考点95.晶胞结构及计算

一、键数与配位数的判断

1．以下说法中正确的选项是

( )

6 个碳原子构成

A ．金刚石晶体中的最小碳原子环由 B ．晶体中只要有阳离子，就有阴离子

C．1 mol SiO 2 晶体中含 2 mol Si — O 键

D．金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和

O2 反响

2．以下表达正确的选项是 ( )

A ．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B ．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

3.(2021 湖·北黄石 9 月调研 )晶体硼的结构如右图所示。晶体硼结构单元是由硼原子组成

的正二十面体，其中有 20 个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有

(

)

1 个 B 原

子。以下有关说法不正确的选项是

A ．每个硼分子含有 12 个硼原子 B ．晶体硼是空间网状结构 C．晶体硼中键角是 D．每个硼分子含有

60°

30 个硼硼单键

4．冰晶石 (Na 3AlF 6 )是离子化合物，由两种微粒构成，冰晶石晶胞结构如下图， 大立方体顶点和面心， “ 〞位于大立方体的

“ 〞位于

12 条棱的中点和 8 个小立方体的体心，那么大

立方体的体心处“ 〞所代表的微粒是 ________(填具体的微粒符号 )。 考点95.晶胞结构及计算

5．某离子晶体的晶胞结构如下图。

试答复以下问题：

(1)晶体中每一个 Y 同时吸引着 ________个 X ，每个 X 同时吸引着 ________个 Y ，该晶体的

化学式是 ________________ 。

(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。

(3)晶体中距离最近的 2 个 X 与一个 Y 形成的夹角 (∠XYX) 为 __________。

二、晶胞中的综合计算

6． (2021 成·都七中高三上 10 月阶段测试 )单质钒的晶胞为 配位数是 __________，假设晶胞的边长为 ______________。

，那么 V 原子的

－d cm，密度为 ρg·cm 3，那么钒的相对原子质量为

＋ 7．(2021 临·汾一中高三上学期期中 )K 2S 的晶胞结构如下图。

－

－

其中 K 的配位数为 ________，

S2 的配位数为 ________；假设晶胞中距离最近的两个 S2核间距为 a cm，那么 K 2S 晶体的密度为

－ 3

________ g cm· (列出计算式，不必计算出结果 )。

考点95.晶胞结构及计算

8.(2021 华·中师大附中高三 5 月月考 )NaH 的晶胞如图，那么 NaH 晶体中阳离子的配位数是 ________ ；设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切，求阴、阳离子的半径比

r － ＝ r ＋

________。

考点95.晶胞结构及计算

答案精析

1． A [金属晶体中只有阳离子，没有阴离子；因每个 Si 与相邻 4 个 O 以共价键相结合，故

O2 反响生成 CO2。]

1 mol SiO2 中含有 4 mol Si— O 键；金刚石在一定条件下可以与 2．

＋

4． Na

解析 黑球的个数是 8× ＋6× ＝ 4，白球的个数为 8 2

－11

12× ＋ 8＝ 11，而 Na3AlF 6 中钠离子与 4

＋1

AlF 63 的个数比是 3∶ 1，所以钠离子应是 12 个，所以图中 ▽应代表 Na 。 5． (1)4 8 XY 2 或 (Y 2X)

(2)12(3)109 28°′

解析 (1)此结构虽不符合晶胞 “ 无隙并置 〞，但仍可用此立方结构单元计算晶体组成。每个 最小立方单元中只有 1 个 Y ，且每个 Y 同时吸引

4 个 X ，而 X 处于顶点上为 8 个立方单元所

X ：× 4＝ (个 )，含 Y 1 个，那么共有，即每个 X 同时吸引 8 个 Y 。在每个该立方单元中含

11化 8

2

学式为 XY 2 或 Y 2X 。 (2) 在一个立方单元中，每个 X 与它的距离最接近的 X 周围有 3× ＝ 12(个 )( 每个面为两个立方单元共有

2 正四面体结构，故键角为

X 有 3 个，那么每

个 Y 与 4 个 X 形成

8)。 (3)在此立方单元中，

109°28′。

1

3

6． 8 2ρdNA 解析 根据晶胞图可知，每个矾原子周围距离最近的有 每个晶胞中含有的矾原子数为

个矾原子，所以矾的配位数为 8 8，

2M331＋ 8× ＝ 2，晶胞的体积为 dcm ，根据 ρ＝ ，可知，钒的 8

1

NA V

1

1 3

相对原子质量 M＝2ρ VNA＝ 2ρdNA 。

4× 110 NA · 2a

或[3

4× 110 ×10· 2a

23

3]

－

＋

－

7． 4 8

22＋

解析 K 2S 的晶胞中，每个 K 周围等距最近的 S有 4 个，所以 K 的配位数为 4，每个 S

＋－－

周围等距最近的 K 有 8 个，所以 S2 的配位数为 8。晶胞中距离最近的两个 S2核间距为 a cm， m＝ 4× 110 3 为每个面对角线距离的一半， 那么晶胞的边长为 2a cm，故 K2 S 晶体的密度为 ρ＝

V

NA 2a

4× 110 23

[或 ×10

· 2a 3] 。

8． 6 0.414(或 2－ 1) 解析

NaH 的晶胞与氯化钠的相似，

那么 NaH 晶体中阳离子的配位数是 6；NaH 晶体中阴阳离

考点95.晶胞结构及计算

－ 子的半径和为晶胞边长

a(如图

a )的一半即 2 ，钠离子的半径为对角

＋

1 2

1

2

r － 1 2

a

2a－ 4

线的 ，即为 a，氢负离子的半径为 Na

半径之比为

4 4

2 a－ 4 a，所以 H

半径与

r ＋

＝

＝ 。

2

4

a