高考化學(xué)第二輪專項(xiàng)復(fù)習(xí)專題三　主觀題突破2　晶體類型與性質(zhì)　晶體結(jié)構(gòu)含答案或解析

晶體類型與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)1.(5分)一種釩的硫化物的晶體結(jié)構(gòu)(圖1)及其俯視圖(圖2)如圖所示：(1)該釩的硫化物的晶體中，與每個(gè)V原子最近且等距離的S原子的個(gè)數(shù)是。

(2)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為g·cm-3(用含a、b、NA的代數(shù)式表示)。

2.(6分)基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子的軌道表示式為，鐵可形成多種氧化物，其中一種鐵的氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)及該晶胞中的Ⅰ、Ⅱ兩種結(jié)構(gòu)如下圖所示：

則圖中表示Fe2+的是(填“A”或“B”)，若晶體密度為ρg·cm-3，則阿伏加德羅常數(shù)NA=mol-1(用含a、ρ的式子表示)。

3.(6分)中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所某團(tuán)隊(duì)將Bi3+摻雜Cs2SnCl6(晶胞結(jié)構(gòu)為a)獲得空位有序型雙鈣鈦礦納米晶體(晶胞結(jié)構(gòu)為b)，過(guò)程如圖所示。若a和b的晶胞參數(shù)均為xnm，晶胞a中的SnCl62?的配位數(shù)為，晶胞b中兩個(gè)最近的BiClg·cm-3(寫(xiě)出計(jì)算式即可)。

4.(3分)一種含Cu、Ti、Ba、O四元銅氧化物超導(dǎo)體晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)為anm、anm、cnm，α=β=γ=90°)，該晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

5.(6分)砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為anm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。離硼原子最近的硼原子有個(gè)，該晶體密度可表示為g·cm-3(寫(xiě)表達(dá)式即可)。

6.(6分)K2S的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若K2S晶體密度為dg·cm-3，則晶胞中，K+與S2-之間的最近距離為_(kāi)___________nm。圖中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)，B為14，14，7.(6分)科學(xué)家們已經(jīng)用甲烷制出了金剛石，人造金剛石在硬度上與天然金剛石幾乎沒(méi)有差別。(1)已知原子a、b的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0，0，0)和0，12(2)若碳原子半徑為rnm，則金剛石晶胞的密度為g·cm-3(用含r的計(jì)算式表示)。

8.(6分)所得Co2O3可用于合成鈦酸鈷。一種鈦酸鈷的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)Co周圍等距且緊鄰的O共有個(gè)。已知該立方晶胞的參數(shù)為apm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該鈦酸鈷晶體的密度為g·cm-3(列出計(jì)算式)。

9.(6分)TiO2在自然界中有三種形態(tài)，即金紅石型、銳鈦礦型和板鈦礦型三種，其中金紅石型是三種形態(tài)中最穩(wěn)定的一種，其晶胞如圖所示，鈦的配位數(shù)為，該晶體的密度為g·cm-3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、b、NA的代數(shù)式表示)。

答案精析1.(1)6(2)332NA解析(1)由晶體結(jié)構(gòu)可知，該釩的硫化物的晶體中，與每個(gè)V原子最近且等距離的S原子的個(gè)數(shù)是6。(2)該晶體結(jié)構(gòu)中V原子個(gè)數(shù)為1+2×12+12×16+6×13=6，S原子的個(gè)數(shù)為6，該晶體結(jié)構(gòu)的體積為332a2b×10-30cm3，則該晶體的密度為(51+32)×6NA332a2.B1.856×10解析基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布為3d5，軌道表示式為；由均攤法可得，結(jié)構(gòu)Ⅰ中O2-數(shù)目為4，黑球數(shù)目為1+4×18=1.5，結(jié)構(gòu)Ⅱ中O2-的數(shù)目為4，黑球數(shù)目為4×18=0.5，灰球數(shù)目為4，結(jié)合晶胞的整體結(jié)構(gòu)可知，O2-數(shù)目為32，黑球數(shù)目為1.5×4+0.5×4=8，灰球數(shù)目為4×4=16，由化合價(jià)代數(shù)和為0可知，灰球代表Fe3+，黑球代表Fe2+；晶胞的體積為a3×10-30cm3，即ρ×a3×10-30=16×32+56×(8+16)NA，解得NA=1.856×3.822x4.2×64+12×16+4×48+4×137解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu原子的個(gè)數(shù)為1+8×18=2，O原子的個(gè)數(shù)為24×14+4+4×12=12，Ti原子的個(gè)數(shù)為2+8×14=4，Ba原子的個(gè)數(shù)為2+8×14=4，該晶體的密度為5.124×86解析1個(gè)砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)中，含有8×18+6×12=4個(gè)B原子，離硼原子最近的硼原子有12個(gè)，且最近距離為22anm，該晶胞中有4個(gè)BAs，晶體密度可表示為4×86N6.34×3440dN解析由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞參數(shù)為3440dNA×107nm，K+與S2-之間的最近距離為體對(duì)角線長(zhǎng)的14即34×3440dNA×107nm。圖中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)，B為7.(1)14，34解析(2)金剛石晶胞體對(duì)角線上的4個(gè)原子緊密相連，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為anm，則a=83r，金剛石晶胞中含有4+8×18+6×12=8個(gè)C原子，則金剛石晶胞的密度為8×12NA83r×10?78.1259+48+16×3解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)晶胞中含有Co的數(shù)目為8×18=1個(gè)，含有Ti的數(shù)目為1個(gè)，含有O的數(shù)目為6×12=3個(gè)，晶胞的質(zhì)量為(59+48+16×3)NAg，晶胞的體積為(a×10-10cm)3，晶體的密度為mV=(59+48+16×3)N9.61.6×解析