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(精品)高中化学选修三晶胞参数计算

来源:二三娱乐


*

晶胞参数的计算

1. 均摊法确定晶体的化学式

给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形,要求确定晶体的化学式:通常采用均摊法. 均摊法有如下规则,以NaCl的晶胞为例:

①处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/8给该晶胞. ②处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/4给该晶胞. ③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/2给该晶胞. ④处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞.

\\

由此算出在NaCl的晶胞中:

含数:

含数:

数目之比为1∶1.

故NaCl晶体中,

2. 晶胞参数的计算 根据 (1)ρ= m/V (2)V=a

例.(1)化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同,Ni与最临近O的核间距离为a×10cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为mol)。

(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni空缺,另有两个Ni被两个Ni所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成,试计算该晶体中Ni 与Ni的离子个数之比。

3+

2+

2+

2+

3+

2+

2--8

[练习]

#

2

1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子(O2

)和超氧离子(O2)两种。在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为

A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 1︰3

2.食盐晶体如右图所示。在晶体中, 表示Na, 表示Cl。已知食盐的密度为 g / cm,NaCl摩尔质量M g / mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na和Cl的间距大约是

3

+

+

A cm B cm

A cm D cm

3.某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如右图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出),晶体中A、B、C的原子个数比依次为 ( )

;

B.2:3:1 D.1:3:3

A.1:3:1 C.2:2:1

4. 如右图所示,是一种晶体的晶胞,该离子晶体的化学式为( ) A.ABC B.ABC3 C.AB2C3 D.AB3C3

5.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单位称为晶胞。 NaCl晶体结构如右图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由

·

于晶体缺陷,x值小于1。测知FexO晶体密度为 g/cm,晶胞边长 为×10m。 ⑴FexO中x值(精确至为___________。

⑵晶体中的Fe分别为Fe、Fe,在Fe和Fe的总数中,Fe所 占分数(用小数表示,精确至为___________。 ⑶此晶体化学式为____________。

⑷与某个Fe(或Fe)距离最近且等距离的O围成的空间几何构型形状是__________。 ⑸在晶体中,铁元素的离子间最短距离为__________m。

2+

3+

2-2+

3+

2+

3+

2+

-10

3

离子或

离子所处的位置.这两种离子

6. 如图,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中

在空间3个互相垂直的方向上都是等距离排列的.

(1)请将其中代表(2)晶体中,在每个

离子的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图. 离子的周围与它最接近的且距离相等的

共有_________个.

(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞.在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的

或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl离子的个数等于_____________,即(填计算式)___________;(4)设NaCl的摩尔质量为

离子的个数等于___________,即(填计算式)___________. ,食盐晶体的密度为

,阿伏加德罗常数为

.食

--

盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为___________cm.

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