適用于新教材2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第五章課時規(guī)范練28晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新人教版

課時規(guī)范練28一、選擇題:每小題只有1個選項(xiàng)符合題意。1.下面有關(guān)晶體的敘述中,不正確的是()A.金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子B.氯化鈉晶體中,每個Na+四周距離相等的Na+共有6個C.氯化銫晶體中,每個Cs+四周緊鄰8個Cl-D.干冰晶體中,每個CO2分子四周緊鄰12個CO2分子答案:B解析:氯化鈉晶體中,每個Na+四周距離相等的Cl-共有6個,但每個Na+四周距離相等的Na+共有12個,B錯誤。2.(2024湖北卷,9)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-,則晶胞棱長將變更答案:B解析:Ca2+位于體心,F-位于面心,6個F-到Ca2+的距離相等,故Ca2+的配位數(shù)為6,A正確;F-與K+的最近距離為棱長的22,F-與Ca2+的最近距離為棱長的12,故與F-距離最近的是Ca2+,B錯誤;依據(jù)“均攤法”,每個晶胞含有1個K+、3個F-和1個Ca2+,其數(shù)目之比為1∶3∶1,故該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3,C正確;F-與Cl-半徑不同,若F-換為Cl3.(2024遼寧卷,7)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料,其晶胞如圖。下列說法錯誤的是()A.S位于元素周期表p區(qū)B.該物質(zhì)的化學(xué)式為H3SC.S位于H構(gòu)成的八面體空隙中D.該晶體屬于分子晶體答案:D解析:S的價電子排布式為3s23p4,故S位于元素周期表p區(qū),A正確;該晶胞中含有2個S、6個H,H、S原子個數(shù)比為3∶1,故該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S,B正確;S位于H構(gòu)成的八面體空隙中,如圖所示,C正確;由于該晶體是一種新型超導(dǎo)材料,說明是由陰、陽離子構(gòu)成,故該晶體屬于離子晶體,D錯誤。4.氮化鈦(TiN)為金黃色晶體,具有令人滿足的仿金效果,越來越多的TiN成為黃金的代替品。TiN晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.Ti元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族B.該晶胞中含有4個Ti原子和4個N原子C.Ti均位于N構(gòu)成的八面體空隙中D.Ti的價電子排布式為3d24s2答案:A解析:Ti元素為22號元素,位于第四周期第ⅣB族,價電子排布式為3d24s2,A錯誤,D正確;據(jù)題圖可知該晶胞中含有4個Ti原子和4個N原子,B正確;Ti原子半徑大于N原子,則黑球?yàn)門i原子,白球?yàn)镹原子,以體心Ti原子為例,距離Ti原子最近且相等的N原子可構(gòu)成一個正八面體,即Ti均位于N構(gòu)成的八面體空隙中,C正確。5.已知NixMg1-xO晶體屬立方晶系,晶胞邊長為a。將Li+摻雜到該晶胞中,可得到一種高性能的p型太陽能電池材料,其結(jié)構(gòu)單元如圖所示。假定摻雜后的晶胞參數(shù)不發(fā)生變更,下列說法不正確的是()A.該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)為4B.Ni和Mg間的最短距離是22C.晶體中并非每個O原子四周都有3個等距且最近的Ni原子D.該物質(zhì)的化學(xué)式為Li0.5Mg1.12Ni2.38O4答案:D解析:由均攤法可知該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)=1+12×14=4,A正確;由題圖可知,Ni和Mg間的最短距離為晶胞面對角線的一半,即12(a2+a2)=22a,B正確;由題圖可知,晶胞中Ni原子所處的環(huán)境不同,并非每個O原子四周都有3個等距且最近的Ni原子,C正確;1個晶胞中Li的個數(shù)=1×12=12,Mg的個數(shù)=2×12+1×18=986.(2024湖北卷,10)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,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是 ()A.該晶胞的體積為a3×10-36cm3B.K和Sb的原子數(shù)之比為3∶1C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4D.K和Sb之間的最短距離為12a答案:B解析:該晶胞的邊長為a×10-10cm,故晶胞的體積為(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,A項(xiàng)錯誤;該晶胞中K的個數(shù)為12×14+9=12,Sb的個數(shù)為8×18+6×12=4,故K和Sb原子數(shù)之比為3∶1,B項(xiàng)正確;以面心處Sb為探討對象,與Sb最鄰近的K原子數(shù)為8,C項(xiàng)錯誤;K和Sb的最短距離為晶胞體對角線長度的147.(2024遼寧協(xié)作體聯(lián)考)近日,科學(xué)家探討利用CaF2晶體釋放出的Ca2+和F-脫除硅烷,拓展了金屬氟化物材料的生物醫(yī)學(xué)功能。下列說法錯誤的是()A.F、Si和Ca電負(fù)性依次減小,原子半徑依次增大B.OF2與SiO2中含有的化學(xué)鍵類型和氧原子雜化方式均相同C.圖中A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(34D.脫除硅烷反應(yīng)速率依靠于晶體供應(yīng)自由氟離子的實(shí)力,脫硅實(shí)力:BaF2<CaF2<MgF2答案:D解析:一般狀況下,金屬元素的電負(fù)性小于非金屬元素,非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,則F、Si和Ca電負(fù)性依次減小,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,則F、Si和Ca原子半徑依次增大,A正確;OF2與SiO2都是含有極性共價鍵的共價化合物,化合物中氧原子的價層電子對數(shù)都為4,雜化方式都為sp3雜化,B正確;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,A處到B處的距離為體對角線的34,若A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(3二、非選擇題8.(1)[2024全國甲卷,35(4)]我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑,其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+在晶胞中的配位數(shù)是。晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm,該晶體密度為g·cm-3(寫出表達(dá)式)。在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑,化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy,則y=(用x表示)。

(2)MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型,如圖所示。前者的熔點(diǎn)明顯高于后者,其主要緣由是

。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立坐標(biāo)系,可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子坐標(biāo)。在晶胞坐標(biāo)系中,a點(diǎn)硫原子坐標(biāo)為(1,12,12),b點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為(0,(3)[2024廣東卷,20(6)]理論計(jì)算預(yù)料,由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu),它不是晶胞單元,理由是

。

②圖c為X的晶胞,X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為;該晶胞中粒子個數(shù)比Hg∶Ge∶Sb=。

③設(shè)X的最簡式的式量為Mr,則X晶體的密度為g·cm-3(列出算式)。

答案:(1)84×91+8(2)MnS中陰陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl多,離子鍵強(qiáng)度更大,熔點(diǎn)更高(0,1,12(3)①圖b不具有“無隙并置”的特點(diǎn)②41∶1∶2③4×Mr解析:(1)以晶胞中右側(cè)面心的Zr4+為例,同一晶胞中與Zr4+最近且等距離的O2-有4個,同理可知右側(cè)晶胞中也有4個O2-,故在晶胞中Zr4+的配位數(shù)為4+4=8。1個晶胞中含有4個ZrO2微粒,1個晶胞的質(zhì)量m(晶胞)=4×91+8×16NAg;1個晶胞的體積為V(晶胞)=a2c×10-30cm3,故該晶體密度為ρ=mV=4×91+8×16NAga2c×10-30cm3=(3)①對比圖b和圖c可得X晶體的晶胞中上下兩個單元內(nèi)的原子位置不完全相同,不符合晶胞是晶體的最小重復(fù)單元,具有“無隙并置”的特點(diǎn)。②以晶胞上方立方體中右側(cè)面心中Hg原子為例,同一晶胞中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為2,其右側(cè)晶胞中也有2個Sb原子與Hg原子距離最近,因此X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為4;該晶胞中Sb原子均位于晶胞內(nèi),因此1個晶胞中含有Sb原子數(shù)為8,Ge原子位于晶胞頂點(diǎn)、面心、體