高中化学试卷:专题复习第八讲晶体结构试题分类解析
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。 三、晶胞结构与晶体密度的计算 例⒊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( ) width=92 align=baseline> A . width=90 align=baseline> B. width=90 align=baseline> C. width=90 align=baseline> D. width=90 align=baseline> 【分析】解法一:晶体的密度等于晶体的质量与晶体在该质量下的体积的比值(即晶体的密度=
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)。
【分析】解法一:从分子结构示意图可以看出,在C20分子内每个碳原子与另外3个碳原子成键,因此,C20分子键总数=20×3× width=16 align=middle>(因为2个原子形成一个键),也即C20分子中共有30条棱边(因为化学键总数=多面体棱边总数)。 从数学角度,多面体棱边数=多面体面数×每个面的棱边数× width=16 align=baseline>(因为2个面共用一条棱边),设正五边形的个数为x,则有:30= x×5× width=16 align=middle>,所以,正五边形的个数为12。 实际上C20与C60都属于碳的同素异形体,应属于分子晶体。 解法二:设C20分子中含x个正五边形,通过观察图形可知,每一个顶点为三个正五边形共用,则每个正五边形占有该顶点的 width=15 align=baseline>,因此,每个正五边形占有碳原子数为5× width=15 align=baseline>个,这个基本结构单元的碳原子数为x×5× width=15 align=baseline>=20,因此,C20分子中含有正五边形个数x=12;每一条边为两个正五边形共用,每个正五边形只占有这条边的 width=16 align=baseline>,故C—C键的数目为12×5× width=16 align=baseline>=30个,即C20分子中共有30条棱边。 【总结】在分子内或晶体中:化学键总数=多面体棱边总数 其中,化学键总数=参与成键的微粒总数×每个微粒的成键数× width=16 align=baseline>
width=100 align=baseline> width=85 align=baseline> width=203 align=baseline>
(例四题 图) (练习11 图)
练习11、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。
五、综合性试题分析
在有关晶体结构的推断和计算试题中,综合性试题往往是试卷中难度最大的题目。其实,这类试题只是把以上有关分析与计算综合到了一个题中,因此,我们可以采用以上有关解
题方法对其做出分析解答。
例⒌在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,右图(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Cl-;Na+ 数目和Cl-数目之比为 ;
(2)Na+ 半径与Cl-半径之比 width=23 align=baseline>
(练习12 图) (练习13 图)
(1)12 g石墨中,正六边形的数目有多少? (2)求石墨的密度。 (3)求12 g石墨的体积(cm3)。 练习题答案: 1、12,八面体; 2、6; 3、12; 4、6,109°28; 5、正六边形,3; 6、2 7、C; 8、D; 9、2.26×10
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