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1、2009級高二化學競賽結構化學練習金屬晶體(胡波題庫)A組8.38×10-24cm311.1g/cm3鐵的試樣中,鐵原子之間有空隙.鐵原子半徑為1.26×10-8cm,質量為55.8μ(μ=1.67×10-24g),則鐵原子的體積(用cm3表示)為,鐵原子的密度為(用g/cm3表示)。鐵原子密度比一塊鐵試樣的密度大的原因是。(1)Fe2Al(2)或(3)c(HNO3)=1.2mol/L.晶體是質點(分子、離子、或原子)在空間有規(guī)則地排列的,具有整齊外形,以多面體出現(xiàn)的固體物質。在空間里無限地周期性的重復能成為晶體的具有代表性的最小單元,稱為晶胞。一種Al-
2、Fe合金的立體晶胞如圖所示。(1)確定該合金的化學式____________。(2)若晶胞的邊長=anm,計算此合金的密度________________(不必化簡)g/cm3。(3)取一定質量的該合金粉末溶于足量的稀NaOH溶液中,待反應完全停止后得到氣體6.72L。過濾,將殘渣用蒸餾水洗凈后,取其質量的十分之一,投入100mL一定濃度的稀硝酸中,恰好完全反應,共收集到氣體0.672L,求硝酸的物質的量濃度。(以上氣體體積均在標準狀況下測定)B組74.05%250pm52pm.金屬鎳(相對原子質量58.7)是立方面心晶格型式,計算其空間利用率(即原子體積
3、占晶體空間的百分率);若金屬鎳的密度為8.90g/cm3,計算晶體中最臨近原子之間的距離;并計算能放入到鎳晶體空隙中最大原子半徑是多少?(1)4個(2)19.37g/cm3.金晶體是面心立方體,金的原子半徑為144pm。(1)每個晶胞中含幾個金原子?14(胡波晶體)(共13頁)2009級高二化學競賽結構化學練習(2)求出金的密度。(1)最相鄰金原子的距離為287.8pm。(2)12個(3)19.4g/cm3如果知道晶格的尺寸、密度和單個原子質量,這種計算反推過去可以求阿伏加德羅常數(shù)。(4)略該結果適合于任何立方最密結構。.金屬金以面心立方晶格構型形成晶體,
4、立方晶胞的邊長(如右圖)。a=407.0pm:(1)在金原子中相隔最近的原子之間的距離是多少?(2)在一個金原子周圍有多少個與之距離為(題1)中計算的值的金原子?(3)金的密度是多大?(4)證明金原子的填充因子(即立方體中所有金原子本身所占據(jù)的體積分數(shù))為0.74。(1)450pm(2)520pm(3)8個(4)6個(5)0.925g/cm3.金屬鉀是體心立方晶系,其構型見右圖,晶胞長a=520pm。(1)相隔最近的原子間的距離是多少?(2)相隔第二近的原子間的距離是多少?(3)每個鉀原子周圍有多少個相距最近的鉀原子?(4)每個鉀原子周圍相距第二近的原子有
5、多少個?14(胡波晶體)(共13頁)2009級高二化學競賽結構化學練習(5)晶體鉀的密度計算值是多少?Cu在Au表面上沉積,其晶格符合Au的晶格類型,可按Au的有關數(shù)據(jù)進行計算,金為面心立方堆積??偝练e下來的Cu原子數(shù)為:1.002÷(4.077×10-8)2×2×100≈1.20×1017(個),也即是Cu的物質的量為:n=1.99×10-7mol,所以銅層沉積后電解液中CuSO4的物質的量濃度為:0.080mol/L。.一薄層金沉積在一正方體云母片上,正方體邊長為a=1.00cm,金層形成理想的表面結構。將上述金屬和金線浸入到10cm3由CuSO4和N
6、a2SO4溶液組成的電解質溶液,其物質的量濃度分別為c(CuSO4)=0.100mol/L,c(Na2SO4)=0.100mol/L,兩電解質間產(chǎn)生恒電位差,以金薄層作陰極,金線為陽極,金屬必有排列整齊的銅(共有100個單原子層)沉積在金基片上。金的晶體結構為面心立方,其點陣恒等于407.7pm。求銅層沉積后電解液中CuSO4的物質的量濃度為多少?(1)晶胞中:Fe原子個數(shù)12個,Al原子個數(shù)4個,化學式:Fe3Al(2)6.71g/cm3(3)0.250nm.晶體是質點(分子、離子或原子)在空間有規(guī)則地排列成的、具有整齊外形而以多面體出現(xiàn)的固體物質。在空
7、間里無限地周期性地重復能成為晶體具有代表性的最小單位,稱為單元晶胞。一種Al-Fe合金的立方晶胞如右圖所示。(1)導出此晶胞中Fe原子與周原子的個數(shù)比,并寫出此種合金的化學式。(2)若此晶胞的邊長a=0.578nm,計算此合金的密度(g/cm3)。(3)試求Fe-Al原子之間的最短距離。(1)(在(面心)立方最密堆積-填隙模型中,八面體空隙與堆積球的比例為1︰1,在如圖晶胞中,八面體空隙位于體心位置和所有棱的中心位置,它們的比例是1︰3,體心位置的八面體由鎳原子構成,可填入碳原子,而棱心位置的八面體由2個鎂原子和4個鎳原子一起構成,不填碳原子。)(2)Mg
8、CNi3(化學式中元素的順序可不同,但原子數(shù)目不能錯)。14(胡波