2025高考化學(xué)高三化學(xué)大二輪專項(xiàng)專題小題各個(gè)擊破題型7有關(guān)晶胞的考查含答案及解析 - 副本

1．(2024·湖北卷)黃金按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分級(jí)，純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯(cuò)誤的是()A．Ⅰ為18K金B(yǎng)．Ⅱ中Au的配位數(shù)是12C．Ⅲ中最小核間距Au—Cu<Au—AuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au與Cu原子個(gè)數(shù)比依次為1∶1、1∶3、3∶1答案：C解析：24K金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%，則18K金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(18,24)×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子個(gè)數(shù)比為1∶1，則Au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(197,197＋64)×100%≈75%，A正確；Ⅱ中Au處于立方體的八個(gè)頂點(diǎn)，Cu處于面心，則Au的配位數(shù)為3×8×eq\f(1,2)＝12，B正確；設(shè)Ⅲ的晶胞參數(shù)為a，Au—Cu的最小核間距為eq\f(\r(2),2)a，Au—Au的最小核間距也為eq\f(\r(2),2)a，C錯(cuò)誤；Ⅰ中，Au處于內(nèi)部，Cu處于晶胞的八個(gè)頂點(diǎn)，其原子個(gè)數(shù)比為1∶1；Ⅱ中，Au處于立方體的八個(gè)頂點(diǎn)，Cu處于面心，其原子個(gè)數(shù)比為8×eq\f(1,8)∶6×eq\f(1,2)＝1∶3；Ⅲ中，Au處于立方體的面心，Cu處于頂點(diǎn)，其原子個(gè)數(shù)比為6×eq\f(1,2)∶8×eq\f(1,8)＝3∶1，D正確。2．(2024·湖南卷)Li2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物，其合成反應(yīng)為2LiH＋C＋N2eq\o(=,\s\up7(高溫))Li2CN2＋H2，晶胞如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．合成反應(yīng)中，還原劑是LiH和CB．晶胞中含有的Li＋個(gè)數(shù)為4C．每個(gè)CNeq\o\al(2－,2)周圍與它最近且距離相等的Li＋有8個(gè)D．CNeq\o\al(2－,2)為V形結(jié)構(gòu)答案：D解析：根據(jù)分析可得反應(yīng)2LiH＋C＋N2eq\o(=,\s\up7(高溫))Li2CN2＋H2中，H元素由－1價(jià)升高到0價(jià)，C元素由0價(jià)升高到＋4價(jià)，N元素由0價(jià)降低到－3價(jià)，由此可知還原劑是LiH和C，A正確；Li＋位于晶胞的面上，根據(jù)均攤法可知，晶胞中含有的Li＋個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,2)＝4，B正確；觀察位于體心的CNeq\o\al(2－,2)可知，與它最近且距離相等的Li＋有8個(gè)，C正確；CNeq\o\al(2－,2)的中心原子C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋eq\f(1,2)×(4＋2－3×2)＝2，且CNeq\o\al(2－,2)與CO2互為等電子體，則CNeq\o\al(2－,2)為直線形結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。3．(2024·甘肅卷)β-MgCl2晶體中，多個(gè)晶胞無隙并置而成的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中部分結(jié)構(gòu)顯示為圖乙，下列說法錯(cuò)誤的是()A．電負(fù)性：Mg<ClB．單質(zhì)Mg是金屬晶體C．晶體中存在范德華力D．Mg2＋的配位數(shù)為3答案：D解析：由圖乙中結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Mg2＋與周圍6個(gè)Cl－最近且距離相等，因此，Mg2＋的配位數(shù)為6，D錯(cuò)誤。4．(2024·河北卷)金屬鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、醫(yī)藥等領(lǐng)域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點(diǎn)的截面圖，晶胞的邊長(zhǎng)為apm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3B．粒子S、T之間的距離為eq\f(\r(11),4)apmC．該晶體的密度為eq\f(1064,NA×a3×10－30)g·cm－3D．晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個(gè)答案：D解析：根據(jù)題給晶胞結(jié)構(gòu)，由均攤法可知，每個(gè)晶胞中含有1＋12×eq\f(1,4)＝4個(gè)Bi，含有8＋8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝12個(gè)F，故該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3，A正確；將晶胞均分為8個(gè)小立方體，則晶胞體內(nèi)的8個(gè)F位于8個(gè)小立方體的體心，以M為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，則T的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1，\f(1,2)，\f(1,2)))，S的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))，故粒子S、T之間的距離為eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(3,4)))\s\up12(2))×apm＝eq\f(\r(11),4)apm，B正確；由A項(xiàng)分析可知，每個(gè)晶胞中有4個(gè)BiF3單元，晶胞體積為a3×10－30cm3，則晶體密度為eq\f(4×266,NA×a3×10－30)g·cm－3＝eq\f(1064,NA×a3×10－30)g·cm－3，C正確；以晶胞體心處鉍離子為分析對(duì)象，距離其最近且等距的氟離子位于晶胞體內(nèi)，有8個(gè)，D錯(cuò)誤。5．(2023·重慶卷)配合物[MA2L2]的分子結(jié)構(gòu)以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．中心原子的配位數(shù)是4B．晶胞中配合物分子的數(shù)目為2C．晶體中相鄰分子間存在范德華力D．該晶體屬于混合型晶體答案：D解析：該晶體由分子組成，為分子晶體，D錯(cuò)誤。6．(2023·遼寧卷)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對(duì)稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1)，進(jìn)行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．圖1晶體密度為eq\f(72.5,NA×a3×10－30)g·cm－3B．圖1中O原子的配位數(shù)為6C．圖2表示的化學(xué)式為L(zhǎng)iMg2OClxBr1－xD．Mg2＋取代產(chǎn)生的空位有利于Li＋傳導(dǎo)答案：C解析：圖2中Mg和空位均存在，Mg的個(gè)數(shù)小于2，化學(xué)式錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤。7．(2023·河北卷)鋯(Zr)是重要的戰(zhàn)略金屬，可從其氧化物中提取。下圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該氧化物的化學(xué)式為ZrO2B．該氧化物的密度為eq\f(123×1030,NA·a3)g·cm－3C．Zr原子之間的最短距離為eq\f(\r(2),2)apmD．若坐標(biāo)取向不變，將p點(diǎn)Zr原子平移至原點(diǎn)，則q點(diǎn)Zr原子位于晶胞xy面的面心答案：B解析：該氧化物的密度ρ＝eq\f(\f(91×4＋16×8,NA),（a×10－10）3)g·cm－3＝eq\f(492×1030,NA·a3)g·cm－3，B錯(cuò)誤。8．(2022·湖北高考)某立方鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．Ca2＋的配位數(shù)為6B．與F－距離最近的是K＋C．該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3D．若F－換為Cl－，則晶胞棱長(zhǎng)將改變答案：B解析：F－與K＋的最近距離為棱長(zhǎng)的eq\f(\r(2),2)，F(xiàn)－與Ca2＋的最近距離為棱長(zhǎng)的eq\f(1,2)，所以與F－距離最近的是Ca2＋，B錯(cuò)誤。9．(2023·湖南卷)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯(cuò)誤的是()A．晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6B．晶體中與K＋最近且距離相等的Ca2＋有8個(gè)C．晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面D．晶體的密度為eq\f(2.17×1032,a3·NA)g·cm－3答案：C解析：根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中K個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Ca個(gè)數(shù)為1，B個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,2)＝6，C個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,2)＝6，故晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為KCaB6C6，A正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ca2＋位于晶胞體心，K＋位于頂點(diǎn)，則晶體中與K＋最近且距離相等的Ca2＋有8個(gè)，B正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面，C錯(cuò)誤；該晶胞質(zhì)量為eq\f(217,NA)g，晶胞體積為a3×10－30cm3，則晶體密度為eq\f(2.17×1032,a3·NA)g·cm－3，D正確。10．(2023·湖北卷)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲(chǔ)氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體LaHx。下列說法錯(cuò)誤的是()A．LaH2晶體中La的配位數(shù)為8B．晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHxC．在LaHx晶胞中，H形成一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)為40的閉合多面體籠D．LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為eq\f(40,（4.84×10－8）3×6.02×1023)g·cm－3答案：C解析：由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點(diǎn)和面心，晶胞內(nèi)8個(gè)小立方體的中心各有1個(gè)H原子，若以頂點(diǎn)La研究，與之最近的H原子有8個(gè)，則La的配位數(shù)為8，A正確；由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx，B正確；由題干信息可知，在LaHx晶胞中，每個(gè)H結(jié)合4個(gè)H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個(gè)，晶胞中共含40個(gè)H原子，但形不成頂點(diǎn)數(shù)為40的閉合多面體籠，C錯(cuò)誤；1個(gè)LaHx晶胞中含有5×8＝40個(gè)H原子，含H質(zhì)量為eq\f(40,6.02×1023)g，晶胞的體積為(4.84×10－8)3cm3，則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為eq\f(40,（4.84×10－8）3×6.02×1023)g·cm－3，D正確。1．(2024·云南三校高三聯(lián)考)氮化鈦為金黃色晶體，由于具有令人滿意的仿金效果，越來越多地成為黃金的代替品。TiN晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(白球代表N，黑球代表Ti)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．基態(tài)Ti原子的價(jià)層電子排布式為3d24s2B．Ti均位于N構(gòu)成的八面體空隙中C．該晶胞中含有6個(gè)Ti原子和4個(gè)N原子D．Ti元素位于元素周期表d區(qū)，是過渡元素答案：C解析：由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于棱上和體心的Ti原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，位于頂點(diǎn)和面心的N原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，C錯(cuò)誤。2.(2024·武漢市高三年級(jí)調(diào)研考試)鎵的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)為apm)。下列說法正確的是()A．Ga元素位于周期表的ds區(qū)B．晶體結(jié)構(gòu)中N的配位數(shù)為4C．該物質(zhì)的化學(xué)式為GaN2D．該晶體的密度為eq\f(4×84,a3NA)×1027g·cm－3答案：B解析：Ga為第四周期第ⅢA族元素，價(jià)層電子排布式為4s24p1，位于元素周期表的p區(qū)，A錯(cuò)誤；1個(gè)N周圍距離相等且最近的Ga有4個(gè)，即N的配位數(shù)為4，B正確；晶胞中Ga位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N位于體內(nèi)，個(gè)數(shù)為4，則該物質(zhì)的化學(xué)式為GaN，C錯(cuò)誤；該晶胞含有4個(gè)Ga、4個(gè)N，則晶體的密度為eq\f(4×84,a3NA)×1030g·cm－3，D錯(cuò)誤。3．(2024·吉林省白山市高三一模)Cu、Au能形成多種組成固定的合金，其中一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(立方體)如圖所示。下列說法正確的是()A．該晶體的化學(xué)組成可表示為CuAuB．Cu在元素周期表中位于ds區(qū)，屬于過渡元素C．與1個(gè)Cu原子距離最近且相等的Au原子有8個(gè)D．Au填充在與之距離最近的Cu原子構(gòu)成的正四面體空隙中答案：B解析：該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，Au原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Cu、Au原子個(gè)數(shù)之比為3∶1，所以晶體化學(xué)式為Cu3Au，A錯(cuò)誤；與1個(gè)Cu原子距離最近的Au原子位于Cu原子所在面中4個(gè)頂點(diǎn)上，所以與1個(gè)Cu原子距離最近且相等的Au原子有4個(gè)，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖知，晶胞中Au原子和距離最近的Cu原子為頂點(diǎn)和面心的位置關(guān)系，則Au原子沒有填充在與之距離最近的Cu原子構(gòu)成的正四面體空隙中，D錯(cuò)誤。4．(2024·湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高三月考)研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義，化學(xué)式為Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)。每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞，晶胞參數(shù)為a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°。晶胞中N原子均參與形成配位鍵。下列說法不正確的是()A．基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為3d84s2B．Ni2＋與Zn2＋的配位數(shù)之比為2∶3C．x∶y∶z＝2∶1∶1D．晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是Zn2＋答案：D解析：Ni是28號(hào)元素，基態(tài)Ni原子的價(jià)層電子排布式為3d84s2，A正確；晶胞中每個(gè)N原子均參與形成配位鍵，Ni2＋形成的配位鍵數(shù)目為4，Zn2＋形成的配位鍵數(shù)目為6，則Ni2＋與Zn2＋的配位數(shù)之比為4∶6＝2∶3，B正確；由晶胞示意圖可知，一個(gè)晶胞中含有Ni2＋個(gè)數(shù)為2×eq\f(1,2)＝1，Zn2＋個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，CN－個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,2)＝4，NH3個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,4)＝2，苯環(huán)個(gè)數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2，則該晶胞的化學(xué)式為Ni(CN)4·Zn(NH3)2·2C6H6，則x∶y∶z＝4∶2∶2＝2∶1∶1，C正確；由分析可知Ni2＋、Zn2＋的d軌道均參與雜化，D錯(cuò)誤。5．(2024·沈陽市高中三年級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))某立方晶系的銻鉀(Sb-K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，如圖表示1/8晶胞。下列說法中錯(cuò)誤的是()A．該晶胞的體積為8a3×10－30cm3B．K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C．與K最鄰近的Sb原子數(shù)為4D．該晶胞的俯視圖為答案：D解析：1/8晶胞的體積為a3×10－30cm3，該晶胞的體積為8a3×10－30cm3，A正確；根據(jù)圖示，1/8晶胞中平均含有K原子數(shù)為4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，Sb原子數(shù)為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，K和Sb原子數(shù)之比為3∶1，B正確；由圖可知，1/8晶胞體心處K最鄰近的Sb原子數(shù)為4，C正確；根據(jù)圖示推出晶胞頂點(diǎn)、面心、內(nèi)部存在K原子，該晶胞的俯視圖為，D錯(cuò)誤。6．(2024·江西省高三聯(lián)合考試)鈣鈦礦太陽能電池是當(dāng)前世界上最有前途的薄膜光伏技術(shù)之一，(CH3NH3)PbI3(相對(duì)分子質(zhì)量為620)是主要的有機(jī)－無機(jī)雜化鈣鈦礦材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，A為有機(jī)陽離子，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是()A．C、N、I均屬于p區(qū)元素B．I基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]5s25p5C．若沿z軸向xy平面投影，則其投影圖如圖2所示D．該晶體的密度為eq\f(6.2×1032,a3NA)g·cm－3答案：B解析：I基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d105s25p5，B錯(cuò)誤。7．(2024·廣東省河源中學(xué)高三調(diào)研考試)某種新型儲(chǔ)氫材料的立方晶胞如圖所示，該晶體由[Fe(NH3)6]n＋和[BH4]－形成，晶胞參數(shù)為apm。下列說法中不正確的是()A．[Fe(NH3)6]n＋中n＝2B．晶胞中[Fe(NH3)6]n＋和[BH4]－的配位數(shù)分別為8和4C．晶胞中距離最近的2個(gè)[Fe(NH3)6]n＋之間的距離為eq\f(\r(3)a,4)pmD．[BH4]－中心原子的雜化方式為sp3雜化答案：C解析：由題圖可知，每個(gè)晶胞中含有8個(gè)[BH4]－和8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)[Fe(NH3)6]n＋，根據(jù)電荷守恒可知n＝2，A正確；由圖可知，晶胞中[Fe(NH3)6]n＋和[BH4]－的配位數(shù)分別為8和4，B正確；由題干晶胞圖可知，晶胞中距離最近的2個(gè)[Fe(NH3)6]n＋之間的距離為面對(duì)角線的一半，為eq\f(\r(2)a,2)pm，C錯(cuò)誤；[BH4]－的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故中心原子雜化方式為sp3雜化，D正確。8.(2024·湖北十一校高三第一次聯(lián)考)Mg2Fe是目前儲(chǔ)氫密度最高的材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為apm。Mg原子占據(jù)Fe原子形成的所有四面體空隙，儲(chǔ)氫后，H2分子占據(jù)Fe原子形成的八面體空隙，化學(xué)式為Mg2Fe(H2)x。下列說法正確的是()A．Mg2Fe晶胞中，F(xiàn)e的配位數(shù)為4B．儲(chǔ)氫時(shí)，0<x≤1C．氫氣儲(chǔ)滿后，H2和H2的最短距離為eq\f(\r(3),2)apmD．Mg2Fe(H2)x單位體積中含氫的質(zhì)量的計(jì)算公式為eq\f(2x,（a×10－10）3×6.02×1023)g·cm－3答案：B解析：Mg2Fe晶胞中，F(xiàn)e原子周圍距離最近且相等的Mg原子有8個(gè)，故Fe的配位數(shù)為8，A錯(cuò)誤；Fe原子形成的八面體空隙的中心在晶胞的棱心和體心，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Fe原子和8個(gè)Mg原子，氫氣儲(chǔ)滿后所含H2分子數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，此時(shí)晶體的化學(xué)式為Mg2FeH2，即x＝1，若氫氣未儲(chǔ)滿，則0<x<1，因此儲(chǔ)氫時(shí)0<x≤l，B正確；H2儲(chǔ)滿后H2和H2的最短距離即體心到棱心的距離，為eq\f(\r(2),2)apm，C錯(cuò)誤；每個(gè)晶胞中含4個(gè)Mg2Fe(H2)x，因此Mg2Fe(H2)x單位體積中含氫的質(zhì)量的計(jì)算公式為eq\f(8x,（a×10－10）3×6.02×1023)g·cm－3，D錯(cuò)誤。9．(2024·湖北省級(jí)示范高中高三聯(lián)考)有一種藍(lán)色晶體可表示為MxFey(CN)z，研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2＋、Fe3＋分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn)，自身互不相鄰，而CN－位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯(cuò)誤的是()A．該晶體是離子晶體B．若M離子位于上述立方體的體心，立方體的棱長(zhǎng)為apm，M的相對(duì)原子質(zhì)量為b，則晶體密度為eq\f(（b＋134）×1030,NAa3)g·cm－3C．晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)6，且M呈＋1價(jià)D．若M離子位于上述立方