2021版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 7页

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×。‎ ‎(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=a。‎ ‎②体对角线长=a。‎ ‎③体心立方堆积4r=a(r为原子半径)。‎ ‎④面心立方堆积4r=a(r为原子半径)。 ‎ ‎(3)空间利用率=。‎ ‎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·cm-3(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,由于边长是 a pm,则面对角线是a pm,则x=a pm;Mg原子之间最短距离为体对角线的,由于边长是a pm,则体对角线是a pm,则y=a;根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×+6×+4=8,则Cu原子个数为16,晶胞的质量是 ‎ g。由于边长是a pm,则MgCu2的密度是 g·cm-3。‎ 答案:a　　a　　‎ ‎1.O和Na能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 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·cm-3):____________________。 ‎ ‎【解析】每个晶胞中含有O个数为8×+6×=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8。晶胞参数a=0.566 nm=0.566×‎ ‎10‎-7 cm,则晶胞的体积为(0.566×10‎-7 cm)3,从而可知晶体F的密度为≈‎2.27 g·cm-3。‎ 答案:Na2O　8　≈‎2.27 g·cm-3‎ ‎2.S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(,0,);c为(,,0)。则d的坐标参数为________。 ‎ ‎(3)已知该晶胞的密度为ρ g·cm-3,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×+6×=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4。‎ ‎(2)根据d的位置,可知其坐标参数为(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,设晶胞边长为a pm,则该晶胞的质量为 g=ρ g·cm-3×(a×10‎-10 cm)3,解得a=×1010,故两个S原子之间的距离为××1010 pm。‎ 答案:(1)4　(2)(1,,)　(3)××1010‎ ‎【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361.5 pm,则立方氮化硼的密度是________ g·cm-3(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 ρ g·cm-3,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a g·cm-3,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×‎4 g,一个立方氮化硼晶胞的体积是(361.5 pm)3,因此立方氮化硼的密度是 g·cm-3。(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‎78 g·mol-1,一个晶胞的质量为 g,‎ 则晶胞的体积为 cm3,代入NA的值可求得为 cm3。(3)设晶胞的棱长为x cm,在晶胞中,Cu:8×+6×=4;F:4,其化学式为CuF。a·x3·NA=‎4M(CuF), x=。最短距离为小立方体体对角线的,小立方体的体对角线为x。所以最短距离为·×1010 pm。‎ 答案:(1)　(2) cm3‎ ‎(3)·×1010‎ ‎2.Ni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M g·mol-1,密度为d g·cm-3,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=511 pm,c=397 pm;标准状况下氢气的密度为8.98×10‎-5 g·cm-3;储氢能力=。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×=1,Ni的原子个数为8×+1=5,则该晶体的化学式为LaNi5。(2)1个晶胞的质量m=,由V=可知1个晶胞的体积V= cm3。‎ ‎(3)LaNi5合金储氢后氢气的密度ρ==‎ ‎ g·cm-3≈‎0.111 g·cm-3,由定义式可知,储氢能力=≈1 236。‎ 答案:(1)LaNi5　(2)‎ ‎(3)1 236‎ 关闭Word文档返回原板块