晶胞計算習題

1、1、回答下列問題（1）金屬銅晶胞為面心立方最密堆積，邊長為acm。又知銅的密度為PgCm阿伏加德羅常數(shù)為。下圖是CaP晶體的晶胞示意圖，回答下列問題：Ca的配位數(shù)是 ,的配位數(shù)是。該晶胞中含有的CST數(shù)目是, F數(shù)目是,（S）CaF2晶體的密度為ag cm3,則晶胞的體積是 （只要求列出算式）。出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元，2、某些金屬晶體（CU、Ag、AU）的原子按面心立方的形式緊密堆積，即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃金屬原子處于正立方體的八個頂點和六個側(cè)面上，試計算這類金屬晶體中原子的空間利用率。3、單晶硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石一種晶體結(jié)構(gòu)相似，都屬立方晶系晶胞，如圖：（1）將鍵聯(lián)的原子看成是緊靠著的球體，

2、試計算晶體硅的空間利用率（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，下同）。）已知S-Si鍵的鍵長為234 Pm，試計算單晶硅的密度是多少gcm3。4、金晶體的最小重復單元（也稱晶胞）是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個頂點各有一個金 原子，各個面的中心有一個金原子，每個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。請回答下列問題：（1）金屬晶體每個晶胞中含有個金原子。欲計算一個晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應假定 。（3）個晶胞的體積是。（4）金晶體的密度是 。5、1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導體，使超導工

3、作取實驗測定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖得突破性進展，為此兩位科學家獲得了 1987年的諾貝爾物理學獎，所示。r9r（1 ）根據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中丫 Cu、Ba和O的原子個數(shù)比，確定其化學式。（2）根據(jù)CI）所推出的化合物的組成，計算其中CU原子的平均化合價（該化合物中各元素的化合價為、二二、一1和）。試計算化合物中兩種價態(tài)的CU原子個數(shù)比。6、（l）NiO （氧化鐮）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni與最鄰近0引的核間距離為上x1%m,計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 g mol1）。天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一

4、個 N空缺，另有兩個N&被兩個阡+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。某氧化鐮樣品組成為NioaO,試計算該晶體中NN+與N的離子數(shù)之比。7、下圖是金屬鎬晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實驗測得金屬鉤的密度為19.30 gem*,鴇的相對原子質(zhì)量是183.9。假設金屬鉤原子為等徑剛性球，試完成下列問題：(7)每一個晶胞中均攤到個鴇原子。計算鴇的原子半徑r(提 )。 計算晶胞的邊長a。示：只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的 &鐵、鉆、銀為第四周期第忸族元素，它們的性質(zhì)非常相似，也稱為鐵系元素.(1 )鐵、鉆、鎳都是很好的配位化合物形成體.Co

5、(H2O)曠在過量氨水中易轉(zhuǎn)化為Co( NH3)62.寫出Co?+的價層電子排布圖. Co(H2O) 6嚴中Co2+的配位數(shù)為 _ : NH3分子的中心原子雜化方式為 . HzO分子的立體構(gòu)型為鐵、鐮易與一氧化碳作用形成按基配合物，如： Fe (CO) 5, Ni (CO) 4等.CO與2屬于等電子體，則CO分子中b鍵和n鍵數(shù)目比為，寫出與CO互為等電子體的一種陰離子的離子符號(2) +2價和+3價是Fe、Co Ni等元素常見化合價.NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉Ni2+被兩個NL所取代.其的相同 N&和F0的離子半徑分別為69Pm和78Pm，則熔點NiO Fe(選填某種天然NiO晶體

6、存在如圖所示缺陷：一個Niz+空缺，另有兩個結(jié)果晶體仍呈屯中性.某氧化銀樣品組成為Ni97 該晶體中NP+與N的離子數(shù)之比9、CaO與NaeI的晶胞冋為面心立方結(jié)構(gòu)， 羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為cr?。已知CaO晶體密度為agcm3, NA表示阿伏加德10、原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、丫、Z、Q、W四種元素，其中X是原子半徑最小的元素，丫原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Q原子基態(tài)時2p原子軌道上有2個未成對的電子，W元素的原子結(jié)構(gòu)中3d能級有4個未成對電子。回答下列問題: 丫次2分子中Y原子軌道的雜化類型為，Y2X2分子中b鍵和n鍵個數(shù)比 TOC o 1-5 h z 為。 化

7、合物ZX3的沸點比化合物丫為的高，其主要原因是 。元素 丫的一種氧化物與兀素 Z的一種氧化物互為等電子體 ,兀素Z的這種氧化物的分子式是。元素W能形成多種配合物，如：Hg等?；鶓B(tài)W?+的M層電子排布式為。W(CO) 5常溫下呈液態(tài)，熔點為一 20.5 C,沸點為103C ,易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷W(CO)X晶體屬于 (填晶體類型)，該晶體中W的化合價為。 下列有尖的說法正確的是 。分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點越高電負性順序：XV YV ZV Q因為晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔點低FhY3的分子結(jié)構(gòu)中含有一個非羥基氧，故其為中強酸Q和Na形成的一種只含有離

8、子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點構(gòu)成的幾何體為。已知該晶胞密度為P gcmf,阿伏加德羅常數(shù)為Na,求晶胞邊長a=cm。(用含PNA的計算式表示)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 回答下列問題。 TOC o 1-5 h z (1 )該配位化合物X的化學式為。元素B、CD的第一電離能的由小到大排列順序為 。(用元素符號表示)D元素原子的最外層電子軌道表示式為。C元素可與A元素形成兩種常見的化

9、合物，其原子個數(shù)比分別為1:1和1:2，兩種化合物可任意比互溶，解釋其主要原因為 。碳鉗是一種含BA3分子的具有抗癌活性的金屬配合物，碳鉗的結(jié)構(gòu)如下圖：其中碳原子的雜化方式有。碳鉗中含有的作用力有(填字母)。A.共價鍵B.配位鍵C.金屬鍵D.鍵E.鍵IlO(6)A元素與E元素可形成一種紅色離子化合物Y,其原子個數(shù)比為1 ： 1,該化合物丫可與稀硝酸反應，生成一種藍色溶液和兩種無色氣體(其中一種為A元素的單質(zhì))，寫出該反應的化學方程式 。單質(zhì)E的晶胞如圖所示，若設該晶胞的邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)為Na,單質(zhì)E的摩爾質(zhì)量為Mg/mol ,則表示該晶胞密度的計算式為 P=g/cm 3。(11)(

10、13)12、晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復單元被稱為晶胞。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。測知F&0晶體密度為5.71 gcm3，晶胞邊長為 4.28 XIOOmo（1）FeXO中X值（精確至0.01）為。晶體中的Fe以F評和Fi+的形式存在，在FO和Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)O的占有率（用小數(shù)表示，精確 至0.001）為_。與某個Fe2+（或Fe）距離最近且等距離的o?的個數(shù)為一。 在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為 m。13、金屬鉤晶體晶胞的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。實驗測得金屬鉤的密度為19.3先nT *已知鉤的相對原子質(zhì)量為18

11、3.8?；卮鹣铝袉栴}：（1） 在鴇晶體中每個晶胞占有的鵠原子數(shù)為個。（2） 鵠晶體晶胞的邊長為呂。（ 3）鉤原子的半徑為 : iii。14、1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導體，使超導工作取得突破性進展，為此兩位科學家獲得了物1987年的諾貝爾 理學獎，實驗測定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(17)（1）根據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中丫、Cu、Ba和O的原子個數(shù)比，確定其化 學式。（2）根據(jù)（1）所推出的化合物的組成，計算其中CU原子的平均化合價（該化 合物中各元素的化合價為_、； 和一：）。試計算化合物中兩種價態(tài)的 CU原子個數(shù)比。15、用X射線研究某金屬晶體

12、，測得在邊長為360 Pm的立方晶胞中含有4個金屬 原子,此時金屬的密度為9.0 gcf。試回答下列問題：此金屬晶胞屬于哪一種類型？（2）求每個晶胞的質(zhì)量。求此金屬的相對原子質(zhì)量。（4）求此金屬原子的原子半徑（Pnl）。16、NaCl晶體中Na+與C都是等距離交錯排列，若食鹽的密度是2.2 gem 3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02 X 123mo-1,鹽的摩爾質(zhì)量為58.5 g mol1。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少？17、（ 9分）（2018 全國卷川）鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：世紀金榜導學號 36092152 TOC o 1-5 h z

13、（1）Zn原子核外電子排布式為。（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1 （Zn） h（CU）（填“大于”或“小于”）。原因是。（3）ZnR具有較高的熔點（872 C）,其化學鍵類型是 ； ZnT不溶于有機溶劑而ZnC2、ZnBr2、Znb能夠溶于乙醇、乙醸等有機溶劑，原因是 。中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石( ZnCQ)A藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCQ中，陰離子空間構(gòu)型為，C原子的雜化形式為 。金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種 堆積方式稱為。六棱柱底邊邊長為a cm,高為CCm,阿伏加德羅常數(shù)的值為Na, Zn的密度為gCm _彳(列出

14、計算式)。18、碑的一些化合物常用作半導體、除草劑、殺鼠藥等?；卮鹣铝袉栴}： 基態(tài)AS原子的核外電子排布式為Ar，有個未成對電子。Ga、N、AS電負性由大至小的順序是有b鍵的物質(zhì)的量為mol。(3) ASQ6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其中 AS原子的雜化方式為 , ImOlAS 4含(4)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數(shù)，表不晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，LiZnAS(19)一 1基稀磁半導體的晶胞如圖所示其中原子坐標參數(shù)A處Li為(0, 0 );2B處AS為(一一一)；C處Li的坐標參數(shù)為4 ,44晶胞參數(shù)描述晶胞的大小和形狀，已知LiZ nAs單晶的晶胞參數(shù)a =594Pm , NA表示阿伏加德羅常

15、數(shù)的數(shù)值其密度為gcm列出計算式即可)o19、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（2 ）在石墨烯晶體中，每個C原子連接個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有個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C原子連接個六元環(huán)。（4）金剛石晶胞含有個碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率（不要求計算結(jié)果）。（5）德國和美國科學家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子Cw該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成（如右圖）。請回答：C2。分子共有個正五邊形，共有條棱邊，C2。晶體屬于晶體（填晶體類型）。若已知Al的原子半徑為d Pm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，20、Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置尖系的 平面圖如圖丙所示。Al的相對原子質(zhì)量27。通過計算確定（1 ） 一個晶胞中Al原子的數(shù)目。（2） Al晶胞的密度表達式。21、下圖是金屬鵠晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)示