专题3 强化练晶体结构的分析

专题强化练2　晶体结构的分析
1.(教材深研拓展)立方氮化硼可作研磨剂,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.立方氮化硼的硬度大,属于共价晶体
B.硼原子的配位数是4
C.该物质的化学式是B3N2
D.N和B之间存在配位键
2.(教材深研拓展)元素X的+1价离子X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.X元素的原子序数是19
B.X的晶体具有良好的导电性、导热性和延展性
C.X+是图中的灰球
D.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
3.将石墨置于熔融的钾或气态钾中,石墨吸收钾形成名称为钾石墨的物质,其组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K等。下列分析正确的是(　　)
A.题干中所列举的6种钾石墨属于有机高分子
B.钾石墨中碳原子的杂化方式是sp3
C.若某钾石墨的原子分布如图所示,则它所表示的是C12K
D.最近两个K原子之间距离为石墨中C—C键键长的2倍
4.(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示,其中B代表Pb2+,下列说法正确的是(　　)
A.Pb2+的外围电子排布式为6s26p2
B.A代表I-
C.若原子分数坐标A为(0,0,0),B为(),则C的原子分数坐标为(1,)
D.已知(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为Mg·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为g·cm-3
5.某晶体由镁、铝、氧三种元素组成,若将其晶胞按图1方式切成8个大小相同的小立方体,Mg2+、Al3+和O2-在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知Mg2+之间的最小距离为apm。下列说法错误的是(　　)
图1图2图3
A.晶体的化学式为MgAl2O4
B.晶体中三种元素的第一电离能:O>Mg>Al
C.晶胞的体积为a3×10-30cm3
D.晶体中Mg2+的配位数为4
答案与分层梯度式解析
专题强化练2　晶体结构的分析
1.C　立方氮化硼可作研磨剂,硬度很大,属于共价晶体,A正确;硼原子位于晶胞的顶点和面心,离硼原子最近且等距离的氮原子有4个,则硼原子的配位数为4,B正确;立方氮化硼晶胞中N原子个数为4,B原子个数为8×=4,其化学式应为BN,C错误;B原子最外层有3个电子,在立方氮化硼中每个B原子形成了4个B—N键,所以立方氮化硼中B和N之间存在配位键,D正确。
2.A　X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,X+的K、L、M层依次排有2、8、18个电子,X+核外有28个电子,X原子核外有29个电子,X的原子序数为29,A项错误;X为Cu,Cu属于金属晶体,金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性,B项正确;晶胞中白球有8×=1个,灰球有12×=3个,化合物中元素正、负化合价代数和为0,即X+与N3-的个数比为3∶1,X+是图中的灰球,C、D项正确。
3.D　题干中列举的6种物质是石墨吸收钾形成的,不属于有机物,而是无机物,A项错误;钾石墨是石墨吸收钾形成的化合物,其中每个碳原子形成了键角约为120°的三条共价键,因此采用的是sp2杂化,B项错误;如图,图中虚线框部分中碳原子位于内部,有8个,钾原子在四个顶点上,数目为 2×=1,因此该钾石墨的化学式为C8K,C项错误;由该种钾石墨的结构可知,钾原子排列在六边形单元格中心位置,并且间隔一个六边形单元格填充,因此钾原子之间的最短距离等于相邻的两个六边形单元格中心连线的长度的2倍,即碳碳键键长的2倍,D项正确。
4.C　Pb2+的外围电子排布式为6s2,A错误;由晶胞结构结合该物质化学式得出C代表I-,B错误;根据晶胞中原子的相对位置可知,若原子分数坐标A为(0,0,0),B为(),则C的原子分数坐标为(1,),C正确;1pm=10-10cm,故该晶体的密度为g·cm-3,D错误。
5.C　1个晶体结构A中,Mg2+个数为1+4×,Al3+个数为0,O2-个数为4,1个晶体结构B中,Mg2+个数为4×,Al3+个数为4,O2-个数为4,将该晶体的晶胞按图1方式切割,得4个晶体结构A和4个晶体结构B,故晶胞中Mg2+个数为×4=8,Al3+个数为4×4=16,O2-个数为8×4=32,所以该晶体的化学式为MgAl2O4,A项正确;第一电离能:O>Mg>Al,B项正确;Mg2+之间的最小距离为apm,则小立方体的边长为pm,晶胞的边长为pm,晶胞体积为(×10-30cm3,C项错误;由晶体结构A可知,晶体中Mg2+的配位数为4,D项正确。
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