晶体密度计算总结

1．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y(○)位于立方体的中心。试分析：

(1)

晶体中每个Y同时吸引________个X。

(2)

该晶体的化学式为__________。

(3)

设该晶体的摩尔质量为M

g·mol－1，晶体的密度为ρg·cm－3，阿

伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。

2.面心立方最密堆积，金属原子之间的距离为面对角线的一半，为金属原子的直径。

如果边长为acm，半径r=（／4）acm,3.体心立方最密堆积，金属原子之间的距离为体心对角线的一半，为金属原子的直径。

如果边长为acm，则半径r=（／4）acm

4．六方最密堆积

5.简单立方堆积

立方体的边长为acm,则r=a／2

cm。

6.金刚石

图中原子均为碳原子，这种表示为更直观。如边长为acm,碳原子的半径为（／8）acm。

晶胞的密度＝nM／NA

v

n为每mol的晶胞所含有的原子（离子）的物质的量。M为原子或离子的原子量，v是NA个晶胞的体积。已知原子半径求边长，已知边长可求半径。

晶胞的空间利用率＝每mol的晶胞中所含原子认为是刚性的球体，球体的体积除以晶胞的体积。

例：1.戊元素是周期表中ds区的第一种元素。回答下列问题：

（1）甲能形成多种常见单质，在熔点较低的单质中，每个分子周围紧邻的分子数为

；在熔点很高的两种常见单质中，X的杂化方式分别为、。

（2）14g乙的单质分子中π键的个数为___________。

（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为

第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5…，推测丁元素的电离能突增应出现在第电离能。

（4）戊的基态原子有

种形状不同的原子轨道；

（5）丙和丁形成的一种离子化合物的晶胞结构如右图，该晶体中阳离子的配位数为

。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体

为

。已知该晶胞的密度为ρ

g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。

(用含ρ、NA的计算式表示)

（6）甲、乙都能和丙形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为。

2．（15分）LiN3与NaN3在军事和汽车安全气囊上有重要应用.⑴N元素基态原子电子排布图为

.⑵熔点LiN3

NaN3（填写“＞”、“＜”或“＝”），理由是

.⑶工业上常用反应

NaNO2+N2H4＝NaN3+2H2O

制备NaN3.①该反应中出现的第一电离能最大的元素是

（填元素符号，下同），电负性最大的元素是

.②NO2－空间结构是

.③N2H4中N原子的杂化方式为

.N2H4极易溶于水，请用氢键表示式写出N2H4水溶液中存在的所有类型的氢键

.⑷LiN3的晶胞为立方体，如右图所示.若已知LiN3的密度

为ρ

g/cm3，摩尔质量为M

g/mol，NA表示阿伏伽德罗常数.则LiN3晶体中阴、阳离子之间的最近距离为

pm.3.氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。

（1）水是制取H2的常见原料，下列有关水的说法正确的是。

a．水分子是一种极性分子

b．H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的键

c．水分子空间结构呈V型

d．CuSO4·5H2O晶体中所有水分子都是配体

（2）氢的规模化制备是氢能应用的基础。在光化学电池中，以紫外线照钛酸锶电极时，可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如右图所示，则钛酸锶的化学式为。

（3）氢的规模化储运是氢能应用的关键。

①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高，是一种非常有前途的储氢材料。该材料中，镍原子在基态时核外电子排布式为。

②氨硼烷化合物（NH3BH3）是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料。请画出含有配位键（用“→”表示）的氨硼烷的结构式

；与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是

；（写结构简式）。

③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢，其原理是：甲酸盐在钌催化下会释放出氢气，产生的CO2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐，碳酸盐又能催化转化为甲酸盐。已知HCO3-在水溶液中可通过氢键成为二聚体（八元环结构），试画出双聚体结构。

④Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti2+中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为；

（4）已知NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是；

（5）纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为。

4．【物质结构与性质】

铁及铁的化合物在生产．生活中有着重要的用途。

（1）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子电子排布式________。已知自然界丰度最

大的铁的同位素是中子数为30的铁原子，则该种同位素符号________。

（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，因此能与一些分子或离子形成配合物，则与之形成配合物的分子的配位原子应具备的结构特征是________。Fe(CO)3一种配合物，可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂，其配体是CO分子。写出CO的一种常见等电子体分子的结构式________；两者相比较，沸点较髙的是________填分子式）。

（3）1183K以下纯铁晶体的晶胞如图1所示，1183K以上则转变为图2所示晶胞，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。

①图1和图2中，铁原子的配位数之比为________。

②空间利用率是指构成晶体的原子．离子或分子在整个晶体空间中占有的体积百分比，则图1和图2中，铁原子的空间利用率之比为________。