2025年春高二化學(xué)選擇性必修2人教版隨堂優(yōu)練 3.1.2晶胞 晶體結(jié)構(gòu)的測定（解析版）

1.下列說法不正確的是（）。A.金剛石晶體為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價鍵形成的碳環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子B.氯化銫晶體中，每個周圍緊鄰8個C.氯化鈉晶體中，每個周圍緊鄰且距離相等的共有6個D.干冰晶體中，每個分子中碳原子采取雜化【答案】C【解析】A．金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，每個碳原子含有4個共價鍵，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，A正確；B．氯化銫晶體中，銫離子的配位數(shù)是8，每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-，B正確；C．氯化鈉晶胞中，每個鈉離子周圍距離相等的鈉離子個數(shù)為12，距離相等且最近的氯離子共有6個，C錯誤；D．分子中碳原子的價層電子對數(shù)為2+=2，采取雜化，D正確。2.是目前使用最廣泛的儲氫材料，儲氫后轉(zhuǎn)化為。合金由甲、乙兩個原子層交替緊密堆積而成，丙是該合金的晶胞結(jié)構(gòu)(已知晶胞的體積約為)。下列說法正確的是（）。A.該晶體為離子晶體B.該晶體的一個晶胞中原子數(shù)為15C.該晶體中1個原子與12個原子配位D.若忽略儲氫前后晶胞體積變化，儲氫后氫在合金中的密度約為【答案】BD【解析】該晶體為合金，不屬于離子晶體，A錯誤；根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個La，結(jié)合化學(xué)式可知，該晶體的一個晶胞中原子數(shù)為15，B正確；以底面La為例，同層周圍有6個Ni，上下層還各有6個，則該晶體中1個原子與18個原子配位，C錯誤；根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個La，儲氫后轉(zhuǎn)化為，則晶胞含有18個氫，儲氫后氫在合金中的密度約為，D正確。3.近年來有多個關(guān)于超高壓下新型晶體的形成與結(jié)構(gòu)的研究報道。NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或反應(yīng)，可以形成不同組成、不同結(jié)構(gòu)的晶體。如圖給出其中三種晶體的晶胞(大球為氯原子，小球為鈉原子)，關(guān)于這三種晶胞的說法正確的是（）。A.晶胞Ⅰ中與鈉原子距離最近的氯原子個數(shù)為12B.晶胞Ⅱ中含有6個鈉原子C.晶胞Ⅲ所對應(yīng)晶體的化學(xué)式為D.三種晶體均是由NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應(yīng)所得【答案】AC【解析】由圖可知，晶胞中12個Cl原子位于面上，所以體心Na原子周圍有12個Cl,即鈉原子的配位數(shù)為12，A正確；Na有2個位于體內(nèi)，4個位于棱心，棱心被4個晶胞共用，鈉原子個數(shù)2+4×=3，即晶胞Ⅱ中含有3個鈉原子，B錯誤；晶胞III中Na原子數(shù)目=2+4×+2×=4、Cl原子數(shù)目=8×=2，化學(xué)式為Na2Cl，C正確；晶胞I、II、Ⅲ所對應(yīng)晶體的化學(xué)式分別為NaCl3、Na3Cl、Na2Cl，根據(jù)原子守恒可知，晶胞I所對應(yīng)晶體是NaCl晶體在50～300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物，晶胞II、III所對應(yīng)晶體是NaCl晶體在50～300GPa的高壓下和Na反應(yīng)的產(chǎn)物，D錯誤?？茖W(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。阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法錯誤的是（）。A.晶體最簡化學(xué)式為B.晶體中與最近且距離相等的有8個C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面D.晶體的密度為【答案】C【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中K個數(shù)：8×=1，其中Ca個數(shù)：1，其中B個數(shù)：12×=6，其中C個數(shù)：12×=6，故其最簡化學(xué)式為，A正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于晶胞體心，Ca位于定點，則晶體中與最近且距離相等的有8個，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個面，C錯誤；根據(jù)選項A分析可知，該晶胞最簡化學(xué)式為，則1個晶胞質(zhì)量為：，晶胞體積為a3×10-30cm3，則其密度為，D正確。已知Mg、A1、O三種元素組成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞由4個A型小晶格和4個B型小晶格構(gòu)成，其中A13+和O2-都在小晶格內(nèi)部，Mg2+部分在小晶格內(nèi)部，部分在小晶格頂點。該物質(zhì)的化學(xué)式為____，Mg2+的配位數(shù)為____，兩個Mg2+之間最近的距離是____pm?！敬鸢浮縈gAl2O44【解析】由小晶格結(jié)構(gòu)可知，A型小晶格中位于頂點體內(nèi)的鎂離子個數(shù)為4×+1=，位于體內(nèi)的氧離子個數(shù)為4，B型小晶格中位于頂點的鎂離子個數(shù)為4×=，位于體內(nèi)的鋁離子和氧離子的個數(shù)都為4，由晶胞由4個A型小晶格和4個B型小晶格構(gòu)成可知，晶胞中鎂離子的個數(shù)為(+)×4=8、鋁離子的個數(shù)為4×4=16、氧離子的的個數(shù)為(4+4)×4=32，所以物質(zhì)的化學(xué)式為MgAl2O4；由A型小晶格可知，每個鎂離子與4個氧離子間的距離最近，所以配位數(shù)為4；由A型小晶格可知，位于頂點的鎂離子與位于體心的鎂離子間的距離最近，小晶格的邊長為晶胞邊長的，所以兩個鎂離子之間最近的距離為pm×=pm，故答案為：MgAl2O4；4；。6.羥基喹啉()被廣泛用作等金屬離子的絡(luò)合劑和萃取劑，也是重要的醫(yī)藥中間體?；卮鹣铝袉栴}：（1）羥基喹啉所含元素中第一電離能最大的是___________(填元素符號)，已知8-羥基喹啉所有原子均在同一平面上，則O的雜化方式為___________，分子中存在的大鍵可表示為___________。（2）羥基喹啉的熔點明顯低于羥基喹啉()、羥基喹啉()的熔點的原因是___________。（3）羥基喹啉與四氯化鍺可制備印跡聚合物?；鶓B(tài)原子核外電子排布式為___________；不能形成類似分子中的鍵，原因是___________。（4）某種含特殊材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)的化學(xué)式為___________。若該晶體的密度為，則晶體中相鄰N之間的最短距離為___________(列出計算式，為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！敬鸢浮浚?）Nsp2（2）羥基喹啉中形成分子內(nèi)氫鍵導(dǎo)致其熔點降低（3）d104s24p2原子半徑較大，和氧形成σ鍵以后，p軌道難通過肩并肩的方式形成π鍵（4）ZnMn3N【解析】（1）同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變小；同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，故第一電離能大小：N>O>C>H；已知8-羥基喹啉所有原子均在同一平面上，氧有一個p軌道形成π鍵，為sp2雜化；分子中11個原子中的9個碳原子和氮原子各提供1個電子大π鍵、氧原子提供一對孤電子形成大π鍵，故存在的大π鍵可表示為；（2）羥基喹啉中氫氮可以形成分子內(nèi)氫鍵導(dǎo)致其熔點降低，而羥基喹啉、羥基喹啉形成的是分子間氫鍵，熔點升高；（3）為第四周期第ⅣA族元素，基態(tài)原子核外電子排布式為3d104s24p2；不能形成類似分子中的π鍵，原因是原子半徑較大，和氧形成σ鍵以后，p軌道難通過肩并肩的方式形成π鍵，而碳原子半徑較小，可以形成π鍵；（4）根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個Zn、個Mn、1個N，則化學(xué)式為ZnMn3N；若該晶體的密度為，設(shè)相鄰N之間的最短距離為anm，此距離即為晶胞邊長參數(shù)anm，則晶體密度為，。真題鏈接（2023·河南）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。阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法錯誤的是（）。A.晶體最簡化學(xué)式為B.晶體中與最近且距離相等的有8個C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面D.晶體的密度為【答案】C【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中K個數(shù)：8×=1，其中Ca個數(shù)：1，其中B個數(shù)：12×=6