晶胞计算习题答案.docx

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1、资料范本本资料为Word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载晶胞计算习题答案地点：时间：说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与 义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时 请详细阅读内容1、【答案】mol -1(2)8 44 8【解析】(1)铜晶胞为面心立方最密堆积，1个晶胞能分摊到4个CU原 子；1个晶胞的体积为a3c3; 一个晶胞的质量为a3 P g；由=a3 g,得NA =mol-Io(2)每个Ca2 +周围吸引8个F一,每个F周围吸收4个Ca2+,所以 Ca2+的配位数为8, F的配位数为4。F位于晶胞内部，所以每个晶胞中 含有

2、F8个。含有Ca2 +为X8+6 = 4个。 P = = =ag cm3,V=O2、【解析】试题分析：本考查学生对知识综合利用能力，要求对晶胞知识能够融会贯 通。依题意画出侧面图，设正立方体边长为a,则体积为a3。AB2+BC2=AC2, AC=4r,故原子半径，根据均摊法得，每个正立方体包括金属原子8X1/8+6义1/2 = 4(个)，球体体积共4X空间利用率为：.考点：均摊法计算点评：本题考查相对综合，是学生能力提升的较好选择。3、 (1) 34.0%(2) 2.36 g/cm3【解析】(1)该晶胞中Si原子个数=4+8X 1/8+6X 1/2=8,设Si原子半径 为XCm,该晶胞中硅原子

3、总体积二43nr3X8cm3,根据硬球接触模型可知，体对 角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴，设晶胞边长为a,所以 143a=2x,解得a = 83xcm,晶胞体积=(83XCm) 3,因此空间利用率= 43r38cm3 (83xcm) 3100%=34. 0%o (2)根据以上分析可知边长= 43234 IO-IOcm,所以密度= 8X28NAX (4323410-10) 3=2. 36gcm3o4、【答案】(1)4 (2)金属原子间相接触，即相切(3)2d3 (4)【解析】利用均摊法解题，8个顶点上每个金原子有属于该晶胞，6个面上 每个金原子有属于该晶胞，故每个晶胞中金原子个数= 8X

4、+6X=40假设金原 子间相接触，则有正方形的对角线为2d。正方形边长为d。所以V晶=（d）3 = 2d3, Vm=NA = d3NA,所以 P = = o5、【答案】（I）YBa2Cu307（2）价n （Cu2+） ： n（Cu3+） =2 ： 1【解析】（1）由题图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个Y3+, 2个Ba2 + o晶胞最上方、最下方分别有4个CUX+,它们分别被8个晶胞所共用；晶 胞中间立方体的8个顶点各有一个CUX+,它们分别被4个晶胞共用，因此该 晶胞中的CUx +为n （Cux+）=（个）。晶胞最上方、最下方平面的棱边上共 有4个氧离子，分别被4个晶胞共用；又在晶胞上的立方体

5、的竖直棱边上和晶 胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子，它们分别被4个晶胞共用；中 间立方体的水平棱边上共有8个氧离子，它们分别被2个晶胞共用，因此该晶 胞中的氧离子个数为n （02-）=（个）。所以晶体中Y、Ba、Cu,。原子个数 比为1 ： 2 ： 3 ： 7,化学式为YBa2Cu307o（2）设CU的平均化合价为X,由化合物中元素正负化合价代数为零可 得：（+3） +2 （+2） +3x + 7 （-2） =0, x=+ （价）。Cu2 +与 Cu3 +原子个数之比为2 ： 1。6、【答案】（1） g cm-3 或 g cm-3 6： 91【解析】（1）因为NiO的晶体结构与NaCl

6、的晶体结构相同，均为正方 体。从晶体结构模型中分割出一个小立方体，其中小立方体的边长为Ni2+与最 邻近02-的核间距离即义10-8Cnb在这个小立方体中含Ni2+:,含02-:,所 以，（义 10-8）3XNaCm3 是 0. 5 mol NiO 具有的体积,则（XlO-8）-3Nacm3 P =0. 5 mol 74. 7 g mol-l, g cm-3=g Cm-3。解题的关键是确定 晶胞的组成后，通过晶体组成计算出存在的微粒数。（2）设 1 mol NiO. 970 ,含有 Ni3+Xmol, Ni2+为（0. 97-）mol,根据晶体 显电中性,即 3m中性（0. 97-）mok2X

7、l mol,解得=0. 06, Ni2+为（0. 97- ）mol=0. 91 moL 则离子数之比为 Ni3+ ： Ni2+=0. 06 ： 0. 91=6 ： 91o7、【答案】（1）2（2）3. 1610-8cm（3）1. 3710-8cm【解析】（1）正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。（2）应用基本关系式：，先求出晶胞的体积，然后根据V = a3计算晶胞的边 长。8、6； sp3； V 形； 1： 2； CN- ； （2） ； 6： 91；9、【答案】【解析】依据NaCl晶胞的结构可知，每个CaO晶胞中“实际”拥有4个 Cao微粒，则1 mol CaO微粒可形成个晶胞，设

8、每个晶胞的体积为V cm3,则 Va = 56,解得 V = cm3o10、（1） SP杂化（1分）；3:2 （2分）；（2） NH3分子间存在氢键（1 分）；（3） N20 （2 分）；（4） 3s23p63d5 （2 分）；分子晶体（1 分）0 （1 分）；（5） BC （2 分）；（6）立方体（1 分）；（2 分）试题分析：原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W四种元素，其 中X是原子半径最小的元素，则X是H元素；Y原子基态时最外层电子数是其 内层电子数的2倍，则Y是C元素；Q原子基态时2p原子轨道上有2个未成对 的电子，则Q是0元素，则Z是N元素；W元素的原子结构中3d能级有

9、4个未 成对电子。W是Cr元素或Fe元素，由于W可以形成+3价的离子，因此W只能是 Fe元素。（1）Y2X2分子是乙焕C2H2,结构式是分子中Y原子轨道的杂化类型为 SP杂化，Y2X2分子中。键和键个数比为3:2。（2）化合物ZX3是NH3,在氨 分子之间除了存在分子间作用力外还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使 其的沸点比只有分子间作用力的化合物CH4的高.（3）等电子体是原子数相同， 原子最外层电子数也相同的微粒。元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物 互为等电子体，它们是C02与N20,则元素Z的这种氧化物的分子式是N20。基态W3+的M层电子排布式为3s23p63d50W(Co) 5

10、常温下呈液态，熔点 为一20.5C,沸点为103,易溶于非极性溶剂，由于其熔沸点较低，易溶于 非极性溶剂，所以据此可判断W(CO)X晶体属于分子晶体，在任何化合物水所有 元素正负化合价的代数和为0,因此该晶体中W的化合价为0。(5) A.分子晶 体中，共价键键能越大，含有该共价键的物质的分子稳定性越强，而分子晶体 的熔沸点与化学键的强弱无关，只与分子之间的作用力作用，因此不能判断物 质的熔沸点的高低，错误；B.元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的 非金属性HCN0,所以电负性顺序：XYZQ,正确；C.因为晶格能Cao 比KCl高，断裂消耗的能量就越大，所以KCI比CaO熔点低，正确；D.

11、 H2Y03 为弱酸，错误；(6) Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结 构如图，根据图示可知距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何 体为立方体。在一个晶胞中含Na+个数是8X1=8；含有。2-个数是：8 1/8+6X 1/2=4；所以一个晶胞中含有4个Na20,已知该晶胞密度为P g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,假设晶胞的边长是ac,则根据晶胞的密度计算 定义式可得：，整理可得。11、(1) (1) Cu (NH3) 4S04XH20 (2 分)(2) SON (1 分)(3) (1 分)(4) H20 与 H202 之间形成氢键(2 分)(5) sp3 和 sp2

12、 (2 分)ABDE (2 分)(6) 6CuH+16HN03=6Cu (N03) 2+3H2 t +4N0 t +8H20 (3 分)；(2 分)试题分析：(1)由题意可推知A为H元素，B为N元素,C为。元素,D为 S元素，E元素的外围电子排布为(nT) dn+6nsl, E为CU元素，该配位化合 物X的化学式为CU (NH3) 4S04H20(2) N、0、S三种元素中，N的2p轨道是半充满状态，所以第一电离能最 大，0、S同主族，同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，所以N、0、S 三种元素的第一电离能从小到大的排列顺序是SON(3) D为S元素，最外层电子是6个电子，电子排布式是3s

13、23p6,轨道表 示式为(4) H、。元素可形成化合物H20与H202,二者之间能互溶是因为H20与 H202之间形成氢键(5) C原子周围形成4个共价单键为sp3杂化，形成2个共价单键和1个 双键是sp2杂化；碳伯中单键为。键，双键中有1个为几键，且Pt与N原子 间形成配位键，所以碳伯中含有的作用力有共价键、配位键、。键、几键，答 案选ABDE；(6) A元素与E元素可形成一种红色离子化合物Y,其原子个数比为1： L则Y为CUH,与稀硝酸反应得蓝色溶液为硝酸铜溶液，两种气体为氢气、一 氧化氮，所以该反应的化学方程式为6CuH+16HN03=6Cu (N03)2+3H2 t +4N0 t +8

14、H20；该晶胞中实际含4个Cu,其质量为4XM/NA,晶胞体积为 a3c3,所以该晶胞密度的计算式为P=4XMNA a3=gcm3考点：考查元素推断、电离能的判断、轨道表示式的写法、化学键的判 断、氢键的应用、化学方程式的书写、晶胞计算等知识12、0. 920. 82663. 03X10-10根据NaCl晶体结构，1个NaCl晶胞是由8个小立方体如下图(1)构成 的。每个小立方体含1/2个NaCl,同理在FeXo晶体中，每个小立方体含1/2 个FeX0,完整晶体中如下图(2) , Fe,。交替出现。(1)每个小立方体的质量为:m=pV=5. 71 g cm-3 (4. 28 XlO- 1010

15、2cmm2)3=5. 6010-23 goM (FexO) =2m NA=25. 6010-23 g6. 02 1023mol-l=67. 4 g mol- Io56. 0 g mol-1 x+16. 0 g mol-1 1=67. 4 g mol-1x=0. 92；(2)设 1 mol FeO. 920 , n(Fe2+) =y mol,则：n(Fe3+) = (0. 92-y)molo根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的 原则：2Xy mol+3 (0. 92-y mol) + (-2) 1 mol=0, y=0. 76o故 Fe2+所占有率为 0. 760. 92=0. 826；（3） Fe在晶体中所占空隙的几何形状为正八面体。如图所示。由晶胞结构可知，阴阳离子的配位数均为6,故与某个Fe2+（或Fe3+）距离 最近且等距离的02-的个数为6；（4）如图（1）,铁元素离子间的距离r=2Xd2=l. 414X4.28X IOTO m12=3. 03X10-10 mo13、23. 1610-81. 37X10-8【解析】（1）利用均摊法计算；（2）根据pf/V计算体积，根据体积计算边长；（3）根据边长计算原子半径。【详解】（1）晶胞中鸨位于