胞边长为a nm。

Ca处于晶胞的顶点,则Ti处于位置,O 处于位置;与Ca紧邻的O个数为,Ti与O间的最短距离为nm。

②在图B中画出立方钙钛矿晶胞结构的另一种表示(要求:Ti处于晶胞的顶点;△、●、○所代表的原子种类与图A相同)。

高考化学总复习 专题十 第3讲 晶体结构与性质练习(含解析)-人教版高三全册化学试题

高考化学总复习 专题十 第3讲 晶体结构与性质练习(含解析)-人教版高三全册化学试题

第3讲晶体结构与性质一、单项选择题1.二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。

已知二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华),沸点是249 ℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。

下列说法不正确的是( )A.二茂铁属于分子晶体B.在二茂铁结构中,C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键C.已知:环戊二烯的结构式为,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D.C5H5-中一定含π键答案 B 碳原子提供孤电子对,铁原子提供空轨道,两者形成配位键,B项错误。

2.下列有关晶体的叙述中,不正确...的是( )A.氯化钠和氯化铯晶体中,阳离子的配位数均为6B.金刚石为空间网状结构C.金属钠晶体采用体心立方堆积,每个晶胞含2个原子,配位数为8D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子答案 A NaCl和CsCl晶体中,阳离子的配位数分别为6和8,A项错误;金刚石为空间网状结构,B项正确;金属钠的晶体采用体心立方堆积,每个晶胞含(1+8×1)个原子,配位数为8,C项正确;干冰晶体中,每2个CO2分子周围紧邻12个CO2分子,D项正确。

二、非选择题3.(2018淮阴中学高三上检测)金属钛性能优越,被誉为继Fe 、Al 后应用广泛的“第三金属”。

(1)Ti 基态原子的核外电子排布式为 。

(2)钛能与B 、C 、N 、O 等非金属元素形成稳定的化合物。

第一电离能:N (填“>”或“<”)O。

(3)月球上的岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO 3)。

FeTiO 3与80%的硫酸反应可生成TiOSO 4。

S O 42-的空间构型为 形,其中硫原子采取 杂化,写出S O 42-的一种等电子体的化学式: 。

(4)Ti 的氧化物和CaO 相互作用能形成钛酸盐CaTiO 3,CaTiO 3的晶体结构如图所示(Ti 原子位于立方体的顶点)。

必考点08分子晶体共价晶体-(原卷版+解析)

必考点08分子晶体共价晶体-(原卷版+解析)

必考点08 分子晶体共价晶体-题型一分子晶体的判断、结构和性质例1.(2022·高二课时练习)在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰,其主要成分是甲烷水合物。

甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。

下列说法正确的是A.甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形B.甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合C.可燃冰属于分子晶体D.水分子的键角大于甲烷分子的键角例2.(2022·高二课时练习)图为冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H。

下列有关说法正确的是A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构B.冰晶体具有空间网状结构,是共价晶体键形成冰晶体C.水分子间通过H OD.冰融化后,水分子之间的空隙增大例3.(2023·淄博高二检测)AB型化合物形成的晶体结构多种多样。

下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是()A.①① B.①① C.①① D.①①①①例4.(2023·烟台高二检测)下列说法正确的是()A .分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键B .水加热到很高的温度都难以分解与氢键有关C .CO 2晶体是分子晶体,可推测SiO 2晶体也是分子晶体D .HF 、HCl 、HBr 、HI 的熔沸点随着相对分子质量的增加依次升高例4.(2022秋·湖北宜昌·高三当阳一中校考期中)二茂铁【552(C H )Fe 】是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成的。

熔点是173(℃在100℃时开始升华),不溶于水,易溶于苯等非极性溶剂。

下列说法不正确的是A .二茂铁属于分子晶体B .55C H -中一定含π键C .已知环戊二烯的结构式为,则其中仅有1个碳原子采取3sp 杂化 D .在二茂铁结构中,55C H -与2Fe +之间形成的化学键类型是离子键【解题技巧提炼】1.分子晶体的判断方法(1)依据物质的类别判断:部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。

晶胞参数、坐标参数的分析与应用(练)高考化学一轮复习讲练测(全国通用)(原卷版)

晶胞参数、坐标参数的分析与应用(练)高考化学一轮复习讲练测(全国通用)(原卷版)

专题讲座(十二)晶胞参数、坐标参数的分析与应用第一部分:高考真题感悟1.(2020·海南·高考真题)(4) X的晶胞结构如图所示(晶胞参数:α =β =γ=90º,a=b=450.25 pm),密度为1.4g cm-3,H-的配位数为______________,X的储氢质量分数是______________ ,c= ___________ pm (列出计算式即可)。

2.(2021·山东·高考真题)(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有__个XeF2分子。

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,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(12,12,12)。

已知Xe—F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为___;晶胞中A、B间距离d=___pm。

3.(2021·河北·高考真题)(7)分别用○、●表示H2PO4-和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2PO4-、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为N A,晶体的密度__g•cm-3(写出表达式)。

②晶胞在x轴方向的投影图为__(填标号)。

4.(2021·全国·高考真题)(4)在金属材料中添加2AlCr 颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。

2AlCr 具有体心四方结构,如图所示,处于顶角位置的是_______原子。

设Cr 和Al 原子半径分别为Cr r 和Al r ,则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。

5.(2020·全国·高考真题)(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为a pm 、b pm 、c pm ,α=β=γ=90°。

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晶体结构专题练习1、(2000初赛)最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是______。

2、(2005初赛)为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年,今年被定为国际物理年。

本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的,如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-1,镧的氧化态为+3,问:铁的平均氧化态多大?3、(2004初赛)2004年7月德俄两国化学家共同宣布,在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N键的键能为160 kJ/mol (N2的键能为942 kJ/mol),晶体结构如图所示。

在这种晶体中,每个氮原子的配位数为;按键型分类时,属于晶体。

这种固体的可能潜在应用是,这是因为:。

4、(1998初赛·改编)钨酸盐是一类重要的钨化合物。

试回答下列问题:(1)Na2WO4晶胞中,O2-以立方最紧密堆积排列,每个立方晶胞中有32个O2-,W6+占据四面体空隙,Na+占据八面体空隙,构成尖晶石结构。

W6+占据四面体空隙的分数是多少?Na+占据八面体空隙的分数是多少?(2)钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体,化学式Na x WO3,用X射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a=3.80×10-10 m,用比重瓶法测得它的密度为d=7.36 g/cm3。

已知相对原子质量:W~183.85,Na~22.99,O~16.00,阿伏加德罗常数N A=6.022×1023 mol-1。

①求这种固体的组成中的x值(2位有效数字),给出计算过程。

②Na x WO3的晶胞中,W占据立方体的顶点,O2-占据全部的棱心,Na+占据体心位置。

写出表示W价态的结构式,并指出Na x WO3易导电的原因。

5、(2008初赛) 1963年在格陵兰Ika峡湾发现一种水合碳酸钙矿物ikaite。

它形成于冷的海水中,温度达到8℃即分解为方解石和水。

1994年的文献指出:该矿物晶体中的Ca2+离子被氧原子包围,其中2个氧原子来自同一个碳酸根离子,其余6个氧原子来自6个水分子。

它的单斜晶胞的参数为:a=887 pm,b=823 pm,c=1102 pm,β=110.2°,密度d=1.83 g/cm3,Z=4。

(1)通过计算得出这种晶体的化学式。

(2)研究了这种晶体在加压下受热膨胀体积增大的情形,并与冰及钙离子配位数也是8的二水合石膏晶体(gypsum)作了对比,结果如下图所示(纵坐标为相对体积):为什么选取冰和二水合石膏作对比?实验结果说明什么?(3)这种晶体属于哪种类型的晶体?简述理由。

6、(2003初赛)2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。

据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2• 1.3H2O,具有…CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O…层状结构;在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中,钴原子和氧原子呈周期性排列,钴原子被4个氧原子包围,Co-O键等长。

(1)钴原子的平均氧化态为。

(2)以代表氧原子,以代表钴原子,画出CoO2层的结构,用粗线画出两种二维晶胞。

可资参考的范例是:石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。

(3)据报道,该晶体是以Na0.7CoO2为起始物,先跟溴反应,然后用水洗涤而得到的。

写出起始物和溴的反应方程式。

7、在离于晶体中,正、负离子间力求尽可能多的接触,以降低体系的能量,使晶体稳定存在。

因为负离子都比正离子的半径大,所以构成离子晶体时,正离子必按此要求嵌在负离子所堆积的空隙中。

在离子晶体中每个正(或负)离子所接触的负(或正)离子总数,称为正(或负)离子的配位数。

当正、负离子的电荷数相等时,这种配位数的多少,显然只与正、负离子的半径比r+/r-的大小直接相关。

为了研究这种关系,可用小黑点和小圆圈代表正离子和负离子(相当于把离子抽象为几何学中的点),在想像的空间格子中标出它们的所在位置,从而画出某种型式的晶体结构中最基本的重复单位(称为“晶胞”),如图1(CsCl 型晶胞)和图3(NaCl型晶胞)所示;再从晶胞中切割出一些平面(切面),形象地画出正、负离子的接触切面图,如图2(与图1对应)和图4(与图3对应)所示。

图1 图2 图3 图4 研究时需注意:由于正离子嵌入负离子所堆积的空隙中时,有可他将负离子间的接触撑开,所以图1或图2中相等的AB和CD的最小极限值为2r-;即AB=CD≥2r-;图4中ac的最小极限值为4r-,即ac≥4r-。

(1)试分别计算NaCl型和CsCl型离子晶体中的离子半径比r+/r-的最小极限值。

(2)观察等断CsCl型和NaCl型离子晶体中异号离子间的配位数。

简要说明CsCl晶体和NaCl晶体两者配位数差异的根本原因。

(3)已知r K+=1.33×10-10m,r Br-=1.95×10-10m。

通过计算分析,判断KBr晶体的结构型式,以及该晶体中每个K+被等于配位数的Br-接触包围所形成的构型属于何种几何体。

(4)若ACl和BCl(A、B均表示+1价金属离子)的晶体结构与NaCl相同,且r A+>r Na+、r B+<r Na+,试比较ACl和BCl两种离子晶体稳定性强弱,并说明原因。

(5)已知NaCl的摩尔质量为58.5 g/mol,密度为2.2 g/cm3,阿伏伽德罗常数为6.02×1023 mol-1,则可算出NaCl晶体中两个距离最近的Na+离子的核间距约为多少厘米?8、变式题:Ti金属可形成面心立方晶胞晶体结构。

通过使这些元素占据宿主晶体的空隙,在间隙中可与C或H反应。

H占据四面体空隙,而C占据八面体空隙。

(1)预测Ti与C形成的化合物以及Ti与H之间形成的化合物的实验式。

已知Ti晶格可被任何一个“外来”原子C或H侵占至饱和而形成Ti的碳化物或氢化物。

(2)在四面体空隙中不至于使宿主晶格点相互挤压的“外来原子”与宿主原子的半径之比最大能达到多少?(3)八面体空隙最大允许半径比是多少?(4)说明为什么H占据四面体空隙而C占据八面体空隙?9、(2001初赛·改编)2001年3月发现硼化镁在39K呈超导性,可能是人类对超导认识的新里程碑。

已知:①据报道,目前日本科学家正试图合成硼化钙(记为A),然后用镁去置换钙,以制备超导体硼化镁。

已知A的结构可以看作硼的八面体作为结构单元排列成简单的立方晶格,位于这种晶体体心上的金属原子排列成另一种简单立方晶格,这两种立方晶格互相穿插,从而形成了一种类似于CsCl型的立方晶格;②在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,像维夫饼干,一层镁一层硼地相间,且每一层镁的排列相同,每一层硼的排列也相同,下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿c轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中硼原子和镁原子投影在同一平面上。

硼化镁的晶体结构示意图(1)由上图可确定硼化镁的化学式为:。

(2)A的化学式为,制备硼化镁的化学方程式为。

(3)画出硼化镁的晶胞示意图(画出两个,一个B原子在晶胞的顶点,一个Mg原子在晶胞的顶点),标出该晶胞内、面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子(镁原子用大白球,硼原子用小黑球表示)。

(4)写出B原子在顶点的晶胞中各原子的分数坐标。

(5)Mg原子的配位数是,B原子的配位数是。

(6)B原子的平面片层内的排列方式与(物质名称)的排列方式类似;并判断Mg、B在平面片层的排列是否为最密排列。

(7)上述所画两个晶胞的体积比是。

变式题:在砷化镍晶体的理想模型中,镍原子和砷原子是分层排布的,像维夫饼干,一层镍一层砷地相间,下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿c轴方向的投影,白球是镍原子投影,黑球是砷原子投影,图中的砷原子和镍原子投影在同一平面上。

且在该晶体中,镍和砷的配位数均是6。

(1)确定砷化镍的化学式。

(2)画出砷化镍的一个晶胞的透视图,标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有砷原子和镍原子(镍原子用大白球,砷原子用小黑球表示)。

(3)请分别指出砷和镍的6个配位原子的空间构型。

(4)已知砷化镍的晶胞参数为a=360.2 pm、c=500.9 pm,计算该晶体的密度。

(5)砷化镍晶体具有明显的金属性,试分析原因(已知镍和砷的原子半径分别是125 pm 和137 pm)。

10、(2004初赛)最近发现,只含镁、镍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镍原子在一起进行(面心)立方最密堆积(ccp),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,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体的数量比是1∶3,碳原子只填充在镍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,镍原子用大球,镁原子用大球)。

(2)写出该新型超导材料的化学式。

变式题:某晶体的结构可看作由金原子和铜原子在一起进行(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4个金原子和2个铜原子构成,另一种由2个金原子和4个铜原子一起构成,两种八面体的数量比是1︰1。

该晶体具有储氢功能,氢原子全部填充在由金、铜原子构成的四面体空隙中。

(1)写出该晶体储氢后的化学式。

(2)其四面体空隙由什么原子组成,是否全部等价?(3)画出该晶体的一个晶胞(金原子用大○球,铜原子用大球)。

(4)如果该晶体中金、铜原子的排列无序,出现相互代换的现象(按统计原子计),则其储氢后的晶胞与哪种常见物质的晶胞是相同的?11、(2000初赛)理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。

多面体的面叫晶面。

今有一枚MgO单晶如图所示。

它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。

宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。

已知MgO的晶体结构属NaCl型。

它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。

请指出排列在正三角形晶面上的原子(用元素符号表示原子,至少画出6个原子,并用直线把这些原子连起,以显示它们的几何关系)。

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