2023届高考化学鲁科版一轮复习检测-第五章第5课时　晶胞参数、坐标参数的分析与应用

第5课时晶胞参数、坐标参数的分析与应用题号知识易中难原子坐标的确定45原子半径、粒子间距的计算2,36,7晶体密度的计算8空间利用率、NA等其他的计算1一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.金晶体是面心立方最密堆积,已知立方体的每个面上5个金原子紧密堆积,金原子的半径为rcm,则金晶体的空间利用率为(B)A.43π(22)C.4×43π(2)解析:面心立方最密堆积原子在晶胞中的位置关系如图。金晶体为面心立方最密堆积,则晶胞面对角线为金原子半径的4倍,金原子的半径为rcm,则晶胞的边长为4r×22cm=22rcm,每个金晶胞中含有4个原子,则金原子总体积为4×43πr3cm3,金晶胞体积为(22rcm)3,故空间利用率为4×432.(2021·湖北新高考适应性考试,13)已知NixMg1-xO晶体属立方晶系,晶胞棱长为a。将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,下列说法正确的是(B)A.该结构单元中O原子数为3B.Ni和Mg间的最短距离是22C.Ni的配位数为4D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4解析:O在12条棱的棱心和体心,因此O原子数为12×14+1=4,A项错误;由图可知,Ni与Mg的最短距离为晶胞面对角线的12,即22a,B项正确;由晶胞结构可知,Ni的配位数为6,C项错误;晶胞中各微粒的个数为N(Li)=1×0.5=0.5,N(Mg)=1×18+2×12N(Ni)=7×18+3×12=2.375,N(O)=4,因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O3.(2021·辽宁葫芦岛二模)FeO晶胞结构如图所示,其摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为dg/cm3,下列说法错误的是(A)A.Fe位于第四周期第ⅧB族,属于d区B.Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d6C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-形成正八面体D.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为22解析:Fe位于第四周期第Ⅷ族,不带B符号,故A错误;Fe是26号元素,Fe失去最外层2个电子生成Fe2+,Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d6,故B正确;该晶体中,距Fe2+最近的O2-有6个,形成正八面体,故C正确;设晶胞边长为acm,根据均摊原则,每个晶胞含有4个FeO,则d=4Ma=34Md4.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,1),则C的坐标参数为(D)A.(12,12,12) B.(C.(12,1,12) D.(1,12解析:由氧化镍原子分数坐标参数A为(0,0,0)和B为(1,1,1)可知,晶胞的边长为1,由晶胞结构可知,C点位于右侧正方形的面心,则C的坐标参数为(1,12,12二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)5.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。如图中原子1的坐标为(12,12,1A.原子2为(12,12,0) B.原子2为(0,12C.原子3为(1,0,12) D.原子3为(0,0,1解析:原子1的坐标为(12,12,12),则坐标系为,原子2在晶胞底面的中心,原子2的坐标为(12,12,0),故A正确;原子3在坐标系z轴所在棱的一半,原子3的坐标为(6.SiO2是合成“中国蓝”的重要原料之一。如图是SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图,O原子略去),Si原子旁标注的数字是Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB的距离是(B)A.d2 B.22d C.3解析:根据题图可知,Si原子在SiO2晶胞中的位置如图,,其中A、B、C、D四个Si原子形成正四面体结构,且A、B距离等于C、D距离,A、B距离在底面投影为底面面对角线的一半,则SiA与SiB的距离为12×2d=22三、非选择题7.(2021·河北邯郸三模改编)主族元素能形成多种化合物,它们是探测器、激光器、微波器的重要材料。(1)过渡金属Q与镧(La)形成的合金也是一种储氢材料,其中基态Q原子的价电子排布式为nd2n+2(n+1)sn-1;该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度ρ=g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示,列出计算式即可)。(2)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,每个Zn周围最近的Zn数目为;若晶胞密度为ρg·cm-3,则Zn与Se间的最短距离为nm(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。解析:(1)由价电子排布式nd2n+2(n+1)sn-1知,n=3,即Q原子的核外价电子排布式为3d84s2,则Q元素为Ni,因为一个晶胞中,La的个数为8×18=1,Ni的个数为1+8×12=5,则该晶胞的质量为5×59+139NAg,根据几何关系可知晶胞的体积为32a2c×5×59+139NA32a2c×1(2)顶点与面心的Zn原子之间距离最近,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,晶胞中与Zn原子距离最近的Zn原子数目为3×82=12;晶胞中Zn原子数目为8×18+6×12=4,Se原子数目为4,晶胞中各微粒总质量为4×(79+65)NAg,晶胞体积为4×(79+65)NAgρg·cm答案:(1)2((2)1234×34×8.(2021·广东梅州二模节选)磷元素和铝元素形成的化合物AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛使用。已知AlP的熔点为2000℃,其晶胞结构如图所示:(1)磷化铝的晶体类型为。

(2)A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为。(3)磷化铝的晶胞参数a=546.35pm,其密度为g·cm-3(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析:(1)AlP的熔点为2000℃,熔点高,因此