晶胞計(jì)算習(xí)題

1、精選文檔1、回答下列問(wèn)題(1)金屬銅晶胞為面心立方最密積累，邊長(zhǎng)為acm。又知銅的密度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)為_(kāi)。(2)下圖是CaF2晶體的晶胞示意圖，回答下列問(wèn)題：Ca2的配位數(shù)是_，F(xiàn)的配位數(shù)是_。該晶胞中含有的Ca2數(shù)目是_，F(xiàn)數(shù)目是_，CaF2晶體的密度為agcm3，則晶胞的體積是_(只要求列出算式)。2、某些金屬晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密積累，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，金屬原子處于正立方體的八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)側(cè)面上，試計(jì)算這類金屬晶體中原子的空間利用率。（2）（3）3、單晶硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石一種晶體結(jié)構(gòu)相像，都屬立方晶系晶胞，如圖：（1

2、）將鍵聯(lián)的原子看成是緊靠著的球體，試計(jì)算晶體硅的空間利用率（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，下同）。（2）已知SiSi鍵的鍵長(zhǎng)為234 pm，試計(jì)算單晶硅的密度是多少g/cm3。4、金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子，各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)金屬晶體每個(gè)晶胞中含有_個(gè)金原子。(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定_。(3)一個(gè)晶胞的體積是_。(4)金晶體的密度是_。5、1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科

3、學(xué)家發(fā)覺(jué)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，試驗(yàn)測(cè)定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（4）（5）（6）（1）依據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O的原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式。（2）依據(jù)（1）所推出的化合物的組成，計(jì)算其中Cu原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、和）。試計(jì)算化合物中兩種價(jià)態(tài)的Cu原子個(gè)數(shù)比。6、(1)NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 gmol-1）。(2)自然的和絕大部分人工制備的晶體都存在

4、各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。7、下圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30 gcm3，鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是183.9。假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球，試完成下列問(wèn)題：（7）（8）(1)每一個(gè)晶胞中均攤到_個(gè)鎢原子。(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a。(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示：只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。8、鐵、鈷、鎳為第四

5、周期第族元素，它們的性質(zhì)格外相像，也稱為鐵系元素（1）鐵、鈷、鎳都是很好的配位化合物形成體Co（H2O）62+在過(guò)量氨水中易轉(zhuǎn)化為Co（NH3）62+寫(xiě)出Co2+的價(jià)層電子排布圖Co（H2O）62+中Co2+的配位數(shù)為：NH3分子的中心原子雜化方式為H2O分子的立體構(gòu)型為鐵、鎳易與一氧化碳作用形成羰基協(xié)作物，如：Fe（CO）5，Ni（CO）4等CO與N2屬于等電子體，則CO分子中鍵和鍵數(shù)目比為，寫(xiě)出與CO互為等電子體的一種陰離子的離子符號(hào)（2）+2價(jià)和+3價(jià)是Fe、Co、Ni等元素常見(jiàn)化合價(jià)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2+和F22+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔

6、點(diǎn)NiOFeO（選填“”“”“=”）；某種自然Nio晶體存在如圖所示缺陷：一個(gè)Niz+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代其結(jié)果晶體仍呈屯中性某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比為9、CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為a gcm3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為_(kāi)cm3。10、原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、Y、Z、Q、W四種元素，其中X是原子半徑最小的元素，Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Q原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有2個(gè)未成對(duì)的電子，W元素的原子結(jié)構(gòu)中3d能級(jí)有4個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Y

7、2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為 ，Y2X2分子中鍵和鍵個(gè)數(shù)比為 。（2）化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高，其主要緣由是 。（3）元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，元素Z的這種氧化物的分子式是 。（4）元素W能形成多種協(xié)作物，如：W(CO)5等?；鶓B(tài)W3+的M層電子排布式為 。W(CO)5常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為20.5，沸點(diǎn)為103，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可推斷W(CO)x晶體屬于 （填晶體類型），該晶體中W的化合價(jià)為 。（5）下列有關(guān)的說(shuō)法正確的是 。A分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高B電負(fù)性挨次：XYZQC由于晶格能CaO比KCl高，所以KCl比Ca

8、O熔點(diǎn)低DH2YO3的分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)非羥基氧，故其為中強(qiáng)酸（6）Q和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，距一個(gè)陰離子四周最近的全部陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為 。已知該晶胞密度為 g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶胞邊長(zhǎng)a= cm。（用含、NA的計(jì)算式表示） 11、 由原子序數(shù)由小到大的A、B、C、D、E五種元素構(gòu)成某配位化合物X，其原子個(gè)數(shù)比為14:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍，E元素的外圍電子排布為（n-l）dn+61Ns1，回答下列問(wèn)題。（1）該配位化合物X的化學(xué)式為 。（2）元素B、C、D的第一電離能的由小到大排列挨次為 。（用元素

9、符號(hào)表示）（3）D元素原子的最外層電子軌道表示式為_(kāi) 。（4）C元素可與A元素形成兩種常見(jiàn)的化合物，其原子個(gè)數(shù)比分別為1:1和l:2，兩種化合物可任意比互溶，解釋其主要緣由為 。（5）碳鉑是一種含BA3分子的具有抗癌活性的金屬協(xié)作物，碳鉑的結(jié)構(gòu)如下圖：其中碳原子的雜化方式有_ 。碳鉑中含有的作用力有 （填字母）。 A共價(jià)鍵 B配位鍵 C金屬鍵 D鍵 E鍵（6）A元素與E元素可形成一種紅色離子化合物Y，其原子個(gè)數(shù)比為1：1，該化合物Y可與稀硝酸反應(yīng)，生成一種藍(lán)色溶液和兩種無(wú)色氣體（其中一種為A元素的單質(zhì)），寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。單質(zhì)E的晶胞如圖所示，若設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)為

10、NA，單質(zhì)E的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則表示該晶胞密度的計(jì)算式為p= g/cm3。（11）（12）（13）12、晶體具有規(guī)章的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單元被稱為晶胞。 NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知FexO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。測(cè)知FexO晶體密度為5.71 g/cm3，晶胞邊長(zhǎng)為4.2810-10 m。(1)FexO中x值(精確至0.01)為_(kāi)。(2)晶體中的Fe以Fe2+和Fe3+的形式存在，在Fe2+和Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)e2+的占有率(用小數(shù)表示，精確至0.001)為_(kāi)。(3)與某個(gè)Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-的個(gè)數(shù)為_(kāi)。(4)在晶體

11、中，鐵元素的離子間最短距離為_(kāi)m。13、金屬鎢晶體晶胞的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。試驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30gcm-3已知鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.8?；卮鹣铝袉?wèn)題:（1）在鎢晶體中每個(gè)晶胞占有的鎢原子數(shù)為_(kāi)個(gè)。（2）鎢晶體晶胞的邊長(zhǎng)為a=_cm。（3）鎢原子的半徑為_(kāi)cm。14、1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)覺(jué)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，試驗(yàn)測(cè)定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（14）（17）（1）依據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O的原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式。（2）依據(jù)（1）所推出的化合物的組成，

12、計(jì)算其中Cu原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、和）。試計(jì)算化合物中兩種價(jià)態(tài)的Cu原子個(gè)數(shù)比。15、用X射線爭(zhēng)辯某金屬晶體，測(cè)得在邊長(zhǎng)為360 pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子，此時(shí)金屬的密度為9.0 g/cm3。試回答下列問(wèn)題：(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型？(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。16、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交叉排列，若食鹽的密度是2.2 gcm-3，阿伏加德羅常數(shù)為6.021023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5 gmol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少？17、（9分

13、）（2018全國(guó)卷）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)36092152（1）Zn原子核外電子排布式為_(kāi)。（2）黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1（Zn）_I1（Cu)(填“大于”或“小于”)。緣由是_。（3）ZnF2具有較高的熔點(diǎn)（872 )，其化學(xué)鍵類型是_；ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，緣由是_。（4）中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石（ZnCO3）入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為_(kāi)，C原子的雜化形式為_(kāi)。（5）金屬Zn晶體中的原

14、子積累方式如圖所示，這種積累方式稱為。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm，高為_(kāi)c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_(kāi)gcm3（列出計(jì)算式）。18、砷的一些化合物常用作半導(dǎo)體、除草劑、殺鼠藥等。回答下列問(wèn)題：（1）基態(tài)As原子的核外電子排布式為Ar_，有_個(gè)未成對(duì)電子。（2）Ga、N、As電負(fù)性由大至小的挨次是_。（3）As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其中As原子的雜化方式為_(kāi)，1mol As4O6含有鍵的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。（18）（19）（19）（4）晶胞有兩個(gè)基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，LiZnAs基稀磁半導(dǎo)體的晶胞如圖所示，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A處Li為(0，0，

15、 ）；B處As為(， ， )；C處Li的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和外形，已知LiZnAs單晶的晶胞參數(shù)=594 pm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，其密度為_(kāi)gcm-3(列出計(jì)算式即可）。19、碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：（1）金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為_(kāi)。（2）在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有_個(gè)C原子。（3）在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán)。（4）金剛石晶胞含有_個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率_(不要求計(jì)算結(jié)果)。（5）德國(guó)和美國(guó)科學(xué)家首先制出由20個(gè)碳原子組成的空心籠狀分子C20，該籠狀結(jié)構(gòu)是由很多正五邊形構(gòu)成（如右圖）。請(qǐng)回答： C20分子共有_個(gè)正五邊形，共有_條棱邊，C20晶體屬于_晶體（填晶體類型）。20、Al單質(zhì)的晶體中原子的積累方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。若已知Al的原子半徑為d pm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對(duì)原子質(zhì)量27。通過(guò)計(jì)算確定（1）一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目。（2）Al晶胞的密度表達(dá)式。21、下圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，