晶体结构试题分类解析[下学期]
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课件20张PPT。晶体结构试题 分类解析一、几种重要的晶体结构示意图 NaCl的晶体结构 CsCl的晶体结构 干冰的晶体结构 SiO2晶体结构 金刚石晶体结构 石墨晶体结构俯视 二、根据晶体结构或晶胞结构示意图推断晶体的化学式 １．石墨是层状晶体，每一层内碳原子排列成正六边形，一个个正六边形排列成平面网状结构，如果将每对相邻碳原子间的短线看成一个化学键，则石墨晶体中每一层内碳原子数与C—C键数的比是（ ）
（A）2∶3 （B）1∶3 （C）1∶1 （D）1∶2Ａ２．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子（如图所示），顶角和面心的原子是 钛原子，棱的中心和 体心的原子是碳原子， 它的化学式是 。Ti14C13 ３．水分子间由于氢键的作用彼此结合而形成 (H2O)n，在冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的四面体， 通过氢键相互连接 成晶体，其结构如 下图所示。则1mol 冰中有 mol氢键。 ２４．科学家发现钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是（ ） （A）YBa2Cu3O4 （B）YBa2Cu2O5 （C）YBa2Cu3O5 （D）YBaCu4O4 Ｃ５．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其它3个碳原子相结合。上图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是（ ） （A）10个 （B）18个 （C）24个 （D）14个Ｄ６．下图所示为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿的结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。试确定该结构单元的质量。（相对原子质量：Ca 40 Ti 48 O 16） 2.26×10-22g ７．二氧化硅是立体的网状结构，其晶体模型如上图所示，请认真观察该晶体模型后回答以下问题： （1）二氧化硅晶体中最小环为 元环； （2）每个硅原子为 个最小环共有； （3）每个最小环平 均拥有 个硅原 子， 个氧原子。 12120.51三、晶胞结构与晶体密度的计算８．如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小重复单元），已知晶体中两个最近的Cs+ 核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 ．
四、分子内或晶体中化学键数目及多面体面数等的计算 ９．德国和美国科学家首次制造出了由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的（如右图所示）。请回答：
C20分子中共有 个
正五边形，共有 条
棱边。C20晶体属于
（填晶体类型）。1230分子晶体10．已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图）。其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个 顶点各有一个硼原 子，则这个基本结 构单元由 个硼原 子构成，共含有 个 B—B键。 1230五、综合性试题分析 １１．在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，下图（a）是NaCl的晶体结构，在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构，它们可以被看作是不等径的刚性圆球，并彼此相切如NaCl晶体结构图（b），已知a为常数。（1）在NaCl晶体中，每个Na+ 同时吸引 个Clˉ；Na+ 数目和Clˉ数目之比为 ； （2）Na+ 半径与Clˉ半径之比= （已知 =1.414）； 61︰10.414 （3）NaCl晶体中不存在分子，但在1.013×105Pa，1413℃时，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在。现有29.25克NaCl晶体，在1.013×105Pa时强热使温度达到1501.5℃，测得气体体积为36.4L，试应用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的分子式 Na2Cl2 （4）若a=5.6×10-8cm，求NaCl晶体的密度（已知5.6 3=175.6，NaCl的摩尔质量为58.5g·mol-1）。 １２．某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，试回答： （1）晶体中每个Y同 时吸引着 个X，每 个X同时吸引着 个 Y，该晶体的化学式为 。 （2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。 ４８XY2或Y2X 12 （3）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角（∠XYX）为（填角的度数） 。 （4）设该晶体的摩尔 质量为M g·mol-1，晶 体密度为ρg·cm-3， 阿伏加德罗常数为NA， 则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为 cm。109°28′ １３．根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算（保留三位有效数字）。有关公式、数据见框图。 （1）12g石墨中，正六边形的数目有多少？ （2）求石墨的密度。 （3）求12g石墨的体积 （cm3）。 3.01×1023 2.28g·cm－3 5.26
（A）2∶3 （B）1∶3 （C）1∶1 （D）1∶2Ａ２．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子（如图所示），顶角和面心的原子是 钛原子，棱的中心和 体心的原子是碳原子， 它的化学式是 。Ti14C13 ３．水分子间由于氢键的作用彼此结合而形成 (H2O)n，在冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的四面体， 通过氢键相互连接 成晶体，其结构如 下图所示。则1mol 冰中有 mol氢键。 ２４．科学家发现钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是（ ） （A）YBa2Cu3O4 （B）YBa2Cu2O5 （C）YBa2Cu3O5 （D）YBaCu4O4 Ｃ５．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其它3个碳原子相结合。上图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是（ ） （A）10个 （B）18个 （C）24个 （D）14个Ｄ６．下图所示为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿的结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。试确定该结构单元的质量。（相对原子质量：Ca 40 Ti 48 O 16） 2.26×10-22g ７．二氧化硅是立体的网状结构，其晶体模型如上图所示，请认真观察该晶体模型后回答以下问题： （1）二氧化硅晶体中最小环为 元环； （2）每个硅原子为 个最小环共有； （3）每个最小环平 均拥有 个硅原 子， 个氧原子。 12120.51三、晶胞结构与晶体密度的计算８．如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小重复单元），已知晶体中两个最近的Cs+ 核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 ．
四、分子内或晶体中化学键数目及多面体面数等的计算 ９．德国和美国科学家首次制造出了由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的（如右图所示）。请回答：
C20分子中共有 个
正五边形，共有 条
棱边。C20晶体属于
（填晶体类型）。1230分子晶体10．已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图）。其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个 顶点各有一个硼原 子，则这个基本结 构单元由 个硼原 子构成，共含有 个 B—B键。 1230五、综合性试题分析 １１．在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，下图（a）是NaCl的晶体结构，在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构，它们可以被看作是不等径的刚性圆球，并彼此相切如NaCl晶体结构图（b），已知a为常数。（1）在NaCl晶体中，每个Na+ 同时吸引 个Clˉ；Na+ 数目和Clˉ数目之比为 ； （2）Na+ 半径与Clˉ半径之比= （已知 =1.414）； 61︰10.414 （3）NaCl晶体中不存在分子，但在1.013×105Pa，1413℃时，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在。现有29.25克NaCl晶体，在1.013×105Pa时强热使温度达到1501.5℃，测得气体体积为36.4L，试应用有关物理、化学知识计算此时氯化钠气体的分子式 Na2Cl2 （4）若a=5.6×10-8cm，求NaCl晶体的密度（已知5.6 3=175.6，NaCl的摩尔质量为58.5g·mol-1）。 １２．某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，试回答： （1）晶体中每个Y同 时吸引着 个X，每 个X同时吸引着 个 Y，该晶体的化学式为 。 （2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。 ４８XY2或Y2X 12 （3）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角（∠XYX）为（填角的度数） 。 （4）设该晶体的摩尔 质量为M g·mol-1，晶 体密度为ρg·cm-3， 阿伏加德罗常数为NA， 则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为 cm。109°28′ １３．根据石墨晶体结构示意图及提供的数据计算（保留三位有效数字）。有关公式、数据见框图。 （1）12g石墨中，正六边形的数目有多少？ （2）求石墨的密度。 （3）求12g石墨的体积 （cm3）。 3.01×1023 2.28g·cm－3 5.26