课时梯级训练(13) 晶胞 晶体结构的测定（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(13)　晶胞　晶体结构的测定 1．(2023·邯郸高二质检)下列说法正确的是(　　) A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪 B．石英玻璃和水晶的X射线衍射图谱相同 C．通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，不能推出乙酸分子的空间结构 D．晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定键长和键角 A　解析：测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，A正确；石英玻璃是非晶态二氧化硅，水晶是晶态二氧化硅，二者的衍射图谱不同，B错误；通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，C错误；通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，D错误。 2．(2023·天津河西区高二统考)已知X、Y、Z三种元素组成的离子化合物，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是(　　) A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 A　解析：根据“均摊法”可得，每个晶胞中含有X、Y、Z三种粒子个数分别为N(X)＝ 8×＝1，N(Y)＝12×＝3，N(Z)＝1，则X、Y、Z粒子个数之比为1∶3∶1，故该化合物的化学式为ZXY3。 3．(2023·咸宁高二质检)钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器等的功能材料，其一种晶胞如图(a)所示，一种具有立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I－和有机碱离子CH3NH其晶胞如图(b)所示，下列说法错误的是(　　) A．基态Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2 B．图(a)对应钙钛矿型化合物的化学式为CaTiO3 C．图(b)中Pb2＋与图(a)中Ca2＋的空间位置相同 D．图(a)对应化合物中与Ti4＋等距离且最近的O2－有6个 C　解析：Ca为20号元素，基态Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A正确；图(a)晶胞中Ca2＋位于体心，O2－位于棱上，12条棱上每条棱上均有一个O2－，Ca2＋的配位数为12，对应钙钛矿型化合物的化学式为CaTiO3，B正确；距离Pb2＋最近的是处于面心的I－，Pb2＋的配位数为6，图(a)中Ti4＋的配位数也是6，图(a)和图(b)可以看出Pb2＋和Ti4＋空间位置相同，C错误；图(a)对应化合物中Ti4＋处于顶角处，O2－位于棱上，与图(a)Ti4＋等距离且最近的O2－有6个，D正确。 4．(2023·鞍山高二质检)已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是(　　) A．1 mol该化合物中含有1 mol Y B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6 D　解析：由图可知，白球代表的Y原子位于长方体的八个顶角上，大黑球代表的Ba原子位于长方体的四条棱上，灰球代表的Cu原子位于长方体的内部，小黑球代表的O原子有的位于长方体的内部、有的位于长方体的面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为8×＝1，Ba原子个数为8×＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。 5．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．氮化硼晶体的化学式为BN B．B原子的价层电子轨道表示式为 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：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原子的数量为8×＋6×＝4个，则氮化硼晶体的化学式为BN，A、C正确；B原子的价层电子轨道表示式为，B错误；晶胞中面心B原子与3个相互垂直的面上各4个B原子等距且最近，共12个，同理N原子周围等距且最近的N原子数为12个，D正确。 6．(2023·襄阳高二质检)已知NixMg1－xO晶体属立方晶系，晶胞边长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．每个晶胞中含有4个Ni原子 D．该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4 B　解析：由“均摊法”可知该结构单元中O原子数＝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；1个晶胞中Li的个数＝1×0.5＝0.5，Mg的个数＝2×0.5＋1×＝1.125，Ni的个数＝7×＋3×0.5＝2.