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1、微题型微题型 6元素综合推断元素综合推断1(2023浙江 6 月选考，11)X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与 Z 位于同一周期，且只有 X、Y 元素相邻。X 基态原子核外有 2 个未成对电子，W 原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是()A第一电离能：YZXB电负性：ZYXWCZ、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WYX，故 A 错误；根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减小，则电负性：ZYXW，故 B 正确；根据同电子层结构核多径小，则 Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WYCY 与 Z 形成的化
2、合物是离子化合物DX、Y、Z 三种元素组成的化合物水溶液呈酸性答案C解析X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y 同周期并相邻，且 Y 是组成水的元素之一，则 Y 为 O 元素，X 为 N 元素，Z 在同周期主族元素中金属性最强，则 Z为 Na 元素，W 原子在同周期主族元素中原子半径最小，则 W 为 Cl 元素，据此分析解答。NCl3分子的空间结构为三角锥形，其正负电中心不重合，属于极性分子，A 错误；H2O 和NH3分子间均含有氢键，但 H2O 分子间形成的氢键更多，故沸点：H2ONH3，B 错误；Y为 O 元素，Z 为 Na 元素，两者形成的化合物为 Na2O、Na2O
3、2，均为离子化合物，C 正确；N、O、Na 三种元素组成的化合物中 NaNO3的水溶液呈中性、NaNO2的水溶液呈碱性，D 错误。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-12024版步步高新高考化学考前三个月专项练习第一篇主题四微题型6元素综合推断3(2023湖南，6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为 3W3(ZX4)2WY2。已知：X、Y、Z和 W 为原子序数依次增大的前 20 号元素，W 为金属元素。基态 X 原子 s 轨道上的电子数和p 轨道上的电子数相等，基态 X、Y、Z 原子的未成对电子数之比为 213。下
4、列说法正确的是()A电负性：XYZWB原子半径：XYZXZW，A错误；同一周期元素原子半径从左到右依次减小，同一主族元素原子半径从上到下依次增大，故四种元素的原子半径大小为 YXZYXCQ 的氧化物是两性氧化物D该阴离子中含有配位键答案A解析由题干分析知，W 为 H，X 为 C，Y 为 O，Z 为 F，Q 为 Al。5(2023湖北，6)W、X、Y、Z 为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中 X、Y、Z 相邻，W 的核外电子数与 X 的价层电子数相等，Z2是氧化性最强的单质，4 种元素可形成离子化合物(XY)(WZ4)。下列说法正确的是()A分子的极性：WZ3XZ3B第一电离能：XYZC氧化
5、性：X2Y3W2Y3D键能：X2Y2Z2一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1答案A解析分析可知，W 为 B，X 为 N，Y 为 O，Z 为 F。BF3为非极性分子，NF3为极性分子，则分子的极性：WZ3XZ3，A 正确；同一周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但是N 的价层电子排布为 2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：YXRZBY 的简单氢化物和 W 的单质相遇会产生白烟CR 分别与 W、Z 形成的化合物中含有的化学键种类相同D将 Y 的简单氢化物溶于 Z 的简单氢化物
6、中，所得体系中存在 5 种微粒思路分析答案B解析同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：NaCl，A 项错误；NH3与 Cl2相遇可产生白烟 NH4Cl，B 项正确；NaCl、Na2O 中只含有离子键，而 Na2O2中含有离子键和共价键，故所含化学键的种类不一定相同，C 项错误；将 NH3溶于 H2O 中，溶液中存在 NH3、H2O、NH3H2O、NH4、OH、H共 6 种微粒，D 项错误。1(2023济南一模)2022 年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂 XYZ2W3由四种短周期主族元素组成，其中 X、Z、W 的原子序数依次递减，三者基
7、态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y 的原子序数是 Z 的两倍。下列说法正确的是()A简单氢化物的分子极性：YZB电负性和第一电离能均有 ZWC同周期元素形成的简单氢化物中 X 稳定性最强D同周期主族元素基态原子未成对电子数少于 Y 的有 2 种答案C解析X、Z、W 的原子序数依次递减且基态原子核外电子的空间运动状态数相同，即占有的原子轨道数相同，又 Y 的原子序数是 Z 的两倍，则 X、Z、W 是第二周期元素，故 X、Z、W 分别为 F、O、N，则 Y 为 S。因为 O 原子的电负性大于 S 原子，所以极性：H2OH2S，A一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课
8、和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1错误；电负性：ON，但是 N 原子的 2p 轨道为半满稳定状态，第一电离能大于 O，B 错误；第二周期元素中，F 的非金属性最强，所以在第二周期中，F 的氢化物最稳定，C 正确；Y为 S，基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p4，未成对电子数为 2，在第三周期中，比它未成对电子数少的有 Na、Al、Cl，共 3 种，D 错误。2(2023长春二模)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中 X、W 同主族，元素 X 的原子最外层电子数是其内层电子数的 3 倍，Y 是短周期中金属性最强的元素，Z 是地壳中含量最多的金属元素
9、。下列说法正确的是()A原子半径：WZYXB简单气态氢化物的稳定性：WXC元素 Z、W 的最高价氧化物对应的水化物能发生反应DX 分别与 Y、Z、W 都能形成多种化合物答案C解析由题意知，X 为 O 元素，W 为 S 元素，Y 为 Na 元素，Z 为 Al 元素。同周期元素从左至右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下，原子半径逐渐增大，故原子半径：YZWX，故 A 错误；非金属性：OS，则简单气态氢化物的稳定性：XW，故 B 错误；元素 Z、W 的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和硫酸，二者能发生反应，故 C 正确；O 与 Al 只能形成氧化铝，故 D 错误。3短周期主族元素 X、Y、
10、Z、W 的原子序数依次增大，原子半径：ZWYX,X 与 Z 同主族，Y 与 W 同主族，Y 原子最外层电子数是次外层的 3 倍。下列说法正确的是()A电负性：WYZB第一电离能：ZXCW 原子核外有 5 种能量不同的电子DY 与 X 形成的化合物一定只含极性键答案C解析由题意可知，Y 为 O 元素、W 为 S 元素，X 为 H 元素、Z 为 Na 元素。氧元素的非金属性强于硫元素，则氧元素的电负性大于硫元素，故 A 错误；同主族元素从上而下第一电离能逐渐减小，则氢元素的第一电离能大于钠元素，故 B 错误；同一能级上的电子的能量相同，硫原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，则硫
11、原子核外有 5 种能量不同的电子，故 C 正确；水分子中只含有极性键，而过氧化氢分子中含有极性键和非极性键，故 D 错误。4(2022福建宁德一模)某种净水剂由原子序数依次增大的 R、W、X、Y、Z 五种元素组成。五种元素分处三个短周期，包含地壳中含量前三的元素。基态 Z 原子的成对电子占据的轨道数与未成对电子占据的轨道数之比为 72。下列说法不正确的是()A简单离子半径：ZXWB简单氢化物稳定性：WZY一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1CX 与 Z 形成的化合物在水中会生成沉淀和气体D第一电离能：ZYX答案A解
12、析五种元素分处三个短周期，则 R 为 H；基态 Z 原子的成对电子占据的轨道数与未成对电子占据的轨道数之比为 72，则 Z 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，Z 为 S；五种元素包含地壳中含量前三的元素 O、Si、Al，则 W 为 O，X 为 Al，Y 为 Si。电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小，所以离子半径：Al3O2，故 A 错误；元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性：OSSi，所以简单氢化物的稳定性：H2OH2SSiH4，故 B 正确；Al 和 S 形成的化合物 Al2S3在水中会发生反应：Al2S36H2O=2Al(OH)33H2S，故 C
13、 正确；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，所以第一电离能：SSiAl，故 D 正确。5(2023湖南衡阳二模)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中 W 元素的最高正化合价与最低负化合价之和为 2，Z 的原子序数为 X 的两倍，Y 的价电子数等于其 K层电子数。下列说法正确的是()A元素 W 和 Y 组成的某种二元化合物可与水反应生成两种碱性物质B元素 Z 的氧化物对应的水化物为强酸C简单离子半径：ZXWYD医用解酸剂 YX2中存在离子键，不含共价键答案A解析由题意可知，W 为 N，X 为 O，Y 为 Mg，Z 为 S。Mg3N2可与水反应生成 Mg(OH)2和 NH
14、3，故 A 正确；H2SO3不属于强酸，故 B 错误；电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，简单离子半径越大，则简单离子半径：ZWXY，故 C 错误；过氧化镁(MgO2)中含有离子键和非极性键，故 D 错误。6(2023陕西榆林二模)短周期主族元素 Y、Z、R、X 的原子半径依次减小，四种元素的原子序数均不超过 10，我国科学家利用 M 制备的有机-金属框架(MO)可以高效快速分离 CO2和 N2，M 的结构式如图所示。下列说法正确的是()A最简单氢化物的沸点：RZYBR 的单质与 X2Z 不发生反应C简单离子半径：ZRDYX3YX2ZX 不溶于水答案C一手网课和试卷教
15、辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1解析由题给信息分析知 Y 为 C，Z 为 O，R 为 F，X 为 H。H2O 和 HF 能形成分子间氢键，且 H2O 分子形成的氢键数目较多，因此最简单氢化物的沸点：H2O HF CH4，A 错误；F2能与 H2O 发生氧化还原反应生成 HF 和 O2，B 错误；核外电子排布相同，核电荷数越小，半径越大，简单离子半径顺序为 r(O2)r(F)，C 正确；CH3CH2OH 能与水以任意比例互溶，D 错误。7(2023江苏南通二模)X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素。X 和 Y 的基
16、态原子 s 能级电子总数均等于其 p 能级电子总数，Z 的原子最外层电子数是 Y 原子最外层电子数的 2 倍，W 和 X 位于同一主族。下列说法不正确的是()AZ 单质可用于制作半导体材料B元素 Z、W 的最高价氧化物对应的水化物都是强酸C元素 X 的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的强D简单离子半径：r(W)r(X)r(Y)答案B解析短周期元素 X、Y 的 s 能级电子总数均等于其 p 能级电子总数，若是第二周期元素则 s能级电子数为 4,2p 能级电子数为 4，原子序数为 8，为 O 元素，若位于第三周期，则 s 能级电子数为 6,2p 能级电子数为 6,3p 能级没有电子，原子序数为 1
17、2，为 Mg 元素，因此 X 为 O，Y 为 Mg；W 与 X 同主族，则 W 为 S；Z 原子最外层电子数是 Y 原子最外层电子数的 2 倍，则 Z 为 Si。Z 为 Si，其单质可用于制作半导体材料，A 正确；Z 的最高价氧化物对应的水化物是硅酸，为弱酸，B 错误；O 的非金属性比 S 强，因此简单气态氢化物更稳定，C 正确；电子层数越多，简单离子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，简单离子半径越大，因此简单离子半径：r(W)r(X)r(Y)，D 正确。8(2023湖南张家界二模)X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y、Z 能形成一种化合物，其结构如图，下列说法错误的是
18、()AX、Y、Z 均存在同素异形体B简单离子半径：ZXYC同周期元素组成的单质中 Y 还原性最强D同周期元素中 Z 的第一电离能大于左右相邻的元素答案A解析从结构图结合 X、Y、Z 属于原子序数依次增大的短周期主族元素，推出 X 为氧元素、Y 为钠元素、Z 为磷元素。Na 元素不存在同素异形体，A 项错误。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1微题型微题型 7晶体结构与晶胞计算晶体结构与晶胞计算(一)选择题1(2022湖北，9)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()ACa2的配位数为
19、 6B与 F距离最近的是 KC该物质的化学式为 KCaF3D若 F换为 Cl，则晶胞棱长将改变答案B解析Ca2的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的配位数为 6，A 正确；F与 K的最近距离为棱长的22，F与 Ca2的最近距离为棱长的12，所以与 F距离最近的是 Ca2，B 错误；K位于顶角，个数为1881，F位于面心，个数为1263，Ca2位于体心，个数为 1，综上，该物质的化学式为 KCaF3，C正确；F与 Cl半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D 正确。2(2021辽宁，7)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
20、。下列说法错误的是()AS 位于元素周期表 p 区B该物质的化学式为 H3SCS 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 S 的价电子排布式为 3s23p4，故 S 位于元素周期表 p 区，A 正确；由该物质的晶胞可一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1知：S 个数为 81812，H 个数为 12146126，故 H、S 原子个数比为 31，故该物质的化学式为 H3S，B 正确；S 位于 H 构成的八面体空隙中，如图所示，C 正确；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
21、体属于离子晶体，D错误。3(2023湖南，11)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为 a pm。阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法错误的是()A晶体最简化学式为 KCaB6C6B晶体中与 K最近且距离相等的 Ca2有 8 个C晶胞中 B 和 C 原子构成的多面体有 12 个面D晶体的密度为2.17 1032a3NA gcm3答案C解析根据晶胞结构可知，其中 K 个数：8181，Ca 个数：1，B 个数：12126，C 个数：12126，故其最简化学式为 KCaB6C6，A 正确；K位于晶胞顶角，Ca2位于体心，则晶体中与 K最近且距离相等的 Ca2有 8 个，B
22、 正确；根据晶胞结构可知，晶胞中 B 和 C 原子构成的多面体有 14 个面，C 错误；该晶胞含 1 个 KCaB6C6，则晶胞质量为217NA g，晶胞体积为a31030 cm3，则其密度为2.17 1032a3NAgcm3，D 正确。4(2023湖北，15)镧 La 和 H 可以形成一系列晶体材料 LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个 H 结合 4个 H 形成类似 CH4的结构，即得到晶体 LaHx。下列说法错误的是()一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，
23、微信MM2026-1ALaH2晶体中 La 的配位数为 8B晶体中 H 和 H 的最短距离：LaH2LaHxC在 LaHx晶胞中，H 形成一个顶点数为 40 的闭合多面体笼DLaHx单位体积中含氢质量的计算式为404.84 1083 6.02 1023 gcm3答案C解析由 LaH2的晶胞结构可知，La 位于顶角和面心，晶胞内 8 个小立方体的中心各有 1 个H 原子，若以顶点 La 研究，与之最近的 H 原子有 8 个，则 La 的配位数为 8，故 A 正确；由 LaHx晶胞结构可知，每个 H 结合 4 个 H 形成类似 CH4的结构，H 和 H 之间的最短距离变小，则晶体中 H 和 H 的
24、最短距离：LaH2LaHx，故 B 正确；由题干信息可知，在 LaHx晶胞中，每个 H 结合 4 个 H 形成类似 CH4的结构，这样的结构有 8 个，顶点数为 4832，但整个晶胞中 H 原子不形成闭合多面体笼，故 C 错误；1 个 LaHx晶胞中含有 5840 个 H 原子，含 H 质量为40NA g，晶胞的体积为(484.01010cm)3(4.84108)3 cm3，则 LaHx单位体积中含氢质量的计算式为404.84 1083 6.02 1023 gcm3，故 D 正确。5(2023辽宁，14)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图 1)，进行镁离子取
25、代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图 2)。下列说法错误的是()A图 1 晶体密度为72.5NA a3 1030 gcm3B图 1 中 O 原子的配位数为 6C图 2 表示的化学式为 LiMg2OClxBr1x一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1DMg2取代产生的空位有利于 Li传导答案C解析根据均摊法，图 1 的晶胞中含 Li：81413，O：2121，Cl：4141,1 个晶胞的质量为3 71635.5NAg72.5NA g，晶胞的体积为(a1010cm)3a31030 cm3，则晶体的密度为72.
26、5NA a3 1030 gcm3，A 项正确；图 1 晶胞中，O 位于面心，与 O 等距离最近的 Li 有 6 个，O 原子的配位数为 6，B 项正确；根据均摊法，图 2 中 Li：1，Mg 或空位为8142，O：2121，Cl 或 Br：4141，Mg 的个数小于 2，根据正负化合价的代数和为0，图 2 的化学式为 LiMgOClxBr1x，C 项错误；进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明 Mg2取代产生的空位有利于 Li的传导，D 项正确。(二)计算题62023新课标卷，29(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为 Fe3O4)使用前经 H2还原，生成-Fe 包裹的
27、Fe3O4。已知-Fe 属于立方晶系，晶胞参数 a287 pm，密度为 7.8 gcm3，则-Fe晶胞中含有Fe的原子数为_(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 NA)。答案7.8 2873NA56 1030解析已知-Fe 属于立方晶系，晶胞参数 a287 pm，密度为 7.8 gcm3，设其晶胞中含有Fe 的原子数为 x，则-Fe 晶体密度 56xNA287 10103 gcm37.8 gcm3，解得 x7.8 2873NA56 1030。72023浙江 6 月选考，17(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为_，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为_。答案CaCN26解析钙个数为 2416
28、41123，CN22个数为 22132163，则其化学式为一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1CaCN2。本题中分析得到，以这个 CN22进行分析，其俯视图为，因此距离最近的钙离子个数为 6，其配位数为 6。82022北京，15(2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为 a nm，结构如图。距离 Fe2最近的阴离子有_个。FeS2的摩尔质量为 120 gmol1，阿伏加德罗常数为 NA。该晶体的密度为_gcm3。(1 nm109 m)答案6480a3NA1021解析以位于面心的 Fe2为例，与其距离最近的阴离子有
29、 4 个位于棱上，有 2 个位于体心，共 6 个。依据均摊法可知晶胞中 Fe2个数为 8186124，S22个数为 112144，一个晶胞中相当于含有 4 个 FeS2，因此一个晶胞的质量 m 4120NA g480NA g，所以晶体密度mV480NA ga 109 1003 cm3480NA a 1073 gcm3480a3NA1021 gcm3。92022湖南，18(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在 xz、yz 和 xy 平面投影分别如图所示：该超导材料的最简化学式为_。Fe 原子的配位数为_。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众
30、号网课来了，微信MM2026-1该晶胞参数 ab0.4 nm、c1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为 NA，则该晶体的密度为_gcm3(列出计算式)。答案KFe2Se242 3956 279 2NA 0.4 0.4 1.4 1021解析由平面投影图可知，晶胞中位于顶角和体心的钾原子个数为 81812，位于棱上和体内的硒原子的个数为 81424，位于面上的铁原子个数为 8124，该物质的晶胞结构如图所示：，则超导材料的最简化学式为 KFe2Se2。由平面投影图可知，铁原子的配位数为 4。晶体的密度为2 3956 279 2NA 0.4 0.4 1.4 1021 gcm3。1如图表示一些晶体中的某些
31、结构，它们分别是 NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分：请回答下列问题：(1)代表金刚石的是_(填字母，下同)，其中每个碳原子与_个碳原子最近且距离相等，碳原子的杂化方式为_，金刚石属于_晶体。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1(2)代表石墨的是_，每个正六边形占有的碳原子数平均为_。(3)代表 NaCl 的是_，每个 Na周围与它最近且距离相等的 Na有_个。(4)代表 CsCl 的是_，它属于_晶体，每个 Cs与_个 Cl紧邻。(5)代表干冰的是_，它属于_晶体，每个 CO2分子与_
32、个 CO2分子紧邻。答案(1)D4sp3共价(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子122熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目ANaCl(含 4 个 Na，4 个 Cl)B干冰(含 4 个 CO2)CCaF2(含 4 个 Ca2，8 个 F)D金刚石(含 8 个 C)E体心立方(含 2 个粒子)F面心立方(含 4 个粒子)3晶胞参数晶胞的形状和大小可以用 6 个参数来表示，包括晶胞的 3 组棱长 a、b、c 和 3 组棱相互间的夹角、，即晶格特征参数，简称晶胞参数。4原子分数坐标以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞内部各原子的相对位置，称为原子分数坐标。5晶胞密度计算公式一
33、手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-11 pm1010 cm；1 nm107 cm。6常考晶胞举例分析(3)金刚石晶胞的原子坐标与俯视图原子分数坐标原子 1、2、3、4 的坐标分别为(14，14，14)、(14，34，34)、(34，14，34)、(34，34，14)俯视图体对角线方向投影图一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-17.金刚石晶胞的有关计算如图是金刚石的晶胞，晶胞参数为 a nm，回答下列问题：(1)一个晶胞中含有 8 个 C 原
34、子。(2)1 mol 金刚石含有 2 mol CC。(3)最近的 C 之间距离为34a nm(用 a 表示)。(4)每个 C 原子的半径为38a nm(用 a 表示)。(5)晶胞密度为8 12NAa3 1021 gcm3。(6)空间利用率为316100%。(一)选择题1(2023武汉二中二模)纳米 SiO2无定形(非晶态)白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米 SiO2的说法正确的是()A对光有各向异性B熔点与晶体 SiO2相同C与晶体 SiO2互为同分异构体D可用 X 射线衍射实验区分纳米 SiO2与晶体 SiO2答案D解析纳米 SiO2无定形，不是
35、晶体，对光没有各向异性，故 A 错误；纳米 SiO2不是晶体，晶体 SiO2是共价晶体，因此二者熔点不相同，故 B 错误；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，SiO2只是化学式，晶体 SiO2中没有分子，故 C 错误。2(2023武汉二模)某记忆合金的晶体结构如图 a 所示，晶胞结构如图 b 所示。已知原子半径为 Ni：130 pm、Mn：130 pm、Ga：150 pm。下列说法错误的是()一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1A该物质的化学式为 Ni2MnGaB与 Ga 最邻近且距离相等的 Ni 原子
36、数是 8C该晶体与金属钠含有相同的化学键D该晶胞的体积为(1302)2(13021502)pm3答案D解析位于面上的 Ni 原子个数为 8124，位于顶角和体心的 Mn 原子个数为 81812，位于棱上和面心的 Ga 原子个数为 4142122，则该物质的化学式为 Ni2MnGa，A 正确；由晶胞结构图可知，与 Ga 最邻近且距离相等的 Ni 原子数是 8，B 正确；该晶体是由 Ni、Mn和 Ga 构成的合金，与金属钠一样都含有金属键，C 正确；该晶胞中，底面有 5 个原子，侧面有 8 个原子，棱上的原子不相切，底面边长和高的计算方法错误，D 错误。3(2023重庆二模)硅化镁是一种窄带隙 N
37、 型半导体材料，具有重要应用前景。硅化镁晶体属于面心立方晶体，其晶胞结构如图所示，每个 Mg 原子位于 Si 原子组成的四面体中心，晶胞边长为 a pm，阿伏加德罗常数的值为 NA，下列有关说法正确的是()A硅化镁的化学式为 MgSi2B每个硅原子周围有 4 个镁原子C两个最近的硅原子之间的距离为32a pmD晶体的密度为3.04a3NA1032 gcm3答案D解析据均摊法，晶胞中含 8186124 个 Si、8 个 Mg，则硅化镁的化学式为 Mg2Si，A错误；以底面面心硅原子为例，上下层各有 4 个镁原子，则每个硅原子周围有 8 个镁原子，B一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2
38、026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1错误；两个最近的硅原子之间的距离为面对角线长的二分之一，即为22a pm，C 错误；晶体密度为4MNAa31030 gcm33.04a3NA1032 gcm3，D 正确。4(2023湖南常德一模)作为储氢材料的镧镍合金被广泛应用于电动车辆，某种镧镍合金储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞结构如图，晶胞参数为a，下列有关表述不正确的是()AZ 表示的微粒为 H2B每个 X 周围最近且等距离的 X 有 6 个C若 A 的原子分数坐标为(0,0.5,0.5)，B 的原子分数坐标为(0.75,0.75,0)，则 C 的原子分数
39、坐标为(1,0.5,1)D若四条竖直棱的棱心位置均插入 Z，则晶体的化学式为 LaNi5H7答案D解析晶胞含 X 个数为 8181，含 Y 个数为 81215，含 Z 个数为 8142123，对照晶体的化学式 LaNi5H6，可得出 Z 表示的微粒为 H2，A 正确；从图中可以看出，每个 X 周围最近且等距离的 X 在顶角，数目为 6，B 正确；若 A 的原子分数坐标为(0,0.5,0.5)，B 的原子分数坐标为(0.75,0.75,0)，则坐标原点为底面左下角的 X，晶胞参数为 1，所以 C 的原子分数坐标为(1,0.5,1)，C 正确；若四条竖直棱的棱心位置均插入 Z，则与原晶胞比，增加
40、Z 的个数为 4141，而 Z 为 H2，所以晶体的化学式为 LaNi5H8，D 不正确。5(2023湖南邵阳一模)第二代半导体材料的代表物质 GaAs，其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数的值为 NA，晶胞边长为 a pm。下列说法正确的是()AAs 的配位数为 8BCaAs 晶体熔点很低C该晶体密度为5.8 1032NA a3 gcm3一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1D核电荷数为 31 的基态 Ca 原子的价层电子轨道表示式为答案C解析由晶胞结构可知，与砷原子距离最近的镓原子的个数为 4，所以砷原子的配位数为
41、 4，A 错误；砷化镓是镓原子和砷原子以共价键结合的共价晶体，所以砷化镓熔点高，B 错误；由晶胞结构可知，砷原子位于晶胞内，镓原子位于顶点和面心，根据均摊法可知，一个晶胞中含砷原子的个数为 4，含镓原子个数为 8186124，晶体的密度为4 145a 10103NA5.8 1032NA a3 gcm3，C 正确；核电荷数为 31 的基态 Ga 原子的价层电子轨道表示式为，D 错误。6(2023湖南衡阳一模)几种常见的晶胞或结构(CaF2、NH4Cl、AlCl3)如图，下列说法错误的是()A图 1 所示晶胞中阳、阴离子的配位数分别为 8 和 4B熔点：图 2 所示物质图 1 所示物质C图 3 所
42、示晶胞中与体心原子等距离且最近的顶点原子有 8 个DNH4Cl 可与 H反应生成 NH4H，NH4Cl 和 NH4H 均是共价化合物答案D解析由题意判断图 1 为 CaF2的晶胞，图 2 为 AlCl3的结构，图 3 为 NH4Cl 的晶胞。图 1 中顶角和面心是 Ca2，体内较大的小球表示 F，距离 Ca2最近且等距离的 F有 8 个，则 Ca2的配位数为 8，距离 F最近且等距离的 Ca2有 4 个，则 F的配位数为 4，故 A 正确；图 1为 CaF2的晶胞，CaF2是离子化合物，图 2 为 AlCl3的结构，AlCl3是共价化合物，离子化合物的熔点一般高于共价化合物，则 CaF2的熔点
43、高于 AlCl3，故 B 正确；由图 3 可看出，与体心原子等距离且最近的顶点原子有 8 个，故 C 正确；NH4H、NH4Cl 均为离子化合物，故 D错误。7铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为 8 个立方单位的体心位置。下列说法不正确的是()一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1AFe 原子的配位数为 8Ba 位置镁原子的分数坐标为(0.25,0.75，0.75)CFe 原子与镁原子间最短距离为34b nmD晶体储氢时，H2在晶胞的体心和棱的中心位置。若储
44、氢后化学式为 FeMg2H，则储氢率为 100%答案D解析由晶胞结构可知，a 位置镁原子位于左上侧后方18晶胞的立方单位的体心位置，原子分数坐标为(0.25,0.75,0.75)，B 正确；由晶胞结构可知，铁原子与镁原子的最短距离为体对角线的14，即为34b nm，C 正确；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的铁原子个数为 8186124，位于体内的镁原子个数为 8，位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为 121414，储氢后化学式为 FeMg2H2，若储氢后化学式为 FeMg2H，则储氢率为 50%，D 错误。(二)计算题8磷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标如下：B：(0,0,0)
45、；(12，12，0)；(12，0，12)；(0，12，12)P：(14，14，14)；(14，34，34)；(34，14，34)；(34，34，14)(1)请在图中画出磷化硼晶胞的俯视图。(2)与每个磷原子紧邻的硼原子有_个，与每个硼原子紧邻的硼原子有_个。答案(1)(2)4129(2022唐山二模)钛、钴的一种化合物晶胞结构如图所示。一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1(1)晶胞中离 Ti 最近的 O 有_个；由 Ti 原子和 O 原子构成的四面体空隙与二者构成的八面体空隙之比为_。(2)已知该晶体的密度为 gc
46、m3，则晶胞中 Ti 与 O 的最近距离是_nm(用含、NA的代数式表示)。答案(1)1283(2)223155NA107解析(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角的钛原子与位于面心的氧原子距离最近，则晶胞中离钛原子最近的氧原子有 12 个；由晶胞顶角钛原子和三个相邻的面心氧原子构成一个四面体，八个顶点可形成八个四面体；棱边顶点上的两个钛原子与棱边周围最近的四个面心氧原子构成一个八面体，棱的中点即为八面体的体心，一个晶胞占有的八面体数为 12143，则四面体空隙和八面体空隙之比 83。(2)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角的钛原子个数为8181，位于面心的氧原子个数为 6123，位于体心的钴原子个
47、数为 1，则晶胞的化学式为 CoTiO3，设晶胞的边长为 a nm，由晶胞的质量公式可得：155NA(a107)3，解得 a3155NA107，晶胞中位于顶角的钛原子与位于面心的氧原子距离为面对角线的12，则晶胞中钛原子与氧原子的最近距离是223155NA107 nm。10六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构如图甲所示。(1)立方氮化硼中，硼原子的杂化方式为_；图乙为体心立方晶胞结构，沿其体对角线垂直一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手网课和试卷教辅关注公众号网课来了，微信MM2026-1在纸平面上的投影图如图 a 所示，则立方氮化硼晶胞沿其体对角线垂
48、直在纸平面上的投影图应是上图中的_(将原子看作等径圆球，填“a”“b”“c”或“d”)。(2)图甲中，B 原子填充在 N 原子的四面体空隙，且占据此类空隙的比例为_，如果该晶胞边长为 a pm，c 原子的分数坐标为(0,0,0)，e 为(12，12，0)，f 为(12，0，12)，则 d 原子的分数坐标为_，该晶体的密度为_gcm3。答案(1)sp3d(2)50%(14，14，14)1032NAa3解析(1)立方氮化硼晶体的晶胞以及晶体类型与金刚石类似，立方氮化硼中 B 原子形成 4个 键，没有孤电子对，杂化轨道数目为 4，杂化方式为 sp3杂化；与体心立方晶胞相比，立方氮化硼多了六个面的面心
49、原子和内部 4 个原子，而内部的 4 个原子与面心原子投影平行，面心上 6 个原子投影形成小的正六边形，图 d 符合。(2)一个晶胞中 N 原子共形成 8 个正四面体空隙，其中 4 个被 B 原子填充，所以占据此类空隙的比例是 50%；d 原子位于立方体晶胞中左下角的四面体空隙中心，所以分数坐标为(14，14，14)；立方氮化硼晶胞中含有 4 个 N 原子和 4 个 B 原子，1 个 BN 晶胞的质量为 425NA g，一个立方氮化硼晶胞的体积是(a1010 cm)3，因此立方氮化硼的密度 4 25NA ga 1010 cm31032NAa3 gcm3。11普鲁士蓝晶体属于立方晶系，晶胞棱长为
50、 a pm。铁-氰骨架组成小立方体，Fe 粒子在顶角，CN在棱上，两端均与 Fe 相连，立方体中心空隙可容纳 K，如图所示(CN在图中省略)。(1)普鲁士蓝中 Fe2与 Fe3个数之比为_；该晶胞的化学式为_。(2)若所有铁粒子为等径小球，则 K与 Fe2之间最近距离为_pm；该晶体的密度为_gcm3(阿伏加德罗常数的值为 NA)。答案(1)11KFe2(CN)6(2)34a1 228a3NA1030解析(1)Fe2位于体心和棱心，一共有 4 个；Fe3位于顶角和面心，一共有 4 个，故其个数比为 11；晶胞中有 4 个钾离子，根据电荷守恒可知，CN有 4424324，故化学式为 KFe2(C