第2课时 晶胞 晶体结构的测定 课后·训练提升 基础巩固 1.测定晶体结构最常用的方法是进行X射线衍射实验,其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )。 A.X射线透过晶体时会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰 B.同一种物质的X射线图谱相同 C.能够通过X射线图谱计算晶胞形状和大小、原子在晶胞中的数目和位置 D.通过X射线衍射实验分析物质微观结构是测定原子空间排布的重要途径 答案B 解析同一种物质的晶体状态和非晶体状态的X射线图谱不同。 2.下列结构示意图中,不能表示晶胞的是( )。 答案C 解析八个顶角的粒子不同,不能和下一个单元重合,不是重复单元,不能表示晶胞,故C项错误。 3.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物的晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的是( )。 A.ZXY3 B.ZX2Y6 C.ZX4Y8 D.ZX8Y12 答案A 解析由晶胞可知X占据8个顶角,属于该晶胞的X的数目为8×=1;Y占据12条棱的中间,属于该晶胞的Y的数目为12×=3;Z占据该晶胞的体心,属于该晶胞的Z的数目为1。故该化合物的化学式为ZXY3。 4.磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图,则该物质的化学式可表示为( )。 A.Mn2Bi B.MnBi C.MnBi3 D.Mn4Bi3 答案B 解析该晶胞中含有Mn的个数为12×+6×+2×+1=6,含有Bi的个数为6,则该物质的化学式为MnBi。 5.已知某晶体的晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )。 A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z 答案C 解析X原子位于晶胞顶角,该晶胞含有的X原子数目为8×=1;Y原子位于该晶胞内,共有4个,因此该晶胞中含有的Y原子数目为4;Z只有1个,位于晶胞的体心上,故该晶体的化学式为XY4Z。 6.冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶体结构单元如图所示(“”位于大立方体的顶角和面心,“”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心)。已知冰晶石熔融时的电离方程式为Na3AlF63Na++Al,则大立方体的体心处所代表的粒子为( )。 A.Na+ B.Al3+ C.F- D.Al 答案A 解析该晶胞中“”个数=8×+6×=4,“”个数=12×+8=11,根据冰晶石的化学式可知,冰晶石中Na+和Al的个数之比为3∶1,据此可判断出大立方体的体心“”所代表的粒子与“”代表的粒子相同,为Na+。 7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写为CxK,其平面图形如图所示。x的值为( )。 A.8 B.12 C.24 D.60 答案A 解析可选取题图中6个钾原子围成的正六边形为结构单元,每个钾原子被3个正六边形共用,则该结构单元中实际含有的钾原子数为6×+1=3,该六边形内实际含有的碳原子数为24,故钾原子数与碳原子数之比为1∶8。 8.如图为氯化钠的晶胞结构示意图(氯化钠晶体是由钠离子和氯离子交替排列而构成的)。已知氯化钠的M=58.5 g·mol-1,氯化钠的密度是 2.2 g·cm-3,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,则氯化钠的晶胞体积约为( )。 A.1.77×10-22 cm3 B.3.52×10-21 cm3 C.1.06×10-24 cm3 D.5.03×10-23 cm3 答案A 解析该晶胞中钠离子个数为1+12×=4,氯离子个数为8×+6×=4,设晶胞体积为V,则有V·NA·ρ=M,V= cm3=1.77×10-22 cm3。 9.下图为热敏电阻PTC元件的主要成分的晶胞结构,晶胞参数为403.1 pm。其中A位于棱中点、B位于顶角、C位于体心。 (1)若将B置于晶胞的体心,C置于晶胞的顶角,则A处于立方体的什么位置 。 (2)在该物质的晶体中,每个B周围与它距离相等且最近的B有 个,它们在空间呈 形状分布。 答案(1)面心 (2)6 正八面体 解析(1)当B位于晶胞的体心,C位于晶胞的顶角时,相当于将坐标原点沿x、y、z轴平移至(),此时的A处于立方体的面心。(2)由题中晶胞结构图可以看出,在每个B的 ... ...
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