（7）空間利用率的計(jì)算-2025年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

（7）空間利用率的計(jì)算—高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)1.一種由組成的晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為,晶體中原子填充在圍成的四面體空隙中。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),如A點(diǎn)、B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、。下列有關(guān)說法正確的是()A.該晶體的化學(xué)式為B.Te原子的四面體空隙占有率為25%C.C點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為D.晶胞中C、D間距離2.GaAs晶體的熔點(diǎn)很高，硬度很大，密度為，Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為和，原子半徑分別為和，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A.該晶體為共價(jià)晶體B.在該晶體中，Ga和As的配位數(shù)均為4C.原子的體積占晶胞體積的百分率為D.所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)3.釩（V）被譽(yù)為“金屬維生素”，是接觸法制備硫酸的催化劑。溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉，也可以得到偏釩酸鈉，偏釩酸鈉陰離子呈現(xiàn)如圖甲所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)。晶胞參數(shù)為apm的釩晶胞如圖乙所示。已知：原子空間利用率等于原子體積與晶胞體積之比。下列說法錯(cuò)誤的是()A.釩酸鈉陰離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形B.偏釩酸鈉的化學(xué)式為或C.釩晶胞中釩原子半徑為apmD.釩晶胞中原子空間利用率為π4.銅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于其晶胞的說法中錯(cuò)誤的是()A.若晶胞的邊長為a，則最近的兩個(gè)銅原子的距離為B.每個(gè)晶胞中含有4個(gè)銅原子C.銅原子的配位數(shù)為12D.晶胞的空間利用率為5.過渡金屬氮化物具有優(yōu)良的性能，是當(dāng)前材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。Fe和N組成一種立方晶胞如圖所示，F(xiàn)e原子和N原子都是緊密接觸的剛性小球，F(xiàn)e原子半徑為，N原子半徑為。下列說法正確的是()A.的核外電子填充了12個(gè)原子軌道B.的空間構(gòu)型為三角錐形C.N原子位于Fe原子形成的六面體空隙中D.該晶體的空間利用率6.有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示（原子半徑為rcm），下列敘述錯(cuò)誤的是()A.晶胞①的空間利用率B.金屬晶體是一種“巨分子”，可能存在分子間作用力C.晶胞中含有的原子數(shù)：晶胞③—2，晶胞D.晶胞中原子的配位數(shù)：晶胞①—6，晶胞7.鈉元素和硒元素可組成一種對蛋白質(zhì)的合成和糖代謝有保護(hù)作用的無機(jī)化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知和的半徑分別為anm和bnm，晶胞參數(shù)為cnm。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．該晶體的化學(xué)式為B．與距離最近且相等的數(shù)目為8C．該晶胞的空間利用率為D．位于由構(gòu)成的四面體空隙中，位于由構(gòu)成的六面體空隙中8.某鉀鹽光學(xué)材料是具有鈣鈦礦型的立方晶體結(jié)構(gòu)，邊長為，晶胞中原子分別處于頂角、體心、面心位置。如下圖所示，已知1處原子的坐標(biāo)是[0，0，0]，且K、I、O實(shí)心球的半徑分別是，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為，下列說法錯(cuò)誤的是()A.該晶體可用于加碘鹽中補(bǔ)充碘元素B.位于2處的原子坐標(biāo)為C.該晶胞的密度為D.該晶胞的原子空間利用率為(計(jì)算時(shí)用原子半徑近似代替離子半徑)9.關(guān)于晶體的下列說法正確的是(

)A.六方最密堆積的空間利用率是52%

B.離子晶體中一定含金屬陽離子

C.在共價(jià)化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)

D.分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低10.下列有關(guān)選項(xiàng)描述不正確的是()A.第一電離能：B.干冰與冰兩種晶體對比密度和空間利用率大?。焊杀?gt;冰C.第四周期某元素的基態(tài)原子中3d能級(jí)上有4個(gè)未成對電子，則價(jià)電子排布式為或D.與氨硼烷（）互為等電子體，其中C、N、B原子的雜化類型均為11.有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說法正確的是()A.①為簡單立方堆積②為六方最密堆積③為體心立方堆積④為面心立方最密堆積B.每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為：①1個(gè)，②2個(gè)，③2個(gè)，④4個(gè)C.晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③8，④12D.空間利用率的大小關(guān)系為：①<②<③<④

答案以及解析1.答案：D2.答案：C解析：GaAs晶體的熔點(diǎn)很高，硬度很大，為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于共價(jià)晶體，A項(xiàng)正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ga的配位數(shù)為4，晶胞中Ga原子數(shù)目為4，As原子數(shù)目為，晶胞中As、Ga原子數(shù)目之比為1：1，故As的配位數(shù)也是4，B項(xiàng)正確；晶胞中原子總體積為，晶胞質(zhì)量，晶胞體積為，原子的體積占晶胞體積的百分率=，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；每個(gè)As、Ga原子都形成4個(gè)共價(jià)鍵，所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D項(xiàng)正確。3.答案：D解析：A.釩酸鈉陰離子中，中心V原子的價(jià)層電子對數(shù)為=4，則發(fā)生雜化，孤電子對數(shù)為=0，所以空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，A正確；B.由鏈狀結(jié)構(gòu)可知每個(gè)V與3個(gè)O形成陰離子，且偏釩酸鈉中，V顯+5價(jià)，Na顯+1價(jià)、O顯-2價(jià)，則化學(xué)式為或，B正確；C.設(shè)釩晶胞中釩原子半徑為r，在體對角線上，存在定量關(guān)系4r=apm，r=apm，C正確；D.釩晶胞中，含V原子個(gè)數(shù)為=2，原子空間利用率為=π，D錯(cuò)誤；故選D。4.答案：A解析：A.面對角線上相鄰的2個(gè)原子之間距離最短，根據(jù)幾何知識(shí)，二者距離等于晶胞邊長的倍，若晶胞的邊長為a，則最近的兩個(gè)銅原子的距離為，故A錯(cuò)誤；B.晶胞中Cu原子處于頂點(diǎn)、面心，晶胞含有Cu原子數(shù)目為，故B正確；C.以頂點(diǎn)cu原子研究，與之最近且等距離的cu處于晶胞面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用，則Cu原子配位數(shù)為，故C正確；D.面對角線的cu原子緊密相鄰，設(shè)cu原子半徑為d，則晶胞邊長為，晶胞體積為，由B中計(jì)算可知，晶胞含有4個(gè)碳原子，晶胞中原子總體積為，則晶胞的空間利用率，故D錯(cuò)誤；故選：AD。5.答案：D解析：A.的電子排布式為，核外電子填充了14個(gè)原子軌道，故A錯(cuò)誤；B.的N原子價(jià)層電子對數(shù)為3+=3，且不含孤電子對，該離子為平面三角形，故B錯(cuò)誤；C.N原子位于Fe原子形成的八面體空隙中，故C錯(cuò)誤；D.每個(gè)晶胞中含有Fe原子的個(gè)數(shù)為個(gè)，含N原子的個(gè)數(shù)為，晶胞的棱長為（）cm，所以晶體的空間利用率，，故D正確；故選D。6.答案：B解析：晶胞①的邊長是2rcm，體積是，由均攤法可知，晶胞①中金屬原子的個(gè)數(shù)，1個(gè)原子的體積是，故空間利用率，A正確；金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共有，從而把所有金屬原子維系在一起，金屬晶體是一種“巨分子”，只存在金屬鍵，B錯(cuò)誤；根據(jù)均炸法可知，晶胞③中含有的原子數(shù)，晶胞④中含有的原子數(shù)，C正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞①和晶胞②中原子的配位數(shù)分別為6、8，D正確。7.答案：B解析：A．由題圖可知，該晶胞中位于頂點(diǎn)和面心，共有個(gè)，位于晶胞體內(nèi)，共有8個(gè)，則該晶體的化學(xué)式為，A說法正確；B．由題圖可知，與距離最近且相等的共有12個(gè)，B說法錯(cuò)誤；C．該晶胞的空間利用率為，C說法正確；D．由題給晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于由構(gòu)成的四面體空隙中，位于由構(gòu)成的六面體空隙中，D說法正確；故選B。故答案選B。8.答案：D解析：通過均攤法得知該立方體晶胞中的原子個(gè)數(shù)分別是1，1，3，所以晶胞化學(xué)式為。A選項(xiàng)正確，加碘鹽中含有；B選項(xiàng)正確，2處的O原子，位于側(cè)面的面心，通過x、y、z三個(gè)方向投影，得到的坐標(biāo)是；C選項(xiàng)正確，的摩爾質(zhì)量，一個(gè)晶胞的體積，所以晶胞密度；D選項(xiàng)錯(cuò)誤，該晶胞的原子空間利用率=。9.答案：D解析：A.六方最密堆積的空間利用率約為74%,A不正確;B.離子晶體中一定含陽離子,但是不一定是金屬離子,也可能是NH4+等,所以B不正確;C.在共價(jià)化合物分子中各原子不一定都形成8電子結(jié)構(gòu),如BF3中B原子最外層只有6個(gè),所以C不正確;D.分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低,如S常溫下是固體,但是Hg常溫下是液體,S的熔點(diǎn)比Hg高,所以D正確。10.答案：C解析：A.同周期從左到右主族元素的第一電離能呈增大趨勢，IIA、VA族大于相鄰元素，則第一電離能：N>O>Be>B，A項(xiàng)正確；B.干冰中分子間只存在范德華力，干冰中分子采取分子密堆積，冰晶體中分子間存在范德華力和分子間氫鍵，由于氫鍵具有方向性，在冰晶體中每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子，導(dǎo)致冰晶體不具有分子密堆積的特征，使得冰晶體中水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙，同時(shí)的摩爾質(zhì)量大于的摩爾質(zhì)量，故密度和空間利用率大?。焊杀?gt;冰，B項(xiàng)正確；C.第四周期某元素的基態(tài)原子中3d能級(jí)上有4個(gè)未成對電子，則價(jià)電子排布式為，不可能為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.與氨硼烷中的C、N、B均形成4個(gè)σ鍵，沒有孤電子對，均采取雜化，D項(xiàng)正確；答案選C。11.答案：B解析：A.由金屬晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖,可知①為簡單立方堆積、②為體心立方堆積、③為六方最密堆積、④為面心立方最密堆積,故A錯(cuò)誤；B.頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用、面為2個(gè)晶胞共用、晶胞體內(nèi)原子為1個(gè)晶胞單獨(dú)占有,晶胞①中原子個(gè)數(shù)=8×18=1,晶胞②中原子個(gè)數(shù)=1+8×18=2,晶胞③中原子個(gè)數(shù)=1+8×18=2,晶胞④中原子個(gè)數(shù)=8×18+6×