《晶胞结构分析与计算--2024年高考化学二轮必刷题含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《晶胞结构分析与计算--2024年高考化学二轮必刷题含答案.pdf(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1必刷题晶胞结构分析与计算必刷题晶胞结构分析与计算建议完成时间:60分钟建议完成时间:60分钟选择题:精选20题选择题:精选20题实际完成时间:分钟实际完成时间:分钟非选择题:精选0题非选择题:精选0题1(2023广东广州统考三模)研究者利用冷冻透射电子显微镜,在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的二维晶体,其结构如图所示。下列说法正确的是()A.石墨烯属于烯烃,可发生加成反应B.石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2C.二维晶体的化学式为CaCl2D.二维晶体中Ca和Cl的配位数均为62(2023重庆沙坪坝校考模拟预测)X为一种由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的可作潜在拓扑绝缘体材料
2、的新物质,其晶胞如图所示(底面为正方形)。下列说法错误的是()A.X的化学式为GeHgSb2B.与Hg距离最近的Sb的数目为4C.若晶胞中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为34,34,34D.设X的最简式的分子量为Mr,则X晶体的密度为4Mr1021NAa2cgcm-33(2024辽宁沈阳统考一模)某立方晶系的锑钾 Sb-K合金可作为钾离子电池的电极材料,下图表示1/8晶胞。下列说法中错误的是()学科网(北京)股份有限公司晶胞结构分析与计算-2024年高考化学二轮必刷题2A.该晶胞的体积为8a310-30cm3B.K和Sb原子数之比为3:1C.与K最邻近的Sb原子数为4D.该晶胞的
3、俯视图为4(2023湖北武汉校考模拟预测)CsPbBr3纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应用于光电子器件领域。CsPbBr3的晶胞为ABC3立方型,其结构如下图所示。容忍因子=rA+rC2 rB+rC(rA、rB和rC分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知 CsPbBr3=0.828。下列说法错误的是()A.CsPbBr3晶体中Cs+和Pb2+的配位数均为6B.CsPbBr3晶体中Pb2+填充在Br-构成的正八面体空隙中C.若要提高CsPbBr3晶体的稳定性,可用离子半径略小于Pb2+的离子取代Pb2+D.若某ABC3型晶体的容忍因子=1,则A、B位
4、的离子均恰好与C位的离子相切5(2023吉林长春校考三模)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/mol,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3d44s2B.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.a=34MNAd1076(2023广东梅州统考三模)FeS2晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是()学科网(北京)股份有限公司3A.阴、阳离子个数比为1:1B.FeS2晶体中距离Fe2+最近的Fe2+的数目为12C.若晶胞边长均为apm,
5、则S2-2和S2-2之间的最短距离为2apmD.阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中7(2023重庆渝中校考模拟预测)CaC2的晶胞与NaCl相似,但由于C2-2的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图),已知CaC2的摩尔质量为Mgmol-1,若阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是()A.Ca2+填充在C2-2围成的八面体空隙中B.每个Ca2+周围等距紧邻的C2-2有6个C.两个最近Ca2+之间的距离为2a2pmD.CaC2晶体密度的计算式为4MNAa2b10-30gcm-38(2023河北校联考三模)实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:SiO2+4HF=SiF4+2H
6、2O。CaF2的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为anm。下列说法错误的是()学科网(北京)股份有限公司4A.简单氢化物的稳定性:HFH2OB.SiF4、H2O、SO2-4三者的VSEPR模型均为四面体形C.SiO2晶体与Si晶体的晶体类型相同,二者均为良好的半导体D.CaF2晶体中F-与Ca2+之间的最近距离为34anm9(2023北京海淀校考三模)钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物,该类化合物具有特殊的理化性质,比如吸光性、电催化性等,其晶体结构如图所示。下列说法正确的是()A.基态钛原子价电子排布式为4s23d2B.钛酸钙的化学式为CaTiO2C.每个晶胞中含有8个Ca2+D.每个Ca2+周围距离
7、最近且等距的O2-有12个10(2024江苏连云港统考一模)周期表中A族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似,BeO的熔点为2575,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电;下列有关说法正确的是()A.BeF2和BeCl2均为离子化合物B.BeO的晶胞如图所示,晶胞中O2-的配位数为4C.A族元素形成的氧化物均能与冷水直接化合成强碱D.在空气中加热蒸发BeCl2和MgCl2溶液都能得到BeCl2和MgCl2固体11(2023北京海淀校考三模)硅酸盐是地壳岩石的主要成分,在硅酸盐中,四面体SiO4-4(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、
8、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1:3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。学科网(北京)股份有限公司5下列说法不正确的是()A.大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关B.六元环的硅酸盐阴离子化学式 SiO312-6C.石棉的化学式为CaMg3Si4O12D.双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2:512(2023辽宁阜新校考模拟预测)砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶胞密度为rgcm-3。下列说法错误的是()A.1mol砷化镓中配位键的数目是4NAB.掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5:26:3
9、2C.沿体对角线ab方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13D.该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为223580NA1010pm13(2024广西统考模拟预测)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Mg2NiH6B.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14(2023辽宁鞍山统考一模)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氨化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂;立方相氮化硼是超
10、硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构学科网(北京)股份有限公司6如图所示,关于这两种晶体的说法正确的是()A.两种晶体中B原子的杂化方式均为sp2B.两种晶体中B-N键键长相等C.六方相氮化硼层间共价键键能较小,所以可做高温润滑剂D.每个立方氮化硼晶胞中含有4个B原子和4个N原子15(2024江西统考模拟预测)朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现,其立方晶系型晶胞如下图所示,晶胞参数为anm,A原子的分数坐标为 0,0,0,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是()A.S的配位数是6B.晶胞中B原子分数坐标为34,14,34C.该晶体的密度是=9.321029a3NAg/m3D.相
11、邻两个Hg的最短距离为12anm16(2023辽宁沈阳校考模拟预测)化学式为Ni CNxZn NH3yzC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),晶胞中N原子均参与形成配位键,每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=bc,=90则下列叙述正确的是()A.Zn在元素周期表d区B.设晶体中Ni原于的杂化方式为sp3C.x:y:z=1:1:1D.Ni2+与Zn2+的配位数之比为2:317(2023安徽黄山统考一模)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图1所示,图2学科网(北京)股份有限公司7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
12、值为NA,A点原子的坐标为(0,0,0),下列说法错误的是()A.Zn位于元素周期表的ds区B.基态Se原子有18种不同空间运动状态的电子C.B点原子的坐标为14,14,34D.该晶体密度为(65+79)4(a10-10)3NAg/cm318(2023山东淄博统考三模)LiCoO2是锂离子电池正极材料,晶体中O围绕Co形成八面体,八面体共棱形成层状空间结构,与Li+层交替排列。在充放电过程中,Co()与Co()相互转化,Li+在层间脱出或嵌入,晶胞组成变化如图所示。下列说法正确的是()A.Li1-xCoO2中x=23B.每个Li1-xCoO2晶胞中Li+与Co()个数比为2:1C.每个Li1-
13、xCoO2晶胞转化为Li0.5CoO2晶胞转移的电子数为4D.相同质量的Li1-xCoO2分别转化为Li0.5CoO2与LiCoO2转移电子数之比为1:219(2023湖南衡阳校考三模)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()学科网(北京)股份有限公司8A.普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1:2B.格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6C.每个Fe CN3晶胞完全转化为NaFe CN3晶胞,转移8个e-D.若
14、普鲁士白的晶胞棱长为a pm,则其晶体的密度为8157a3NA1030gcm-320(2023全国校联考一模)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR,用NA表示阿伏加德罗常数的值):下列说法正确的是()A.基态47Ag失去4d能级上的一个电子转化为Ag+B.若N点原子分数坐标为14,14,0,则P点原子分数坐标为 0,0,c-scC.M、N之间的距离为24a10-7cmD.晶体的密度为1192a2cNAgpm-3学科网(北京)股份有限公司1必刷题必刷题晶胞结构分析与计算晶胞结构分析与计算建议完成时间:建议完成时间:6060分钟分钟选择题:精选选择
15、题:精选2020题题实际完成时间:实际完成时间:分钟分钟非选择题:精选非选择题:精选0 0题题1(2023广东广州统考三模)研究者利用冷冻透射电子显微镜,在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的二维晶体,其结构如图所示。下列说法正确的是A.石墨烯属于烯烃,可发生加成反应B.石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2C.二维晶体的化学式为CaCl2D.二维晶体中Ca和Cl的配位数均为6【答案】B【详解】A石墨烯属于碳单质,不含有H元素,不属于烯烃,不能发生加成反应,故A错误;B石墨烯为平面结构,C的价层电子对数为3,故碳原子的杂化轨道类型为sp2,故B正确;C每个Ca周围距离最近的Cl有3个,每个Cl
16、周围距离最近的Ca有3个,故二维晶体的化学式为CaCl,故C错误;D由C分析知,二维晶体中Ca和Cl的配位数均为3,故D错误;故选B。2(2023重庆沙坪坝校考模拟预测)X为一种由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的可作潜在拓扑绝缘体材料的新物质,其晶胞如图所示(底面为正方形)。下列说法错误的是A.X的化学式为GeHgSb2学科网(北京)股份有限公司2B.与Hg距离最近的Sb的数目为4C.若晶胞中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为34,34,34D.设X的最简式的分子量为Mr,则X晶体的密度为4Mr1021NAa2cgcm-3【答案】C【详解】AX中含Hg个数为414+612=
17、4,Ge个数为818+412+1=4,Sb个数为8,则X的化学式为GeHgSb2,故A正确;B以右侧面的Hg分析,与Hg距离最近的Sb的数目为4,故B正确;C若晶胞中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2在上面那个立方体的体对角线的四分之一处,其z坐标为12+1214=58,则其坐标为34,34,58,故C错误;D设X的最简式的分子量为Mr,则X晶体的密度为Mrgmol-1NAmol-14(a10-7cm)2c10-7cm=4Mr1021NAa2cgcm-3,故D正确。综上所述,答案为C。3(2024辽宁沈阳统考一模)某立方晶系的锑钾 Sb-K合金可作为钾离子电池的电极材料,下图表示1/8晶胞
18、。下列说法中错误的是A.该晶胞的体积为8a310-30cm3B.K和Sb原子数之比为3:1C.与K最邻近的Sb原子数为4D.该晶胞的俯视图为【答案】D【详解】A1/8晶胞的体积为a310-30cm3,该晶胞的体积为8a310-30cm3,A正确;B根据图示1/8晶胞中平均含有K原子数为418+1=32,Sb原子数为418=12,K和Sb原子数之比为3:1,B正确;C由图可知,1/8晶胞体心处K最邻近的Sb原子数为4,C正确;D根据图示推出晶胞顶点、面心、内部存在K原子,该晶胞的俯视图为,D错误;故选D。4(2023湖北武汉校考模拟预测)CsPbBr3纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应
19、用于光电子器件领域。CsPbBr3的晶胞为ABC3立方型,其结构如下图所示。容忍因子=rA+rC2 rB+rC(rA、rB和rC分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知 CsPbBr3=0.828。学科网(北京)股份有限公司3下列说法错误的是A.CsPbBr3晶体中Cs+和Pb2+的配位数均为6B.CsPbBr3晶体中Pb2+填充在Br-构成的正八面体空隙中C.若要提高CsPbBr3晶体的稳定性,可用离子半径略小于Pb2+的离子取代Pb2+D.若某ABC3型晶体的容忍因子=1,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切【答案】A【详解】A根据晶胞结构可知CsPbBr
20、3晶体中Cs+的配位数为12,Pb2+的配位数均为6,A错误;B根据晶胞结构CsPbBr3晶体中Pb2+填充在Br-构成的正八面体空隙中,B正确;C根据题干可知容忍因子其数值越接近1,晶体结构越稳定,Pb2+处于B位,CsPbBr3=0.828,若用离子半径略小于Pb2+的离子取代Pb2+,容忍因子的分母减小、容忍因子增大,越来越接近1,会提高晶体的稳定性,C正确;D=1说明2 rB+rC=rA+rC,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切,D正确;故选A。5(2023吉林长春校考三模)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/m
21、ol,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3d44s2B.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.a=34MNAd107【答案】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818+612=4,Cr原子位于棱心和体心,个数为1214+1=4,晶
22、胞质量为4MNAg,晶胞体积为(a10-7)3cm3,根据=mV可得,dgcm-3=4MgNA(a10-7)3cm3,则a=34MNAd107,D正确;故答案为:D。学科网(北京)股份有限公司46(2023广东梅州统考三模)FeS2晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是A.阴、阳离子个数比为1:1B.FeS2晶体中距离Fe2+最近的Fe2+的数目为12C.若晶胞边长均为apm,则S2-2和S2-2之间的最短距离为2apmD.阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中【答案】C【详解】AS2-2位于顶点和面心,个数为818+612=4,Fe2+位于棱心和体心,个数为1214+1=4,阴、阳离子个
23、数比为1:1,A项正确;BFeS2晶体的晶胞中,该晶体中距离Fe2+最近的Fe2+的数目为12,B项正确;CS2-2与S2-2之间的最短距离等于晶胞面对角线的一半,即S2-2和S2-2之间的最短距离为22apm,C项错误;D由晶胞结构可知,晶胞中心的阳离子位于由阴离子构成的正八面体的中心,D项正确;故选C。7(2023重庆渝中校考模拟预测)CaC2的晶胞与NaCl相似,但由于C2-2的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图),已知CaC2的摩尔质量为Mgmol-1,若阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是A.Ca2+填充在C2-2围成的八面体空隙中B.每个Ca2+周围等距紧邻的C2-2有6个C.
24、两个最近Ca2+之间的距离为2a2pmD.CaC2晶体密度的计算式为4MNAa2b10-30gcm-3学科网(北京)股份有限公司5【答案】B【详解】A由晶胞结构可知,C2-2为面心立方紧密堆积,Ca2+填充在C2-2围成的八面体空隙中,故A正确;B该晶胞不是正方体,以面心Ca2+为研究对象,每个Ca2+周围等距紧邻的C2-2不是6个,故B不正确;C由晶胞结构可知,两个最近Ca2+之间的距离为地面对角线的一半,为2a2pm,故C正确;DCaC2晶体中Ca2+的个数为818+612=4,C2-2的个数为1+1214=4,密度的计算式为4MNAa2b10-30gcm-3,故D正确;故选B。8(202
25、3河北校联考三模)实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:SiO2+4HF=SiF4+2H2O。CaF2的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为anm。下列说法错误的是A.简单氢化物的稳定性:HFH2OB.SiF4、H2O、SO2-4三者的VSEPR模型均为四面体形C.SiO2晶体与Si晶体的晶体类型相同,二者均为良好的半导体D.CaF2晶体中F-与Ca2+之间的最近距离为34anm【答案】C【详解】A非金属性:FO,则简单氢化物的稳定性:HFH2O,A正确;BSiF4、H2O和SO2-4的中心原子的价层电子对数均为4,故VSEPR模型均为四面体形,B正确;C二氧化硅晶体和硅晶体均为共
26、价晶体,共同点为熔点高、硬度大,不同点是二氧化硅晶体不导电,硅晶体是良好的半导体材料,C错误;DCaF2晶体中Ca2+为面心立方最密堆积,F-位于Ca2+围成的正四面体的空隙中,F-与Ca2+之间的最近距离为立方晶胞体对角线长的14,即为34anm,D正确;故答案为:C。9(2023北京海淀校考三模)钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物,该类化合物具有特殊的理化性质,比如吸光性、电催化性等,其晶体结构如图所示。下列说法正确的是学科网(北京)股份有限公司6A.基态钛原子价电子排布式为4s23d2B.钛酸钙的化学式为CaTiO2C.每个晶胞中含有8个Ca2+D.每个Ca2+周围距离最近且等距的O2-有12
27、个【答案】D【详解】每个晶胞中钛离子为1个,晶胞的八个钙离子在立方体顶点上,六个氧离子在面心,根据均摊原则,每个晶胞实际占有钙离子数目为818=1,氧离子数目为612=3,晶胞的化学式为CaTiO3。ATi为22号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,可见其价层电子排布式为3d24s2,A错误;B每个晶胞中钛离子为1个,晶胞的八个钙离子在立方体顶点上,六个氧离子在面心,根据均摊原则,每个晶胞实际占有钙离子数目为818=1,氧离子数目为612=3,所以晶胞的化学式为CaTiO3,B错误;C每个晶胞实际占有钙离子数目为818=1,C错误;D由晶胞结构可知,以顶点为研
28、究对象,在1个晶胞中Ca2周围距离最近且等距的O2-有3个,该顶点被8个晶胞共用,则每个Ca2周围距离最近且等距的O2-有=3812=12个,D正确;故选D。10(2024江苏连云港统考一模)周期表中A族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似,BeO的熔点为2575,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电;下列有关说法正确的是A.BeF2和BeCl2均为离子化合物B.BeO的晶胞如图所示,晶胞中O2-的配位数为4C.A族元素形成的氧化物均能与冷水直接化合成强碱D.在空气中加热蒸发BeCl2和MgCl2溶液都能得到BeCl2和MgCl2固体【答案】B【详解】ABeCl2与AlCl3的
29、结构性质相似,属于共价化合物,A不符合题意;BBeO的晶胞如图所示,白球为O2-,面心O2-与两个Be2+相连,面心O2-应连接两个晶胞,故晶胞中O2-的配位数为4,B符合题意;CA族中的Mg元素形成的氧化物为MgO,与冷水直接化合成的氢氧化镁不是强碱,C不符合题意;DBeCl2是很易水解的,一般溶液呈酸性是正常的,类似于AlCl3溶液,如果溶液呈酸性或近中性,则蒸干灼烧后会得到BeO,D不符合题意;故选B。学科网(北京)股份有限公司711(2023北京海淀校考三模)硅酸盐是地壳岩石的主要成分,在硅酸盐中,四面体SiO4-4(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链
30、状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1:3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。下列说法不正确的是A.大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关B.六元环的硅酸盐阴离子化学式 SiO312-6C.石棉的化学式为CaMg3Si4O12D.双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2:5【答案】D【详解】A硅氧四面体结构是指由一个硅原子和四个氧原子组成的四面体结构。这种结构因其内部化学键的结构和特性而具有稳定性。硅氧四面体结构中的硅原子与四个氧原子形成了共价键,共享电子对使每个原子都充满了电子。这种共价键结构使得硅氧四面体结构比单纯的硅或氧分子更加稳定,所以硅氧四面体结构决
31、定了大多数硅酸盐材料硬度高,故A正确;B六元环的硅酸盐阴离子中Si元素显+4价,O元素显-2价,所以六元环的硅酸盐阴离子化学式为SiO312-6,故B正确;C石棉中钙、镁离子之比为13,其中Mg元素、Ca元素显+2价,Si元素显+4,O元素显-2价,所以,该石棉的化学式可表示为CaMg3Si4O12,故C正确;D由图丁可知,双链硅酸盐中有两种硅氧四面体,且数目之比为11,一种与单链硅酸盐中硅氧原子个数比相同,其中硅原子个数为1,氧原子个数为2+212=3,个数比为13;另一种,硅原子个数为1,O原子个数为1+312=2.5,个数比为12.5,所以双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为25.5,故D错误
32、;故选D。12(2023辽宁阜新校考模拟预测)砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶胞密度为rgcm-3。下列说法错误的是A.1mol砷化镓中配位键的数目是4NAB.掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5:26:32C.沿体对角线ab方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13学科网(北京)股份有限公司8D.该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为223580NA1010pm【答案】B【详解】A由图甲知,1个As与4个Ga形成As-Ga共价键,即砷化镓中As的配位数为4,则1mol砷化镓中配位键的数目是4NA,A
33、正确;B掺入Mn的晶体中Ga有7个位于顶点,5个位于面心,个数为:718+512=278;As有4个位于体内,Mn有1个位于顶点,1个位于面心,个数为:118+112=58;Mn、Ga、As的原子个数比为58:278:4=5:27:32,B错误;C由砷化镓晶胞结构可知,c位于侧面的面心,沿体对角线ab方向投影图如丙,则As的位置为7、9、11、13,C正确;D由晶胞结构可知,距离最近的两个镓原子之间的距离为面对角线的一半,晶胞中含 4个Ga和4个As,晶胞质量为580NAg,晶胞体积为580NAcm3,则晶胞边长为:3580NA1010pm,两个镓原子之间的最近距离为223580NA1010p
34、m,D正确;故选:B。13(2024广西统考模拟预测)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Mg2NiH6B.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【答案】A【详解】ANi位于顶点和面心,根据均摊法,Ni的个数为818+612=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
35、;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22apm,C错误;DMg、Ni均为金属,合金中Mg、Ni通过金属键结合,D错误;故选A。14(2023辽宁鞍山统考一模)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氨化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂;立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构学科网(北京)股份有限公司9如图所示,关于这两种晶体的说法正确的是A.两种晶体中B原子的杂化方式均为sp2B.两种晶体中B-N键键长相等C.六方相氮化硼层间共价键键能较小,所以可做高温润滑剂D.每个立方氮化硼晶胞中含有4个B原子和4个N原子
36、【答案】D【详解】A立方氮化硼中硼原子形成4个共价键,所以立方氮化硼中硼原子采用的是sp3杂化,选项A错误;B六方相氨化硼具有层状结构,立方相氮化硼形成正四面体结构,两种晶体中 B-N键键长不相等,选项B错误;C六方相氮化硼层间作用力为范德华力,相对较小,所以可做高温润滑剂,选项 C错误;D根据立方氨化硼的晶胞示意图,每个晶胞中B原子个数是818+612=4,N原子个数为4,选项D正确;答案选D。15(2024江西统考模拟预测)朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现,其立方晶系型晶胞如下图所示,晶胞参数为anm,A原子的分数坐标为 0,0,0,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是A.
37、S的配位数是6B.晶胞中B原子分数坐标为34,14,34C.该晶体的密度是=9.321029a3NAg/m3D.相邻两个Hg的最短距离为12anm【答案】C【详解】A由晶胞图知,S的配位数是4,A错误;B由A原子的分数坐标为 0,0,0,结合投影图知,晶胞中B原子分数坐标为14,14,34,B错误;C由晶胞图可知,S有41=4个,Hg有612+818=4,故该晶体的密度是=4(201+32)(a10-9)3NA=9.321029a3NAg/m3,C正确;学科网(北京)股份有限公司10D相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半,为22anm,D错误;故选C。16(2023辽宁沈阳校考模拟预测)化学式
38、为Ni CNxZn NH3yzC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),晶胞中N原子均参与形成配位键,每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=bc,=90则下列叙述正确的是A.Zn在元素周期表d区B.设晶体中Ni原于的杂化方式为sp3C.x:y:z=1:1:1D.Ni2+与Zn2+的配位数之比为2:3【答案】D【详解】AZn在元素周期表中位置为第4周期第IIB族,即位于ds区,A错误;B晶胞中镍离子配位数为4,即晶体中Ni原于的杂化方式为dsp2,B错误;C由晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Ni2+个数为212=1,Zn2+个数为818=1,含有CN-为812=4,NH3个数为
39、814=2,苯环个数为412=2,则该晶胞的化学式为Ni CN4Zn NH322C6H6,则x:y:z=4:2:2=2:1:1,C错误;D晶胞中每个N原子均参与形成配位键,Ni2+周围形成的配位键数目为4,Zn2+周围形成的配位键数目为6,则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4:6=2:3,D正确;故选D。17(2023安徽黄山统考一模)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图1所示,图2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,A点原子的坐标为(0,0,0),下列说法错误的是A.Zn位于元素周期表的ds区B.基态Se原子有18种不同空间
40、运动状态的电子C.B点原子的坐标为14,14,34D.该晶体密度为(65+79)4(a10-10)3NAg/cm3【答案】C【详解】AZn的价层电子排布式为3d104s2,位于元素周期表的ds区,A正确;学科网(北京)股份有限公司11B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,所以基态Se原子核外有1+1+3+1+3+5+1+3=18种不同空间运动状态的电子,B正确;CA点原子坐标为(0,0,0),由图2可知,B点原子的坐标为14,34,34,C错误;D该晶胞中,位于晶胞内部的Zn
41、原子个数为4,位于顶点和面心的Se原子个数为818+612=4,则=mV=(65+79)4a10-103NAgcm-3,D正确;故选C。18(2023山东淄博统考三模)LiCoO2是锂离子电池正极材料,晶体中O围绕Co形成八面体,八面体共棱形成层状空间结构,与Li+层交替排列。在充放电过程中,Co()与Co()相互转化,Li+在层间脱出或嵌入,晶胞组成变化如图所示。下列说法正确的是A.Li1-xCoO2中x=23B.每个Li1-xCoO2晶胞中Li+与Co()个数比为2:1C.每个Li1-xCoO2晶胞转化为Li0.5CoO2晶胞转移的电子数为4D.相同质量的Li1-xCoO2分别转化为Li0
42、.5CoO2与LiCoO2转移电子数之比为1:2【答案】B【详解】A由图可知,LiCoO2中Li+的个数为2+818=3,Li1-xCoO2中Li+的个数为1+818=2,则1-x=23,x=13,故A错误;B由A可知Li1-xCoO2中1-x=23,设每个Li1-xCoO2晶胞中Co()的个数为a,Co()的个数为b,根据化合价代数和为零可知,23+4a+3b=22,a+b=1,解得a=13,b=23,Li+与Co()个数比为2:1,故B正确;CLi1-xCoO2中Li+的个数为1+818=2,Li0.5CoO2中Li+的个数为1+418=32,每个Li1-xCoO2晶胞转化为Li0.5Co
43、O2晶胞过程中失去12个Li+,转移的电子数为12,故C错误;D每个Li1-xCoO2晶胞转化为Li0.5CoO2转移的电子数为12,LiCoO2中Li+的个数为2+818=3,每个Li1-xCoO2晶胞转化为LiCoO2过程中得到1个Li+,转移1个电子,则相同物质的量的Li1-xCoO2分别转学科网(北京)股份有限公司12化为Li0.5CoO2与LiCoO2转移电子数之比为1:2,故D错误;故选B。19(2023湖南衡阳校考三模)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
44、士白三种物质,其过程如图所示。下列说法错误的是A.普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1:2B.格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6C.每个Fe CN3晶胞完全转化为NaFe CN3晶胞,转移8个e-D.若普鲁士白的晶胞棱长为a pm,则其晶体的密度为8157a3NA1030gcm-3【答案】A【详解】A根据均摊原则,普鲁士蓝晶胞中含Fe:818+612+1214+1=8、CN-数为2412+2414+6=24、Na+数为4,根据化合价代数和等于0,可知Fe2+与Fe3+个数比为1:1,A错误;B根据晶胞图,格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6,B正确;C每个Fe
45、CN3晶胞有8个Fe3+完全转化为NaFe CN3晶胞,转移8个e-,C正确;D根据均摊原则,普鲁士白晶胞中含Fe:818+612+1214+1=8、CN-数为2412+2414+6=24、Na+数为8,若普鲁士白的晶胞棱长为a pm,则其晶体的密度为8(56+263+23)g(a10-10)3cm3NA=8157a3NA1030gcm-3,D正确;故选A。20(2023全国校联考一模)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR,用NA表示阿伏加德罗常数的值):学科网(北京)股份有限公司13下列说法正确的是A.基态47Ag失去4d能级上的一个电子转化
46、为Ag+B.若N点原子分数坐标为14,14,0,则P点原子分数坐标为 0,0,c-scC.M、N之间的距离为24a10-7cmD.晶体的密度为1192a2cNAgpm-3【答案】D【详解】A基态47Ag失去5s能级上的一个电子转化为Ag+,A错误;B若N点原子分数坐标为14,14,0,则P点原子分数坐标为 0,12,c-s2c,B错误;CM、N之间的距离为面对角线的14,数值为24a10-10cm,C错误;D晶体结构中Cs、Ag、F的个数分别为:818+2=4、814+412=4、1612+4=12,化学式为CsAgF3,晶体的密度为=MNANV=4(133+108+319)a2cNAgpm-3=1192NAa2cgpm-3,D正确;故选D。学科网(北京)股份有限公司