（江蘇專用）2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題熱點(diǎn)練6 晶胞的有關(guān)計算1某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。X()位于立方體頂點(diǎn)，Y()位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每一個Y同時吸引著_個X，每個X同時吸引著_個Y，該晶體的化學(xué)式是_。(2)晶體中在每個X周圍與它最近且距離相等的X共有_個。(3)晶體中距離最近的2個X分別與1個Y形成的兩條線的夾角為_。答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28解析(1)同時吸引的微粒個數(shù)即指在某微粒周圍距離最近的其他種類的微粒個數(shù)，觀察圖可知，Y位于立方體的體心，X位于立方體的頂點(diǎn)，每個Y同時吸引著4個X，而每個X同時被8個立方體共用，每個立方體的體心都有1個Y，所以每個X同時吸引著8個Y，X、Y的個數(shù)比為12，所以化學(xué)式為XY2或Y2X。(2)晶體中每個X周圍與它最接近的X之間的距離應(yīng)為如圖所示立方體的面對角線。位置關(guān)系分別在此X的上層、下層和同一層，每層均有4個，共有12個。(3)若將4個X連接，構(gòu)成1個正四面體，Y位于正四面體的中心，可聯(lián)系CH4的鍵角，知該夾角為109°28。2(1)單質(zhì)O有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是_(填分子式)，原因是_；O和Na的氫化物所屬的晶體類型分別為_和_。(2)Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_。列式表示Al單質(zhì)的密度_g·cm3(不必計算出結(jié)果)。答案(1)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力大分子晶體離子晶體(2)12解析(1)O元素形成O2和O3兩種同素異形體，固態(tài)時均形成分子晶體，而分子晶體中，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高，故O3的沸點(diǎn)高于O2。O元素形成的氫化物有H2O和H2O2，二者均能形成分子晶體。Na元素形成的氫化物為NaH，屬于離子晶體。(2)面心立方晶胞中粒子的配位數(shù)是12。一個鋁晶胞中含有的鋁原子數(shù)為8×6×4(個)，一個晶胞的質(zhì)量為×27 g，再利用密度與質(zhì)量、晶胞參數(shù)a的關(guān)系即可求出密度，計算中要注意1 nm107 cm。3氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)及新型多相催化劑組成的納米材料能利用可見光分解水，生成氫氣和氧氣。(1)ZnO是兩性氧化物，能跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成Zn(OH)42。不考慮空間構(gòu)型，Zn(OH)42的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_，某種ZnO晶體的晶胞如圖1所示，O2的配位數(shù)為_。(2)圖2是氮化鎵的晶胞模型。其中鎵原子的雜化方式為_雜化，N、Ga原子之間存在配位鍵，該配位鍵中提供電子對的原子是_。氮化鎵為立方晶胞，晶胞邊長為a pm，若氮化鎵的密度為 g·cm3，則氮化鎵晶胞邊長的表達(dá)式a_pm(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1) 8(2)sp3N×1010解析(1)鋅提供空軌道，OH中的O提供孤電子對，形成配位鍵，結(jié)構(gòu)示意圖是：或，離子晶體配位數(shù)，是周圍最近的異性離子的個數(shù)，即O2最近的Zn2有8個。(2)根據(jù)晶胞，鎵有4個共價鍵，因此鎵的雜化類型為sp3，形成配位鍵，金屬提供空軌道，非金屬提供孤電子對，因此提供電子對的原子是N；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，Ga的個數(shù)為8×12，N原子的個數(shù)為14×2，晶胞的質(zhì)量為 g，設(shè)晶胞的邊長為a pm，晶胞的體積為(a×1010)3 cm3，根據(jù)密度的定義，即a×1010 pm。4根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，計算晶胞的邊長或密度。(1)N和Cu元素形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為_。該化合物的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。若該晶胞的邊長為a pm，則該晶體的密度是_g·pm3。(2)S與Cu形成化合物晶體的晶胞如圖所示。已知該晶體的密度為a g·cm3，則該晶胞的體積為_cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案(1)Cu3N(2)解析(1)該晶胞中N原子個數(shù)8×1，Cu原子個數(shù)12×3，所以其化學(xué)式為Cu3N，晶胞的邊長為a pm，其體積為a3 pm3，密度 g·pm3。(2)該晶胞含Cu：8×6×4，S原子個數(shù)為4，因此化學(xué)式為CuS，晶胞體積V cm3。5O和Na能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a0.566 nm，F(xiàn)的化學(xué)式為_；晶胞中O原子的配位數(shù)為_；列式計算晶體F的密度_(單位為g·cm3)。答案Na2O82.27 g·cm3解析由示意圖可知：小黑球8個全部在晶胞內(nèi)部，大灰球數(shù)有8×6×4個。根據(jù)鈉和氧的化合價，可知大灰球代表氧原子，小黑球代表鈉原子。則該物質(zhì)的化學(xué)式為Na2O，且一個晶胞中有4個Na2O。根據(jù)密度公式2.27 g·cm3。6.硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數(shù)為_；若該晶胞密度為 g·cm3，硒化鋅的摩爾質(zhì)量為M g·mol1。NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則晶胞參數(shù)a為_pm。答案4×1010解析根據(jù)硒化鋅晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，每個硒原子周圍也有4個鋅原子，所以硒原子的配位數(shù)為4，該晶胞中含有硒原子數(shù)為8×6×4，含有鋅原子數(shù)為4，根據(jù)，所以V，則晶胞的參數(shù)a cm×1010 pm。7某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_。(2)若合金的密度為d g·cm3，晶胞參數(shù)a_nm。答案(1)31(2) ×107解析(1)晶胞中含Cu原子數(shù)為×63，含Ni原子數(shù)為×81，兩者數(shù)量比為31。(2)由題意可得：d，解得a ×107 nm。8砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：(1)GaF3的熔點(diǎn)高于1000 ，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ，其原因是_。(2)GaAs的熔點(diǎn)為1238 ，密度為 g·cm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol1和MAs g·mol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。答案(1)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體(2)原子晶體共價×100%解析(1)GaF3、GaCl3的熔點(diǎn)相差較大，是因?yàn)榫w類型不同，GaF3熔點(diǎn)高，為離子晶體，而GaCl3的熔點(diǎn)低，為分子晶體。(2)GaAs為原子晶體，Ga和As之間以共價鍵鍵合。該晶胞中原子個數(shù)：Ga為4個，As為8×6×4個，晶胞中原子所占體積為(rr)×4 pm3；則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%×100%。