金属晶体的基本堆积模型 知识点题库

钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图所示,有关说法不正确的是(      )

A . 该晶体属于离子晶体 B . 晶体的化学式为Ba2O2 C . 该晶体晶胞结构与NaCl相似 D . 与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个
①镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表,由荷兰菲利浦实验室首先研制出来。它的最大优点是容易活化,其晶胞结构如图所示。

它的化学式为

②镁系合金是最早问世的合金之一,经X­射线衍射实验分析得镁铜合金为面心立方结构,镁镍合金为六方最密堆积。镁系合金的优点是价格较低,缺点是要加热到250℃以上时才释放出氢气。下列有关说法不正确的是

A.金属铜的晶胞结构为


B.已知钛和镁的堆积方式相同,均为六方最密堆积,则其堆积方式为

C.镁铜合金晶体的原子空间利用率为74%

D.镁镍合金晶体的配位数为12

③《X­射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物,其结构如图。下列有关说法正确的是

A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同

B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3

C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个

D.设图Ⅰ中晶胞的边长为acm,则图Ⅰ中合金的密度为  g·cm3

如下图所示为金属原子的四种基本堆积模型,请回答以下问题:

①以下原子堆积方式中,空间利用率最低的是(在图中选择,填字母),由非密置层互相错位堆积而成的是
②金属铜的晶胞模型是,每个晶胞含有个Cu原子,每个Cu原子周围有个紧邻的Cu原子。
下列有关金属晶体的堆积模型的说法正确的是(  )

A . 金属晶体中的原子在二维空间有三种放置方式 B . 金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式,其配位数都是6 C . 镁型堆积和铜型堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式 D . 金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式,其空间的利用率相同
下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是(  )

A . 金属铜 B . 氯化钠 C . 金刚石 D . 干冰
图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体.

  1. (1) 图中d单质的晶体堆积方式类型是 

  2. (2) 单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含  个σ键,  个π键.

  3. (3) 图2是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:​ 

(15分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用.回答下列问题:

  1. (1) 元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为       nm(填标号).

    A . 404.4 B . 553.5 C . 589.2 D . 670.8 E . 766.5
  2. (2) 基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为.K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是

  3. (3) X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子.I3+离子的几何构型为,中心原子的杂化类型为

  4. (4) KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示.K与O间的最短距离为nm,与K紧邻的O个数为

  5. (5)

    在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于位置,O处于位置.

石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,平面结构如图所示.则x值为(    )

A . 8        B . 12       C . 24        D . 60
钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。
  1. (1) 基态下原子核外电子排布的最高能级的符号是。与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有种。
  2. (2) 钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是
  3. (3) TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体,分子结构相同。采用蒸馏的方法分离SiCl4和TiCl4的混合物,先获得的馏分是(填化学式)。
  4. (4) 半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其结构如右图所示。

    ①组成该物质的元素中,电负性最大的是 (填元素名称)。

    ②M中,碳原子的杂化形式有种。

    ③M中,不含(填标号)。

    a. π键         b. σ键        c.配位键        d.氢键         e.离子键

  5. (5) 金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一,具有四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如下图所示。

    ①4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是

    ②若A、B、C的原子坐标分别为A (0,0,0)、B (0.69a,0.69a,c)、c (a, a,c),则D的原子坐标为D (0.19a,);钛氧键的键长d=(用代数式表示)。

金属在化工生产及日常生活中有着广泛的应用,如铁、铬、镓等在现代工业中备受青睐。

  1. (1) 铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属,常招于电镀和制造特种钢。基态Cr原子中,未成对电子数有个,Cr3+的价电子排布式为
  2. (2) Zn与Ga的第一电离能从大到小的顺序为
  3. (3) 镓与第VA族元素可形成多种新型人工半导体材料,砷化镓(GaAs)就是其中一种,其晶体结构如图1所示(白色球代表As原子)。在GaAs晶体中,距离每个Ga原子最近的As原子有个,距离每个As原子最近的As原子有个。
  4. (4) 铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化铁的晶胞结构如图2所示,则氮化铁的化学式为;设晶胞边长为acm,阿伏加德罗常数为NA , 该晶体的密度为 g.cm-3 (用含a和NA的式子表示)
某药物中含有As、Cu、H、O、Cl、Fe等元素。
  1. (1) Cu单质在不同条件下可形成晶体和非晶体,可通过区分晶体和非晶体;基态Cu原子的价电子排布式为,基态Cu原子的核外电子排布中有对自旋状态相反的电子。
  2. (2) CH4分子中C原子的杂化方式为,NH3沸点比CH4高的原因是
  3. (3) 酸性:H3AsO4H3AsO3 , 原因
  4. (4) H3O+、H2O相比较,键角较大的是,其原因是
  5. (5) 一种Fe晶体晶胞如图所示,晶胞边长为a cm,已知该晶体的密度为ρ g·cm-3 , Fe的相对原子质量为M,NA为阿伏加德罗常数的值,NA=(列式表示即可)。

研究晶体的结构对化学新材料的发现有着重要的价值。
  1. (1) 晶胞中任一个原子的中心位置均可用称之为原子分数坐标的三个分别小于1的数(x,y,z)来予以规定。某晶体的晶胞结构如图所示,1号原子坐标为(0,0,0),2号原子坐标为(1/3,2/3,0),该晶体的化学式为,该晶胞参数为:a = 250.4 pm, c = 666.1 pm,γ = 120o; 3号原子坐标为,列出上述晶体中A和B两原子间的最小核间距的计算式为。(不必算出数值,但需要化简)

  2. (2) 体心立方堆积的晶胞是个立方体,如果半径为r的原子保持紧密接触,立方体的中心能容得下半径最大为的一个原子。
  3. (3) Fe能形成多种氧化物,其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷,晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于晶体缺陷,在晶体中Fe和O的个数比发生了变化,变为FexO(x<1),若测得某FexO晶体密度为5.71 g·cm-3 , 晶胞边长为4.28×10-10 m,则FexO中x(结果保留两位有效数字)。
  4. (4) 钙钛矿晶体的结构如图所示。假设把氧离子看做硬球接触模型,钙离子和钛离子填充氧离子的空隙,氧离子形成正八面体,钛离子位于正八面体中心,则一个钛离子被个氧离子包围;钙离子位于立方晶胞的体心,一个钙离子被个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为。若氧离子半径为a pm,则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为pm,钛离子与钙离子间最短距离为pm。

  5. (5) 钛元素有两种同素异形体,常温下是六方堆积,高温下是体心立方堆积。如图所示F晶体的结构中,晶胞参数a=0.295nm,c=0.469nm,则该F晶体的密度为 g· cm-3

    (用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可,不用化简)。

下列有关金属晶体判断正确的是(   )
A . 简单立方、配位数6、空间利用率68% B . 钾型、配位数6、空间利用率68% C . 镁型、配位数8、空间利用率74% D . 铜型、配位数12、空间利用率74%
铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的图示。下列有关说法中正确的是(   )

δ-Fe γ-Fe α-Fe

A . δ、γ、α三种晶体互为同分异构体 B . γ-Fe晶体为面心立方体紧密堆积 C . α-Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个 D . 将Fe加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同
有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,下列有关说法正确的是(  )

A . ①为简单立方堆积,②为镁型,③为钾型,④为铜型 B . 每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个 C . 晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12 D . 空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,下列有关说法正确的是(    )

A . 图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积 B . 图1~图4分别是简单立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积、体心立方堆积 C . 图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4 D . 图1~图4堆积方式的空间利用率大小关系是图1<图2<图3=图4
钛及其化合物在工业、医疗、航天等多方面都有广泛的应用,越来越受到人们的关注。
  1. (1) 钛在周期表中的位置, 钛原子核外有种空间运动状态不同的电子, Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为
  2. (2) 已知钛和铝的相对原子半径分别是1. 45和1.43 ,钛的硬度比铝大的原因是
  3. (3) 硫酸氧钛晶体中的阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图1所示,该阳离子的化学符号为, 该晶体中阴离子的空间构型为

  4. (4) Ti(BH4)2是一种储氢材料,其中所含元素的电负性由小到大排列顺序为,B原子的杂化方式是,其中的BH 可由BH3和H-结合而成。BH 含有 (填序号)

    ①σ键        ②π键       ③氢键       ④配位健      ⑤离子键

  5. (5) 单质钛晶体的晶胞结构如图2所示,则钛的这种堆积方式称为, 若钛原子半径为r pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,金属钛的密度为g/cm3(列出计算式即可)
晶体的结构如下图所示,下列说法中错误的是(   )

A . 在图①NaCl晶体中,距Na最近的Cl-形成正八面体 B . 在图②CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2 C . 在图③金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 D . 图④表示铜晶体为面心立方堆积,铜原子的配位数为8
                
  1. (1) 在①CO2 , ②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2 , ⑥金刚石,⑦(NH42SO4 , ⑧乙醇中,由极性键形成的非极性分子有(填序号,以下同),含有金属离子的物质是,分子间可形成氢键的物质是,属于离子晶体的是,属于原子晶体的是,①~⑤五种物质的熔点由高到低的顺序是
  2. (2) A,B,C,D为四种晶体,性质如下:

    A.固态时能导电,能溶于盐酸

    B.能溶于CS2 , 不溶于水

    C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水

    D.固态、液态时均不导电,熔点为3500 ℃

    试推断它们的晶体类型:A.;B.;C.;D.

  3. (3) 下图中A~D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:A.;B.;C.D.

下列有关金属晶体的说法中,正确的是(    )
A . 简单立方堆积的晶胞中原子配位数是8 B . 晶胞中配位数为12的金属,一定是面心立方最密堆积 C . 锌的晶胞类型与铜不同 D . 铁的晶胞中空间利用率为68%
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