适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第5章物质结构与性质元素周期律作业21晶胞结构与计算新人教版

作业21晶胞结构与计算A组基础达标1.(2024·浙江丽水、湖州、衢州高三联考)向FeCl3溶液中滴加黄血盐K4[Fe(CN)6]可制得普鲁士蓝,向FeCl2溶液中滴加赤血盐K3[Fe(CN)6]可制得滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏蓝很久以来都被视为两种物质,但科学家探讨发觉,两者都是如图所示的结构(K+未标出)。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确的是()A.依据如图的晶体结构,K+应位于晶胞体心B.普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体C.图中Fe2+和Fe3+的位置不能互换D.测定晶体的结构常接受X射线衍射法2.(2024·浙江杭州学军中学高三模拟)河蚌的壳外层主要成分为方解石,内层主要是霰石,两者成分都是碳酸钙,但晶体结构不同,称为“同质多象”现象,金刚石和石墨也属于“同质多象”现象。霰石光滑,结构中每个Ca2+四四四周着6个CO3A.霰石晶体中每个CO32B.霰石和方解石中的CO3C.霰石和方解石的熔点相同D.方解石晶体结构图的平行六面体中含有2个Ca2+、2个CO3.(2024·浙江嘉兴高三统测)某种氮化铁FexNy的结构如图1所示(晶胞为立方体,边长为apm),Cu可替代晶胞中不同位置的Fe,图2为其能量变更示意图,形成Cu替代型的化学式是Fex-zCuzNy。下列说法不正确的是()图1图2A.图1中氮化铁的化学式是Fe4NB.a位置Fe四周最近的N有6个C.两个b位置Fe的最近距离为22aD.最稳定的Cu替代型产物的化学式为Fe3CuN4.(2024·浙江四校高三联考)钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3,是太阳能光伏电池的有机半导体材料,其晶胞结构如图1所示,其中B为Pb2+,A的原子分数坐标为(0,0,0)。下列说法错误的是()图1图2A.B的原子分数坐标为(12B.N、I、Pb均属于p区元素C.若沿z轴向xy平面投影,则其投影图如图2所示D.(CH3NH3)+中存在σ键、配位键和氢键5.下列说法正确的是()A.一种由M原子(顶角和面心)和N原子(棱的中心和体心)构成的气态团簇分子结构如图①所示,它的化学式为MNB.若图①为NaCl晶胞,则Na+四周紧邻的Na+数目是12,Na+四周紧邻的Cl-数目是8C.H2S和H2O分子结构相像,但在H2S晶体中一个H2S分子的配位数为12,而冰中H2O的配位数为4,是因为共价键具有饱和性和方向性D.磷化硼(BP)晶体结构(如图②)与金刚石相像,都是共价晶体,由晶胞结构可知B和P原子均满意8电子稳定结构6.(2024·浙江余姚中学月考改编)某记忆合金的晶体结构如图a所示,晶胞结构如图b所示。下列说法错误的是()A.该物质的化学式为Ni2MnGaB.与Ga最邻近且距离相等的Ni原子数是8C.该晶体与金属钠含有相同的化学键D.与Mn距离最近的Ni有4个7.(2024·浙江温州一模改编)Ga与N形成的化合物是一种重要的半导体材料,晶体的部分结构如图。下列所示为该晶体所对应晶胞的是()B组综合提升8.(2024·湖南长沙期末)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示,该晶体中P原子位于由铜原子形成的的空隙中。若晶体密度为ag·cm-3,P与最近的Cu原子的核间距为nm(用含NA的代数式表示)。

9.(2024·河南洛阳六校联考)在自然界中TiO2有三种晶型,其中最重要的是金红石型,晶胞结构和投影图如下,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为apm、apm、cpm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则Ti4+的配位数是,TiO2的密度为g·cm-3(列出计算式)。

10.(2024·浙江丽水学院附中段考)钙钛矿晶体的结构如下图所示。晶体的化学式为。

晶胞中的原子可用x、y、z组成的三数组来表达它在晶胞中的位置,称为原子坐标。已知原子坐标为A(0,0,0),B(0,12,0),则Ca2+的原子坐标为11.(2024·浙江宁波高三一模)第ⅢA族和第ⅤA族元素可形成多种化合物。请回答:(1)基态B原子核外电子占据的最高能级符号是,基态As原子的价层电子排布式是。

(2)①固体储氢材料氨硼烷BH3·NH3,其结构和乙烷相像,下列有关说法正确的是。

A.氨硼烷中B原子的杂化方式为sp2B.相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷>乙烷C.元素B、N的第一电离能均高于相邻元素D.是硼原子能量最低的激发态②BF3形成的化合物中配位键的强度:BF3·N(CH3)2Cl(填“>”“<”或“=”)BF3·N(CH3)Cl2,理由是

。

(3)一种含Ga化合物晶胞如图甲,三个晶胞围成一个六棱柱,如图乙,该化合物的化学式为,每个N原子四周距离最近的N原子数目为。

作业21晶胞结构与计算1.A在1个晶胞中,CN-在棱上,为12×14=3,Fe2+为4×18=12,Fe3+为4×18=12,普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6],依据比例,在晶胞中K+为12,若K+位于晶胞体心,其个数为1,A错误;普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6],都含有K+,所以两者都是离子化合物,B正确;虽然Fe2+和Fe2.C霰石结构中每个Ca2+四四四周着6个CO32-,由化学式可知,每个CO32-四周也会有6个Ca2+,A正确;C3.B晶胞中Fe位于顶角和面心,一个晶胞中数目为8×18+6×12=4;N位于晶胞内部,一个晶胞中数目为1;图1中氮化铁的化学式是Fe4N,A正确。以底部左下角Fe为例,所在晶胞内有1个氮原子,则上层下层所处的8个相邻立方体内共8个N,B错误。两个b位置Fe的最近距离为底面对角线长度的二分之一,为22apm,C正确。能量越低物质越稳定,由图2可知,最稳定的是Cu替代a位置的Fe,一个晶胞中a位置的Fe数目为8×14.DB位于体心,则B的原子分数坐标为(12,12,12),A正确;N、I、Pb均在第ⅢA族到第ⅦA族之间,则均属于p区元素,B正确;投影图为俯视图,C正确;(CH3NH3)+5.D图①为气态团簇分子,该分子中M原子数为14、N原子数为13,它的化学式为M14N13,故A错误;若图①为NaCl晶胞,则Na+四周紧邻的Na+数目是12,Na+四周紧邻的Cl-数目是6,故B错误;H2S和H2O分子结构相像,但在H2S晶体中一个H2S分子的配位数为12,而冰中H2O的配位数为4,是因为H2O分子间含有氢键,氢键具有饱和性和方向性,故C错误;磷化硼(BP)晶体结构与金刚石相像,1个B结合4个P,1个P结合4个B,所以B和P原子均满意8电子稳定结构,故D正确。6.D位于面上的Ni原子个数=8×12=4,位于顶角和体心的Mn原子个数=8×18+1=2,位于棱上和面心的Ga原子个数=4×14+2×17.A依据晶体的部分结构可知,Ga原子形成六方晶胞,晶胞中竖直的棱上各有一个N原子(不在棱的中间),晶胞内部有一个Ga原子和一个N原子,故选A。8.答案正八面体123342解析视察磷青铜晶体的晶胞结构,Cu原子位于正方体的六个面的中心位置,形成正八面体的结构。由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有的Sn原子个数为8×18=1,Cu原子个数为6×12=3,P原子个数为1,化学式为SnCu3P,摩尔质量为342g·mol-1,晶体密度为ag·cm-3,则棱长=3342aNAcm,由图可知P原子与最近的Cu原子之间的距离为19.答案62解析Ti4+四周6个氧离子,所以配位数是6;一个晶胞中含有2个Ti4+、4个氧离子,质量m=2×48+4×16NAg,体积V=a×a×c×10-30cm3,则密度=10.答案CaTiO3(12解析由钙钛矿晶体的结构示意图可知,该晶胞内有1个钙原子,氧原子的数目为12×14=3,钛原子的数目为8×18=1,所以该晶体的化学式为CaTiO3。已知原子坐标为A(0,0,0)、B(0,12,0),则A为坐标原点,因为Ca2+在晶胞的体心,所以Ca2+11.答案(1)2p4s24p3(2)①B②>Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低(3)GaN12解析(2)①氨硼烷BH3·NH3,其结构和乙烷相像,则氨硼烷中B原子的杂化方式为sp3,A错误;氨硼烷分子