高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题3 专题知识体系构建与核心素养提升

专题知识体系构建与核心素养提升
晶体结构与性质是《物质结构与性质》模块中难度最大的内容，涉及晶体类型的判断，晶体性质的解释，晶胞的计算等，学习时，一要全面认识各类晶胞的结构，做到“了然于胸”；二要研究近几年高考试题的变化，做到“心中有数”。
角度一　各类晶胞再认识
1．下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。
答案　＋3
解析　晶胞中三种原子的个数分别为R：8×＋1＝2、G：8×＋8×＋4×＋2＝8、Q：8×＋2＝4，R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4。由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。
2．已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如图，则LaNin中n＝________。
答案　5
解析　根据晶胞结构可判断：La的个数：2×＋12×＝3、Ni的个数：12×＋6×＋6＝15，所以n＝5。
3．Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________。
答案　CuH
解析　根据晶胞结构可以判断：Cu的个数：2×＋12×＋3＝6；H的个数：6×＋1＋3＝6，所以化学式为CuH。
4．(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。
(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为________。
答案　(1)MgB2　(2)BO
解析　(1)每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。(2)从图可看出，每个单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2×)＝1∶2，化学式为BO。
角度二　晶胞参数和坐标参数的分析与应用
5．[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，17(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，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子 x y z
Cd 0 0 0
Sn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
一个晶胞中有________个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn________(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有__________个。
答案　4　(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)　4
6．[2019·全国卷Ⅰ，35(4)]图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝_______pm，Mg原子之间最短距离y＝_________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。
答案　a　a　
解析　观察图(a)和图(b)知，4个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)2＝2a2，x＝a。镁原子堆积方式类似金刚石，有y＝a。已知1 cm＝1010 pm，晶胞体积为(a×10－10)3 cm3，代入密度公式计算即可。