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1、1 高考 12 题逐题突破：物质结构与性质综合题的研究（选考）-晶体结构与有关晶胞参数的计算【核心突破】1.晶胞中微粒数目的计算方法均摊法 嫉融子的耳属于嫉仙愠 d五逐 1 整个M子郝岷于该苏胞 厂同为4个晶胞听拄有.炉兰身该粒衣9 折ia 熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。A.NaCl(含 4 个 NS,B.干冰（含 4 个 CO）C.CaF2(含 4 个沽,D 4 个 Cl)a A 2 D.金刚石（含 8 个 C）3 E.体心立方（含 2 个原子）F.面心立方（含 4 个原子）2.答题模板（1）计算晶体密度的方法 【提升训练答案+解析】1.131|2晶体的晶胞结构如图甲所示，该晶
2、胞中含有 _ 个131|2分子；KI 的晶胞 结构如图乙所示，每个 紧邻 _ 个 I。答案 4 6 解析 由131I2晶胞结构图可知，碘分子位丁晶胞的 8 个顶点和 6 个面心上，故一 个晶胞中含有 4 个131I2分子；KI 晶胞与 NaCl 晶胞结构相似，每个 K*紧邻 6 个 I-,同层有 4个，上下各 1 个。2.硼酸的结构与石墨相似如下图所示，层内的分子以氢键相连，含 1 mol 硼酸的 晶体4 中有 mol 氢键。答案 3 解析 由硼酸的层状结构图可知，1 个硼酸分子形成了 6 个氢键，但每个氢键是 2 个硼酸分子共用的，所以 1 个硼酸分子平均含 3 个氢键，则含有 1 mol
3、H3BO 的晶体中有 3 mol 氢键。3.利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示 意图，则每个晶胞中含有 B 原子的个数为，该功能陶瓷的化学式为 O 答案 2 BN 解析 C 的个数：1+8X 1=2;辱的个数：1+4X 1=2,所以每个晶胞中含有 B 原 O 4 子、N 原子的个数均为 2,其化学式为 BN 4.石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金届 M 与 Go 可制备一种低温超导材料，晶胞 如图所示，M 原子位丁晶胞的棱上与内部。该晶胞中 M 原子的个数为,该材料的化学式为。5 答案 12 MG0 解析 由晶胞结构图可知，位丁棱上的 M 原子数为
4、12,内部 M 原子数为 9,M 原 一 1 1 1 子数共 12X；+9=12;G。位丁顶点 8 个，面心 6 个，含 G。数共 8X-+6X-=4。4 8 2 M 原子与 C6。微粒数之比为 3：1,因而化学式 MC6。5.(1)KIO 3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为 a=0.446 nm,晶胞中 K、I、O 分别处丁顶角、体心、面心位置，如图所 (2)_ 在KIO3 晶胞结构的另一种表示中，I 处丁各顶角位置，则 K 处丁_ 位 置，O 处于 位置。一、2 .答案(1)0.315(或参 X 0.446)12 体心 棱心 2X 0 446 解析(1)根
5、据晶胞结构可知，K 与 O 问的最短距离为面对角线的一半，即以；nnm0.315 nm K、。构成面心立方，配位数为 12(同层 4 个，上、下层各 4 个)。(2)示。K 与。问的最短距离为 _ nm,O 个数为 与 K 紧邻的 6 由图可知 K、I 的最短距离为体对角线的一半，I 处丁顶角，K 处丁体心，I、。之间的最短距离为边长的一半，I 处丁顶角，。处丁棱心。6.某锐白铜合金的立方晶胞结构如图所示 晶胞中铜原子与锐原子的数量比为。若合金的密度为 d g-cm 3,晶胞参数 a=nm 答案3:1-:履x 107 dNA 解析 根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为 6X 1=3,锐原子的个数
6、为 8X1 2 8=1,贝 U 铜和锐的数量比为 3：1。根据上述分析，该晶胞的组成为 CdNi,合金 的密度为 d g-cm 3,根据 p=云 则晶胞参数 a=/2N1x 107 nm。7.(2019 湖南高三高考模拟)观察下列晶胞结构，按要求解答问题:1 1 图为金刚石的晶胞结构，其中原子坐标参数 A 为(0,0,0),B 为(-,0,2),7 ，1 1 一，C为(2,2,)；则D原子的坐标参数为(2)副族元素 Mn 和元素 Se 形成的某化合物届丁立方晶系，其晶胞结构如图所 示，其中 3 为 Se,为 Mn)，贝 U Se 的配位数为,Mn 和 Se 的摩尔质量分别为 8 M g-mol
7、1、M g-mol 1，该晶体的密度为 pg-cm nm（写表达式即可）o（3）KI 的晶胞结构如图所示，已知其晶体的密度为P g-cm 3,K 和 I 的摩尔质 量分别为 M g-mol 1和 M g-mol 1,原子半径分别为 pm 和 ri pm,阿伏加德 罗常数的值为 义，则 KI 晶胞中原子的体积占晶胞体积的白分率为 仁表达式即可）。1 1 1 谷案（4,4,4）X 107 4 兀 x 10 30Kp rK+r3 最近的 Se 原子和 Mn 原子的距离为晶胞体对角线长度的 子和 Mn 原子的距离为 软/4 5 6 M+x 107 8nm 一个晶胞中，含有 4 个 KI,4 p N 一
8、4 3 3 16 3 3 .所以一个晶胞中,V 球=4X 三兀（K+I）=K（K+I）,KI 晶体的形度为 pg-cm 3 3 3 M+M 解析（1）D 与周围 4 个原子形成正四面体结构，D 与顶点 A 的连线处丁晶胞体对 角线上，过面心 8 C 及上底面面心原子的平面平行丁侧面且将晶胞 2 等分，同 理过 D 原子的且平行丁侧面的平面将半个晶胞 2 等分，可知 D 到各坐标平面的距 1 离均为晶胞棱长的 4。（2）在晶体中每个 Se 原子连接 4 个 Mn 原子，每个 Mn 原子 连接 4 个 Se 原子，所以 Se 原子的配位数是 4；在一个晶胞中含有 Se 的原子个数为:1X 8+1X
9、 6=4;含有的 Mn 原子数为 4,晶胞密度为 p g-cnf3,晶胞参数 L=8 2,WJ MRSe 键的键长为 x 100%3 J4 M+M-.l 厂3 cm,晶胞体对角线长度为 3L=yl3 MX p 4 M+M t cm,由于距离 MX p 1-，,一 4,因此距离最近的 Se 原 4 M+M P M 9 一3,K 和 I 的摩尔质量分另 U 为 M g-mol 1和 M g-mol 1，贝 U P=4 MK+M X 1030,所以 KI 晶胞中原子的体积占晶胞体积的白分率为 M求 一3 a X100%16 3,K+r 4 MK+M 一30 一 一 X10 X 100%=4 兀 X 10 30Kp 3 MK+M 3,K+r X 100%-3a3