用X射線研究某金屬晶體，測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子，此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答：

（1）此金屬晶格屬于哪一種晶格類型？

（2）每個晶胞的質量是多少克？

（3）求此金屬的相對原子質量。

（4）求此原子的原子半徑（pm）。

 

【答案】

（1）面心立方晶格類型；（2）4.2×10-22g；（3）63.21；（4）127.28pm

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意，此金屬晶格屬于面心立方晶格類型。

（如圖所示， 一個晶胞所含有的金屬原子個數(shù)＝×8＋×6＝4。）

（2）根據(jù)晶胞的邊長為360pm，可得晶胞的體積為（3.6×10-8）3cm3。根據(jù)質量＝密度×體積，可得晶胞的質量＝9.0g/cm3×（3. 6×10-8）3cm3＝4.2×10-22g。

（3）金屬的相對原子質量＝NA×原子的質量＝4.2×10-22×6.02×1023÷4=63.21。

（4）在面心立方晶格中，晶胞的面對角線等于4個原子的半徑，所以晶胞的邊長＝，因此，原子的原子半徑＝＝127.28pm。

考點：考查金屬晶體晶胞的判斷和有關計算

點評：本題是高考中的常見題型，屬于難度較大的試題，對學生的綜合素質提出了更高的要求。該題有利于培養(yǎng)學生的空間觀察想象和計算能力，提高學生的應試能力，有利于激發(fā)學生的學習求知欲。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2009?三明一模）決定物質性質的重要因素是物質結構．請回答下列問題．
（1）已知A和B為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：
電離能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
A 578 1817 2745 11578
B 738 1451 7733 10540
A通常顯
+3
+3
價，A的電負性
＞
＞
B的電負性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）已知：波長為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol．根據(jù)下表有關蛋白質分子中重要化學鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因：
紫外光具有的能量比蛋白質分子中重要的化學鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學鍵斷裂，從而破壞蛋白質分子
紫外光具有的能量比蛋白質分子中重要的化學鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學鍵斷裂，從而破壞蛋白質分子
．
共價鍵 C-C C-N C-S
鍵能/kJ?mol-1 347 305 259
（3）科學家通過X射線探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶體結構與NaCl的晶體結構相似（如圖一所示），其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：
離子晶體 NaCl KCl CaO
晶格能/kJ?mol-1 786 715 3401
離子鍵的強弱可以用離子晶體的晶格能來衡量．
KCl、MgO、CaO、TiN 4種離子晶體熔點從高到低的順序是
TiN＞MgO＞CaO＞KCl
TiN＞MgO＞CaO＞KCl
．MgO晶體中一個Mg2+周圍和它最鄰近且等距離的Mg2+有
12
12
個．
（4）研究物質磁性表明：金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V2O5和CrO2中，適合作錄音帶磁粉原料的是
CrO2
CrO2
．
（5）某配合物的分子結構如圖二所示，其分子內(nèi)不含有
AC
AC
（填標號）．
A．離子鍵   B．共價鍵   C．金屬鍵   D．配位鍵   E．氫鍵．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

現(xiàn)有前四周期A、B、C、D、E、X六種元素，已知B、C、D、E、A五種非金屬元素原子半徑依次減小，其中B的s能級上電子總數(shù)等于p能級上電子總數(shù)的2倍．X原子的M能層上有4個未成對電子．請回答下列問題：
（1）寫出C、D、E三種原子第一電離能由大到小的順序為
F＞N＞O
F＞N＞O
．
（2）A原子與B、C、D原子形成最簡單化合物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為
H2O＞NH3＞CH4
H2O＞NH3＞CH4
，根據(jù)價層電子對互斥理論預測BA2D的分子構型為
平面三角形
平面三角形
．
（3）某藍色晶體，其結構特點是X2+、X3+離子分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而立方體的每條棱上均有一個BC-．與A同族且相差兩個周期的元素R的離子位于立方體的恰當位置上．根據(jù)其結構特點可知該晶體的化學式為（用最簡正整數(shù)表示）
NaFe2（CN）6
NaFe2（CN）6

（4）科學家通過X射線探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶體結構與NaCl的晶體結構相似（如右圖所示），其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：
離子晶體 NaCl KCl CaO
晶格能/kJ?mol-1 786 715 3401
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)：判斷KCl、MgO、TiN 三種離子晶體熔點從高到低的順序是
TiN＞MgO＞KCl
TiN＞MgO＞KCl
．MgO晶體中一個Mg2+周圍和它最鄰近且等距離的O2-有
6
6
個．
（5）研究物質磁性表明：金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V2O5和Cr2O3中，適合作錄音帶磁粉原料的是
Cr2O3
Cr2O3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

用X射線研究某金屬晶體，測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子，此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答：

   （1）此金屬晶格屬于哪一種晶格類型？

（2）每個晶胞的質量是多少克？

（3）求此金屬的相對原子質量。

（4）求此原子的原子半徑（pm）。

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內(nèi)容，請你選擇其中一題作答，如果兩題全做，則按A題評分。

A．（12分）【物質結構與性質】

1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。

⑴科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似，其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表：

晶體

NaCl

KCl

CaO

晶格能／(kJ·mol－1)

786

715

3 401

4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是  ▲  。

⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如下，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式  ▲  ；金屬銅采用下列  ▲  （填字母代號）堆積方式。

 


                A              B             C              D

②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式（必須將配位鍵表示出來）  ▲  。

③水分子間存在氫鍵，請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響  ▲  。

④SO42－的空間構型是  ▲  。

B．（12分）【實驗化學】

硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫爾鹽，是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。

步驟一：鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液，加熱，過濾、洗滌、干燥、稱量，質量記為m1。

步驟二：FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中，充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重，質量記為m2。

步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱一段時間后停止，冷卻，待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥，稱量所得晶體質量。

步驟四：用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。

回答下列問題：

⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為  ▲  。

⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是  ▲  。制備FeSO4溶液時，用右圖裝置趁熱過濾，原因是  ▲  。

②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機是  ▲  。

③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為：Fe3＋標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外，還應注意的問題是  ▲  。

④該實驗最終通過  ▲  確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。

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