【江苏专用】2019届高考化学二轮复习压轴题热点练6晶胞的有关计算
5页1、1 热点热点 6 6 晶胞的有关计算晶胞的有关计算 1某晶体的晶胞结构如图所示。X()位于立方体顶点,Y()位于立方体中心。试分析: (1)晶体中每一个 Y 同时吸引着_个 X,每个 X 同时吸引着_个 Y,该晶体的化学式是 _。 (2)晶体中在每个 X 周围与它最近且距离相等的 X 共有_个。 (3)晶体中距离最近的 2 个 X 分别与 1 个 Y 形成的两条线的夹角为_。 答案 (1)4 8 XY2(或 Y2X) (2)12 (3)10928 解析 (1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数,观察图可知,Y 位 于立方体的体心,X 位于立方体的顶点,每个 Y 同时吸引着 4 个 X,而每个 X 同时被 8 个立方体共用,每个 立方体的体心都有 1 个 Y,所以每个 X 同时吸引着 8 个 Y,X、Y 的个数比为 12,所以化学式为 XY2或 Y2X。 (2)晶体中每个 X 周围与它最接近的 X 之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。位置关系分别在此 X 的上层、下层和同一层,每层均有 4 个,共有 12 个。 (3)若将 4 个 X 连接,构成 1 个正
2、四面体,Y 位于正四面体的中心,可联系 CH4的键角,知该夹角为 10928。 2(1)单质 O 有两种同素异形体,其中沸点高的是_(填分子式),原因是 _;O 和 Na 的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。 (2)Al 单质为面心立方晶体,其晶胞参数a0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示 Al 单质的密度_gcm3(不必计算出结果)。 答案 (1)O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体 (2)12 4 27 6.02 1023 (0.405 107)3 解析 (1)O 元素形成 O2和 O3两种同素异形体,固态时均形成分子晶体,而分子晶体中,相对分子质量 越大,分子间作用力越大,物质的沸点越高,故 O3的沸点高于 O2。O 元素形成的氢化物有 H2O 和 H2O2,二者 均能形成分子晶体。Na 元素形成的氢化物为 NaH,属于离子晶体。 (2)面心立方晶胞中粒子的配位数是 12。一个铝晶胞中含有的铝原子数为 8 6 4(个),一个晶 1 8 1 2 胞的质量为27 g,再利用密度与质量、晶胞参数a的关系即可求出密度,计算中要注意 1 4 6.02
3、1023 nm107 cm。 3氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水,生成氢气和氧 气。 (1)ZnO 是两性氧化物,能跟强碱溶液反应生成 Zn(OH)42。不考虑空间构型,Zn(OH)42的结构可用示意图表示为_,某种 ZnO 晶体的 2 晶胞如图 1 所示,O2的配位数为_。 (2)图 2 是氮化镓的晶胞模型。其中镓原子的杂化方式为_杂化,N、Ga 原子之间存在配位键, 该配位键中提供电子对的原子是_。氮化镓为立方晶胞,晶胞边长为a pm,若氮化镓的密度为 gcm3,则氮化镓晶胞边长的表达式a_pm(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。 答案 (1) 8 (2)sp3 N 1010 3 168 NA 解析 (1)锌提供空轨道,OH中的 O 提供孤电子对,形成配位键,结构示意图是: 或,离子晶体配位数,是周围最近的异性离子的个数,即 O2最近的 Zn2有 8 个。 (2)根据晶胞,镓有 4 个共价键,因此镓的杂化类型为 sp3,形成配位键,金属提供空轨道,非金属提供 孤电子对,因此提供电子对的原子是 N;根据晶胞的结构,Ga 的个数为 8 1
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