晶體密度計(jì)算總結(jié)

1．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X()位于立方體的頂點(diǎn)，Y(○)位于立方體的中心。試分析：

(1)

晶體中每個Y同時吸引________個X。

(2)

該晶體的化學(xué)式為__________。

(3)

設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M

g·mol－1，晶體的密度為ρg·cm－3，阿

伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個距離最近的X之間的距離為________cm。

2.面心立方最密堆積，金屬原子之間的距離為面對角線的一半，為金屬原子的直徑。

如果邊長為acm，半徑r=（／4）acm,3.體心立方最密堆積，金屬原子之間的距離為體心對角線的一半，為金屬原子的直徑。

如果邊長為acm，則半徑r=（／4）acm

4．六方最密堆積

5.簡單立方堆積

立方體的邊長為acm,則r=a／2

cm。

6.金剛石

圖中原子均為碳原子，這種表示為更直觀。如邊長為acm,碳原子的半徑為（／8）acm。

晶胞的密度＝nM／NA

v

n為每mol的晶胞所含有的原子（離子）的物質(zhì)的量。M為原子或離子的原子量，v是NA個晶胞的體積。已知原子半徑求邊長，已知邊長可求半徑。

晶胞的空間利用率＝每mol的晶胞中所含原子認(rèn)為是剛性的球體，球體的體積除以晶胞的體積。

例：1.戊元素是周期表中ds區(qū)的第一種元素?；卮鹣铝袉栴}：

（1）甲能形成多種常見單質(zhì)，在熔點(diǎn)較低的單質(zhì)中，每個分子周圍緊鄰的分子數(shù)為

；在熔點(diǎn)很高的兩種常見單質(zhì)中，X的雜化方式分別為、。

（2）14g乙的單質(zhì)分子中π鍵的個數(shù)為___________。

（3）+1價氣態(tài)基態(tài)陽離子再失去一個電子形成+2價氣態(tài)基態(tài)陽離子所需要的能量稱為

第二電離能I2，依次還有I3、I4、I5…，推測丁元素的電離能突增應(yīng)出現(xiàn)在第電離能。

（4）戊的基態(tài)原子有

種形狀不同的原子軌道；

（5）丙和丁形成的一種離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖，該晶體中陽離子的配位數(shù)為

。距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體

為

。已知該晶胞的密度為ρ

g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶胞邊長a=__________cm。

(用含ρ、NA的計(jì)算式表示)

（6）甲、乙都能和丙形成原子個數(shù)比為1：3的常見微粒，推測這兩種微粒的空間構(gòu)型為。

2．（15分）LiN3與NaN3在軍事和汽車安全氣囊上有重要應(yīng)用.⑴N元素基態(tài)原子電子排布圖為

.⑵熔點(diǎn)LiN3

NaN3（填寫“＞”、“＜”或“＝”），理由是

.⑶工業(yè)上常用反應(yīng)

NaNO2+N2H4＝NaN3+2H2O

制備NaN3.①該反應(yīng)中出現(xiàn)的第一電離能最大的元素是

（填元素符號，下同），電負(fù)性最大的元素是

.②NO2－空間結(jié)構(gòu)是

.③N2H4中N原子的雜化方式為

.N2H4極易溶于水，請用氫鍵表示式寫出N2H4水溶液中存在的所有類型的氫鍵

.⑷LiN3的晶胞為立方體，如右圖所示.若已知LiN3的密度

為ρ

g/cm3，摩爾質(zhì)量為M

g/mol，NA表示阿伏伽德羅常數(shù).則LiN3晶體中陰、陽離子之間的最近距離為

pm.3.氫能被視作連接化石能源和可再生能源的重要橋梁。

（1）水是制取H2的常見原料，下列有關(guān)水的說法正確的是。

a．水分子是一種極性分子

b．H2O分子中有2個由s軌道與sp3雜化軌道形成的鍵

c．水分子空間結(jié)構(gòu)呈V型

d．CuSO4·5H2O晶體中所有水分子都是配體

（2）氫的規(guī)?；苽涫菤淠軕?yīng)用的基礎(chǔ)。在光化學(xué)電池中，以紫外線照鈦酸鍶電極時，可分解水制取H2同時獲得O2。已知鈦酸鍶晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，則鈦酸鍶的化學(xué)式為。

（3）氫的規(guī)?；瘍\(yùn)是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。

①準(zhǔn)晶體Ti38Zr45Ni17的儲氫量較高，是一種非常有前途的儲氫材料。該材料中，鎳原子在基態(tài)時核外電子排布式為。

②氨硼烷化合物（NH3BH3）是最近密切關(guān)注的一種新型化學(xué)氫化物儲氫材料。請畫出含有配位鍵（用“→”表示）的氨硼烷的結(jié)構(gòu)式

；與氨硼烷互為等電子體的有機(jī)小分子是

；（寫結(jié)構(gòu)簡式）。

③甲酸鹽/碳酸鹽可用于常溫儲氫，其原理是：甲酸鹽在釕催化下會釋放出氫氣，產(chǎn)生的CO2被碳酸鹽捕捉轉(zhuǎn)變碳酸氫鹽，碳酸鹽又能催化轉(zhuǎn)化為甲酸鹽。已知HCO3-在水溶液中可通過氫鍵成為二聚體（八元環(huán)結(jié)構(gòu)），試畫出雙聚體結(jié)構(gòu)。

④Ti（BH4）2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。在基態(tài)Ti2+中，電子占據(jù)的最高能層符號為，該能層具有的原子軌道數(shù)為；

（4）已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是；

（5）納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例很大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長為氯化鈉晶胞的10倍，則該氯化鈉顆粒中表面原子占總原子數(shù)的百分比為。

4．【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

鐵及鐵的化合物在生產(chǎn)．生活中有著重要的用途。

（1）已知鐵是26號元素，寫出Fe的價層電子電子排布式________。已知自然界豐度最

大的鐵的同位素是中子數(shù)為30的鐵原子，則該種同位素符號________。

（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道，因此能與一些分子或離子形成配合物，則與之形成配合物的分子的配位原子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是________。Fe(CO)3一種配合物，可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑，其配體是CO分子。寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式________；兩者相比較，沸點(diǎn)較髙的是________填分子式）。

（3）1183K以下純鐵晶體的晶胞如圖1所示，1183K以上則轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示晶胞，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同。

①圖1和圖2中，鐵原子的配位數(shù)之比為________。

②空間利用率是指構(gòu)成晶體的原子．離子或分子在整個晶體空間中占有的體積百分比，則圖1和圖2中，鐵原子的空間利用率之比為________。