高三化学每天练习20分钟——均摊法分析晶体的化学式或密度（有答案和详细解析）

这是一份高三化学每天练习20分钟——均摊法分析晶体的化学式或密度（有答案和详细解析），共4页。试卷主要包含了 一种离子晶体的晶胞如图所示等内容，欢迎下载使用。

A．阳离子的配位数为8，化学式为AB
B．阴离子的配位数为4，化学式为A2B
C．每个晶胞中含4个A
D．每个A周围有4个与它等距且最近的A
2.已知CsCl晶体的密度为ρ g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为( )
A．NA·a3·ρ B.eq \f(NA·a3·ρ,6)
C.eq \f(NA·a3·ρ,4) D.eq \f(NA·a3·ρ,8)
3.(2020·宁波调研)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( )
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个Oeq \\al(－,2)
B．晶体中每个K＋周围有8个Oeq \\al(－,2)，每个Oeq \\al(－,2)周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中与每个Oeq \\al(－,2)距离最近的Oeq \\al(－,2)有6个
4．硅酸盐与二氧化硅一样，都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成，其中○表示氧原子，●表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单链的多聚硅酸根离子的结构，试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为( )
A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶5
5．如图为离子晶体立体构型示意图(●阳离子，阴离子)，以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A_____________、B_____________、C_____________。
6.Li2O具有反萤石结构，晶胞如下图所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_______________g·cm－3(列出计算式)。
7．(2020·山东等级模拟考)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。CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为a pm、b pm、c pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为______。CsSiB3O7的摩尔质量为M g·ml－1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为__________ g·cm－3(用代数式表示)。
8.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如下图所示，若晶体密度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为____pm。(阿伏加德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F)
9．锗(Ge)是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶具有金刚石型结构。回答下列问题：
(1)金刚石晶胞如图1所示，其中含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝________a，碳原子在晶胞中的空间占有率为________(不要求计算结果)。
(2)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图2为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；C为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))。则D原子的坐标参数为________。②晶胞参数描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a′＝565.76 pm，其密度为________g·cm－3(列出计算式即可)。
答案精析
1． C
解析 用均摊法可知，晶胞中含有阳离子数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，阴离子显然是8个，故化学式为AB2，A、B项错误；每个A周围最近且等距离的A有12个(类似于干冰晶体)，D项错误。
2.A 3.A 4.B
5．MN MN3 MN2
解析 在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：eq \f(1,8)×4＋1＝eq \f(3,2)个，含N：eq \f(1,2)×4＋2＋4×eq \f(1,8)＝eq \f(9,2)个，M∶N＝eq \f(3,2)∶eq \f(9,2)＝1∶3；在C中，含M：eq \f(1,8)×4＝eq \f(1,2)个，含N为1个。
6.eq \f(8×7＋4×16,NA0.466 5×10－73)
解析 根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li2O的密度是ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(8×7＋4×16,NA0.466 5×10－73) g·cm－3。
7．4 eq \f(4M,abcNA)×1030
8.eq \f(\r(3),4) eq \r(3,\f(4×83,a·NA))×1010
解析 设晶胞的棱长为x cm，在晶胞中，Cu的数目：8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4；F的数目：4，其化学式为CuF。a·x3·NA＝4M(CuF)，x＝eq \r(3,\f(4MCuF,a·NA))。所以最短距离为eq \f(\r(3),4)·eq \r(3,\f(4×83,a·NA))×1010 pm。
9．(1)8 eq \f(\r(3),8) eq \f(\r(3)π,16)
(2)①eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4))) ②eq \f(8×73×107,6.02×565.763)