2020年高三高考化学压轴题精品专练：晶胞的有关计算(含解析)
高考化学压轴题热点练6晶胞的有关计算
热点6 晶胞的有关计算1．某晶体的晶胞结构如图所示。
X(•)位于立方体顶点，Y()位于立方体中心。
试分析：(1)晶体中每一个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式是____________。
(2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的2个X分别与1个Y形成的两条线的夹角为_______。
答案(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28′解析(1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数，观察图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X 同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，所以每个X同时吸引着8个Y，X、Y的个数比为1∶2，所以化学式为XY2或Y2X。
(2)晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。
位置关系分别在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
(3)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知该夹角为109°28′。
2．(1)单质O有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________________________；O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(2)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为________。
列式表示Al单质的密度____________g·cm－3(不必计算出结果)。
答案(1)O3O3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体离子晶体(2)124×276.02×1023×（0.405×10－7）3解析(1)O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。
2020年高考化学难点专练8 晶胞的相关计算{带解析}
难点8 晶胞的相关计算【命题规律】本专题是选作题，物质结构与性质部分的考查内容，通常是根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，确定晶体的化学、求算晶体的密度或晶体晶胞的体积，题型是填空题，难度中等。
考查的核心素养以宏观辨识与微观探析为主。
【备考建议】2020年高考备考要切实地回归课本，狠抓知识要点，强化主干知识的巩固和运用。
【限时检测】（建议用时：30分钟）1.（2019·安徽省六安市第一中学高考模拟）B、N、Co均为新型材料的重要组成元素。
请回答下列问题。
（1）基态氮原子的价电子排布图为________________。
（2）Co能形成[Co(CNO)6]3-。
①1mol该离子中含有σ 键的数目为_____________。
②与CNO—互为等电子体的分子为_____________。
（任写一种，填化学式）（3）往CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+ 配离子，已知NF3和NH3的空间构型都是三角锥型，但NF3不易与Cu2+形成配合离子，其原因是_______。
（4）分子中的大π键可用符合πm n 表示，其中m表示形成大π 键的原子数，n表示参与形成大π 键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为π66）。
则NO3-中的大π键应表示为________________。
（5）多硼酸根的结构之一为链状(如图)，其化学式为____________。
（6）氮化硼晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石的结构（如图）。
若晶胞边长为a nm，晶胞中N原子位于B原子所形成的正四面体的体心，则B—N键的键长为____nm，这种氮化硼晶体的密度为______g/cm3 。
（用含有a 和N A的代数式表示）【答案】（1）（2）18N A CO2或N2O（3）电负性F>N>H，NH3中氮原子显-3价，而在NF3中氮原子显+3价，高度缺电子，不易提供孤电子对给Cu2+的空轨道形成配位键（4）64π（5）BO 2- （6）3•a 4233110A a N ⨯ 【详解】（1）N 是7号元素，根据原子构造原理可知N 核外电子排布式是1s 22s 22p 3，价电子排布式是2s 22p 3，所以基态氮原子的价电子排布图为；（2）①1个Co 3+与6个CNO-形成6个配位键，属于σ键，1个CNO -含有2个σ键，故1个[Co(CNO)6]3-含有18个σ键，所以1mol 该离子中含有σ 键的数目为18N A ；②与CNO -互为等电子体的分子可以用O 原子替换N 原子与1个单位负电荷，其电子体为CO 2或N 2O ；（3）往CuSO 4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH 3)4]2+ 配离子，是由于中心离子Cu 2+有空轨道，NH 3分子中N 原子由孤对电子，N —H 偏向N 原子一方，N 原子周围相对来说电子多，而NF 3和NH 3的空间构型尽管都是三角锥型，但电负性F>N>H ，在NH 3中氮原子显-3价，而在NF 3中氮原子显+3价，高度缺电子，不易提供孤电子对给Cu 2+的空轨道形成配位键，所以NF 3不易与Cu 2+形成配合离子；（4）中NO 3-中的大 π键是每个O 原子提供1个电子，每个N 原子提供3个电子形成，所以成键原子数是4，成键电子数是6，故NO 3-中的大 π键表示为64π；（5）由均摊法，可知每个B 原子独自占有2个O 原子，B 元素化合价为+2，O 元素化合价为-2，多硼酸根的化合价代数和为3n+2×n(-2)=-n ，故多硼酸根组成可表示为：(BO 2)n n-，也可写为BO 2 -； （6）晶胞边长为anm ，则立方氮化硼的结构可知晶胞中N 原子位于B 原子所形成的正四面体的体心，可看作是将晶胞均分为8个小立方体，B —N 键的键长为晶胞体对角线的14，由于晶胞边长为anm ，3，所以B —N 键的键长3•a 4nm ； 一个晶胞中含有B 原子数目为：4；含有N 原子数目为118682⨯+⨯=4，即一个晶胞中含有4个BN ，所以晶胞的密度为()()3741114ρ10A g N m V a cm -+==⨯=233110A a N ⨯g/cm 3。
高考化学中“晶胞的相关计算专项训练”的类型分析及解析
高考化学中“晶胞的相关计算专项训练”的类型分析及解析一、晶胞的相关计算1．2Mg Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为0.635nm。
下列叙述错误的是（）A．Si的配位数为8B．紧邻的两个Mg原子的距离为0.635 2nmC．紧邻的两个Si原子间的距离为20.6352⨯nmD．2Mg Si的密度计算式为()337A76g cm0.63510N--⋅⨯2．2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
（1）我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。
Cu在元素周期表中位于_____区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。
C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________（2）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化形式是______，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C 与其相邻 C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），二者当中在水溶液中溶解度更大的是____________ （填物质名称），原因为__________________（3）砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。
砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：（0，0，0）；（，，0）；（，0，）；（0，，）；……As：（，，）；（，，）；（，，）；（，，）请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图．．．．．．．．．．．___________，已知晶体密度为dg/cm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_________pm（写计算表达式）。
3．Mg、Ni、Cu、Zn 等元素在生产、生活中有着广泛的应用。
高考化学大题逐空突破系列(全国通用)有关晶胞参数的计算 (附答案解析)
常考题空6有关晶胞参数的计算【高考必备知识】1．晶胞参数(边长)与半径的关系晶体晶体结构图示关系晶胞参数与边长关系简单立方晶胞晶胞参数(边长)为a ，原子球半径为r ，则有a =2r体心立方晶胞晶胞参数(边长)为a ，原子球半径为r ，体对角线长为c ，则有c ＝3a ＝4r面心立方晶胞晶胞参数(边长)为a ，原子球半径为r ，则有4r ＝2a六方最密堆积晶胞晶胞中原子球半径为r ，六棱柱边长为a ，高为h ，则有a ＝2r ，h ＝2倍四面体高金刚石晶胞金刚石晶胞G 点是空的，没有球，是正立方体的体心，A 球心到E 球心，是2个半径，即一个直径；同样，E 球心到G ，是2个半径，即一个直径，所以AG 是两个直径，体对角线是AG 的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r ，则有8r ＝3a晶胞参数(边长)为a ，原子球半径为r ，则有8r ＝3a 。
(体对角线上五球相切，其中有两个假想球)2．晶体密度及微粒间距离的计算晶体密度的计算公式推导过程若1个晶胞中含有x 个微粒，则晶胞的物质的量为：n ＝AN N ＝AN x mol晶胞的质量为：m ＝n·M ＝M N x A g ，则密度为：ρ＝33aN M x a MN xV m A A 右图为CsCl 晶体的晶胞假设相邻的两个Cs ＋的核间距为a cm ，N A 为阿伏加德罗常数，CsCl 的摩尔质量用M g·mol －1表示，则CsCl 晶体的密度为ρ＝Ma 3N Ag·cm －33．金属晶体空间利用率的计算方法(1)空间利用率的定义及计算步骤①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比②%1003433a r V V 球数空间利用率晶胞球类型晶体结构示意图图示关系简单立方堆积原子的半径为r ，立方体的棱长为2r ，则V 球＝43πr 3，V 晶胞＝(2r )3＝8r 3，空间利用率＝V 球V 晶胞×100%＝43πr 38r 3×100%＝6 ≈52%体心立方晶胞原子的半径为r ，体对角线c 为4r ，面对角线b 为2a ，由(4r )2＝a 2＋b 2得a ＝43r 。
高考化学的晶胞的相关计算专项训练及答案
高考化学的晶胞的相关计算专项训练及答案一、晶胞的相关计算1．Mg 、Ni 、Cu 、Zn 等元素在生产、生活中有着广泛的应用。
回答下列问题：(1)Mg 、Ni 、Cu 等金属可能形成金属互化物。
金属互化物的结构类型丰富多样，确定某种金属互化物是晶体还是非晶体可通过___________测定。
(2)根据 Cu 、Zn 的原子结构比较第一电离能：I 1(Cu)_________ I 1(Zn)（填“大于”、 “等于”或“小于”），理由是_____________________。
(3)[Ni(NH 3)6](NO 3)2 中不存在的化学键为___________（填序号）。
a ．离子键b ．金属键c ．配位键d ．氢键(4)镍基合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。
该合金储氢后，H 2 与 Ni 的物质的量之比为___________。
②Mg 2NiH 4 是一种储氢的金属氢化物。
在 Mg 2NiH 4 晶胞中，Ni 原子占据如图乙的顶点和面心，Mg 2+处于乙图八个小立方体的体心。
Mg 2+位于 Ni 原子形成的___________ (填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。
晶体的密度为ρg·cm －3，N A 表示阿伏加德罗常数，Mg 2+和 Ni 原子的最短距离为__________cm(用含ρ和 N A 的代数式表示)。
2．氮及其化合物有许多用途。
回答下列问题：（1）基态Mn 原子的电子排布式为________，锰的第三电离能比铁的第三电离能大，这是因为________________________________________________________。
（2）3NCl 的沸点（71℃）比HCN 的沸点（25．7℃）高，主要原因是______________________。
（3）根据价层电子对互斥理论，3NCl 、2NH -、2NO -三种微粒中，中心原子价层电子对数不同于其他微粒的是_______。
高中化学晶胞的相关计算专项训练知识点及练习题及解析
高中化学晶胞的相关计算专项训练知识点及练习题及解析一、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CaF 2晶体中，Ca 2+周围距离最近的F -有4个C ．在SiO 2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．氮及其化合物有许多用途。
回答下列问题：（1）基态Mn 原子的电子排布式为________，锰的第三电离能比铁的第三电离能大，这是因为________________________________________________________。
（2）3NCl 的沸点（71℃）比HCN 的沸点（25．7℃）高，主要原因是______________________。
（3）根据价层电子对互斥理论，3NCl 、2NH -、2NO -三种微粒中，中心原子价层电子对数不同于其他微粒的是_______。
（4）4Mn N （氮化锰）的晶胞结构如图所示，晶胞参数为0．3851nm 。
该氮化锰的密度为-3g cm ⋅（列出计算式）。
________________________________________________________3．物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。
回答下列问题：（1）基态铁原子简化的电子排布式为[Ar]___。
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3)6]SO 4蓝色溶液。
①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子的立体构型是___。
②在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为___，提供孤电子对的成键原子是___。
③氨的沸点高于膦(PH 3)的原因是___；PH 3分子中P 原子的杂化轨道类型为___。
（3）铜与(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2中含有π键的数目为___。
新高考——化学晶胞的相关计算专项训练专项练习及答案
新高考——化学晶胞的相关计算专项训练专项练习及答案一、晶胞的相关计算1．浙江师范大学的研究团队研究获得了一类具有高活性和选择性的钙钛矿光催化剂（3CsPbBr Ni(tpy) ），这一成果发表在2020年1月Chem . Mater .上。
带有负电荷的CsPbBr 3将带正电的Ni(tpy)固定在其表面，用于可见光驱动CO 2还原。
(1)写出Ni 基态原子的价电子排布图（轨道表达式）___________________。
(2)C 、N 、O 、Cs 、Pb 元素第一电离能由大到小的顺序是____________________。
(3)Ni(tpy)是二价阳离子，该离子中氮原子的杂化类型为_________，该离子结构中含有_________（填字母）。
a ．离子键b ．配位键 C ．π键 d .氢键 (4)某些氧化物的熔点数据如下表所示：氧化物CO 2 Cs 2O PbO 熔点/℃ -56.6 490 888解释表中氧化物之间熔点差异的原因：______________________________。
(5)氮化镓是一种半导体材料。
晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N 原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga 原子代替。
①与同一个Ga 原子相连的N 原子构成的空间构型为__________；②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。
若沿y 轴投影的晶胞中所有原子的分布图如图，则2、3、4原子的分数坐标不可能的是（________________）a ．(0.75，0.25，0.25)b ．(0.25，0.75，0.75)c ．(0.25，0.75，0.25)d ．(0.75，0.75，0.75)③ GaN 晶体中N 和N 的原子核间距为a pm ，GaN 摩尔质量为1M g mol -⋅，阿伏加德罗常数的值为N A ，则GaN 晶体的密度为___________3g cm -⋅（121pm 10m -=）。
高中化学晶胞相关计算练习题(附答案)
2020年03月11日高中化学晶胞相关计算练习题学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________题号 一 二 三 总分 得分注意事项：注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上第1卷评卷人 得分一、单选题1.下列对分子性质的解释中,不正确的是( )A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释B. 乳酸()存在对映异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子C.在NH 3分子中存在极性共价键和配位键D.由上图知酸性: 34H PO >HClO ,因为34H PO 分子中有非羟基氧原子2.正硼酸(33H BO )是一种片层状结构的白色晶体,层内的33H BO 分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键).下列有关说法正确的是( )A. 33H BO 分子的稳定性与氢键有关B.含1mol 33H BO 的晶体中有3mol 氢键C.分子中B 、O 最外层均为8e -稳定结构D. B 原子杂化轨道的类型sp 2,同层分子间的主要作用力是范德华力3.已知磷酸的分子结构如图所示,分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(2D O )中的D 原子发生氢交换。
又知次磷酸(32H PO )也可跟2D O 进行氢交换,但次磷酸钠(22NaH PO )却不能跟2D O 发生氢交换。
由此可推断出32H PO 的分子结构是( )A.B.C.D.4.2001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纪录。
如图所示为该化合物晶体的结构单元: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为( )A.MgBB.MgB 2C.Mg 2BD.Mg 3B 25.如图是2CaF 晶胞的结构.下列说法正确的是( )A.一个2CaF 晶胞中含有8个2Ca +B.一个2CaF 晶胞中含有8个F -C.在2CaF 晶胞中2Ca +的配位数为4D.在2CaF 晶胞中F -的配位数为86.NaCl 晶胞如图所示。
化学晶胞的相关计算专项训练知识归纳总结附解析
化学晶胞的相关计算专项训练知识归纳总结附解析一、晶胞的相关计算1．2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
（1）我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示。
Cu在元素周期表中位于_____区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。
C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________（2）氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化形式是______，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C 与其相邻 C原子间键能的变化是_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），二者当中在水溶液中溶解度更大的是____________ （填物质名称），原因为__________________（3）砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。
砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：（0，0，0）；（，，0）；（，0，）；（0，，）；……As：（，，）；（，，）；（，，）；（，，）请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图．．．．．．．．．．．___________，已知晶体密度为dg/cm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_________pm（写计算表达式）。
2．近期我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂——镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂（0.10.9Ni Co P ）。
回答下列问题：(1)Co 在元素周期表中的位置为_________，Co 2+价层电子排布式为______________。
(2)Co 、Ni 可形成()()323366Co NH Cl K Co NO ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦、、4Ni(CO)、()346Ni NH SO ⎡⎤⎣⎦等多种配合物。
高考——化学晶胞的相关计算专项训练专项练习及解析
高考——化学晶胞的相关计算专项训练专项练习及解析一、晶胞的相关计算1．钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
（1）基态钛原子的价电子排布式为_____________，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有____________种。
（2）钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料，钛的硬度比铝大的原因是_________。
（3）在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配合离子的化学式为___________。
（4）半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如图所示。
①组成M的元素中，电负性最大的是_________(填名称)。
②M中碳原子的杂化方式为____________。
③M中不含________(填代号)。
a．π键 b．σ键 c．离子键 d．配位键（5）金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。
其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。
①A、B、C、D4种微粒，其中氧原子是________(填代号)。
②若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，____，___)；钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。
③若晶胞底边长为a cm，高为c cm，则TiO2晶体的密度为______g/cm3。
2．锌、氮元素形成的化合物在各领域有着重要的作用。
(1)基态Zn2+的价电子排布式为_______________；(2)独立的NH3分子中，H-N-H键键角为107°18’。
如图是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及其中H-N-H键键角。
请解释[Zn(NH3)6]2＋离子中H-N-H键角变为109.5°的原因是_____________。
晶胞的相关计算专项训练(讲义及答案)及答案
晶胞的相关计算专项训练(讲义及答案)及答案一、晶胞的相关计算1．已知某离子晶体的晶胞示意图如图所示，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为N A，晶体的密度为dg/cm3下列说法中正确的是A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4C．该晶胞可能是NaCl的晶胞D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为4M/(N A d)cm2．碳、氮、硫、硒等元素的单质及其化合物有重要的科学研究价值。
回答下列问题：(1)氰[化学式(CN)2]、硫氰[化学式(SCN)2]等与卤素单质性质相似，又称类卤素。
(CN)2中π键和σ键的数目之比为__________。
沸点：(CN)2__________ (SCN)2（填“大于”、“等于”或“小于”），理由是__________。
(2)无机含氧酸的通式可写成(HO)m RO n，如果成酸元素 R 相同，则 n 值越大，R 的正电性越高，在水中越容易电离出 H+。
酸性强弱：HNO2____________HNO3（填“大于”、“等于”或“小于”）；NO2-中氮原子的杂化方式为___________。
(3)一种硒单质晶体的晶胞为六方晶胞，原子排列为无限螺旋链，分布在六方晶格上，同一条链内原子作用很强，相邻链之间原子作用较弱，其螺旋链状图、晶体结构图和晶体结构俯视图如下所示。
已知正六棱柱的边长为 a cm，高为 b cm，N A 表示阿伏加德罗常数，则该晶体的密度为__________g·cm－3（用含 N A、a、b 的式子表示）。
3．锌及锌的化合物应用广泛。
例如，测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的下列反应：[Zn(CN)4]2-＋4HCHO＋4H2O==Zn2+＋4HOCH2CN＋4OH－，回答下列问题：(1)基态Zn2+ 的电子排布式为_____________，基态 C原子核外电子占据_____个不同原子轨道。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________，HOCH2CN分子中含有的σ键与π键数目之比为_________。
高考化学晶胞的相关计算专项训练与热点解答题组合练附解析
高考化学晶胞的相关计算专项训练与热点解答题组合练附解析一、晶胞的相关计算1．元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有1对成对电子。
X与Y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的是（）A．该晶体属于原子晶体B．X2+的配位数为8，Y2-的配位数为4C．与每个Y2-距离最近且相等的Y2-共有12个D．该晶体的熔点比氧化锌高2．铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素．铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体．（1）[Co（H2O）6]2+在过量氨水中易转化为[Co（NH3）6]2+。
H2O 和 N H3中与 Co2+配位能力较强的是_____，[Co（H2O）6]2+中 Co2+的配位数为___；从轨道重叠方式看，NH3分子中的化学键类型为___ ， H2O 分子的立体构型为___。
（2）铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循 18e-规则。
如：Fe（CO）5，则镍与 CO 形成的配合物化学式为_________。
常温下 Fe（CO）5为黄色油状液体，则 Fe（CO）5固态为_____晶体。
Fe（CO）5晶体中存在的作用力有___，写出与 CO 互为等电子体的一种阴离子的离子符号_____，Fe（CO）5中σ键和π键数目之比为______。
（3）一种铁单质其晶胞与钠、钾晶胞相同，如果该铁单质的晶胞参数为 a cm，则相距最近的两个铁原子核间距为_____cm （用含 a 的式子表示）。
3．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___________。
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2020年高三高考化学压轴题精品专练：
晶胞的有关计算
（含解析）
1．某晶体的晶胞结构如图所示。
X(•)位于立方体顶点，Y()位于立方体中心。
试分析：
(1)晶体中每一个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式是____________。
(2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的2个X分别与1个Y形成的两条线的夹角为_______。
答案(1)4 8 XY
2(或Y
2
X) (2)12 (3)109°28′
解析(1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数，观察图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，
所以每个X同时吸引着8个Y，X、Y的个数比为1∶2，所以化学式为XY
2或Y
2
X。
(2)晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。
位置关系分别在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
(3)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH
4
的键角，知该夹角为109°28′。
2．(1)单质O 有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________________________；O 和Na 的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(2)Al 单质为面心立方晶体，其晶胞参数a ＝0.405 nm ，晶胞中铝原子的配位数为________。
列式表示Al 单质的密度____________g·cm －3(不必计算出结果)。
答案 (1)O 3 O 3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体
(2)12 4×27
6.02×1023×（0.405×10－7）3 解析 (1)O 元素形成O 2和O 3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而
分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O 3的沸点高于O 2。
O 元素形成的氢化物有H 2O 和H 2O 2，二者均能形成分子晶体。
Na
元素形成的氢化物为NaH ，属于离子晶体。
(2)面心立方晶胞中粒子的配位数是12。
一个铝晶胞中含有的铝原子数为8×18＋6×12＝4(个)，一个晶胞的质量为46.02×1023
×27 g ，再利用密度与质量、晶胞参数a 的关系即可求出密度，计算中要注意1 nm ＝10－7 cm 。
3．氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。
(1)ZnO 是两性氧化物，能跟强碱溶液反应生成
[Zn(OH)4]2－。
不考虑空间构型，[Zn(OH)4]2－的结构可用示意图表示为
____________，某种ZnO 晶体的晶胞如图1所示，O 2－的配位数为________。