第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié) 第2課時(shí)　晶胞　晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定練習(xí) 【新教材】2020年秋人教版（2019）高中化學(xué)選擇性必修2

第2課時(shí)晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定基礎(chǔ)過關(guān)練題組一晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定1.下列有關(guān)晶胞的說法正確的是()A.晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)單元B.晶胞中所有的粒子都為幾個(gè)晶胞共用C.晶胞均為長方體D.不同晶體的晶胞不一定相同2.整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。對(duì)這句話的理解錯(cuò)誤的是(深度解析)A.相鄰晶胞之間沒有任何間隙B.晶體是晶胞簡(jiǎn)單、隨意堆積而成C.晶胞排列時(shí),取向相同D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的3.下列有關(guān)晶胞的敘述中正確的是()A.晶胞的結(jié)構(gòu)就是晶體的結(jié)構(gòu)B.不同的晶體中,晶胞的大小和形狀都相同C.晶胞中的任何一個(gè)粒子都完全屬于該晶胞D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成4.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示)與NaCl晶體的相似,但因?yàn)镃aC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是A.1個(gè)Ca2+周圍距離最近且等距離的C22B.該晶體中的陰離子和O2的價(jià)電子數(shù)相等C.6.4gCaC2晶體中含陰離子0.2molD.與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有12個(gè)題組二晶胞的有關(guān)計(jì)算5.如圖所示是金屬鈉的晶胞示意圖,該晶胞平均含有的鈉原子數(shù)是()A.9 B.5 C.3 D.26.某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中含A、B、C三種元素原子,則該晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為()A.1∶3∶1 B.2∶3∶1C.1∶2∶1 D.1∶3∶37.某研究小組發(fā)現(xiàn)首例帶結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報(bào)道,該晶體中含有最簡(jiǎn)式為CoO2的層狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖(小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線畫出的CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)示意圖不符合化學(xué)式的是()8.由硼和鎂兩種元素組成的化合物可為超導(dǎo)材料,下圖為該化合物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為()A.Mg5B12 B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B29.高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià),部分為-2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞,則下列說法中正確的是()A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2B.每個(gè)晶胞中含有8個(gè)K+和4個(gè)OC.晶體中與每個(gè)K+距離最近的K+有8個(gè)D.晶體中0價(jià)氧原子和-2價(jià)氧原子個(gè)數(shù)比為2∶110.現(xiàn)有四種晶體,其構(gòu)成粒子排列方式如圖所示,其中化學(xué)式不屬于AB型的是()能力提升練題組一晶胞的化學(xué)式及粒子數(shù)的計(jì)算1.(2020江蘇徐州一中高二月考,)已知某晶體由X、Y、Z三種元素組成,其晶胞如圖所示,則X、Y、Z三種元素的原子個(gè)數(shù)之比正確的是()A.1∶3∶1 B.2∶6∶1C.4∶8∶1 D.8∶1∶12.(2020湖北襄陽一中高二月考,)由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Q為+3價(jià),G為-2價(jià),則R的化合價(jià)為(深度解析)A.+1 B.+2 C.+3 D.+43.(雙選)(2020山東棗莊三中高二網(wǎng)測(cè),)下圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中:,,。C選項(xiàng)中Y原子在面上)()4.()F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙,它們都是極強(qiáng)的氧化劑(其氧化性依次遞增),都極易與水發(fā)生反應(yīng),其中:6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列推測(cè)正確的是()A.XeF2分子中各原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)B.某種氟化氙的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖,可推知其化學(xué)式為XeF6C.XeF4按題中方程式與水反應(yīng)時(shí),每生成4molXe,轉(zhuǎn)移16mole-D.XeF2加入水中,在水分子作用下將生成Xe和F2題組二與晶體組成相關(guān)的計(jì)算5.(2020山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考,)如圖是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(晶胞是指晶體中最小的重復(fù)單元),其中黑球表示氯離子、白球表示銫離子。已知晶體中2個(gè)最近的銫離子的核間距離為acm,氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫晶體的密度為()A.2MNAa3g/cm3 C.MNAa3g/cm3 D.6.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測(cè),)某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,實(shí)驗(yàn)測(cè)得其密度為ρg/cm3。已知構(gòu)成晶體的原子的相對(duì)原子質(zhì)量為a,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,假定晶體中原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切。則該晶體中原子的半徑(單位:cm)為(深度解析)A.32aNA·ρC.34·32aNA·7.()某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X()位于立方體的頂點(diǎn),Y()位于立方體的中心,試分析:(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著個(gè)X,每個(gè)X同時(shí)吸引著個(gè)Y,該晶體的化學(xué)式為。

(2)晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有個(gè)。

(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX=(填角的度數(shù))。

(4)若該立方體的棱長為acm,晶體密度為ρg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體的摩爾質(zhì)量為。

答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.D2.B3.D4.A5.D6.C7.D8.B9.A10.B1.DA項(xiàng),晶胞是晶體的最小重復(fù)單元,但不一定是最小結(jié)構(gòu)單元;B項(xiàng),晶胞中有些粒子為晶胞獨(dú)自擁有;C項(xiàng),晶胞多數(shù)為平行六面體,不一定為長方體。2.B晶體并不是晶胞簡(jiǎn)單、隨意堆積而成,而是晶胞平行排列而成的,且相鄰晶胞之間沒有任何間隙。歸納總結(jié)對(duì)晶胞的理解:“無隙”指相鄰的晶胞之間沒有任何間隙,一個(gè)晶胞與相鄰的晶胞完全共頂點(diǎn)、共棱、共面?！安⒅谩敝杆芯О际瞧叫信帕械?取向相同。一個(gè)晶胞到另一個(gè)晶胞只需平移,不需轉(zhuǎn)動(dòng)?！巴耆韧敝竿痪w中所有晶胞的形狀、內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列完全相同。3.D由晶胞的定義可知A錯(cuò)誤;相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同,不同晶體的晶胞大小和形狀不一定相同,B錯(cuò)誤;晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有,不完全屬于某個(gè)晶胞,C錯(cuò)誤;知道晶胞的組成,利用“均攤法”即可推知晶體的組成,D正確。4.A依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個(gè)平面的長與寬不相等,再由圖中體心位置可知,1個(gè)Ca2+周圍距離最近且等距離的C22-有4個(gè),A正確;C22-價(jià)電子數(shù)為2×4+2=10,O2的價(jià)電子數(shù)為12,二者價(jià)電子數(shù)不同,B錯(cuò)誤;6.4gCaC2的物質(zhì)的量為0.1mol,CaC2晶體中含有的陰離子為C22-,則含陰離子的物質(zhì)的量為0.1mol,C錯(cuò)誤;晶胞的一個(gè)平面的長與寬不相等,與每個(gè)Ca5.D金屬鈉的晶胞中,有8個(gè)原子處于頂角上,有1個(gè)原子位于體心,故該晶胞平均含有的鈉原子數(shù)為18×8+1=26.C根據(jù)題圖知,該晶胞中A原子個(gè)數(shù)=8×18=1,B原子個(gè)數(shù)=4×12=2,C原子個(gè)數(shù)=1,所以晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為1∶2∶1,故選7.DA項(xiàng),CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1,含有O原子數(shù)為4×12=2,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;B項(xiàng),CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1+4×14=2,含有O原子數(shù)為4,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;C項(xiàng),CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為4×14=1,含有O原子數(shù)為4×12=2,所以Co原子數(shù)與O原子數(shù)之比為1∶2,正確;D項(xiàng),CoO2層狀結(jié)構(gòu)的晶胞中含有Co原子數(shù)為1,含有O原子數(shù)為4×14=1,所以Co原子數(shù)與O8.B由于鎂原子位于頂點(diǎn)處,另外棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,則晶胞中含有的鎂原子個(gè)數(shù)是2×12+12×16=3。6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi),即Mg與B的原子個(gè)數(shù)之比是1∶2,因此該化合物的化學(xué)式可表示為MgB9.A由題中的晶胞結(jié)構(gòu)知,有8個(gè)K+位于晶胞頂角,6個(gè)K+位于晶胞面心,則晶胞實(shí)際含有K+的個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,O2-有12個(gè)位于棱上,1個(gè)處于體心,則晶胞中含有的O2-個(gè)數(shù)為12×14+1=4;超氧化鉀的化學(xué)式為KO2;晶體中與每個(gè)K+距離最近的K+有12個(gè);設(shè)晶體中0價(jià)氧原子和-2價(jià)氧原子的個(gè)數(shù)分別為x、y,則有x+y=8,x×0+y×(-2)=-4,10.B晶胞中A位于頂點(diǎn),含有A的個(gè)數(shù)為8×18=1,B位于晶胞的體心,B的個(gè)數(shù)為1,則化學(xué)式為AB,A不符合題意;晶胞中A位于頂點(diǎn),平均含有A的個(gè)數(shù)為8×18=1,B位于晶胞的棱上,平均含有B的個(gè)數(shù)為12×14=3,則化學(xué)式為AB3,不屬于AB型,B符合題意;A、B均位于晶胞的頂點(diǎn),各有4×18=12個(gè),化學(xué)式為AB,C不符合題意;A位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,共有8×18+6×12=4個(gè),B位于晶胞的棱和體心,共有12×能力提升練1.A2.B3.BC4.C5.C6.C1.A根據(jù)均攤法可知,晶胞中含有Z原子的數(shù)目為1,含有X原子的數(shù)目為8×18=1,含有Y原子的數(shù)目為12×14=3,所以X、Y、Z的原子個(gè)數(shù)比是1∶3∶2.B根據(jù)均攤法及晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,晶胞中R原子數(shù)目為1+8×18=2,G原子數(shù)目為2+4×12+16×14=8,Q原子數(shù)目為2+8×14=4,令R的化合價(jià)為a,則4×(+3)+2a+8×(-2)=0,解得a=+2,故歸納總結(jié)判斷晶胞中粒子個(gè)數(shù)的步驟:3.BCA中X的數(shù)目等于1,Y的數(shù)目為8×18=1,A的化學(xué)式為XY,A錯(cuò)誤;B中X的數(shù)目:1+4×18=32,Y的數(shù)目:4×18=12,B的化學(xué)式為X3Y,B正確;C中X的數(shù)目:8×18=1,Y的數(shù)目:6×12=3,Z的數(shù)目等于1,C的化學(xué)式為XY3Z,C正確;D中X的數(shù)目:8×18=1,Y的數(shù)目:12×14.CXe原子本身最外層就是8電子結(jié)構(gòu),再與F原子結(jié)合,肯定就不再是8電子結(jié)構(gòu)了,A錯(cuò)誤;晶胞中Xe原子個(gè)數(shù)為8×18+1=2,F原子個(gè)數(shù)為8×14+2=4,故原子個(gè)數(shù)比Xe∶F=1∶2,其化學(xué)式為XeF2,B錯(cuò)誤;由題中化學(xué)方程式可知,每生成4molXe轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的量為16mol,C正確;F2與水會(huì)劇烈反應(yīng),所以在溶液中不可能生成F25.C已知晶體中2個(gè)最近的銫離子的核間距離為acm,相鄰頂點(diǎn)上銫離子核間距離最近,即晶胞的棱長為acm,1個(gè)晶胞的體積V=a3cm3;該晶胞中Cs+個(gè)數(shù)為8×18=1,Cl-個(gè)數(shù)為1,單個(gè)晶胞的質(zhì)量為MNAg,則CsCl晶體的密度為MNAa36.C晶胞中含有原子數(shù)為1+8×18=2,設(shè)晶胞邊長為xcm,則有ρ=2aNAx3,解得x=32aNA·ρ;由于晶體中原子可看作等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切,假設(shè)原子半徑為rcm,則方法指導(dǎo)本題考查晶胞計(jì)算的知識(shí),注意掌握均攤法在晶胞計(jì)算中的應(yīng)用。7.答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28'(4)2a3ρNAg·mol-1解析(1