高中化学试题解析65

高中化学试题解析65

1.Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是________，该化合物的化学式为__________。

答案：

共价晶体　SiP2

分析：

从晶体结构可看出，Si、P原子之间通过共价键形成的巨大的空间网状结构，所以是共价晶体。

晶胞中，有8个Si原子在顶点，6个Si原子在面心，按均摊法一个晶胞中含Si原子：

8个P原子在晶胞的体心，这样一个晶胞中含4个Si原子，8个P原子，所以化学式为SiP2。

2．MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。  

晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为____________。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为____________g·cm－3。(1 nm＝10－7 cm)

分析：

长方体晶胞中阳离子在8个顶点、4个棱心、上下2个面心、还有一个体心，按均摊法，1个晶胞中阳离子的数目为：  

晶胞中还有4个阴离子在体心。

以晶胞为对象，含4个阳离子和4个阴离子，一个晶胞的质量为4M / NA，晶胞是长方体，其体积为三个晶胞参数的乘积，注意单位的换算。则晶体的密度为：

3．化合物X是筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。

X的化学式为________。

设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，

则X中相邻K之间的最短距离为________________nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。

答案：  

分析：

结合图1、图2中晶体结构，钾离子位于晶胞中的8个体心，即将晶胞分成8个小立方体，钾离子在小立方体的体心；阴离子（正八面体）在8个顶点和6个面心，按均摊法一个晶胞中阴离子有：

一个晶胞中8个钾离子和4个阴离子。

设晶胞的参数（棱长）为a nm，则有：

从晶体结构可知，相邻钾离子之间的最短距离是晶胞参数（棱长）的1/2（另外请注意单位的换算），即：

4．下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。  

已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4，图中Z表示________原子(填元素符号)，该化合物的化学式为____________。

已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝_________g·cm－3

(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)。

答案：

分析：

从晶胞的结构可知，X原子有8个在顶点（紫色）、6个在面心（红色）、4个在棱心（绿色）、3个在体心（蓝色），按均摊法，一个晶胞中X为：  

Y原子有4个，都在体心（标记有斜线）。Z原子有16个，都在体心（黄色）。

这样一个晶胞中有8个X，4个Y，16个Z，由Ge和O原子的个数比为1∶4可知，X为Mg原子、Y为Ge原子、Z为O原子，则该化合物的化学式为Mg2GeO4。  

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