人教高中化学专项42 晶胞确定化学式（解析版）.docx

第六篇 物质结构与性质
专项42 晶胞确定化学式
由晶胞确定化学式是《物质结构与性质》必考知识，一般出现于晶胞的计算之中。晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
1．(2022•湖北省选择性考试)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．Ca2+的配位数为6 B．与距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3 D．若换为Cl-，则晶胞棱长将改变
【答案】B
【解析】A项，Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F-位于面心，所以Ca2+配位数为6，A正确；B项，F-与K+的最近距离为棱长的，F-与Ca2+的最近距离为棱长的，所以与F-距离最近的是Ca2+，B错误；C项，K+位于顶点，所以K+个数==1，F-位于面心，F-个数==3，Ca2+位于体心，所以Ca2+个数=1，综上，该物质的化学式为KCaF3，C正确；D项，F-与Cl-半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选B。
2．(2021•辽宁选择性考试)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为H3S
C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体
【答案】D
【解析】A项，S的价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表p区，A正确；B项，由该物质形成晶体的晶胞可知：S个数为8×＋1=2，H个数为：12×＋6×=6，故H、S原子个数比为3:1，故该物质的化学式为H3S，B正确；C项，S位于H构成的八面体空隙中，如图所示，C正确；D项，由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D错误；故选D。
3．(2021•湖南选择性考试节选)如图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1：4，图中Z表示　 　原子(填元素符号)，该化合物的化学式为　 　；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°，则该晶体的密度ρ＝　 　g•cm﹣3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、c、NA的代数式表示)。
【答案】①O Mg2GeO4 ②×1021
【解析】①根据如图所示晶胞，根据均摊法，Z球位于晶胞内，位于晶胞的内部，含有4+4+4+4＝16个；Y球有4个位于晶胞内，X球位于顶点的有8个，位于4条棱心的有4个，上下面心上各有2个，晶胞内有5个，则晶胞中共含有的X为8×18+4×14+4×12+5＝8个；已知化合物中Ge和O的原子个数比为1：4，则为1：4比例的为X：Z，所以图中Z表示O原子，Y表示Ge原子，X表示Mg原子，则该化合物的化学式为Mg2GeO4；②晶胞的总质量为m=4×70g⋅mol−1+8×24g⋅mol−1+16×16g⋅mol−1NAmol−1=728NAg，晶胞的体积为V＝abcnm3＝abc×10﹣21
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