利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管可以合成T-碳。T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示[其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和晶胞俯视图，图(c)为金刚石晶胞]。一个T-碳晶胞中含有个碳原子。T-碳的密度非常小，是金刚石的一半，则T-碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为。

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1. 利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管可以合成T-碳。T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示[其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和晶胞俯视图，图(c)为金刚石晶胞]。

一个T-碳晶胞中含有个碳原子。T-碳的密度非常小，是金刚石的一半，则T-碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为。

【考点】

晶胞的计算;

【答案】

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填空题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 下图为干冰的晶胞：

晶胞的边长为a nm，该晶胞的密度为 $\text{[math]}$ 。(设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数， $\text{[math]}$ )

解答题容易

1. 某种铁氮化合物的晶胞结构如图所示(图中仅示出 $\text{[math]}$ 的位置)。立方体晶胞的边长为 $\text{[math]}$ 。该铁氮化合物的密度为 $\text{[math]}$ 。该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为；晶胞中N所处的合理位置：。

填空题困难

2. 氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。

(1) 距离Mg原子最近的Fe原子个数是___________。 A. 4 B. 6 C. 8 D. 12

(2) 铁镁合金的化学式为。

(3) 若该晶胞的晶胞边长为d nm，阿伏加德罗常数为 $\text{[math]}$ ，则该合金的密度为 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 的式子表达)。

(4) 若该晶体储氢时， $\text{[math]}$ 分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg48g的该储氢合金可储存标准状况下 $\text{[math]}$ 的体积约为___________L。 A. 5.6 B. 11.2 C. 22.4 D. 44.8

填空题普通

3. 寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下列举了三种常见的储氢材料。

I．氰基配合物Cu₃[Co(CN)₆]₂·xH₂O

II．三维多孔金属有机骨架材料MOFs

MOF-5的低温储氢性能非常优异，其晶体结构如下图所示。对苯二甲酸(BDC)作为有机配体，与无机基团[Zn₄O]⁶⁺连接，化学式为 Zn₄O(BDC)₃。

III．金属氢化物

Mg₂FeH₆是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如下图所示。

填空题普通

1. 氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。下列说法不正确的是

A. 立方氮化硼的熔点和硬度均高于SiC B. 立方氮化硼晶胞中B原子的配位数为8 C. 六方氮化硼可做润滑剂，不导电，属于混合型晶体 D. 立方氮化硼晶胞密度为 $\text{[math]}$ ，晶胞边长为acm，则 $\text{[math]}$ 表达式为 $\text{[math]}$

单选题普通

2. 钛酸亚铁常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它属于立方晶系，晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是

已知：晶胞参数为a nm， $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。

A. $\text{[math]}$ 的分数坐标为 $\text{[math]}$ B. 晶胞中 $\text{[math]}$ 位于 $\text{[math]}$ 所形成的正八面体的体心 C. $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间的最短距离为等 $\text{[math]}$ D. 钛酸亚铁晶体密度为 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为 $\text{[math]}$ ，设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是

A. $\text{[math]}$ 位于由 $\text{[math]}$ 构成的四面体空隙中 B. $\text{[math]}$ 在晶胞中的配位数为8 C. Ce与Ce最近的距离为 $\text{[math]}$ D. 该晶体的摩尔体积 $\text{[math]}$

单选题普通

1. 金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成分为 $\text{[math]}$ 等( $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

(1) 铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于区，基态铋原子的价层电子排布式为。

(2) “焙烧”中采用高压空气的目的是， $\text{[math]}$ 转化成 $\text{[math]}$ 发生反应的化学方程式为。

(3) “氨浸”所得滤液I中的阳离子主要成分为 $\text{[math]}$ ，该步骤温度不宜过高，其原因是。

(4) 写出“碱浸”过程中发生的离子反应方程式为。

(5) 已知常温时， $\text{[math]}$ 在水溶液中存在平衡： $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数为K，达到平衡时测得溶液 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。

(6) 如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，其中晶胞的边长为 $\text{[math]}$ 。

①该铋氟化物的化学式为。

②晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有个。

流程题普通

2. 镍是近些年来化学研究的热门金属。回答下列问题：

(1) 写出基态镍原子的电子排布式。

(2) 镍与铁相比，铁更易形成正三价，原因是。

(3) 丁二酮肟的结构如下图，丁二酮肟可以与镍形成配合物，是检测镍的重要手段之一。

①下列说法正确的是。

A．镍常压下可以和一氧化碳形成四羰基镍配合物，在该配合物中，镍的化合价为0

B．能量最低的激发态C原子的电子排布式： $\text{[math]}$

C．丁二酮肟中C原子的杂化方式为 $\text{[math]}$

D．根据N、F、H的电负性和分子结构特点可推测 $\text{[math]}$ 的碱性强于 $\text{[math]}$

②已知丁二酮肟可以与 $\text{[math]}$ 反应： $\text{[math]}$ ，配合物 $\text{[math]}$ 中含有两个五元环，且含有两个由氢键形成的六元环。请画出该配合物的结构。

(4) Ni与Cl形成的某化合物晶体的晶胞如图。

①该化合物的化学式为。

②每个Ni的配位数为。

综合题困难

3. 氮化镓（ $\text{[math]}$ ）作为第三代半导体材料被广泛应用于大功率充电器和5G通讯技术领域，某工厂利用炼锌矿渣[主要成分 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ]制备并提取 $\text{[math]}$ ，其工艺流程如下：

已知：i．镓和铝位于同一主族，性质相似；

ii．常温下，酸浸后浸出液中可能存在的各离子浓度和形成氢氧化物沉淀的 $\text{[math]}$ 见下表：

（离子浓度 $\text{[math]}$ 时即认为沉淀完全）

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
浓度	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.10	$\text{[math]}$	0.20
开始沉淀 $\text{[math]}$	8.60	2.00	6.00	3.80	4.50
完全沉淀 $\text{[math]}$	9.60	3.20	8.00	5.00	6.65

回答下列问题：

(1) 提高酸浸效率的方法有（填写一种即可）；酸浸时通入足量氧气的目的是。

(2) 滤液①中浓度大于 $\text{[math]}$ 的金属离子有。

(3) 用 $\text{[math]}$ “碱浸”时的化学方程式为。

(4) $\text{[math]}$ 硬度大，熔点高，有三种晶体结构，其中一种结构如下，晶胞边长为apm。

① $\text{[math]}$ 为晶体（填“分子”“离子”或“共价”）；

②N原子的杂化方式为；N原子的配位数为；

③该晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。（列出计算式，阿伏加德罗常数用 $\text{[math]}$ 表示）

流程题普通

1. 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. $\text{[math]}$ 的配位数为6 B. 与 $\text{[math]}$ 距离最近的是 $\text{[math]}$ C. 该物质的化学式为 $\text{[math]}$ D. 若 $\text{[math]}$ 换为 $\text{[math]}$ ，则晶胞棱长将改变

单选题普通

2. $\text{[math]}$ 是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是（）

A. 每个 $\text{[math]}$ 晶胞中 $\text{[math]}$ 个数为x B. 每个 $\text{[math]}$ 晶胞完全转化为 $\text{[math]}$ 晶胞，转移电子数为8 C. 每个 $\text{[math]}$ 晶胞中0价Cu原子个数为 $\text{[math]}$ D. 当 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 时，每转移 $\text{[math]}$ 电子，产生 $\text{[math]}$ 原子

多选题困难

3. 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 $\text{[math]}$ C. S位于H构成的八面体空隙中 D. 该晶体属于分子晶体

单选题普通