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(共55張PPT)
專題九　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
微專題3　晶體結(jié)構(gòu)與計(jì)算
規(guī)律方法整合　建模型
強(qiáng)基培優(yōu)精練　提能力
考前名校押題　練預(yù)測
高考真題賞析　明考向
晶體類型與性質(zhì)
1
角度
1. (2024·湖北選考) 黃金按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分級(jí)，純金為24 K。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(　　)
?
黃金分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
A．Ⅰ為18 K金
B．Ⅱ中Au的配位數(shù)是12
C．Ⅲ中最小核間距Au—CuD．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
2. (2024·安徽選考)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導(dǎo)電時(shí)Li遷移過程如下圖所示。已知該氧化物中Ti為＋4價(jià)，La為＋3價(jià)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
?
空位移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致離子定向移動(dòng)
【答案】　B
Li＋與空位數(shù)目不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由立方晶胞的結(jié)構(gòu)可知，與體心最鄰近的O原子數(shù)為12，即位于棱心的12個(gè)O原子，C項(xiàng)正確；導(dǎo)電時(shí)Li＋向陰極移動(dòng)方向，即與電流方向相同，則空位移動(dòng)方向與電流方向相反，D項(xiàng)正確。
3. (2023·山東選考)石墨與F2在450 ℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物(CF)x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是(　　)
A．與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性增強(qiáng)
B．與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)
C．(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D．1 mol (CF)x中含有2x mol共價(jià)單鍵
【答案】　B
【解析】　石墨晶體中每個(gè)碳原子上未參與雜化的1個(gè)2p軌道上電子在層內(nèi)離域運(yùn)動(dòng)，故石墨晶體能導(dǎo)電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性減弱，A錯(cuò)誤；(CF)x中C原子的所有價(jià)鍵均參與成鍵，沒有未參與成鍵的孤電子或者不飽和鍵，故與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)，B正確；已知C的原子半徑比F的大，故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F長，C錯(cuò)誤；由題干結(jié)構(gòu)示意圖可知，在(CF)x中C與周圍的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，每個(gè)C—C鍵被2個(gè)碳原子共用，和1個(gè)F原子形成共價(jià)鍵，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價(jià)單鍵，D錯(cuò)誤。
晶胞分析與計(jì)算
2
角度
4. (2024·河北選考)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，晶胞的邊長為a pm，NA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BiF3
?
【答案】　D
5. (2024·遼寧選考)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結(jié)構(gòu)；晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu)；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8
C．晶胞2中距Li最近的S有4個(gè)
D．晶胞2和晶胞3表示同一晶體
【答案】　B
【答案】　D
超分子
3
角度
7. (2024·遼寧選考)環(huán)六糊精(D-吡喃葡萄糖縮合物)具有空腔結(jié)構(gòu)，腔內(nèi)極性較小，腔外極性較大，可包合某些分子形成超分子。圖1、圖2和圖3分別表示環(huán)六糊精結(jié)構(gòu)、超分子示意圖及相關(guān)應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．環(huán)六糊精屬于寡糖
B．非極性分子均可被環(huán)六糊精包合形成超分子
C．圖2中甲氧基對(duì)位暴露在反應(yīng)環(huán)境中
D．可用萃取法分離環(huán)六糊精和氯代苯甲醚
【答案】　B
【解析】　1 mol糖水解后能產(chǎn)生2～10 mol單糖的糖稱為寡糖或者低聚糖，環(huán)六糊精是葡萄糖的縮合物，屬于寡糖，A正確；要和環(huán)六糊精形成超分子，該分子的直徑必須要匹配環(huán)六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非極性分子都可以被環(huán)六糊精包含形成超分子，B錯(cuò)誤；從主要生成物是對(duì)氯苯甲醚可判斷出圖2中甲氧基對(duì)位暴露在反應(yīng)環(huán)境中，C正確；環(huán)六糊精空腔外有多個(gè)羥基，可以和水形成分子間氫鍵，故環(huán)六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以選擇水作為萃取劑分離環(huán)六糊精和氯代苯甲醚，D正確。
8. (2024·湖北選考)科學(xué)家合成了一種如圖所示的納米“分子客車”，能裝載多種稠環(huán)芳香烴。三種芳烴與“分子客車”的結(jié)合常數(shù)(值越大越穩(wěn)定)見表。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．芳烴與“分子客車”可通過分子間相互作用形成超分子
B．并四苯直立裝載與平躺裝載的穩(wěn)定性基本相同
C．從分子大小適配看“分子客車”可裝載2個(gè)芘
D．芳烴π電子數(shù)越多越有利于和“分子客車”的結(jié)合
【答案】　B
【解析】　“分子客車”能裝載多種稠環(huán)芳香烴，故芳烴與“分子客車”通過分子間作用力形成分子聚集體——超分子，A項(xiàng)正確；“分子客車”的長為2.2 nm、高為0.7 nm，從長的方向觀察，有與并四苯分子適配的結(jié)構(gòu)，從高的方向觀察則缺少合適結(jié)構(gòu)，故平躺裝載的穩(wěn)定性大于直立裝載的穩(wěn)定性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；芘與“分子客車”中中間部分結(jié)構(gòu)大小適配，故從分子大小適配看“分子客車”可裝載2個(gè)芘，C項(xiàng)正確；芘、并四苯、蒄中π電子數(shù)逐漸增多，與“分子客車”的結(jié)合常數(shù)逐漸增大，而結(jié)合常數(shù)越大越穩(wěn)定，故芳烴π電子數(shù)越多越有利于和“分子客車”結(jié)合，D項(xiàng)正確。
?晶體的熔、沸點(diǎn)比較
1.不同類型晶體：一般為共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高(如鎢)，有的很低(如鈉)。
2.共價(jià)晶體：一般組成晶體的原子半徑越小，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石(C—C)>碳化硅(Si—C)>晶體硅(Si—Si)。
3.離子晶體：離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：MgO>NaCl>CsCl。
4.金屬晶體：金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：Al>Mg>Na。
5.分子晶體：分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。
(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：I2>Br2>Cl2>F2。
(2)相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn)：CO>N2。
(3)同分異構(gòu)體之間：a.一般是支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷>異戊烷>新戊烷。b.結(jié)構(gòu)越對(duì)稱，熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：鄰二甲苯>間二甲苯>對(duì)二甲苯。
(4)分子間有氫鍵，熔、沸點(diǎn)較高：HF>HI>HBr>HCl。
?平行六面體晶胞中微粒計(jì)算方法
?確定晶胞中原子坐標(biāo)與投影圖
1.鉀型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)與投影圖
2.銅型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖
3.金剛石晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)和投影圖
4.沿體對(duì)角線投影
(1)鉀型晶胞
(2)銅型晶胞
【思維模型】　 有關(guān)晶胞各物理量之間的關(guān)系
1.宏觀晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關(guān)系
2.晶體中粒子間距離的計(jì)算
晶體類型與性質(zhì)
1
角度
1. (2024·江西景德鎮(zhèn)二模)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”，下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法中正確的是(　　)
A．溫度相同時(shí)，水溶液中電離常數(shù)：CF3COOHB．熔點(diǎn)：NaClC．分子的極性：O2D．F2、Cl2、Br2三種分子中的鍵能：F—F【答案】　C
【解析】　由于電負(fù)性：F>Cl，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致CF3COOH的羧基中的羥基的極性更大，更容易電離出氫離子，所以溫度相同時(shí)，水溶液中電離常數(shù)：CF3COOH>CCl3COOH，A錯(cuò)誤；AlCl3屬于分子晶體，NaCl、MgCl2均屬于離子晶體，一般離子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，則AlCl3的熔點(diǎn)最低，B錯(cuò)誤；O3為極性分子，O2為非極性分子，故分子的極性：O22. (2024·北京東城區(qū)二模)一種由硼鎂元素組成的離子化合物具有超導(dǎo)性能。該化合物晶體中硼通過共價(jià)鍵形成平面a層，鎂形成平面b層，a層和b層等距交錯(cuò)排列(abab……)，俯視圖(部分)如圖。
下列說法正確的是(　　)
A．硼層中硼的雜化類型為sp3
B．該化合物的化學(xué)式為MgB2
C．鎂周圍最近且等距的硼有6個(gè)
D．鎂層內(nèi)存在離子鍵
【答案】　B
【解析】　由投影圖可知，硼層中硼原子連接3個(gè)σ鍵，B原子價(jià)電子有3個(gè)，全部用于形成σ鍵，無孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋0＝3，雜化類型為sp2，故A錯(cuò)誤；由投影圖可知，每個(gè)鎂原子上層距離其最近的硼原子有6個(gè)，下層距離其最近的硼原子也有6個(gè)，共12個(gè)，每個(gè)硼原子上層距離其最近的鎂原子有3個(gè)，下層距離其最近的鎂原子也有3個(gè)，共6個(gè)，則Mg、B原子個(gè)數(shù)比為1∶2，化學(xué)式為MgB2，故B正確，C錯(cuò)誤；Mg層內(nèi)存在金屬鍵，不存在離子鍵，故D錯(cuò)誤。
晶胞分析與計(jì)算
2
角度
3. (2024·河北承德市二模)LaHx在儲(chǔ)氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。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)獨(dú)立存在，即得到晶體LaHx。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．晶體LaHx中x＝8
B．LaH2晶體中La的配位數(shù)為8
C．晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
【答案】　A
4. (2024·湖北十堰市二模)新型儲(chǔ)氫合金材料的研究和開發(fā)將為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。兩種常見儲(chǔ)氫合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列說法正確的是(　　)
A．圖中涉及的四種元素均為d區(qū)元素
B．圖b晶體的化學(xué)式為La5Ni
D．圖a晶體儲(chǔ)氫時(shí)，儲(chǔ)存的氫相當(dāng)于H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則含24 g Mg的該儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)存的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2 L
【答案】　D
下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)
A．M的化學(xué)式為CsV3Sb5
B．M中V的化合價(jià)為＋4和＋5
C．V原子周圍緊鄰的Sb原子數(shù)為6
D．M晶體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)可導(dǎo)電
【答案】　C
2. (2024·江西師大附中三模)CuInS2(摩爾質(zhì)量為M g·mol－1)是生物醫(yī)藥、太陽能電池領(lǐng)域的理想熒光材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)。下列說法正確的是(　　)
A．距離Cu最近的原子為In
B．沿y軸投影可得晶胞投影圖②
【答案】　D選擇題專項(xiàng)突破分級(jí)訓(xùn)練　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【強(qiáng)基練】
1. (2024·河北滄州部分示范性高中二模)砷化鎵是重要的半導(dǎo)體材料，用于制作微波集成電路、紅外線發(fā)光二極管等元件，砷化鎵立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a pm。下列說法正確的是(　　)
A．每個(gè)Ga周圍距離最近的Ga原子個(gè)數(shù)為8
B．Ga原子與As原子的最短距離為a pm
C．該晶胞的質(zhì)量為 g(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
D．一個(gè)晶胞中含有4個(gè)As原子和14個(gè)Ga原子
2. (2024·湖北武漢市二模)超導(dǎo)現(xiàn)象一直吸引著廣大科學(xué)家的關(guān)注。某超導(dǎo)材料的晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系，其晶胞如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．第一電離能：I1(Cu)>I1(Ba)
B．與Ba2＋等距且最近的Cu2＋有12個(gè)
C．該超導(dǎo)材料的化學(xué)式為HgBa2CuO4
D．該晶體的密度為 g·cm－3
3.(2024·河北唐山二模)砷化鎵是一種新型半導(dǎo)體材料，應(yīng)用廣泛。圖甲為它的立方晶胞結(jié)構(gòu)，圖乙為該晶胞沿y軸的投影圖。該晶胞的邊長為d pm，在三維坐標(biāo)系中a、b兩點(diǎn)的原子坐標(biāo)分別為(0,1,0)，(1,0,1)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．As和Ga原子間的最近距離為d pm
B．Ga原子的配位數(shù)為4
C．c點(diǎn)的原子坐標(biāo)為
D．As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中
4. (2024·河北保定示范性高中二模)晶體世界豐富多彩、復(fù)雜多樣，各類晶體具有的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定著它們具有不同的性質(zhì)和用途。氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，為長方體。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．AlH中中心原子Al的雜化方式為sp3雜化
B．NaAlH4晶體中，與AlH緊鄰且等距的Na＋有4個(gè)
C．NaAlH4晶體的密度為 g·cm－3
D．若NaAlH4晶胞上下面心處的Na＋被Li＋取代，得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(AlH4)4
5.(2024·江西南昌市三模)某晶體立方晶胞如圖所示。已知圖中微粒1的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是(　　)
A．Ag＋周圍距離最近且相等的N個(gè)數(shù)是6
B．微粒2的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是
C．已知銀與銅位于同一族，銀元素位于元素周期表的d區(qū)
D．若晶胞邊長為a pm，則晶體密度為 g·cm－3
6.(2024·湖南師大附中二模)XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°。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)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。已知Xe—F鍵長為r pm，下列說法不正確的是(　　)
A．該晶體的密度為 g/cm3
B．B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0，r)
C．晶胞中A、B間距離d＝ pm
D．基態(tài)F原子的核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種
【培優(yōu)練】
7.(2024·河北邢臺(tái)市部分高中二模)硫化鋅是一種優(yōu)良的寬帶隙半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料，具有在充電的同時(shí)合金化反應(yīng)的特點(diǎn)。在充電過程中負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖：
下列說法不正確的是(　　)
A．當(dāng)ZnmS完全轉(zhuǎn)化為LixZnyS時(shí)，Li＋和Zn2＋轉(zhuǎn)化為LiZn(合金相)，每轉(zhuǎn)移6 mol e－生成3 mol LiZn
B．ZnmS晶體中沿晶胞體對(duì)角線方向的一維空間上會(huì)出現(xiàn)“”的排布規(guī)律
C．4種晶胞中，ZnmS原子的空間利用率最低，Li2S中S2－所構(gòu)成的四面體空隙全部被Li＋填充
D．若Li2S的晶胞參數(shù)為a nm，則EF間的距離為a nm
8.(2023·湖北選考)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8
B．晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
C．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 g·cm－3
9.(2024·河北邯鄲二模)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多種化合物。某化合物是潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，晶胞參數(shù)為a pm，沿x、y、z軸方向的投影均如圖乙所示。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．基態(tài)鉀原子核外電子有10種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．Se和K的最短距離為a pm
C．該化合物的化學(xué)式為K4SeBr
D．距離Se最近的Se有12個(gè)
10.(2024·河北省重點(diǎn)高中三模)硫代硫酸鹽是具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根離子(S2O)可看作SO中的一個(gè)O原子被S原子替代的產(chǎn)物。MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體，邊長分別為a nm、b nm、c nm，其結(jié)構(gòu)如圖所示，已知MgS2O3·6H2O的摩爾質(zhì)量是M g·mol－1，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的個(gè)數(shù)為3
B．若晶胞中A的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)，則B的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(a,0，c)
C．S2O的中心硫原子的雜化方式為sp3
D．該晶體的密度為 g·cm－3
選擇題專項(xiàng)突破分級(jí)訓(xùn)練　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【強(qiáng)基練】
1. (2024·河北滄州部分示范性高中二模)砷化鎵是重要的半導(dǎo)體材料，用于制作微波集成電路、紅外線發(fā)光二極管等元件，砷化鎵立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a pm。下列說法正確的是(　　)
A．每個(gè)Ga周圍距離最近的Ga原子個(gè)數(shù)為8
B．Ga原子與As原子的最短距離為a pm
C．該晶胞的質(zhì)量為 g(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
D．一個(gè)晶胞中含有4個(gè)As原子和14個(gè)Ga原子
【答案】　C
【解析】　每個(gè)Ga周圍距離最近的Ga原子個(gè)數(shù)為12，A錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鎵原子與砷原子的最短距離為體對(duì)角線的，則鎵原子與砷原子的最短距離為a pm，B錯(cuò)誤；該晶胞含有4個(gè)GaAs，晶胞質(zhì)量為＝ g，C正確；一個(gè)晶胞中含Ga的個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4,4個(gè)As原子，D錯(cuò)誤。
2. (2024·湖北武漢市二模)超導(dǎo)現(xiàn)象一直吸引著廣大科學(xué)家的關(guān)注。某超導(dǎo)材料的晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系，其晶胞如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．第一電離能：I1(Cu)>I1(Ba)
B．與Ba2＋等距且最近的Cu2＋有12個(gè)
C．該超導(dǎo)材料的化學(xué)式為HgBa2CuO4
D．該晶體的密度為 g·cm－3
【答案】　B
【解析】　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，第一電離能：I1(Cu)>I1(Ba)，A正確；由圖可知，與Ba2＋等距且最近的Cu2＋有4個(gè)，B錯(cuò)誤；根據(jù)“均攤法”，晶胞中含4×＝1個(gè)Hg、2個(gè)Ba、8×＝1個(gè)Cu、16×＝4個(gè)O，則化學(xué)式為HgBa2CuO4，C正確；結(jié)合C分析可知，×1030 g·cm－3＝×1030 g·cm－3＝ g·cm－3，D正確。
3.(2024·河北唐山二模)砷化鎵是一種新型半導(dǎo)體材料，應(yīng)用廣泛。圖甲為它的立方晶胞結(jié)構(gòu)，圖乙為該晶胞沿y軸的投影圖。該晶胞的邊長為d pm，在三維坐標(biāo)系中a、b兩點(diǎn)的原子坐標(biāo)分別為(0,1,0)，(1,0,1)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．As和Ga原子間的最近距離為d pm
B．Ga原子的配位數(shù)為4
C．c點(diǎn)的原子坐標(biāo)為
D．As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中
【答案】　A
【解析】　由晶胞所示可知，Ga在8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，均攤為×8＋×6＝4，As在內(nèi)部，為4個(gè)，As和Ga原子間的最近距離為體對(duì)角線的，據(jù)此回答。As和Ga原子間的最近距離為體對(duì)角線的，即為d pm，A錯(cuò)誤；Ga原子周圍與之最近的As為4個(gè)，即Ga原子的配位數(shù)為4，B正確；由甲、乙圖可知，c點(diǎn)的原子坐標(biāo)為，C正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，As原子占據(jù)Ga原子形成的正四面體空隙，D正確。
4. (2024·河北保定示范性高中二模)晶體世界豐富多彩、復(fù)雜多樣，各類晶體具有的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定著它們具有不同的性質(zhì)和用途。氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，為長方體。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．AlH中中心原子Al的雜化方式為sp3雜化
B．NaAlH4晶體中，與AlH緊鄰且等距的Na＋有4個(gè)
C．NaAlH4晶體的密度為 g·cm－3
D．若NaAlH4晶胞上下面心處的Na＋被Li＋取代，得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(AlH4)4
【答案】　B
【解析】　AlH中中心原子Al價(jià)層電子對(duì)數(shù)：4＋(4－4×1)＝4，雜化軌道數(shù)為4，Al的雜化方式為sp3雜化，A正確；觀察體心的AlH，可以看出與AlH緊鄰且等距的Na＋有8個(gè)，B錯(cuò)誤；Na＋個(gè)數(shù)為6×＋4×＝4，Na＋個(gè)數(shù)與AlH個(gè)數(shù)相等，晶胞質(zhì)量為 g，晶胞體積為(a×10－7)2×2a×10－7 cm3＝2a3×10－21 cm3，則晶胞密度： g·cm－3，C正確；若NaAlH4晶胞上下面心處的Na＋被Li＋取代，晶胞中Li＋個(gè)數(shù)為2×＝1，得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(AlH4)4，D正確。
5.(2024·江西南昌市三模)某晶體立方晶胞如圖所示。已知圖中微粒1的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是(　　)
A．Ag＋周圍距離最近且相等的N個(gè)數(shù)是6
B．微粒2的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是
C．已知銀與銅位于同一族，銀元素位于元素周期表的d區(qū)
D．若晶胞邊長為a pm，則晶體密度為 g·cm－3
【答案】　D
【解析】　根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ag＋周圍距離最近且相等的N個(gè)數(shù)是4，A錯(cuò)誤；圖中微粒1的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是，則微粒2的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是，B錯(cuò)誤；銀與銅位于同一族，所以銀在元素周期表的ds區(qū)，C錯(cuò)誤；Ag＋個(gè)數(shù)為4，N為8×＋6×＝4，則密度ρ＝＝ g·cm－3，D正確。
6.(2024·湖南師大附中二模)XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°。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)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。已知Xe—F鍵長為r pm，下列說法不正確的是(　　)
A．該晶體的密度為 g/cm3
B．B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0，r)
C．晶胞中A、B間距離d＝ pm
D．基態(tài)F原子的核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有5種
【答案】　B
【解析】　根據(jù)XeF2的化學(xué)式，可判斷Xe、F原子個(gè)數(shù)比為1∶2，該晶胞中灰球有8×＋1＝2個(gè)，為Xe原子，黑球有8×＋2＝4個(gè)，為F原子，則該晶胞中有2個(gè)XeF2分子。故其密度為ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，A正確；由Xe－F鍵長為r pm可知，B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，B錯(cuò)誤；過A點(diǎn)向B點(diǎn)所在棱邊作垂線，相交于D點(diǎn)，則D點(diǎn)為B點(diǎn)所在棱邊的中點(diǎn)，AD長度為底面對(duì)角線的一半，AD＝a pm，則BD＝ pm；AB＝ pm，C正確；基態(tài)F原子的核外電子為1s22s22p5，根據(jù)s能級(jí)一個(gè)軌道，p能級(jí)3個(gè)軌道，故1s22s22p5有5種電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D正確。
【培優(yōu)練】
7.(2024·河北邢臺(tái)市部分高中二模)硫化鋅是一種優(yōu)良的寬帶隙半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料，具有在充電的同時(shí)合金化反應(yīng)的特點(diǎn)。在充電過程中負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖：
下列說法不正確的是(　　)
A．當(dāng)ZnmS完全轉(zhuǎn)化為LixZnyS時(shí)，Li＋和Zn2＋轉(zhuǎn)化為LiZn(合金相)，每轉(zhuǎn)移6 mol e－生成3 mol LiZn
B．ZnmS晶體中沿晶胞體對(duì)角線方向的一維空間上會(huì)出現(xiàn)“”的排布規(guī)律
C．4種晶胞中，ZnmS原子的空間利用率最低，Li2S中S2－所構(gòu)成的四面體空隙全部被Li＋填充
D．若Li2S的晶胞參數(shù)為a nm，則EF間的距離為a nm
【答案】　A
【解析】　ZnmS晶胞中，均攤的Zn2＋和S2－均為4個(gè)，m＝1，化學(xué)式為ZnS，當(dāng)ZnS完全轉(zhuǎn)化為LixZnyS時(shí)，Li＋、Zn2＋轉(zhuǎn)化為LiZn合金，生成1 mol LiZn轉(zhuǎn)移3 mol電子，每轉(zhuǎn)移6 mol電子，生成2 mol LiZn，A錯(cuò)誤；根據(jù)ZnmS的晶胞結(jié)構(gòu)，體對(duì)角線的一維空間上會(huì)出現(xiàn)“”的排布規(guī)律，B正確；LixZnyS和Li2S晶胞中的原子個(gè)數(shù)多于ZnmS立方晶胞，而ZnnS六方晶胞的體積比ZnmS立方晶胞小，則4種晶胞中，ZnmS原子的空間利用率最低，由Li2S晶胞結(jié)構(gòu)可知，Li2S中S2－所構(gòu)成的四面體空隙全部被Li＋填充，C正確；若Li2S的晶胞參數(shù)為a nm，將晶胞切三刀分為8個(gè)小立方體，則E在左后方立方體體心，則EF間的距離為 nm＝a nm，D正確。
8.(2023·湖北選考)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8
B．晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
C．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 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，故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，故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)，頂點(diǎn)數(shù)為4×8＝32，且不是閉合的結(jié)構(gòu)，故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 g，晶胞的體積為(484.0×10－10 cm)3＝(4.84×10－8)3 cm3，則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計(jì)算式為 g ·cm－3，故D正確。
9.(2024·河北邯鄲二模)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多種化合物。某化合物是潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，晶胞參數(shù)為a pm，沿x、y、z軸方向的投影均如圖乙所示。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．基態(tài)鉀原子核外電子有10種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．Se和K的最短距離為a pm
C．該化合物的化學(xué)式為K4SeBr
D．距離Se最近的Se有12個(gè)
【答案】　C
【解析】　基態(tài)鉀原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，占據(jù)10個(gè)軌道，故有10種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A項(xiàng)正確；Se原子位于八面體的體心，處于晶胞的頂點(diǎn)和面心，所以Se和K的最短距離為晶胞體對(duì)角線的，為a pm，B項(xiàng)正確；根據(jù)均推法，一個(gè)晶胞中含有8個(gè)K和4個(gè)SeBr6，所以化學(xué)式為K2SeBr6，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Se位于晶胞頂點(diǎn)和面心，根據(jù)面心立方模型，距離Se最近的Se原子有12個(gè)，D項(xiàng)正確。
10.(2024·河北省重點(diǎn)高中三模)硫代硫酸鹽是具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根離子(S2O)可看作SO中的一個(gè)O原子被S原子替代的產(chǎn)物。MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體，邊長分別為a nm、b nm、c nm，其結(jié)構(gòu)如圖所示，已知MgS2O3·6H2O的摩爾質(zhì)量是M g·mol－1，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的個(gè)數(shù)為3
B．若晶胞中A的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)，則B的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(a,0，c)
C．S2O的中心硫原子的雜化方式為sp3
D．該晶體的密度為 g·cm－3
【答案】　C
【解析】　晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的個(gè)數(shù)為8×＋2×＋4×＋1＝4，A錯(cuò)誤；若晶胞中A的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)，B為右上頂點(diǎn)，分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0,1)，B錯(cuò)誤；硫代硫酸根離子(S2O)可看作SO中的一個(gè)O原子被S原子替代的產(chǎn)物，S2O的中心硫原子的雜化方式與SO的中心硫原子的雜化方式相同為sp3，C正確；MgS2O3·6H2O的摩爾質(zhì)量是M g·mol－1,1 nm＝10－7 cm，其密度應(yīng)為 g·cm－3，D錯(cuò)誤。

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