题型突破5 晶体结构分析与计算 1.(2024·山东卷)Mn如某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为 。 当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A.CaO B.V2O5 C.Fe2O3 D.CuO 2.(2024·全国甲卷)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为 。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 g·cm-3(列出计算式)。 3.(2024·北京卷)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。 (1)灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 个。 (2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和V2 nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。 4.(2022·全国甲卷)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是 ;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为 pm。 5.(2022·全国乙卷)α-AgI晶体中I-作体心立方堆积(如图所示),Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。 因此,α-AgI晶体在电池中可作为 。 已知阿伏加德罗常数的值为NA,则α-AgI晶体的摩尔体积Vm= m3·mol-1(列出算式)。 1.常见晶体结构分析 (1)共价晶体 晶体 晶胞 晶体分析 金刚 石 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构; ②键角均为109°28'; ③最小碳环由6个C组成且不在同一平面内; ④每个C参与4个C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2; ⑤密度ρ=(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构;所以Si的配位数为4,O的配位数为2; ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”,因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2; ③最小环上有12个原子,即6个O、6个Si; ④密度ρ=(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiC、 BP、 AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构; ②密度:ρ(SiC)=;ρ(BP)=;ρ(AlN)=(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)常见分子晶体的结构及分析 名称 干冰 冰(类似于金刚石) 晶胞 结构 分析 ①每8个CO2构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2; ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个; ③密度ρ=(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数) ①H2O分子位于立方体的面心、内部和顶角; ②每个晶胞中含H2O分子数为8; ③密度ρ=(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数) (3)常见离子晶体的结构及分析 类型 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 晶胞 配位数 及影响 因素 配位数 6 8 4 F-:4;Ca2+:8 影响 因素 阳离子与阴离子的半径比值越大,配位数越多,另外配位数还与阴、阳离子的电荷比和离子键的纯粹程度有关 密度的计算(a为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数) 2.常见晶胞投影图像 晶胞 类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线切 开的剖面图 沿体对角 线的投影 简单立 方堆积 体心立 方堆积 面心立 方堆积 3.答题模板 (1)计算晶体密度的方法 ρ=(a表示晶胞边长,ρ表示密度,NA表示阿伏加德罗常数的数值,n表示1 mol晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量,M表示摩尔质量) (2)计算晶体中微粒间距离的方法 (3)晶胞中原子空间利用率=×100%。 (4)原子分数坐标 晶胞中的任一个原子的中心位置均可用3个分别小于1的数在立体坐标系中表示出来,如位于晶胞原点(顶角)的原子的坐标为(0,0,0);位于晶胞体心的原子的坐标为(,,);位于xOz面心的原子坐标为(,0,)等等(如图)。 1.Si与P形成的某化合物晶体的晶胞 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
