课时35 晶体结构与性质
1 (2011·海南高考)(1) 一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为 ；该晶体中原子之间的作用力是 。
(2) 上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见右图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为 。
【答案】 (1) 3∶1 金属键 (2) H8AuCu3
11【解析】 (1) 由于是面心立方最密堆积，晶胞内N(Cu)=6×2=3，N(Au)=8×8=1。(2) 根据
CaF2结构图可以知道，氢原子在晶胞内(大球)，数目是8个，储氢后的化学式为H8AuCu3。
2 (1) (2015·盐城期中)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图1所示，晶胞中含B原子数目为 。
图1 图2
(2) (2015·徐州期中)科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为 。
(3) (2015·南京调研)铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 。
【答案】 (1) 4 (2) 3∶1 (3) 4 4∶3
11【解析】 (1) 晶胞中B原子位于顶点和面心，数目为8×8+6×2=4。(2) 晶胞中K原子数目11=2×6×2=6、C60分子数目=1+8×8=2，故晶胞中K原子、C60分子数目之比为3∶1。(3) 利用均11摊法计算得γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×8+6×2=4；根据晶胞的结构可知，δ晶胞中以
顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是体心上的铁原子，这样的原子有8个，所以铁原子的配位数为8，α晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是与之相连的顶点上的铁原子，这样的原子有6个，所以铁原子的配位数为6，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为4∶3。
3 (1) (2014·江苏高考)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图1所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。
(2) (2013·江苏高考)Zn(X)与S(Y)所形成化合物晶体的晶胞如图2所示。在1个晶胞中，X离子的数目为 。该化合物的化学式为 。
(3) (2011·江苏高考)元素Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图3所示，该氯化物的化学式为 。
(4) (2010·江苏高考)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图4所示)，但由于CaC2晶体
2-2-CC中哑铃形2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC晶体中，1个Ca2+周围距离最近的2数
2
目为 。
图1 图2
图3 图4
【答案】 (1) 12 (2) 4 ZnS (3) CuCl (4) 4
【解析】 (1) 铜为面心立方堆积，配位数为12。(2) X处于晶胞的顶点和面心，故数目为
118×8+6×2=4，Y处于晶胞内部，数目是4，所以X与Y的个数比为1∶1，化学式是ZnS。(3) 根11据图示，晶胞中白球数目是8×8+6×2=4，黑球数目是4，所以铜的氯化物化学式是CuCl。(4)
2-C从晶胞结构图中可以看出，1个Ca2+周围距离最近的2有4个，而不是6个，要特别注意题给的
信息(使晶胞沿一个方向拉长)。
4(1) 钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是 。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs+位于该晶胞的 ，而Cl-位于该晶胞的 ，Cs+的配位数是 。
(2) 铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式： 。 (3) 图3为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是 (填离子符号)。
(4) 实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：
离子晶体 晶格能/kJ·mol-1
则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是 。 其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
NaCl 786 KCl 715 CaO 3 401
图1 图2
图3 图4
【答案】 (1) 2 体心 顶点 8
(2) 2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl (3) F-
(4) TiN>MgO>CaO>KCl 12
【解析】 (1) 体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶
1胞中金属原子数为8×8+1=2；氯化铯晶胞中，Cs+位于体心，Cl-位于顶点，Cs+的配位数为8。11(2) 由晶胞可知，粒子个数比为1∶1(铜为8×8+6×2=4，H为4)，化学式为CuH，+1价的铜与
-1价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为CuCl2和HCl。(3) 由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2+)∶n(K+) ∶n(F-)=1∶1∶3，故白球为F-。(4) 从3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越大、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti3+>Mg2+，离子半径：Mg2+
5. 有下列八种晶体：
A. 水晶 B. 冰醋酸 C. 氧化镁 D. 白磷 E. 晶体氩 F.氯化铵 G. 铝 H. 金刚石 用字母回答下列问题：
(1) 属于原子晶体的化合物是 ，直接由原子构成的晶体是 ，由单原子分子构成的晶体是 。
(2) 由极性分子构成的晶体是 ，含有共价键的离子晶体是 ，属于分子晶体的单质是 。
(3) 在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 ，受热熔化后化学键不发生变化的是 ，需克服共价键的是 。
【答案】 (1) A AEH E (2) B F DE (3) G BDE AH
【解析】 属于原子晶体的是金刚石和水晶，金刚石由C原子构成，水晶即SiO2，由Si和O原子构成；属于分子晶体的是冰醋酸、白磷和晶体氩，冰醋酸是极性分子，白磷是非极性分子，晶体氩是由氩原子构成的分子晶体；属于离子晶体的是氧化镁、氯化铵，氧化镁由镁离子和氧离子构成，氯化铵由铵根离子与氯离子构成；铝属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生化学变化，但金属熔化时，金属键被破坏；分子晶体的熔化只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体的熔化分别需要克服共价键、离子键。
6. (1) (2015·淮安联考)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。体心
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