（鲁京津琼）高考化学第五章晶体结构及相关计算（微粒个数晶体密度粒子间距化学式）.docx

晶体结构及相关计算（微粒个数，晶体密度，粒子间距，化学式）1(2019广州质检)下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等且紧邻的Na共有6个C氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子2.晶体硼的结构如右图所示。已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是()A每个硼分子含有12个硼原子B晶体硼是空间网状结构C晶体硼中键角是60D每个硼分子含有30个硼硼单键3(2018银川模拟)钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是()ABaTi8O12BBaTi4O5CBaTi2O4DBaTiO34(2018宁夏石嘴山三中月考)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是()A为简单立方堆积，为镁型，为钾型，为铜型B每个晶胞含有的原子数分别为1个，2个，2个，4个C晶胞中原子的配位数分别为6，8，8，12D空间利用率的大小关系为5有关晶体的结构如下图所示，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CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2C在金刚石晶体中，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上D该气态团簇分子的分子式为EF或FE6CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有的哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()A1个Ca2周围距离最近且等距离的C数目为6B该晶体中的阴离子与F2是等电子体C6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molD与每个Ca2距离相等且最近的Ca2共有12个7(2018武汉调研)硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题：(1)晶体硼有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见图1)，每个顶点为一个硼原子，每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_个硼原子构成；若该结构单元中有2个原子为10B(其余为11B)，那么该结构单元有_种不同类型。(2)硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相似，B、N原子相互交替排列(见图2)，其晶胞结构如图3所示。设层内BN核间距为apm，面间距为bpm，则该氮化硼晶体的密度为_gcm3(用含a、b、NA、Mr(BN)的代数式表示)。8(2018江西新余四中、鹰潭一中联考)碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li1xC6xLixeLiC6。其结果是：Li嵌入石墨的A、B层间。现有某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li，写出它的化学式：_。(2)碳有多种同素异形体，其中金刚石的晶胞如图所示。已知金刚石立方晶胞边长为apm，请计算其晶体密度为_gcm3(请用含a和NA的式子表示)。9按要求回答下列问题：(1)一种铝镍合金的晶胞结构如图所示，与其结构相似的化合物是_(填字母)。A氟化钙B金刚石C二氧化硅D氯化铯(2)Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞结构如图所示：该晶体的化学式为_。已知氧离子、钙离子半径分别为140pm、100pm，该晶胞的参数(边长)为_pm。当该晶体中部分Ca2被相同数目的La3替代时，部分铬由4价转变为3价。若化合物中La3和Ca2的物质的量之比为(a0.1)，三价铬与四价铬的物质的量之比为_。答案精析1BB项，氯化钠晶体中每个Na周围距离相等且紧邻的Na共有12个，错误。2B结构中每个硼原子由5个三角形共有，每个三角形含有个硼原子，每个硼分子含有2012个硼原子，A正确；晶体硼不是原子晶体，属于分子晶体，因此不是空间网状结构，B错误；晶体硼中每个面都是等边三角形，键角是60，C正确；硼分子中每个硼硼单键由2个三角形共有，每个三角形含有个硼硼单键，每个硼分子含有2030个硼硼单键，D正确。3D仔细观察钛酸钡晶体的晶胞结构示意图可知：Ba2在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti4处于立方体的8个顶角，每个Ti4为8个立方体所共用，即每个Ti4只有属于该晶胞；O2处于立方体的12条棱的中点，每条棱为4个立方体共用，即每个O2只有属于该晶胞；则晶体中Ba2、Ti4、O2的个数比为1113。4B为体心立方堆积，属于钾、钠和铁型；是六方最密堆积，属于镁、锌、钛型，A项错误；利用均摊法计算原子个数，中原子个数为81/81个，中原子个数为81/812个，中原子个数为81/812个，中原子个数为81/861/24个，B正确；为六方最密堆积，配位数为12，C项错误；、的空间利用率最高，都是74%，简单立方堆积空间利用率为52%，体心立方堆积空间利用率为68%，所以空间利用率大小顺序为，D错误。5D在NaCl晶体中，距Na最近的Cl有6个，距Cl最近的Na有6个，这6个离子构成一个正八面体，故A项正确；在CaF2晶胞中含有Ca2数为864，故B正确；金刚石晶体中碳原子杂化方式为sp3，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故C项正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D项错误。6C依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2周围距离最近的C有4个，而不是6个，故A项错误；C含电子数为26214，F2的电子数为18，二者电子数不同，不是等电子体，故B项错误；6.4gCaC2的物质的量为0.1mol，CaC2晶体中阴离子为C，则含阴离子的物质的量为0.1mol，故C项正确；晶胞的一个平面的长与宽不相等，所以与每个Ca2距离相等且最近的Ca2应为4个，故D项错误。7(1)123(2)解析(1)顶点数为12(个)(共20个面)，每个面均为正三角形，有三个顶点，而每个顶点都同时属于5个面，所以有12个原子；当选定1个顶点后，与它最近的顶点数为5个，其他距离分别是5个和1个，即二取代物有3种，即该结构单元有3种不同类型。(2)根据图3可知一个晶胞中含有N原子数为422，B原子数为812，由图2可知，晶胞中相邻4个B原子构成的四边形的面积等于BN构成的六边形的面积，将一个六边形切成相等的六个三角形，每个底的边长为a pm，高为 pm，面积为6a pm2 pm21020 cm2，晶胞的体积为1020 cm2b1010 cm23a2b1030 cm3，故密度 gcm3。8(1)LiC2(2)解析(1)由于每个六元环上有6个C原子，而每个C原子参与形成3个六元环，所以平均每个六元环上有2个C原子，所以该石墨嵌入化合物的化学式为LiC2。(2)由金刚石的晶胞结构示意图可知，每个晶胞中有8个C原子，则1 mol晶胞中有8 mol C，其质量为96 g，其体积为NA(a1010 cm)3，所以晶体密度为 gcm3。9(1)D(2)CaCrO3240解析(1)晶体中Al和Ni的原子个数之比是11，因此与之相似的是氯化铯，所以D正确。(2)晶胞中O原子数为63，Ca原子数为81，Cr原子数为1，则化学式为CaCrO3。已知氧离子、钙离子半径分别为140 pm、100 pm，