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高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 金属键 金属晶体课后练习题
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 金属键 金属晶体课后练习题，共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A．Cu位于元素周期表ds区B．C原子的坐标为
C．该晶体的化学式为D．该晶体的密度为
2．某水性钠离子电池电极材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN-组成，其立方晶胞嵌入和嵌出Na+过程中，Fe2+与Fe3+含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是
A．格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6
B．普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1∶2
C．可以通过X射线衍射实验测定晶体结构
D．若普鲁士白的晶胞棱长为pm则其晶体的密度为×1030g⋅cm−3
3．一种锂锌合金的晶胞结构如图所示。其晶胞参数为，、的半径依次为、。下列叙述错误的是
已知：①设为阿伏加德罗常数的值。
②晶胞空间利用率等于粒子总体积与晶胞体积之比。
③位于顶点、面心和晶胞内部，位于棱心和晶胞内部
A．锂锌晶体由阳离子和电子构成B．该晶胞中两种阳离子数之比为
C．该晶胞空间利用率D．该晶体密度
4．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A．晶体的化学式为B．晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个
C．晶胞中2个Ni之间的最近距离为apmD．镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合
5．经理论计算预测，一种由汞()、锗()、锑()形成的新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为金刚石晶体中的C原子被、和取代后形成。其晶胞如图所示，下列说法正确的
A．、、三种元素都位于周期表的ds区
B．该晶胞中粒子个数比
C．原子位于原子构成的四面体空隙中
D．X晶体是一种合金，内部有自由电子，是电的良导体
6．Cu2O的晶胞如图所示。已知：A原子坐标为(0，0，0)，C原子坐标为(1，1，1)。晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是。
A．1个Cu2O晶胞含4个O2-
B．晶胞中2个O2-最近距离为a nm
C．B原子的坐标为()
D．Cu2O晶体密度为×1030 g·cm-3
7．氮化铬的晶胞结构如图所示，A点分数坐标为(0，0，0)。氮化铬的晶体密度为dg/cm3，摩尔质量为M g/ml，晶胞参数为anm，NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．铬原子的价电子排布式为
B．Cr原子位于N原子构成的四面体空隙中
C．距离Cr原子最近的Cr原子有8个
D．
8．结构决定性质。下列有关物质的结构与性质不对应的是
A．AB．BC．CD．D
9．一定条件下，NH4Cl和HgCl2反应生成化合物M。已知M属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b=419pm；c=794pm；ɑ=β=γ=90°)，与C1-距离为335pm，若阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法错误的是
A．化合物X的化学式为NH4HgCl3B．晶体中Hg2+的配位数为6
C．晶体中Cl-的空间环境均相同D．晶体的密度为
10．图甲为锑钾(Sb-K)合金的立方晶胞结构，图乙为晶胞的。下列说法正确的是
A．锑钾合金的熔点比金属钾的高
B．该合金的组成可表示为
C．与Sb最邻近的K原子数为4
D．K和Sb之间的最短距离为pm
11．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是
A．基态Zn原子中所有电子均成对
B．基态Se原子核外有36种不同空间运动状态的电子
C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为
D．该晶体密度为
12．研究发现，铜钯催化剂可高效实现电催化CO还原制备乙酸，铜钯晶胞的结构如图所示。已知：为阿伏加德罗常数的值，Cu、Pd的原子半径分别为apm、bpm。下列叙述正确的是
A．该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为
B．该晶胞的边长为4apm
C．该晶胞中Pd的配位数为8
D．标准状况下，中含有的原子数目为
13．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是
A．δFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B．αFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C．若δFe晶胞边长为a cm，αFe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3
D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
14．已知，图甲为金属钠的晶胞，晶胞边长为apm，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞截面，已知属立方晶体，假设晶胞边长为dpm。下列关于晶胞的描述错误的是
A．图丙(1)中y还可能等于1
B．“”代表
C．该晶胞中与紧邻的有4个
D．晶体的密度为(表示阿佛伽德罗常数的值)
15．石墨烯可转化为富勒烯(C60)，科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm。下列说法不正确的是
A． C60和石墨烯互为同素异形体B．该富勒烯化合物的化学式为K3C60
C． C60周围等距且距离最近的C60的数目为6D．该晶体的密度为
二、填空题
16．金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下： ，加入的目的是 。
(3)的电子式为 。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1ml放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式： 。可作供氧剂，写出与CO2反应的化学方程式 。若有1ml参加反应则转移电子的物质的量为 ml。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液
(5)向酸性KMnO4溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应： ______MnO+_____H＋+_____Na2O2=_____Mn2＋_____O2↑+_____H2O+_____Na＋，配平该离子方程式： ，该反应说明具有 性(选填“氧化”，“还原”或“漂白”)。
(6)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为 。
(7)天然碱的主要成分为，1ml经充分加热得到的质量为 g。
17．金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。已知阿伏加德罗常数为NA，实际测得金属钨的密度为ρ，钨的摩尔质量为M，假定钨原子为等直径的刚性球，请回答下列问题：
(1)每一个晶胞分摊到 个钨原子。
(2)晶胞的边长a为 。
(3)钨的原子半径r为 (只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
(4)金属钨原子形成的该晶胞的空间利用率为 。
三、解答题
18．金属镓在工业和医学中有广泛应用。一种利用锌粉置换渣(主要成分为、、、、、)制备粗镓的工艺流程如图所示：
已知：P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为Fe(Ⅲ)>Ga(Ⅲ)>Fe(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。
回答下列问题。
(1)浸渣的主要成分是 ，“富氧浸出”中高压的作用是 。
(2)用代表P204，RH代表YW100，“协同萃取”过程中发生反应：，“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为 ，随变化关系如图所示，“反萃取”加入稀硫酸的目的是 (用化学方程式表示)。
(3)下图所示为系中电势随pH变化的图像。“中和沉镓”时所调pH合理范围为4～ (填正整数)，“碱溶造液”过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)“电解”过程中生成粗镓的电极反应式为 。
(5)填隙方钴矿锑化物是一类新型热电材料，钴形成的六面体空隙中分别填充和As，该化合物的化学式为 ；设阿伏加德罗常数的值为，已知该晶胞参数为a nm，则该晶体的密度是 。
19．钛（是一种化学性质稳定的过渡元素，在航空航天、海洋工程和生物医疗等领域具有极为重要的实用价值。工业上以钛铁矿（，含、、等杂质）为主要原料制取的流程如下：
已知：①“酸浸”后钛主要以的形式存在于溶液中；
②煅烧生产。
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为 （填化学式）；绿矾中铁的化合价是 。
(2)“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为 。
(3)“水解”析出，该反应的离子方程式是 。
(4)“洗涤”工序，检验已洗涤干净的方法为 。
(5)写出“高温氯化”工序中反应的化学方程式： 。
(6)镍钛记忆合金可用于飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，若合金的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是 （用含和的计算式表示，不必化简）。
选项
物质的结构
性质
A
金刚石为空间网状结构
金刚石的硬度大
B
石墨为层状结构
石墨的质地比较柔软
C
CaO由Ca和O组成
CaO具有强氧化性
D
金属晶体中含有自由电子和金属阳离子
金属晶体能够导电
参考答案：
1．B
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
2．B
【详解】A ．根据格林绿的晶胞结构，Fe3+周围等距离最近的Fe3+数为6个，故A说法正确；
B．普鲁士蓝晶胞一个小立方体中个数、Fe原子个数、个数，所以其原子个数比为，化学式为，为价、的化合价为价，该化学式中Fe元素化合价为，与个数比为1∶1，B错误；
C． 测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，C正确；
D．普鲁士白晶胞中1个晶胞含有的Na+为8个，Fe原子个数，个数，体积，1个晶胞的质量m=，则该晶体密度g/cm3，D正确；
故选B。
3．C
【详解】A． 锂锌晶体属于金属晶体，由阳离子和电子构成，A正确；
B．位于顶点、面心和晶胞内部，位于棱心和晶胞内部，按均摊法可知每个晶胞内、依次为、个，则该晶胞中两种阳离子数之比为，B正确；
C．结合选项B和信息可知，该晶胞空间利用率，C不正确；
D． 结合选项B可知：该晶体密度 ，D正确；
答案选C。
4．A
【详解】A．Ni位于顶点和面心，根据均摊法，Ni的个数为8×+6×=4，每个Ni原子周围有6个H，因此H有24个，Mg都在体内，因此Mg有8个，晶体的化学式为Mg2NiH6，A正确；
B．由图像可知，Mg周围距离最近且相等的Ni有4个，因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个，B错误；
C．由图像可知，晶胞中最近的2个N位于面的中心和顶点上，距离为面对角线的一半，即apm，C错误；
D．Mg、Ni均为金属，合金中Mg、Ni通过金属键结合，D错误；
故选A。
5．C
【详解】A．为第80号元素，位于周期表的ds区，为第32号元素，位于周期表的p区，为第51号元素，位于周期表的p区，A错误；
B．晶胞结构中Hg原子位于棱和面心上，每个晶胞中含Hg原子个，晶胞结构中Ge原子位于晶胞顶角、面心、体心，每个晶胞中含Ge原子=4，则粒子个数比 Hg:Ge=1:1，B错误；
C．有晶胞的结构可知，体心中的Ge原子位于其周围4个Sb原子形成的四面体空隙中，C正确；
D．新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料，为绝缘体，不能导电，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．根据结构图，O2-位于晶胞的顶角和体心，1个晶胞中共有O2-：个，A错误；
B．氧化亚铜晶胞中体心到顶点距离最近，晶胞中2个O2-最近距离为等于nm，B错误；
C．B原子位于晶胞的体对角线上，以A原子为起点，B原子位于体对角线的处，由A、C原子坐标可知B原子坐标的x=y=z=，故B原子坐标为()，C正确；
D．1个氧化亚铜晶胞含2个Cu2O，1 cm=107 nm，氧化亚铜晶体密度为，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．已知Cr是24号元素，根据洪特规则及特例可知，基态铬原子价层电子排布式为3d54s1，A错误；
B．由题干晶胞示意图可知，Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中，B错误；
C．由题干晶胞示意图可知，距离体心的Cr原子最近的Cr原子位于棱心，共有12个，C错误；
D．由题干晶胞示意图可知，N原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，Cr原子位于棱心和体心，个数为12×+1=4，晶胞质量为g，晶胞体积为（a×10-7）3cm3，根据ρ=可得，dg⋅cm-3=，则a=，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．金刚石中碳原子呈网状分布，碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，故A不符合题意；
B．石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力较弱，所以石墨质地松软，故B不符合题意；
C．CaO由Ca和O组成，与氧化性的强弱没有关系，结构与性质不对应，故C符合题意；
D．金属材料具有良好的导电性是由于含有自由电子和金属阳离子，可以在外加电场作用下发生定向移动而形成电流，故D不符合题意；
故选C。
9．C
【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点，个数为，Hg2+位于体心，个数为1，C1-有4个位于棱心，2个位于体内，个数，、Hg2+、C1-个数比为：1：1：3；化合物X的化学式为NH4HgCl3，故A正确；
B．晶体中Hg2+与周围6个C1-，配位数为6，故B正确；
C．由晶胞结构可知C1-部分位于棱心，部分位于体内，空间环境不相同，故C错误；
D．晶胞的质量为：；晶胞体积为：，则晶胞密度：，故D正确；
故选：C。
10．B
【详解】A．合金的熔点低于成分金属的熔点，锑钾合金的熔点比金属钾的低，故A错误；
B．根据均摊原则，晶胞中K原子数为 ，Sb原子数为，该合金的化学式为K3Sb，故B正确；
C．根据图示，晶胞中与Sb最邻近的K原子上下2层，每层各4个，故共为8，故C错误；
D．K和Sb之间的最短距离为小正方体的体对角线的二分之一，也就是晶胞体对角线的四分之一，故为pm，故D错误；
故选B。
11．B
【详解】A．Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，则基态Zn原子中所有电子均成对，A正确；
B．基态Se原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，则基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子，B错误；
C．由题干图示信息可知，AB两点在甲图的位置如图所示， ，故A点原子坐标为（0，0，0），则B点原子的坐标为(，，)，C正确；
D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于顶点和面心的Se原子个数为8×+6×=4，则ρ==g⋅cm−3，D正确；
故答案为：B。
12．C
【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个Cu、1个Pd，该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为1:1，A错误；
B．Cu与Pd相切，体对角线长度为，则该晶胞边长为，B错误；
C．由图可知，距离Pd最近且相邻的Cu为8个，故该晶胞中Pd的配位数为8，C正确；
D．在标准状况下不是气体，不能计算其物质的量，D错误；
故选C。
13．D
【详解】A．由题图知，δFe晶体中以体心的铁原子为标准，则位于顶点的8个铁原子到体心的铁原子等距离且最近，故有8个，A项正确；
B．αFe晶体中以顶点上的一个铁原子为标准，则一个晶胞中有3个铁原子与顶点上的铁原子等距离且最近，根据对称性原则，另外还有3个铁原子与顶点上的铁原子等距离且最近，共有6个，B项正确；
C．一个δFe晶胞占有2个铁原子，一个αFe晶胞占有1个铁原子，故两者密度比为2b3∶a3，C项正确；
D．晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型是不同的，D项错误；
故选：D。
14．B
【详解】A．由化学式以及离子半径可知，“○”代表，位于晶胞的顶点和面心，晶胞中个数为，位于晶胞内，晶胞中个数为8，A正确；
B．由A选项可知，“○”代表，B错误；
C．晶胞中与距离最近且相等的有4个，C正确；
D．设晶胞的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得，D正确。
故选B。
15．C
【详解】A．C60和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A正确；
B．由晶胞结构图可知，C60位于顶点和体心，个数为8×+1=2，K位于面上，个数为12×=6，C60：K=2：6=1：3，化学式为K3C60，B正确；
C．距离顶点的C60最近的C60位于体心，顶点的C60为8个晶胞所有，故C60周围等距且距离最近的C60的数目为8，C错误；
D．晶胞质量为g=g，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，晶体密度ρ==g⋅cm-3=，D正确；
故答案为：C。
16．(1)（或）
(2)助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗
(3) 1
(4) c a
(5) 还原性
(6)Na2O
(7)159
【详解】（1）基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为：（或）；
（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下： ，电解时温度比熔点低，说明熔点降低了，即加入CaCl2的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；
（3）含有钠离子和过氧根离子，其电子式为：；在25℃和101kPa时，Na与反应生成1ml放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：；可作供氧剂， 与CO2反应生成碳酸钠和氧气，对应化学方程式为：；若有1ml参加反应，转移电子的物质的量为1ml；
（4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，由于用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳时，会使气体带上水蒸气，因此先除二氧化碳，再除水蒸气，即依次通过NaOH溶液、浓硫酸；
（5）根据得失电子守恒可配平方程式，锰的化合价由+7下降到+2，O的化合价由+1上升到0，即存在，其余利用观察法配平，反应的离子方程式为：，作还原剂，具有还原性；
（6）由图可知，晶胞中Na有8个，O有，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为Na2O；
（7）由于，1ml经充分加热得到1.5ml，其质量为：1.5ml×106g/ml=159g。
17．(1)2
(2)
(3)
(4)68%
【详解】（1）晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故每一个晶胞分摊到2个钨原子。
（2）每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量m=，又因每个晶胞的体积V=a3，所以晶胞密度，a=。
（3）钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子，则体对角线的长度为钨原子半径的4倍，即r=。
（4）每个晶胞含有2个钨原子，2个钨原子的体积V′=，则该晶胞的空间利用率≈68%。
18．(1) SiO2、S 氧化Fe2+和S2-
(2) Zn2+
(3) 9
(4)
(5) C4AsSb12
【分析】锌粉置换渣(主要成分为Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)经“富氧浸出”后得到主要含Ga3+、Zn2+、Fe3+的浸出液，该过程中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，将S2-氧化为S单质，SiO2不参加反应，则浸渣的主要成分为SiO2、S，加入的NaOH主要沉淀Fe3+，经“中和除杂”后滤液主要含有Ga3+、Zn2+，“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则无机相中主要含有Zn2+，“反萃取”时加入硫酸将镓元素的形式转化为Ga3+，再加入NaOH将Ga3+转化为Ga(OH)3，“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，最后电解时被还原生成Ga，据此解答。
【详解】（1）由分析可知，浸渣的主要成分为SiO2、S，“富氧浸出”中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续转化为Fe(OH)3除去，同时将S2-氧化为S单质而除去S，则高压O2的作用是氧化Fe2+和S2-；
（2）根据已知信息，Ga3+比Zn2+优先被萃取至P204、YW100协同的有机相中，即“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为Zn2+；由图可知，增大，减小，即“反萃取”加入稀硫酸的目的是将镓元素的形式由Ga(HA2)R2转化为Ga3+，其反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，“中和沉镓”时要使Ga3+以Ga(OH)3沉淀形式析出，则所调pH合理范围为4~9，“中和沉镓”后镓元素以Ga(OH)3形式存在，因为Ga与Al属于同一主族，性质相似，则“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，其反应的离子方程式为：；
（4）“电解”过程中被还原生成Ga，其电极反应式为：；
（5）根据均摊法可知，晶胞中含C个数为：，C形成的8个六面体空隙中Sb的四环结构为6个，则Sb的个数为，As填充剩余的2个空隙，则As的个数为2，即C、As、Sb的个数之比为8∶2∶24=4∶1∶12，所以该化合物的化学式为C4AsSb12；该晶体的密度是。
19．(1) 、、 价
(2)防止提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率）
(3)
(4)取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净
(5)
(6)
【分析】钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)酸浸后生成TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和难溶的CaSO4，但SiO2不参加反应，“还原”过程中Fe3+被加入的铁粉还原为Fe2+，则滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，所得滤液主要含有TiOSO4、FeSO4，经过操作X(蒸发浓缩、冷却结晶)得到绿矾，同时得到含有TiOSO4的滤液，TiOSO4水解(90℃)析出TiO2⋅xH2O，经洗涤、煅烧得到TiO2，“高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，最后“冶炼”过程中TiCl4被试剂B还原得到Ti，据此解答。
【详解】（1）由分析可知，滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，绿矾的化学式为，其中铁的化合价为价；
（2）TiO2+在90℃时会充分水解析出TiO2⋅xH2O，若“结晶”控制温度过高，会导致TiO2+提前水解使制得的绿矾不纯，同时降低钛的回收率（或产品产率），则“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为：防止TiO2+提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率）；
（3）TiO2+在溶液中存在水解平衡：，升高温度，促使水解趋于完全生成，则90℃下水解的离子方程式为：；
（4）表面有，若洗涤液中不含，则已洗涤干净，所以检验TiO2⋅xH2O已洗涤干净的方法为：取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净；
（5）“高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，则反应的化学方程式为：；
（6）根据均摊法，晶胞中Ti原子数为：，Ni原子数为：，晶胞质量，晶胞的体积，晶胞棱长，则晶胞中两个钛原子间最近距离是。
一、选择题
1．某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A．Cu位于元素周期表ds区B．C原子的坐标为
C．该晶体的化学式为D．该晶体的密度为
2．某水性钠离子电池电极材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN-组成，其立方晶胞嵌入和嵌出Na+过程中，Fe2+与Fe3+含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是
A．格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6
B．普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1∶2
C．可以通过X射线衍射实验测定晶体结构
D．若普鲁士白的晶胞棱长为pm则其晶体的密度为×1030g⋅cm−3
3．一种锂锌合金的晶胞结构如图所示。其晶胞参数为，、的半径依次为、。下列叙述错误的是
已知：①设为阿伏加德罗常数的值。
②晶胞空间利用率等于粒子总体积与晶胞体积之比。
③位于顶点、面心和晶胞内部，位于棱心和晶胞内部
A．锂锌晶体由阳离子和电子构成B．该晶胞中两种阳离子数之比为
C．该晶胞空间利用率D．该晶体密度
4．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A．晶体的化学式为B．晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个
C．晶胞中2个Ni之间的最近距离为apmD．镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合
5．经理论计算预测，一种由汞()、锗()、锑()形成的新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为金刚石晶体中的C原子被、和取代后形成。其晶胞如图所示，下列说法正确的
A．、、三种元素都位于周期表的ds区
B．该晶胞中粒子个数比
C．原子位于原子构成的四面体空隙中
D．X晶体是一种合金，内部有自由电子，是电的良导体
6．Cu2O的晶胞如图所示。已知：A原子坐标为(0，0，0)，C原子坐标为(1，1，1)。晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是。
A．1个Cu2O晶胞含4个O2-
B．晶胞中2个O2-最近距离为a nm
C．B原子的坐标为()
D．Cu2O晶体密度为×1030 g·cm-3
7．氮化铬的晶胞结构如图所示，A点分数坐标为(0，0，0)。氮化铬的晶体密度为dg/cm3，摩尔质量为M g/ml，晶胞参数为anm，NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．铬原子的价电子排布式为
B．Cr原子位于N原子构成的四面体空隙中
C．距离Cr原子最近的Cr原子有8个
D．
8．结构决定性质。下列有关物质的结构与性质不对应的是
A．AB．BC．CD．D
9．一定条件下，NH4Cl和HgCl2反应生成化合物M。已知M属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b=419pm；c=794pm；ɑ=β=γ=90°)，与C1-距离为335pm，若阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法错误的是
A．化合物X的化学式为NH4HgCl3B．晶体中Hg2+的配位数为6
C．晶体中Cl-的空间环境均相同D．晶体的密度为
10．图甲为锑钾(Sb-K)合金的立方晶胞结构，图乙为晶胞的。下列说法正确的是
A．锑钾合金的熔点比金属钾的高
B．该合金的组成可表示为
C．与Sb最邻近的K原子数为4
D．K和Sb之间的最短距离为pm
11．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是
A．基态Zn原子中所有电子均成对
B．基态Se原子核外有36种不同空间运动状态的电子
C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为
D．该晶体密度为
12．研究发现，铜钯催化剂可高效实现电催化CO还原制备乙酸，铜钯晶胞的结构如图所示。已知：为阿伏加德罗常数的值，Cu、Pd的原子半径分别为apm、bpm。下列叙述正确的是
A．该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为
B．该晶胞的边长为4apm
C．该晶胞中Pd的配位数为8
D．标准状况下，中含有的原子数目为
13．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是
A．δFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B．αFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C．若δFe晶胞边长为a cm，αFe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3
D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
14．已知，图甲为金属钠的晶胞，晶胞边长为apm，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞截面，已知属立方晶体，假设晶胞边长为dpm。下列关于晶胞的描述错误的是
A．图丙(1)中y还可能等于1
B．“”代表
C．该晶胞中与紧邻的有4个
D．晶体的密度为(表示阿佛伽德罗常数的值)
15．石墨烯可转化为富勒烯(C60)，科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm。下列说法不正确的是
A． C60和石墨烯互为同素异形体B．该富勒烯化合物的化学式为K3C60
C． C60周围等距且距离最近的C60的数目为6D．该晶体的密度为
二、填空题
16．金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下： ，加入的目的是 。
(3)的电子式为 。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1ml放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式： 。可作供氧剂，写出与CO2反应的化学方程式 。若有1ml参加反应则转移电子的物质的量为 ml。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．溶液
(5)向酸性KMnO4溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应： ______MnO+_____H＋+_____Na2O2=_____Mn2＋_____O2↑+_____H2O+_____Na＋，配平该离子方程式： ，该反应说明具有 性(选填“氧化”，“还原”或“漂白”)。
(6)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为 。
(7)天然碱的主要成分为，1ml经充分加热得到的质量为 g。
17．金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。已知阿伏加德罗常数为NA，实际测得金属钨的密度为ρ，钨的摩尔质量为M，假定钨原子为等直径的刚性球，请回答下列问题：
(1)每一个晶胞分摊到 个钨原子。
(2)晶胞的边长a为 。
(3)钨的原子半径r为 (只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
(4)金属钨原子形成的该晶胞的空间利用率为 。
三、解答题
18．金属镓在工业和医学中有广泛应用。一种利用锌粉置换渣(主要成分为、、、、、)制备粗镓的工艺流程如图所示：
已知：P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为Fe(Ⅲ)>Ga(Ⅲ)>Fe(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。
回答下列问题。
(1)浸渣的主要成分是 ，“富氧浸出”中高压的作用是 。
(2)用代表P204，RH代表YW100，“协同萃取”过程中发生反应：，“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为 ，随变化关系如图所示，“反萃取”加入稀硫酸的目的是 (用化学方程式表示)。
(3)下图所示为系中电势随pH变化的图像。“中和沉镓”时所调pH合理范围为4～ (填正整数)，“碱溶造液”过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)“电解”过程中生成粗镓的电极反应式为 。
(5)填隙方钴矿锑化物是一类新型热电材料，钴形成的六面体空隙中分别填充和As，该化合物的化学式为 ；设阿伏加德罗常数的值为，已知该晶胞参数为a nm，则该晶体的密度是 。
19．钛（是一种化学性质稳定的过渡元素，在航空航天、海洋工程和生物医疗等领域具有极为重要的实用价值。工业上以钛铁矿（，含、、等杂质）为主要原料制取的流程如下：
已知：①“酸浸”后钛主要以的形式存在于溶液中；
②煅烧生产。
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为 （填化学式）；绿矾中铁的化合价是 。
(2)“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为 。
(3)“水解”析出，该反应的离子方程式是 。
(4)“洗涤”工序，检验已洗涤干净的方法为 。
(5)写出“高温氯化”工序中反应的化学方程式： 。
(6)镍钛记忆合金可用于飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，若合金的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是 （用含和的计算式表示，不必化简）。
选项
物质的结构
性质
A
金刚石为空间网状结构
金刚石的硬度大
B
石墨为层状结构
石墨的质地比较柔软
C
CaO由Ca和O组成
CaO具有强氧化性
D
金属晶体中含有自由电子和金属阳离子
金属晶体能够导电
参考答案：
1．B
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
2．B
【详解】A ．根据格林绿的晶胞结构，Fe3+周围等距离最近的Fe3+数为6个，故A说法正确；
B．普鲁士蓝晶胞一个小立方体中个数、Fe原子个数、个数，所以其原子个数比为，化学式为，为价、的化合价为价，该化学式中Fe元素化合价为，与个数比为1∶1，B错误；
C． 测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，C正确；
D．普鲁士白晶胞中1个晶胞含有的Na+为8个，Fe原子个数，个数，体积，1个晶胞的质量m=，则该晶体密度g/cm3，D正确；
故选B。
3．C
【详解】A． 锂锌晶体属于金属晶体，由阳离子和电子构成，A正确；
B．位于顶点、面心和晶胞内部，位于棱心和晶胞内部，按均摊法可知每个晶胞内、依次为、个，则该晶胞中两种阳离子数之比为，B正确；
C．结合选项B和信息可知，该晶胞空间利用率，C不正确；
D． 结合选项B可知：该晶体密度 ，D正确；
答案选C。
4．A
【详解】A．Ni位于顶点和面心，根据均摊法，Ni的个数为8×+6×=4，每个Ni原子周围有6个H，因此H有24个，Mg都在体内，因此Mg有8个，晶体的化学式为Mg2NiH6，A正确；
B．由图像可知，Mg周围距离最近且相等的Ni有4个，因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个，B错误；
C．由图像可知，晶胞中最近的2个N位于面的中心和顶点上，距离为面对角线的一半，即apm，C错误；
D．Mg、Ni均为金属，合金中Mg、Ni通过金属键结合，D错误；
故选A。
5．C
【详解】A．为第80号元素，位于周期表的ds区，为第32号元素，位于周期表的p区，为第51号元素，位于周期表的p区，A错误；
B．晶胞结构中Hg原子位于棱和面心上，每个晶胞中含Hg原子个，晶胞结构中Ge原子位于晶胞顶角、面心、体心，每个晶胞中含Ge原子=4，则粒子个数比 Hg:Ge=1:1，B错误；
C．有晶胞的结构可知，体心中的Ge原子位于其周围4个Sb原子形成的四面体空隙中，C正确；
D．新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料，为绝缘体，不能导电，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．根据结构图，O2-位于晶胞的顶角和体心，1个晶胞中共有O2-：个，A错误；
B．氧化亚铜晶胞中体心到顶点距离最近，晶胞中2个O2-最近距离为等于nm，B错误；
C．B原子位于晶胞的体对角线上，以A原子为起点，B原子位于体对角线的处，由A、C原子坐标可知B原子坐标的x=y=z=，故B原子坐标为()，C正确；
D．1个氧化亚铜晶胞含2个Cu2O，1 cm=107 nm，氧化亚铜晶体密度为，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．已知Cr是24号元素，根据洪特规则及特例可知，基态铬原子价层电子排布式为3d54s1，A错误；
B．由题干晶胞示意图可知，Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中，B错误；
C．由题干晶胞示意图可知，距离体心的Cr原子最近的Cr原子位于棱心，共有12个，C错误；
D．由题干晶胞示意图可知，N原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，Cr原子位于棱心和体心，个数为12×+1=4，晶胞质量为g，晶胞体积为（a×10-7）3cm3，根据ρ=可得，dg⋅cm-3=，则a=，D正确；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．金刚石中碳原子呈网状分布，碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，故A不符合题意；
B．石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力较弱，所以石墨质地松软，故B不符合题意；
C．CaO由Ca和O组成，与氧化性的强弱没有关系，结构与性质不对应，故C符合题意；
D．金属材料具有良好的导电性是由于含有自由电子和金属阳离子，可以在外加电场作用下发生定向移动而形成电流，故D不符合题意；
故选C。
9．C
【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点，个数为，Hg2+位于体心，个数为1，C1-有4个位于棱心，2个位于体内，个数，、Hg2+、C1-个数比为：1：1：3；化合物X的化学式为NH4HgCl3，故A正确；
B．晶体中Hg2+与周围6个C1-，配位数为6，故B正确；
C．由晶胞结构可知C1-部分位于棱心，部分位于体内，空间环境不相同，故C错误；
D．晶胞的质量为：；晶胞体积为：，则晶胞密度：，故D正确；
故选：C。
10．B
【详解】A．合金的熔点低于成分金属的熔点，锑钾合金的熔点比金属钾的低，故A错误；
B．根据均摊原则，晶胞中K原子数为 ，Sb原子数为，该合金的化学式为K3Sb，故B正确；
C．根据图示，晶胞中与Sb最邻近的K原子上下2层，每层各4个，故共为8，故C错误；
D．K和Sb之间的最短距离为小正方体的体对角线的二分之一，也就是晶胞体对角线的四分之一，故为pm，故D错误；
故选B。
11．B
【详解】A．Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，则基态Zn原子中所有电子均成对，A正确；
B．基态Se原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，则基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子，B错误；
C．由题干图示信息可知，AB两点在甲图的位置如图所示， ，故A点原子坐标为（0，0，0），则B点原子的坐标为(，，)，C正确；
D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于顶点和面心的Se原子个数为8×+6×=4，则ρ==g⋅cm−3，D正确；
故答案为：B。
12．C
【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个Cu、1个Pd，该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为1:1，A错误；
B．Cu与Pd相切，体对角线长度为，则该晶胞边长为，B错误；
C．由图可知，距离Pd最近且相邻的Cu为8个，故该晶胞中Pd的配位数为8，C正确；
D．在标准状况下不是气体，不能计算其物质的量，D错误；
故选C。
13．D
【详解】A．由题图知，δFe晶体中以体心的铁原子为标准，则位于顶点的8个铁原子到体心的铁原子等距离且最近，故有8个，A项正确；
B．αFe晶体中以顶点上的一个铁原子为标准，则一个晶胞中有3个铁原子与顶点上的铁原子等距离且最近，根据对称性原则，另外还有3个铁原子与顶点上的铁原子等距离且最近，共有6个，B项正确；
C．一个δFe晶胞占有2个铁原子，一个αFe晶胞占有1个铁原子，故两者密度比为2b3∶a3，C项正确；
D．晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型是不同的，D项错误；
故选：D。
14．B
【详解】A．由化学式以及离子半径可知，“○”代表，位于晶胞的顶点和面心，晶胞中个数为，位于晶胞内，晶胞中个数为8，A正确；
B．由A选项可知，“○”代表，B错误；
C．晶胞中与距离最近且相等的有4个，C正确；
D．设晶胞的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得，D正确。
故选B。
15．C
【详解】A．C60和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A正确；
B．由晶胞结构图可知，C60位于顶点和体心，个数为8×+1=2，K位于面上，个数为12×=6，C60：K=2：6=1：3，化学式为K3C60，B正确；
C．距离顶点的C60最近的C60位于体心，顶点的C60为8个晶胞所有，故C60周围等距且距离最近的C60的数目为8，C错误；
D．晶胞质量为g=g，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，晶体密度ρ==g⋅cm-3=，D正确；
故答案为：C。
16．(1)（或）
(2)助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗
(3) 1
(4) c a
(5) 还原性
(6)Na2O
(7)159
【详解】（1）基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为：（或）；
（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下： ，电解时温度比熔点低，说明熔点降低了，即加入CaCl2的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；
（3）含有钠离子和过氧根离子，其电子式为：；在25℃和101kPa时，Na与反应生成1ml放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：；可作供氧剂， 与CO2反应生成碳酸钠和氧气，对应化学方程式为：；若有1ml参加反应，转移电子的物质的量为1ml；
（4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，由于用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳时，会使气体带上水蒸气，因此先除二氧化碳，再除水蒸气，即依次通过NaOH溶液、浓硫酸；
（5）根据得失电子守恒可配平方程式，锰的化合价由+7下降到+2，O的化合价由+1上升到0，即存在，其余利用观察法配平，反应的离子方程式为：，作还原剂，具有还原性；
（6）由图可知，晶胞中Na有8个，O有，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为Na2O；
（7）由于，1ml经充分加热得到1.5ml，其质量为：1.5ml×106g/ml=159g。
17．(1)2
(2)
(3)
(4)68%
【详解】（1）晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故每一个晶胞分摊到2个钨原子。
（2）每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量m=，又因每个晶胞的体积V=a3，所以晶胞密度，a=。
（3）钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子，则体对角线的长度为钨原子半径的4倍，即r=。
（4）每个晶胞含有2个钨原子，2个钨原子的体积V′=，则该晶胞的空间利用率≈68%。
18．(1) SiO2、S 氧化Fe2+和S2-
(2) Zn2+
(3) 9
(4)
(5) C4AsSb12
【分析】锌粉置换渣(主要成分为Ga2O3、Ga2S3、ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2)经“富氧浸出”后得到主要含Ga3+、Zn2+、Fe3+的浸出液，该过程中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，将S2-氧化为S单质，SiO2不参加反应，则浸渣的主要成分为SiO2、S，加入的NaOH主要沉淀Fe3+，经“中和除杂”后滤液主要含有Ga3+、Zn2+，“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则无机相中主要含有Zn2+，“反萃取”时加入硫酸将镓元素的形式转化为Ga3+，再加入NaOH将Ga3+转化为Ga(OH)3，“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，最后电解时被还原生成Ga，据此解答。
【详解】（1）由分析可知，浸渣的主要成分为SiO2、S，“富氧浸出”中高压O2将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续转化为Fe(OH)3除去，同时将S2-氧化为S单质而除去S，则高压O2的作用是氧化Fe2+和S2-；
（2）根据已知信息，Ga3+比Zn2+优先被萃取至P204、YW100协同的有机相中，即“协同萃取”过程，镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中，从而分离Zn2+和Ga3+，则“协同萃取”后无机相含有的主要金属离子为Zn2+；由图可知，增大，减小，即“反萃取”加入稀硫酸的目的是将镓元素的形式由Ga(HA2)R2转化为Ga3+，其反应的化学方程式为：；
（3）由图可知，“中和沉镓”时要使Ga3+以Ga(OH)3沉淀形式析出，则所调pH合理范围为4~9，“中和沉镓”后镓元素以Ga(OH)3形式存在，因为Ga与Al属于同一主族，性质相似，则“碱溶造液”过程将Ga(OH)3转化为，其反应的离子方程式为：；
（4）“电解”过程中被还原生成Ga，其电极反应式为：；
（5）根据均摊法可知，晶胞中含C个数为：，C形成的8个六面体空隙中Sb的四环结构为6个，则Sb的个数为，As填充剩余的2个空隙，则As的个数为2，即C、As、Sb的个数之比为8∶2∶24=4∶1∶12，所以该化合物的化学式为C4AsSb12；该晶体的密度是。
19．(1) 、、 价
(2)防止提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率）
(3)
(4)取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净
(5)
(6)
【分析】钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)酸浸后生成TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和难溶的CaSO4，但SiO2不参加反应，“还原”过程中Fe3+被加入的铁粉还原为Fe2+，则滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，所得滤液主要含有TiOSO4、FeSO4，经过操作X(蒸发浓缩、冷却结晶)得到绿矾，同时得到含有TiOSO4的滤液，TiOSO4水解(90℃)析出TiO2⋅xH2O，经洗涤、煅烧得到TiO2，“高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，最后“冶炼”过程中TiCl4被试剂B还原得到Ti，据此解答。
【详解】（1）由分析可知，滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，绿矾的化学式为，其中铁的化合价为价；
（2）TiO2+在90℃时会充分水解析出TiO2⋅xH2O，若“结晶”控制温度过高，会导致TiO2+提前水解使制得的绿矾不纯，同时降低钛的回收率（或产品产率），则“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为：防止TiO2+提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率）；
（3）TiO2+在溶液中存在水解平衡：，升高温度，促使水解趋于完全生成，则90℃下水解的离子方程式为：；
（4）表面有，若洗涤液中不含，则已洗涤干净，所以检验TiO2⋅xH2O已洗涤干净的方法为：取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净；
（5）“高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，则反应的化学方程式为：；
（6）根据均摊法，晶胞中Ti原子数为：，Ni原子数为：，晶胞质量，晶胞的体积，晶胞棱长，则晶胞中两个钛原子间最近距离是。
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