发布时间 : 星期三 文章(全国通用)19版高考化学一轮复习第41讲晶体结构与性质学案更新完毕开始阅读
(2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其1
顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占。
3
2．晶胞质量＝晶胞占有的微粒的质量＝晶胞占有的微粒数×。 晶胞占有的微粒体积
3．空间利用率＝。
晶胞体积
4．金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)。 (1)面对角线长＝2a。 (2)体对角线长＝3a。
(3)体心立方堆积4r＝3a(r为原子半径)。 (4)面心立方堆积4r＝2a(r为原子半径)。
5．根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a(晶胞边长)
对于立方晶胞，可建立如下求算途径：
MNA
得关系式：ρ＝
n×M(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，a3×NA
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)
典例1 KIO3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分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为________nm，与K紧邻的O个数为________。
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解析 K与O间的最短距离为
22
a＝×0.446 nm≈0.315 nm；由于K、O分别位于晶22
胞的顶角和面心，所以与K紧邻的O原子为12个。
答案 0.315 12
典例2 GaAs的熔点为1238 ℃，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol和MAs g·mol，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
－1
－1
－3
11
解析 首先用均摊法计算出1个晶胞中含有As原子的个数：8×＋6×＝4，再通过观
824
察可知1个晶胞中含有4个Ga原子。4个As原子和4个Ga原子的总体积V1＝4×( π×10
3
－30
43－3033
×rAs＋π×10×rGa ) cm；1个晶胞的质量为4个As原子和4个Ga原子的质量之和，
3
即?
?4MAs＋4MGa? g，所以1个晶胞的体积V＝4(M＋M) cm3。最后由V1即得结果。
2AsGa
NA?ρNAV2?NA?
4π×10NAρ?rGa＋rAs?答案 ×100%
3?MGa＋MAs?
(建议用时：40分钟)
一、选择题(每题6分，共42分)
1．(2017·石家庄质检)关于晶体的叙述中，正确的是( ) A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
－30
3
3
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B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定 C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高
D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体 答案 A
解析 分子的稳定性取决于分子内部共价键的强弱，与分子间作用力无关，B错误；分子晶体熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小，C错误；也可能是分子晶体，如HCl，D错误。
Cu
2．NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====NF3＋3NH4F。上述化学方程式中的5种物质没有涉及的晶体类型为( )
A．离子晶体 C．原子晶体 答案 C
解析 NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体。 3．(2017·长沙一中质检)下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( ) A．熔点：NaF>MgF2>AlF3 B．晶格能：NaF>NaCl>NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2 D．硬度：MgO>CaO>BaO 答案 A
解析 由于r(Na)>r(Mg)>r(Al)，且Na、Mg、Al所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F) 4．下列说法正确的是( ) A．区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射 B．1 mol金刚石中的C—C键数是2NA,1 mol SiO2晶体中的Si—O键数也是2NA C．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂 D．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 答案 A 解析 晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X-射线衍射可以看到微观结构，A正确；金刚石中1个C原子与另外4个C原子形成C—C单键，11 这个C原子对每个单键的贡献只有，所以1 mol C原子形成的C—C键为4×＝2 mol，而 22二氧化硅晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个Si—O单键，则1 mol SiO2晶体中Si—O键为4 mol，B错误；水晶是原子晶体，熔化时共价键断裂，而分子晶体干冰熔化时，分子间作用力被削弱而共价键不断裂，C错误；分子的稳定性取决于化学键的强弱，D错误。 5．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( ) 2＋ 2＋ 2＋ － － － ＋ 2＋ 3＋ ＋ 2＋ 3＋ B．分子晶体 D．金属晶体 15 A．与K最近且距离相等的K有6个 B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K和1个O2 C．晶体中与每个K距离最近的O2有6个 D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合 答案 C 解析 根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物，阴、阳离子分别为O2、K，晶体中K与O2间形成离子键，O2中O－O键为共价键。作111＋－ 为面心立方晶体，每个晶胞中含有K：8×＋6×＝4(个)，O2：1＋12×＝4(个)，晶胞 824中与每个K最近且距离相等的O2有6个，最近且距离相等的K有12个。 6．下列有关说法不正确的是( ) ＋ － ＋ － ＋ ＋ － － ＋ － ＋ － ＋ ＋ A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键 B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动 D．金属铜中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12 答案 C 解析 从图1可以看出水合铜离子中有1个铜离子和4个配位键，A正确；按均摊法，112＋ 每个晶胞中有Ca：8×＋6×＝4，B正确；电子云中点的疏密表示单位体积内电子出现 82的机会多少，C错误；从图4中可以看出中心的铜原子的配位数为12，D正确。 7．以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) 2＋ 16