2020届高三化学二轮备考(Ⅱ卷重要题空强化练)：有关晶胞的计算【考点透析答案+解析】

1、II卷重要题空强化练:有关晶胞的计算1立方氮化硼的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5PM,则立方氮化硼的一个晶胞中含有个硼原子，立方氮化硼的密度是gCMT(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N)。A解析：根据金刚石的结构可以判断出金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8X178+6X1/2+4=8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。一个晶胞的质量为4X25g/N,个立方氮化硼晶胞的体积为(3615pm)3,A25X4根据P=m/V计算密度，因此立方氮化硼的密度是3NG*閃-3。*A答案：425X4(361.5X1O-io)3NA2四方晶系CuFeS?

2、晶胞结构如图所示。Cu+的配位数为,已知：a=b=0.524nm,c=1.032nm,N为阿伏加德罗常数的值，CuFeSA2晶体的密度是gcm-3(列出计算式)。解析：(1)晶胞结构分析可知，由面心上Cu与2个S相连，晶胞中每个Cu原子与4个S相连，Cu+的配位数为4；(2)晶胞中亚铁离子=8x8+4X*+1=4,亚铜离子=6X*+4x4=4,硫离子=8,晶胞内共含4个CuFeS,a=b=0.524nm,c=1.032nm,则晶体的2nX(64+56+2X32)g密度=m=na=密度V(0524X0.524X1.032)X1021cm34X64+4X56+8X32(0.5242X1.032)X

3、1021XNgcm3。A4X64+4X56+8X32答案：(1)4(2)(0.5242X1.032)X1021XNA3(1)钴的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有个；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有个；若该钻的氧化物晶体中钻原子与跟它最近邻的氧原子之间的距离为r,该钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为；已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为apm,氧原子的半径为bpm,它们在晶体中是紧密接触的，则在该钻的氧化物晶体中原子的空间利用率为(用含a、b的式子表示)。(2)筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO的层状结

4、构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示02原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO的化学组成的是2解析：(1)假设黑色球是钴原子，以顶点钴原子为研究对象，与之最近的钴原子位于面心，每个顶点8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶胞中与一个钻原子等距离且最近的钻原子的个数为3X8/2=12；与一个钻原子等距离且次近的氧原子有8个；钴离子与跟它次近邻的氧离子之间距离为晶胞体对角线的一半，距离为/3r；钻的氧化物晶体中共含有钻原子8X1/8+6X1/2=4个，含有氧原子12X1/4+1=4,即晶胞中含有4个CoO,体积为4/3nX+b2)X4pm3，晶胞的边长为(2a+2b)

5、pm,晶胞的体积为(2a+2b)3pm3,钻的氧化物晶体中原子的空间利用率为4/3nX2+b2)X4/(2a+2b)3=2n/3x2+b2)/(a+b)3。(2)CoO重复结构单元中钻原子：氧原子数目之比用为1:22；有以下图像可知：A中钴原子：氧原子=1：(4X1/2)=1：2,符合；B中钴原子：氧原子=(1+4X1/4):4=1:2，符合；C中钻原子：氧原子=(4X1/4):(4X1/2)=1：2,符合；D中钴原子：氧原子=1:(4X1/4)=1:1,不符合。答案：(1)128辭r2n/3X+b2)/(a+b)3(2)D4(1)晶胞有两个基本要素：石墨一种晶胞结构和部分晶胞参数如图。原子坐

6、标参数描述的是晶胞内原子间的相对位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A(0,0,0)、B(0,1,1/2),则C原子的坐标参数为。钻蓝晶体结构如下图,该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成,其化学式为，晶体中A13+占据02-形成的(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。N为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为Agcm-3(列计算式)。饰Mo一(n解析：(1)由B点坐标可得，a=1,d=1/2,所以C点坐标为(1,1,另；1、11各一个正方体为1个晶胞，该晶胞中Co原子个数=(4X1/8+2X1/4+1)X4=8个，I型和II型合起来的长方体中含有4个Al和8个0,晶胞内有4个I型

7、和II型合起来的长方体，因而晶胞内总计有16个Al和32个0,Co、Al、0个数比为8：16：32=1：2：4,化学式为CoAl0；距离02-最近的Ab+有6个,24结合晶胞分析可知，6个A13+组成八面体，因而晶体中A13+占据O2-形成八面体空隙；每个晶胞内相当于拥有8个CoAl204,因而晶胞微粒质量m=Ng,晶胞A体积V=(2aX10-7)3cm3,密度等于曙=(2ax0_7)3N&/庞=Agcm3。8X(59+2X27+4X16)N(2aX10-7)3A答案：(1)(1,1,另CoAl2O4八面体空隙8X(59+2X27+4X16)N(2aX107)3A5六方氮化硼的结构与石墨类似，

8、BN共价单键的键长理论值为158pm,而六方氮化硼层内B、N原子间距的实测值为145pm,造成这一差值的原因是。高温高压下,六方氮化硼可转化为立方氮化硼,立方氮化硼的结构与金刚石类似，已知晶胞参数中边长为a=362pm,则立方氮化硼的密度是g/cm3。A方麵ft閒立方氧牝诩立方氮化崩晶胞解析：六方氮化硼的结构与石墨类似，层内B、N原子间形成了n键，使得BN共价单键的键长变短；根据晶胞结构图，一个立方氮化硼晶胞中含有的白球数=8X*+6x1=4,黑球数为4,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，一个晶胞的质量为笛譽,A一个立方氮化硼晶胞的体积是(362pm)3,4X25g根据p=m=N

9、A=4X25根据P=V=(362X1010)3cm3(362X1010)3NAg/cm3。答案：层内B、N原子间形成了n键4X25N(362X10-10)3A6已知C分子结构和C晶胞示意图（如图1、图2所示）:6060则一个C分子中含有。键的个数为,C晶体密度的计算式为6060gcm-3。（N为阿伏加德罗常数的值）A解析:根据C分子结构，C分子中1个碳原子有2个CC键、1个“C=C”,663根据均摊法，一个碳原子真正含有的。键的个数为3,即一个C分子中含有。键263的个数为60X2=90；晶胞中C的个数为8X1/8+6X1/2=4,晶胞的质量为260晶胞的体积为(aX10-10)3cm3=a3

10、X10-30cm3,4X12g/molX60=4X12X60Nmol-1NAA4X12X60根据密度的定义，Ng晶胞的密度计算式为=4X12X60X103/XN)a3X10-30cm3Agcm-3。答案：904X12X60X1030/(a3XN)A7S（黑球）和Cu（白球）形成的某种晶体的晶胞如图所示，已知该晶胞的棱长为516pm,则该晶胞的密度为g/cm3,（列出计算式即可，不必计算结果，阿伏加德罗常数值为N）,最近的黑球和白球之间的距离为moA解析：S（黑球）和Cu（白球）形成的某种晶体的晶胞如图所示，一个晶胞中S位于晶胞的顶点和面心，Cu位于晶胞的内部，一个晶胞中含有：S为8x1+6x2=4个，含有4个Cu,即