2025年高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)選擇題熱點練14晶胞結(jié)構(gòu)及分析

14.晶胞結(jié)構(gòu)及分析(分值:30分)學(xué)生用書P277(選擇題每小題3分)1.(2024·遼寧沈陽一模)某立方晶系的銻鉀(SbK)合金可作為鉀離子電池的電極材料,下圖表示1/8晶胞。下列說法中錯誤的是()A.該晶胞的體積為8a3×1030cm3B.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a3×1030cm3,該晶胞的體積為8a3×1030cm3,A正確;根據(jù)圖示1/8晶胞中平均含有K原子數(shù)為4×18+1=32,Sb原子數(shù)為4×18=12,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、面心、內(nèi)部存在K2.(2024·湖南天壹名校聯(lián)考)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.Y代表的離子是Ca2+B.X離子的配位數(shù)為8C.若坐標(biāo)取向不變,將m點Y離子平移至原點,則n點Y離子位于晶胞xy面的面心D.該晶體的摩爾體積為14×1036a3NAm3·mol答案:A解析:根據(jù)螢石晶胞結(jié)構(gòu),淺色X離子分布在晶胞的頂點和面心上,則1個晶胞中淺色X離子共有8×18+6×12=4個,深色Y離子分布在晶胞內(nèi)部,則1個晶胞中共有8個深色Y離子,因此該晶胞的化學(xué)式應(yīng)為XY2,結(jié)合螢石的化學(xué)式可知,X為Ca2+,故A錯誤;X離子的配位離子為Y離子,將晶胞進(jìn)行平移操作,即可找到與其配位的Y離子有8個,故B正確;根據(jù)圖中所示坐標(biāo)系,m點坐標(biāo)為(14,14,14),n點坐標(biāo)為(34,34,14),若將m點Y離子平移至原點,晶胞中各點坐標(biāo)均由(x,y,z)變?yōu)?x14,y14,z14);因此n點坐標(biāo)變?yōu)?12,12,0),即晶胞xy面的面心,故C正確;該晶體的摩爾體積為Vm=Vn=晶胞體積晶胞中微粒的物質(zhì)的量,Vm3.(2024·湖南邵陽二模)采用氮化鎵元件的充電器體積小、質(zhì)量輕,在發(fā)熱量、效率轉(zhuǎn)換上相比普通充電器也有更大的優(yōu)勢,被稱為“快充黑科技”。上圖是氮化鎵的一種晶體結(jié)構(gòu)(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.晶體結(jié)構(gòu)中Ga原子的配位數(shù)為8B.一個該晶胞結(jié)構(gòu)中含有4個Ga、4個NC.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族D.晶體結(jié)構(gòu)中若Ga和N的距離為xnm,則晶體的密度為6334NAx3×答案:A解析:以晶胞上平面中心的Ga原子為研究對象,可知:在該晶胞中Ga與2個N原子距離相等且最近,在通過該平面上邊還存在1個晶胞,其中Ga與2個N原子距離相等且最近,故Ga原子的配位數(shù)是4,A錯誤;用均攤(或切割)方法計算,在一個晶胞中含有Ga原子數(shù)目是8×18+6×12=4,含有的N原子數(shù)目是4×1=4,故一個該晶胞結(jié)構(gòu)中含有4個Ga、4個N,B正確;Ga與Al處于同一主族,位于Al的下一周期,故Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,C正確;根據(jù)選項B分析可知:在一個該晶胞結(jié)構(gòu)中含有4個Ga、4個N,結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)中若Ga和N的距離為xnm,二者的距離為晶胞體對角線的14,假設(shè)晶胞邊長為L,則34L=xnm,L=4x3nm,故該晶體的密度ρ=mV=4×(70+14)NA(44.(2024·吉林白山二模)銅的一種氯化物立方晶胞如圖所示。已知:晶體密度為ρg·cm3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,A、B的原子坐標(biāo)分別為(0,0,0)、(0.25,0.25,0.25)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.該化合物的化學(xué)式為CuCl2B.C的原子坐標(biāo)為(0.25,0.75,0.75)C.該晶胞中銅的配位數(shù)為8D.A和B粒子之間的距離為14×3398答案:B解析:根據(jù)均攤法計算:氯位于頂點和面心,1個晶胞含8×18+6×12=4個氯,銅位于體內(nèi),1個晶胞含4個銅,故其化學(xué)式為CuCl,A項錯誤;由A、B原子坐標(biāo)和晶胞圖示可知,C原子位于體對角線14,坐標(biāo)為(0.25,0.75,0.75),B項正確;1個銅與4個氯連接,配位數(shù)為4,C項錯誤;設(shè)晶胞參數(shù)為apm,1個晶胞含4個CuCl,則ρ=4×99.5NA×a3×1030,a=3398ρ×NA×1010,體對角線長為5.(2024·湖南邵陽三模)汞及其化合物在我國應(yīng)用的歷史久遠(yuǎn),可用作醫(yī)藥、顏料等。兩種含汞化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中甲為四方晶胞結(jié)構(gòu),乙為立方晶胞結(jié)構(gòu)。下列說法不正確的是()A.丙是乙晶胞的俯視圖B.甲晶胞中陰陽離子個數(shù)比為3∶2C.乙中相鄰的Hg2+和S2之間的距離為22aD.每個甲、乙晶胞中含有的陰陽離子數(shù)目之和不相等答案:C解析:從上往下看乙晶胞,得到正方形,四個頂點和對角線交點有Hg2+,四個小正方形的中心有S2,即俯視圖如丙所示,故A正確;甲晶胞中,含NH4+個數(shù)為8×18=1,含Cl個數(shù)為4×14+2=3,含Hg2+個數(shù)為1,則其化學(xué)式為NH4HgCl3,故B正確;乙中相鄰的Hg2+和S2之間的距離等于體對角線長的1/4,體對角線長=3anm距離為34anm,故C不正確;甲晶胞中,陰離子Cl數(shù)目為3,陽離子數(shù)目為2,乙晶胞中,陰陽離子數(shù)目都為4,則含有的陰陽離子數(shù)目之和不相等,故D正確;6.(2024·湖南衡陽模考)某科研團(tuán)隊在鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性領(lǐng)域獲得新進(jìn)展。鈣鈦礦晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)晶體的密度為ρg·cm3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法錯誤的是()A.晶體的化學(xué)式為CaTiO3B.晶體中鈦原子位于氧原子所形成的八面體空隙中C.若圖中A的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(12D.晶胞中鈦原子與鈣原子之間的距離為32×答案:D解析:根據(jù)均攤法,Ti處于晶胞的頂點,個數(shù)為8×18=1,O在晶胞棱邊,個數(shù)為12×14=3,Ca在晶胞體心,個數(shù)為1,晶體的化學(xué)式為CaTiO3,A正確;晶體中鈦原子被6個氧原子包圍,位于氧原子所形成的八面體空隙中,B正確;若圖中A的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B在體心,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(12,12,12),C正確;晶胞中鈦原子與鈣原子距離為晶胞體對角線的一半,設(shè)晶胞邊長為apm,則由晶體密度ρg·cm3=MV=47.9+40+48(a×10-10)3NAg·cm3=1357.(2024·吉林省吉林地區(qū)三模)由Li、Al、Si構(gòu)成的某三元化合物固態(tài)晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:下列說法錯誤的是()A.晶體中Li、Al、Si三種微粒的比例為1∶1∶1B.圖中所指Si原子的坐標(biāo)為(34C.晶體中與每個Al緊鄰的Li為6個,與每個Si緊鄰的Si為12個D.晶體中Al和Li構(gòu)成CsCl型晶體結(jié)構(gòu),晶體中Al和Si構(gòu)成金剛石型晶體結(jié)構(gòu)答案:D解析:該晶胞中,Li原子個數(shù)=12×14+1=4,Al原子個數(shù)=8×18+6×12=4,Si原子個數(shù)=4,原子個數(shù)比為1∶1∶1,A正確;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可得,圖中所指Si原子的坐標(biāo)為(34,34,14),B正確;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可得,晶體中與每個Al距離最近的Li為6個,與每個Si距離最近的Si為12個,C正確;晶體中Al和Li構(gòu)成NaCl型晶體結(jié)構(gòu),而CsCl型為體心結(jié)構(gòu)8.(2024·甘肅張掖第三次診斷)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A.圖①中18冠6通過離子鍵與K+作用,體現(xiàn)了超分子“分子識別”的特征B.圖②物質(zhì)相較NaBF4摩爾質(zhì)量更大,具有更高的熔、沸點C.圖③晶體磷化硼晶胞沿z軸方向上的投影圖為D.圖③晶胞參數(shù)為dnm,則晶體的密度為168NA×d3×10答案:D解析:圖①中18冠6中不含有陰離子,與K+間不能形成離子鍵,應(yīng)為18冠6通過配位鍵與K+作用,體現(xiàn)了超分子“分子識別”的特征,A不正確;圖②物質(zhì)屬于離子晶體,構(gòu)成陽離子的基團(tuán)較NaBF4中BF4-半徑更大,離子鍵能更弱,具有較低的熔、沸點,B不正確;圖③晶體磷化硼晶胞中,六個面心都存在P原子,則沿z軸方向上的投影圖為,C不正確;圖③晶胞中,含有4個B原子,含P原子個數(shù)為8×18+6×12=4,參數(shù)為dnm,則晶體的密度為4×(11+31)g·mo9.(2024·湖南長郡中學(xué)二模)采用了氮化鎵元件的充電器體積小、質(zhì)量輕,在發(fā)熱量、效率轉(zhuǎn)換上相比普通充電器也有更大的優(yōu)勢,被稱為“快充黑科技”,下圖是氮化鎵的三種晶體結(jié)構(gòu)(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.Ga、N均屬于p區(qū)元素B.圖a晶體結(jié)構(gòu)中含有5個Ga、4個NC.圖b晶體結(jié)構(gòu)中若Ga和N的距離為xnm,則晶體的密度為6334NAx3×D.三種晶體結(jié)構(gòu)中Ga原子的配位數(shù)之比為2∶2∶3答案:B解析:Ga、N的價電子分別是4s24p1、2s22p3、Ga、N均屬于p區(qū)元素,A正確;圖a晶體結(jié)構(gòu)中含有12×16+2×12+3=6個Ga、6×13+4=6個N,B錯誤;圖b晶體結(jié)構(gòu)中若Ga和N的距離為xnm,取晶胞的八分之一作為一個小立方體,小立方體的對角線為2xnm,小立方體的邊長為2x3nm,晶胞的邊長為4x3nm,則晶體的密度為ρ=mV=4NA×84(4x3)3×1021g·cm3,C正確;a的晶胞為,Ga原子的配位數(shù)為4,三種晶體結(jié)構(gòu)中10.(2024·遼寧錦州質(zhì)檢)某水性鈉離子電池電極材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN組成,Na+嵌入和嵌出立方晶胞體心過程中,Fe2+與Fe3+含量發(fā)生變化,其過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.基態(tài)鐵原子價層電子排布式為3d64s2B.格林綠晶體中Fe3+周圍等距且最近的Fe3+數(shù)為6C.普魯士藍(lán)中Fe2+與Fe3+個數(shù)比為1∶2D.普魯士白的化學(xué)式為NaFe(CN)3答案:C解析:鐵元素位于第四周期第Ⅷ族,原子序數(shù)為26,價層電子排布式為3d64s2,A正確;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,以體心Fe3+為中心,周圍等距離且最近的Fe3+共有6個,B正確;根據(jù)普魯士藍(lán)晶胞結(jié)構(gòu)可知,Fe位于頂點、面心、棱上、體心,個數(shù)為8×18+6×12+12×14+1=8,Na+位于晶胞內(nèi)部,個數(shù)為4,CN位于棱上、面上、體