《2023届新高考化学一轮复习(多选)鲁科版第五章第5课时 晶胞参数、坐标参数的分析与应用作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023届新高考化学一轮复习(多选)鲁科版第五章第5课时 晶胞参数、坐标参数的分析与应用作业.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五章 第5课时晶胞参数、坐标参数的分析与应用题号知识易中难原子坐标的确定45原子半径、粒子间距的计算2,36,7晶体密度的计算8空间利用率、NA等其他的计算1一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.金晶体是面心立方最密堆积,已知立方体的每个面上5个金原子紧密堆积,金原子的半径为r cm,则金晶体的空间利用率为(B)A.43(22)3100%B.443(22)3100%C.443(2)3100% D.443r(22)3100%解析:面心立方最密堆积原子在晶胞中的位置关系如图。金晶体为面心立方最密堆积,则晶胞面对角线为金原子半径的4倍,金原子的半径为r cm,则晶胞的边长为4r22 cm=2
2、2r cm,每个金晶胞中含有4个原子,则金原子总体积为443r3 cm3,金晶胞体积为(22r cm)3,故空间利用率为443r3(22r)3100%=443(22)3100%。2.(2021湖北新高考适应性考试,13)已知NixMg1-xO晶体属立方晶系,晶胞棱长为a。将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,下列说法正确的是(B)A.该结构单元中O原子数为3B.Ni和Mg间的最短距离是22aC.Ni的配位数为4D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4解析:O在12条棱的棱心和体心,因此O原子数为121
3、4+1=4,A项错误;由图可知,Ni与Mg的最短距离为晶胞面对角线的12,即12a2+a2=22a,B项正确;由晶胞结构可知,Ni的配位数为6,C项错误;晶胞中各微粒的个数为 N(Li)=10.5=0.5,N(Mg)=118+212=98=1.125,N(Ni)=718+312=2.375,N(O)=4,因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4,D项错误。3.(2021辽宁葫芦岛二模)FeO晶胞结构如图所示,其摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为d g/cm3,下列说法错误的是(A)A.Fe位于第四周期第B族,属于d区B.Fe2+的电子排布简式
4、为Ar3d6C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-形成正八面体D.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为2234MdNA cm解析:Fe位于第四周期第族,不带B符号,故A错误;Fe是26号元素,Fe失去最外层2个电子生成Fe2+,Fe2+的电子排布简式为Ar3d6,故B正确;该晶体中,距Fe2+最近的O2-有6个,形成正八面体,故C正确;设晶胞边长为a cm,根据均摊原则,每个晶胞含有4个FeO,则d=4Ma3NA,a=34MdNA,该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为面对角线的一半,所以距离为2234MdNA cm,故D正确。4.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置
5、,称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,1),则C的坐标参数为(D)A.(12,12,12)B.(1,1,12)C.(12,1,12)D.(1,12,12)解析:由氧化镍原子分数坐标参数A为(0,0,0)和B为(1,1,1)可知,晶胞的边长为1,由晶胞结构可知,C点位于右侧正方形的面心,则C的坐标参数为(1,12,12)。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)5.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。如图中原子1的坐标为(12,12,12),则原子2和3的坐标中正确的是(AD)A.原子2为(12,12,0)B.原
6、子2为(0,12,12)C.原子3为(1,0,12)D.原子3为(0,0,12)解析:原子1的坐标为(12,12,12),则坐标系为,原子2在晶胞底面的中心,原子2的坐标为(12,12,0),故A正确;原子3在坐标系z轴所在棱的一半,原子3的坐标为(0,0,12),故D正确。6.SiO2是合成“中国蓝”的重要原料之一。如图是SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图,O原子略去),Si原子旁标注的数字是Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB的距离是(B)A.d2B.22dC.33dD.d解析:根据题图可知,Si原子在SiO2晶胞中的位置如图,其中A、B、C、D四个Si原
7、子形成正四面体结构,且A、B距离等于C、D距离,A、B距离在底面投影为底面面对角线的一半,则SiA与SiB的距离为122d=22d,故B正确。三、非选择题7.(2021河北邯郸三模改编)主族元素能形成多种化合物,它们是探测器、激光器、微波器的重要材料。(1)过渡金属Q与镧(La)形成的合金也是一种储氢材料,其中基态Q原子的价电子排布式为 nd2n+2(n+1)sn-1;该合金的晶胞结构和z轴方向的投影图如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度 = gcm-3(用含a、c、NA的代数式表示,列出计算式即可)。(2)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,每个Zn
8、周围最近的Zn数目为;若晶胞密度为 gcm-3,则Zn与Se间的最短距离为nm(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。解析:(1)由价电子排布式nd2n+2(n+1)sn-1知,n=3,即Q原子的核外价电子排布式为3d84s2,则Q元素为Ni,因为一个晶胞中,La的个数为818=1,Ni的个数为1+812=5,则该晶胞的质量为559+139NA g,根据几何关系可知晶胞的体积为32a2c10-21 cm3,则该合金的密度=mV=559+139NA32a2c10-21 gcm-3=2(559+139)10213NAa2c gcm-3。(2)顶点与面心的Zn原子之间距离最近,每个顶点为8个晶胞
9、共用,每个面为2个晶胞共用,晶胞中与Zn原子距离最近的Zn原子数目为382=12;晶胞中Zn原子数目为818+612=4,Se原子数目为4,晶胞中各微粒总质量为4(79+65)NAg,晶胞体积为4(79+65)NAggcm-3=4(79+65)NAcm3,晶胞棱长a=34(79+65)NA cm=34(79+65)NA107 nm,Zn与Se间的最短距离为正方体体对角线的14,即为34a=3434(65+79)NA107 nm。答案:(1)2(559+139)10213NAa2c(2)123434(65+79)NA1078.(2021广东梅州二模节选)磷元素和铝元素形成的化合物AlP因杀虫效率
10、高、廉价易得而被广泛使用。已知AlP的熔点为 2 000 ,其晶胞结构如图所示:(1)磷化铝的晶体类型为。(2)A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为。(3)磷化铝的晶胞参数a=546.35 pm,其密度为 gcm-3(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析:(1)AlP的熔点为2 000 ,熔点高,因此磷化铝的晶体类型为共价晶体。(2)根据A、B点的原子坐标可判断C点的原子坐标为(14,14,34)。(3)晶胞中P原子个数是612+818=4,Al原子个数是4,磷化铝的晶胞参数a=546.35 pm,则其密度为458NA(5.463 510-8)3 gcm-3。答案:(1)共价晶体(2)(14,14,34)(3)458(5.463 510-8)3NA