3-1-2-晶胞-晶体结构的测定(基础过关A练)(解析版)

A练——基础过关第三章晶体结构与性质A练——基础过关第一节物质的聚集状态与晶体的常识课时2晶胞晶体结构的测定（建议时间：25分钟）1．有关晶体与晶胞的叙述错误的是A．晶胞是晶体结构中的基本结构单元B．晶体的外观规则，但是有些内部结构是无序的C．晶胞中的各原子个数比与晶体中的相等D．晶胞都是正六面体【答案】BD【解析】A．晶体结构中重复出现的基本结构单元称为晶胞，A正确；B．晶体的外观上具有规则的几何外形，有些内部结构是在三维空间里呈现周期性有序排列，B错误；C．晶胞只是晶体微观空间里的基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数的晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的，古晶胞中的各原子个数比与晶体中的相等，C正确；D．大部分晶胞是正六面体，但也有其他形状的晶胞，D错误；故答案为：D。2．下列有关晶胞的叙述中，正确的是。A．晶胞是晶体结构中最小的重复单元B．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞C．所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成D．不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同【答案】A【解析】A．晶体结构中的最小重复单元是晶胞，A正确；B．由于晶胞要无隙并置排列，必然出现相邻晶胞共用粒子的情况，B错误；C．大部分晶体是由平行六面体形晶胞无隙并置而成，但不是所有晶体，C错误；D．不同晶体中的晶胞形状可能相同，但晶胞的大小不相同，如果形状和大小均相同，则是同一种晶胞，D错误；答案选A。3．下列结构属于晶胞且对应的化学式不正确的是

(图中：●—X，○—Y)A．XYB．XY2C．XY3D．X2Y【答案】B【解析】A．X个数为，Y个数为1，则化学式为XY，故A正确；B．该物质不属于晶体，没有不能形成重复的结构，故B错误；C．X个数为，Y个数为，则化学式为XY3，故C正确；D．X个数为，Y个数为，则化学式为X2Y，故D正确。综上所述，答案为B。4．前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X和Y的基态原子的能级上各有两个未成对电子，Z与Y同族，W原子核内有29个质子，下列说法正确的是A．原子半径：B．简单气态氢化物的热稳定性：C．元素第一电离能：D．W元素的一种氧化物晶胞如图所示，该氧化物为【答案】B【解析】X和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，则2p能级上分别有2、4电子，则X为C，Y为O；Z与Y同族，则Z为S；W原子核内有29个质子，则W为Cu，以此解题。A．X、Y、Z分别是C、O、S，同周期越靠左半径越大，不同周期一般来说，电子层数越多半径越大，则原子半径，A错误；B．非金属性越强，气态氢化物越稳定，即稳定性H2O>H2S，B正确；C．同主族，越向上第一电离能越大，C错误；D．根据晶胞结构可知，两种元素原子的个数比值为1∶2，故该氧化物为，D错误；故选B。5．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。因这三种元素都是常见的元素而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3【答案】D【解析】碳原子位于该晶胞的体心，所以该晶胞中含有1个碳原子；镁原子位于该晶胞的顶角，则该晶胞中所含镁原子数＝8×eq\f(1,8)＝1；镍原子位于该晶胞的面心，则该晶胞中所含镍原子数＝6×eq\f(1,2)＝3，则该晶胞中Mg、C、Ni的个数比是1∶1∶3，所以该晶体的化学式为MgCNi3，故选D。6．下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中：○—X，●—Y，⊗—Z。其中对应的化学式不正确的是()ABCD【答案】B【解析】A项中X、Y的位置、数目完全等同，化学式为XY，正确；B项中X、Y的个数比为1∶(8×eq\f(1,8))＝1∶1，化学式为XY，错误；C项中X的数目：4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，Y的数目：4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，化学式为X3Y，正确；D项中X的数目：8×eq\f(1,8)＝1，Y的数目：6×eq\f(1,2)＝3，Z位于体心，数目为1，化学式为XY3Z，正确。7．下列区别晶体和非晶体最可靠的方法是A．观察形状 B．光谱仪测定C．X射线衍射法 D．质谱仪测定【答案】C【解析】构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故选C。8．下列有关说法正确的是A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪B．石英玻璃和水晶的衍射图谱相同C．通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，不能推出乙酸分子的空间结构D．晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定键长和键角【答案】A【解析】A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，A项正确；B．石英玻璃是非晶态二氧化硅，水晶是晶态二氧化硅，则水晶的衍射图谱中会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，而石英玻璃的衍射图谱中不会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，二者的衍射图谱不同，B项错误；C．通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，C项错误。D．通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，D项错误；故选A。9．平行六面体晶胞中粒子个数的计算。(1)晶胞的顶角原子是_______个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是_______个晶胞共用的，晶胞面上的原子是_______个晶胞共用的。(2)晶胞中微粒数目的确定。“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用，则该粒子有1/n属于这个晶胞。晶胞中微粒数目的确定①金属铜晶胞中原子个数的计算。金属铜的一个晶胞中，位于晶胞_______的铜原子有_______个，位于_______的铜原有_______个，金属铜晶胞中所含的铜原子数为_______。②氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数。氯化钠晶胞如图所示，其中体积较小的为_______离子(填“Na+”或“Cl-”下同)，体积较大的为_______离子，则晶胞中含_______个Na+(提示：晶胞中心还有一个Na+)和_______个Cl-。③试计算钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目金属钠的一个晶胞的原子数=_______金属锌的一个晶胞的原子数=_______碘的一个晶胞的原子数=_______金刚石的一个晶胞的原子数=_______【答案】(1)

8

4

2(2)

面心

6

顶点

8

4

Na+

Cl-

4

4

10．因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是：___________、___________个。【答案】

2

4【解析】A晶胞中铁原子在8个顶点和1个中心，则含有铁原子是8×+1=2个；B晶胞中铁原子在8个顶点和6个面心，含有铁原子为8×+6×=4个。11．分析下图所示的甲、乙、丙三种晶体并回答有关问题：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为______。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是______个。【答案】X2Y1:3:18【解析】(1)根据均摊法有，甲晶体的晶胞中X的个数为1，Y的个数为，所以晶体甲的化学式为：X2Y，故答案为：X2Y；(2)乙晶体的晶胞中A的个数为，B的个数为，C的个数为1，所以A、B、C三种粒子的根数之比为1:3:1，故答案为：1:3:1；(3)根据晶胞结构图可知，D在晶胞的顶点上，E在晶胞的体心，因为每个晶胞的顶点可以连由8个晶胞，所以每个D周围有8个E，故答案为：8。12.根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题:(1)根据图Ⅰ分析,铜晶胞平均含有的铜原子数是________。

(2)根据图Ⅱ分析,干冰晶胞平均含有的CO2分子数是________。

(3)根据图Ⅲ分析,碘晶体中碘分子的排列有________种不同的方向。

(4)根据图Ⅳ分析,晶体M的化学式可能是________。

【答案】(1)4(2)4(3)2(4)AB(或BA)【解析】(1)铜晶胞平均含有的铜原子数为×8+×6=4。(2)干冰晶胞平均含有的CO2分子数为×8+×6=4。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知,碘晶体中碘分子的排列有2种不同的方向。(4)晶体M的晶胞中,N(A)∶N(B)=(×8)∶1=1∶1,故M的化学式可能为AB(或BA)。13．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为_____________________________________。(3)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是________________，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为______________个、_______________个。(4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为________(填字母)。A．Ti14C13 B．TiCC．Ti14C4 D．Ti4C3【答案】(1)CuCl(2)2BN(3)CoTiO3612(4)A【解析】(1)晶胞中灰球代表的粒子数为4个，白球代表的粒子数为6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝4个，所以化学式为CuCl。(2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2，灰球表示的原子个数为1＋4×eq\f(1,4)＝2，所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个；N的电负性大于B，所以该陶瓷的化学