课时训练(三十九)　晶体结构与性质 -【赢在微点】2024高考化学大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

课时训练(三十九)　晶体结构与性质 A组·全员必做题 1. 我国科学家发明了高选择性的CO2加氢合成CH3OH的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体,其中ZrO2摩尔质量为M g·mol-1,晶胞如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法中错误的是 (　　) A.Zr4+离子在晶胞中的配位数为8 B.40Zr位于元素周期表中ds区 C.该晶胞的密度为 g·cm-3 D.ZrO2为离子晶体 解析　Zr4+位于晶胞顶点,每个晶胞中,面心的Zr4+与4个O2-相邻,则配位数为8,A项正确;40Zr位于元素周期表中d区,在第5周期第ⅣB族,B项错误;晶胞中Zr4+位于顶点和面心,其个数为8×+6×=4,O2-位于晶胞内,个数为8,则晶胞质量为 g,晶胞体积为a3×10-30 cm3,可知ρ=== g·cm-3;该晶胞的密度为 g·cm-3,C项正确;ZrO2由Zr2+和O2-构成,属于离子晶体,D项正确。 答案　B 2. 氧化亚铜的化学式为Cu2O,为一价铜的氧化物,为鲜红色粉末状固体,常用于催化有机物的合成,其立方晶胞如图,下列有关说法正确的是 (　　) A.Cu位于元素周期表d区 B.晶胞中白球表示铜原子 C.O周围的Cu能构成正四面体,O周围的O能构成立方体 D.若氧原子间的最短距离为a pm,则该晶体的密度为 g·cm-3 解析　已知Cu是29号元素,价层电子排布式为3d104s1,故Cu位于元素周期表ds区,A项错误;由题干晶胞图可知,一个晶胞中含有的白球个数为8×+1=2,黑球个数为4,故晶胞中白球表示氧原子,黑球代表Cu原子,B项错误;晶胞中O周围的Cu能构成正四面体,O周围的O能构成立方体,C项正确;若O原子间的最短距离为a pm,由图可知,两O原子间的最短距离为体对角线的一半,设晶胞边长为x pm,则有x=a,即x=a,则该晶体的密度为= g·cm-3,D项错误。 答案　C 3. 碘和钙形成的某种可溶性二元化合物常用于医药方面,其熔、沸点分别为779 ℃、1 100 ℃,晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.该物质的化学式是CaI2 B.该物质在熔融状态和水溶液中均可导电 C.该化合物熔、沸点高于氟化钙 D.Ca在周期表中所处的s区含有非金属元素 解析　由图可知,每个晶胞中含有2个I原子,Ca原子的数目为4×+4×=1,因此该物质的化学式是CaI2,A项正确;CaI2是离子晶体,熔融状态和水溶液中均可导电,B项正确;CaF2和CaI2均为离子化合物,阳离子相同,F-半径比I-半径小,因此氟化钙中阴、阳离子间作用力较强,熔、沸点较高,C项错误;s区中H是非金属元素,D项正确。 答案　C 4.Cu、Au能形成多种组成固定的合金,其中一种晶体的晶胞结构(立方体)如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.该晶体的化学组成可表示为CuAu B.与1个Cu原子距离最近的Au原子是4个 C.Au填充了由与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙 D.根据图中信息,铜原子a的分数坐标为(0.5,0.5,0.5) 解析　由晶胞结构可知,晶胞中位于面心铜原子的个数为6×=3,位于顶点的金原子的个数为8×=1,则晶体的化学式为Cu3Au,A项错误;由晶胞结构可知,晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,则1个铜原子距离最近的金原子是4个,B项正确;由晶胞结构可知,晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,则金原子没有填充铜原子构成的正四面体空隙,C项错误;由晶胞结构可知,晶胞的边长为1,铜原子a位于晶胞右侧面的面心,分数坐标为(1,0.5,0.5),D项错误。 答案　B 5.如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图,有关说法错误的是 (　　) 　 石墨的片层状结构　　　晶胞参数单位:pm A.石墨中存在共价键、金属键以及范德华力,因此属于混合晶体 B.C—C—C的夹角:石墨<金刚石 C.石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同 D.石墨晶体的密度为(单位:g·pm-3)ρ= 解析　石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子,这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键,这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质;石墨层之间存在分子间作用力,所以石墨中存在共价键、金属键和范德华力,属于混合晶体,A项正确。金刚石中碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构,碳原子采取sp3杂化,键角为109°28',而石墨中碳原子与周围的碳原子形成3个C—C键,碳原子采取sp2杂化,键角为120°,故C—C键夹角大小为石墨烯>金刚石,B项错误。石墨晶体片层中存在金属键,导电性较强,垂直