专题3 题型整合练 晶胞的相关计算

题型整合练　晶胞的相关计算 题型1　根据题给信息计算微粒间的距离 1.由Cu和O组成的某晶胞结构如图,其棱长为anm,下列有关该晶胞的说法错误的是(　　) A.灰球表示的原子为Cu B.晶体化学式为Cu2O C.氧原子的配位数为4 D.Cu与O的最近距离为anm 2.在C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。一种超导体的面心立方晶胞如图1所示,已知:晶胞参数为apm,各点的原子分数坐标分别为A(0,0,0),B(0,)。下列说法错误的是(　　) 图1　　图2 A.沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示 B.相邻两个K+的最短距离为apm C.晶胞中C点原子分数坐标为() D.该晶体的密度表达式为g·cm-3 题型2　根据题给信息计算晶体密度 3.(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=　　　　g·cm-3(用含NA的代数式表示)。 4.FeS2晶胞为立方体,边长为anm,如图所示。 (1)与Fe2+紧邻的阴离子个数为　　　　。 (2)晶胞的密度为　　　　g·cm-3。(1nm=10-9m) 5.钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示: (1)该超导材料的最简化学式为　　　　　　　　　　　　　　　; (2)该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为　　　　g·cm-3(列出计算式)。 6.用NA表示阿伏加德罗常数的值,回答下列问题: (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,其晶胞结构如图所示,为长方体。NaAlH4晶体中,与Al紧邻且等距的Na+有　　　　个;NaAlH4晶体的密度为　　　　g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。 (2)ZnS的晶胞结构如图所示,晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中,则四面体空隙的填充率为　　　　;已知ZnS的晶体密度是ag/cm3,则Zn2+与S2-的最短距离为　　　　pm(用含a、NA的代数式表示)。 (3)已知Co的一种化合物为六方晶系晶体,其晶胞结构如图所示,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,已知晶胞含对称中心,其中1号O原子的分数坐标为(0.6667,0.3333,0.1077),则2号O原子的分数坐标为　　　　。 题型3　晶胞中与变价元素有关的综合考查 7.氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料,光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。假设CeO2晶胞边长为apm,下列说法不正确的是(　　) A.基态O原子的价电子排布式为2s22p4 B.CeO2晶体结构中每个Ce4+周围距离最近且等距的Ce4+有12个 C.CeO2晶胞中Ce4+与距离最近的O2-的核间距为apm D.每个CeO2-x晶胞中Ce4+的个数为1-2x 8.LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有　　　个。 电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=　　　,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=　　　　。 答案与分层梯度式解析 题型整合练　晶胞的相关计算 1.D　在晶胞中含有灰球个数为4,含有白球个数为8×+1=2,灰球与白球个数比为4∶2=2∶1,这是Cu、O两种元素形成的化合物,结合二者常见化合物及元素化合价特点可知,灰球表示的原子为Cu,白球表示的原子为O,A正确;灰球表示Cu,白球表示O,灰球与白球个数比是2∶1,所以该晶体化学式为Cu2O,B正确;根据题图可知,在晶胞中与O原子距离相等且最近的Cu原子有4个,故氧原子的配位数为4,C正确;根据晶胞结构可知,在Cu2O晶胞中,Cu与O的最近距离是晶胞体对角线长的,已知晶胞棱长为anm,则其体对角线长为anm,所以Cu与O的最近距离为anm,D错误。 2.D　C60位于顶点和面心,K+位于棱上、体心、体对角线,所以沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示,故A ... ...