化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考热点突破微课7

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高考热点突破微课7晶体综合计算1.金属晶胞结构的相关计算(1)晶胞质量=晶胞占有的微粒的质量=晶胞占有的微粒数×MN(2)晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)①面对角线长=2a。②体对角线长=3a。③体心立方堆积4r=3a(r为原子半径)。④面心立方堆积4r=2a(r为原子半径)。(3)空间利用率=晶胞占有的微粒体积晶胞体积2.涉及晶胞图的相关计算步骤(1)计算晶胞中的粒子数目或计算化学式。(2)计算晶胞参数,如密度、摩尔质量、粒子在空间的坐标点。(3)计算晶胞中粒子之间的距离。【典例】(2019·全国卷Ⅰ)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y=______________pm。

设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________g·cm3(列出计算表达式)。

思维建模计算晶体密度和晶体中微粒间距离的思维模式(1)计算晶体密度的计算流程(2)晶体中微粒间距离的计算流程【解析】根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的14,apm,则面对角线是2apm,则x=24apm;Mg原子之间最短距离为体对角线的14,由于边长是apm,则体对角线是3apm,则y=34a;根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×18+6×12+4=8,8×24+16×64NAg。由于边长是apm,则MgCu2的密度是8×24+16×64NAa3答案:24a34和Na能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数nm,F的化学式为________;晶胞中O原子的配位数为________________;列式计算晶体F的密度(g·cm3):____________________。

【解析】每个晶胞中含有O个数为8×18+6×12=4,含有Na个数为8,故O、Na个数之比为4∶8=1∶2,从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知,每个O原子周围有8个Na原子,故O原子的配位数为810-7cm,则晶胞的体积为(0.566×10-7cm)3,从而可知晶体F的密度为4×62g答案:Na2O84×62g·mol与Zn所形成化合物晶体的晶胞如图所示。(1)在该晶胞中,Zn的配位数为________。

(2)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中,原子坐标参数a为(0,0,0);b为(12,0,12);c为(12,12,0)。则d(3)已知该晶胞的密度为ρg·cm3,则其中两个S原子之间的距离为________pm。(列出计算式即可)

【解析】(1)该晶胞中Zn的原子个数为8×18+6×12=4,S的原子个数为4,故Zn、S的配位数相同,根据S的配位数为4,可知Zn的配位数为(2)根据d的位置,可知其坐标参数为(1,12,1(3)根据S原子的位置可知,两个S原子之间的距离为晶胞边长的22,设晶胞边长为apm,则该晶胞的质量为65×4+32×4NAg=ρg·cm3×(a×10-10cm)3,解得a=34×97ρNA×1010答案:(1)4(2)(1,12,12)(3)22×3【加固训练】1.按要求回答下列问题:(1)立方氮化硼晶胞结构如图所示,若晶胞边长为pm,则立方氮化硼的密度是________g·cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。

(2)F跟Ca可形成离子化合物,其晶胞结构如图。该离子化合物晶体的密度为ρg·cm3,则晶胞的体积是________(用含ρ的代数式表示)。

(3)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示,若晶体密度为ag·cm3,则Cu与F最近距离为__________pm。

(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;图中为Cu,为F)【解析】(1)一个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子和4个B原子。一个晶胞的质量为25NA×4g,一个立方氮化硼晶胞的体积是pm)3,因此立方氮化硼的密度是25×4(361.5×10-10)3×NAg·cm3。(2)根据晶胞结构可以知道一个CaF2晶胞中有4个Ca和8个F,氟化钙的摩尔质量为78g·mol1,一个晶胞的质量为4×78NAg,则晶胞的体积为4×78ρNAcm3,代入NA的值可求得为5.2×10-22ρcm3。(3)设晶胞的棱长为xcm,在晶胞中,Cu:8×18+6×12=4;F:4,答案:(1)25×4(361.5×10(3)34·34×83和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。(1)该晶体的化学式为________________。

(2)已知该合金的摩尔质量为Mg·mol1,密度为dg·cm3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是______cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。

(3)该晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子时比较稳定。已知:a=511pm,c=397pm;标准状况下氢气的密度为8.98×10-5g·cm3;储氢能力=储氢后氢气的密度标准状况下氢气的密度。若忽略储氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为【解析】(1)由晶胞结构图可知,1个晶胞中La的原子个数为8×18=1,Ni的原子个数为8×12+1=5,则该晶体的化学式为