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跟踪练(27) 晶体结构与性质
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021·辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A.S位于元素周期表p区
B.该物质的化学式为H3S
C.S位于H构成的八面体空隙中
D.该晶体属于分子晶体
D 解析:S的价电子排布式为3s23p4,故S位于元素周期表p区,A正确;该晶胞中含有2个S,含有6个H,H、S原子个数比为1∶3,故该物质的化学式为H3S,B正确;S位于H构成的八面体空隙中,如图所示,C正确;由于该晶体是一种新型超导材料,说明其是由阴、阳离子构成,故该晶体属于离子晶体,D错误。
2.(2022·湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ca2+的配位数为6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
B 解析:Ca2+位于体心,F-位于面心,6个F-到Ca2+的距离相等,故Ca2+的配位数为6,A正确;F-与K+的最近距离为棱长的,F-与Ca2+的最近距离为棱长的,故与F-距离最近的是Ca2+,B错误;根据“均摊法”,每个晶胞含有1个K+、3个F-和1个Ca2+,其数目之比为1∶3∶1,故该物质的化学式为KCaF3,C正确;F-与Cl-半径不同,F-换为Cl-替换后晶胞棱长将改变,D正确。
3.下列有关晶体的叙述正确且有因果关系的是( )
叙述 Ⅰ
叙述 Ⅱ
A
SiO2晶体的熔点高、硬度大
SiO2晶体可用于制造光导纤维
B
碘晶体中的I—I键能较小
晶体碘的沸点低、易升华
C
NaCl 晶体 中 Na+与 Cl-个数比为 1∶1,CsCl 晶体中Cs+与 Cl-个数比也为 1∶1
NaCl 和 CsCl 的晶胞结构相同
D
在金刚石和硅晶体中,原子间通过共价键形成空间网状结构
金刚石和硅晶体类型相同
D 解析:SiO2晶体的熔点高、硬度大,属于共价晶体,SiO2晶体可用于制造光导纤维, Ⅰ 和 Ⅱ 无因果关系,A错误;晶体碘属于分子晶体,其沸点低、易升华,与碘晶体中的I—I键能无关,B错误;NaCl 和 CsCl 的晶胞结构不同,NaCl晶体中Na+、Cl-的配位数均为6,CsCl晶体中Cs+、Cl-的配位数均为8,C错误;金刚石和硅晶体都是共价晶体,原子间通过共价键形成空间网状结构,D正确。
4.(2021·湖北卷)某立方晶系的锑钾(SbK)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3
B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与Sb最邻近的K原子数为4
D.K和Sb之间的最短距离为a pm
B 解析:该晶胞的边长为a×10-10 cm,故晶胞的体积为(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3,A错误;该晶胞中K的个数为12×+9=12,Sb的个数为8×+6×=4,故K和Sb原子数之比为3∶1,B正确;以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C错误;K和Sb之间的最短距离为晶胞体对角线长的,即a pm,D错误。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
5.(2023·辽宁锦州模拟)已知NixMg1-xO晶体属立方晶系,晶胞边长为a。将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。
假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,下列说法正确的是( )
A.该结构单元中O原子数为3
B.Ni和Mg间的最短距离是a
C.Ni的配位数为6
D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4
BC 解析:由均摊法可知该结构单元中O原子数为1+12×=4,A错误;由图可知,Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半,即=a,B正确;由晶胞可知Ni的配位数为6,C正确;1个晶胞中Li的个数为1×0.5=0.5,Mg的个数为2×0.5+1×=1.125,Ni的个数为7×+3×0.5=2.375,O的个数=4,故该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4,D错误。
6.我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体,晶胞结构如图。下列说法不正确的是( )
A.氮化硼晶体有较高的熔沸点
B.该晶体具有良好的导电性
C.该晶胞中含有4个B原子,4个N原子
D.N原子周围等距且最近的N原子数为12
B 解析:氮化硼晶体为共价晶体,共价晶体具有较高的熔沸点,A正确;该晶体结构中无自由移动的电子,不具有导电性,B错误;由图可知,该晶胞含4个N原子,B原子位于晶胞的顶角和面心上,故B原子的个数为8×+6×=4,