几种晶体的空间构型.doc

晶体结构课堂检测题
1.【甘肃兰州一中2014下期中考】KO2的晶体结构与NaCl相似，KO2可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用O代替，则下列对于KO2晶体结构的描述正确的是（ ）
A、与K＋距离相等且最近的O共有8个
B、与K＋距离相等且最近的O构成的多面体是正八面体
C、与K＋距离相等且最近的K＋有8个
D、一个KO2晶胞中的K＋和O粒子数均为8个
2．【四川省成都市六校协作体2014上期中考】下列各项所述的数字不是6的是（ ）
A．在NaCl晶体中，与一个Na+　最近的且距离相等的Cl-　的个数
B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D．在石墨晶体的层状结构中，最小的环上的碳原子个数
3．【宁夏银川一中2014下期末考】如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为a cm，氯化铯(CsCl)的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为

A. g· cm－3 B. g· cm－3
C. g· cm－3 D. g· cm－3
4. 已知CsCl晶体的密度为ρg·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为(　　)

A. NA·a3·ρ B. C. D.
5. 最近发现一种由M、N两种原子构成的气态团簇分子，如图所示。实心球•表示N原子，空心球○表示M原子，则它的化学式为(　　)

A. M4N4 B. MN C. M14N13 D. M4N5
6.【四川省绵阳中学2014上第三次月考】已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的的是（ ）

A．ZXY3     B．ZX2Y6 C．ZX4Y8    　D．ZX8Y12
7．【黑龙江省鹤岗一中2014下期末考】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元素，从而引起广泛关注。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．MgCNi3 C．MgCNi2 D．MgC2Ni
8. 科学家发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性，若该化合物的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是 ( )

A. YBa2Cu3O8 B. YBa2Cu2O5 C. YBa2Cu3O5 D. YBaCu4O4
9．【福建省福州市8县2014下期末考】磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是（ ）

A．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
10. 已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为(　　)

A. 14、6 B. 14、8 C. 4、8 D. 4、12
11 下列关于晶体的叙述中错误的是（　　）
A. 金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B. NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl﹣
C. 在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣，而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+
D. 在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子
1.【答案】B
【解析】

考点：考查均摊法在晶体结构中的应用的知识。
2.【答案】C
3.【答案】C
考点：考查晶胞密度计算
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】B
考点：考查均摊法在确定物质化学式的应用的知识。
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】C

晶体结构课后检测题
1．【黑龙江省鹤岗一中2014下期末考】氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。

（1）关于这两种晶体的说法，正确的是 （填序号）。
A．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
B．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
C．两种晶体中B-N键均为共价键
D．两种晶体均为分子晶体
（2）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。
（3）立方相氮化硼晶体，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km在古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
（4）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 molNH4BF4含有 mol配位键。
2．【浙江省台州中学2014下期末考】某金属（A）在TK以下晶体的基本结构单元如左下图所示，T K以上转变为右下图所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的A原子间距离相同

（1）在T K以下的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为______个；在T K以上的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为___________；
（2）纯A晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（TK以上与TK以下之比）________。
（3）左上图的的堆积方式为　　　　　　　　， TK以下经测定其结构和性质参数如下表所示[来源:Z。xx。k.Com]
金属
相对原子质量
分区
原子半径/pm
密度/g·㎝-3
原子化热/kJ·mol-1
Na
22.99
s区
186
0.960
108.4
A
60.20
d区
r
7.407
7735

则r=　　　　　pm，试解释该晶体金属原子化热很高的原因　　　　　　　　　　　　　。
（已知，7.407≈,1pm=10m）
3.【四川省资阳市2013上期末考】X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，且XZ2与Y2Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题：
（1）U单质的原子堆积方式为 ，Y的简单氢化物分子式为 。
（2）X的一种氢化物的相对分子质量为28，其分子中σ键与π键的键数之比为____
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如右图所示。

①甲的化学式为______________。
②下列有关该晶体的说法中正确的是________（选填选项字母）。
A．每个晶胞中含有14个U+ 和13个Z2-
B．晶体中每个U+ 周围距离U+ 最近的Z2- 有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g·cm-3，则晶胞的体积是________________cm3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示）。
4. （10分）二氧化硅是立体网状结构，其晶体结构如图所示。认真观察该
晶体结构后完成下列问题：
（1）二氧化硅中最小的环为_______元环。
（2）每个硅原子为_____个最小环所共有,每个氧原子为____个最小环所共有
（3）每个最小环平均拥有________个硅原子，________个氧原子。
5. （8分）有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN— 离子位于立方体的棱上。
(1)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数示)__________________________。
(2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 ;
(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置?
6. （4分）金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为1.44×10-10 m，Au的摩尔质量为197g/mol.求：
(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。
(2)金的密度为_________g·cm-3。
7．（12分）一种离子晶体的晶胞如右图其中阳离子A以表示阴离子B以表示。
（1）每个晶胞种含A离子的数目为________，含B离子数目为______
（2）若A的核外电子排布与Ar相同，B的电子排布与Ne相同，则该离
子化合物的化学式是_________________；
（3）阳离子周围距离最近的阴离子数为_____，阴离子周围距离最近的阳离子数_____。
（4）已知A的离子半径为r m，则该晶胞的体积是 ___________m3。
1.【答案】（1）B、C （2）平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子；
（3）sp3；（4）高温、高压；（5）2
考点：考查晶体结构、原子之间的作用力、原子的杂化、物质形成的条件、配位键的个数等知识。
2.【答案】（1）8、12 （2）
（3）体心立方；129.9或130.0；由于A处于d区价电子多，且半径小所以原子化热很高
考点：考查晶体结构与性质。
3.【答案】（1）体心立方堆积；NH3；（2）5∶1； （3）①KO2 ；②BC ；③（或或）
4. 【答案】（1）12 （2）12 ，6 （3）1/2 1
5. （1）FeFe(CN)6- (2)带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一个立方体的体心上。
6. （1）4 (2)19.36 g·cm-3
7. （1）4、8 （2）CaF2 （3）8、4 （4）16r3
2019高考真题演练
1.【2019新课标Ⅰ卷】
（4）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）。

2.【2019新课标Ⅱ卷】
（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1−x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=________g·cm−3。
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，例如图1中原子1的坐标为()，则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
3.【2019新课标Ⅲ卷】磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 （填“相同”或“相反”）。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为 ，其中Fe的配位数为 。
（3）苯胺（）的晶体类型是 。苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（﹣95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是 。
（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是 ；P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。
（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 （用n代表P原子数）。
4．【2019江苏卷21】Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。

（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为 。
1.【答案】
（4）如图所示，AB之间的距离为面对角线长度＝apm，AB之间距离相当于4个Cu原子直径，x距离1个Cu原子直径＝；
体对角线长度＝棱长＝×apm，CD距离为y，该长度为体对角线BC长度的
＝××apm＝apm；该晶胞中Mg原子位于8个顶点上、6个面心上，在晶胞内部有4个Mg原子，所以Mg原子个数＝8×+6×+4＝8，Cu原子都位于晶胞内部，有16个；
晶胞体积＝（a×10﹣10 cm）3，晶胞密度＝＝g/cm3＝g/cm3。
2.【答案】（4）由图1可知，每个晶胞中含Sm原子：4=2，含Fe原子：4+1=2，含As原子：4=2，含O原子：（8+2）（1-x）=2（1-x），含F原子：（8+2）x=2x，所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx；
根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为a2c10-30cm3，则密度=g/cm3。
根据原子1的坐标（，，），可知原子2和3的坐标分别为（，，0），（0，0，），
3.【答案】（1）Mg；相反；　　　　　　　　　　　　　（2）；4；
（3）分子晶体；苯胺分子之间存在氢键；
（4）O；sp3；σ；　　　　　　　　　　　　　（5）（PnO3n+1）（n+2）﹣
【解析】
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，该元素基态原子核外M层电子2个电子的自旋状态相反。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，Fe原子周围有4个eCl，则其中Fe的配位数为4。
（3）苯胺）的晶体类型是分子晶体，构成微粒为分子，苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（﹣95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是苯胺分子之间存在氢键。
（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是O；磷酸根离子中P形成4个σ键，则P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。
（5）由图可知，2个P原子时存在7个O，3个P原子时存在11个O，存在n个P存在（3n+1）个O，则这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为（PnO3n+1）（n+2）﹣。
4.【答案】（4）4
（4）该晶胞中白色球个数＝8×+1＝2、黑色球个数为4，则白色球和黑色球个数之比＝2：4＝1：2，根据其化学式知，白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子，则该晶胞中Cu原子数目为4。