3.1.2 晶胞晶体结构的测定 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.1 . 2 晶胞晶体结构的测定（课时练习） 一、单选题 1．晶体内微粒总是按周期性规律重复排列，反映其结构特点的基本重复单位为晶胞，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的局部结构，可做为晶胞的是( ) A.（都在顶点） B.（在顶点和面心） C.（在顶点和面心） D.（在顶点和体心） 2．整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是( ) A.相邻晶胞之间没有任何间隙 B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成 C.晶胞排列时，取向相同 D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的 3．下列关于晶胞的说法不正确的是( ) A.所有的晶胞都是平行六面体 B.晶胞是晶体结构的基本单元 C.晶胞和晶体的各原子个数比相等 D.晶胞和晶体的密度相同 4．下列有关晶胞的说法正确的是( ) A.晶胞是晶体中最小的结构单元 B.晶胞中所有的粒子都为几个晶胞共用 C.晶胞均为长方体 D.不同晶体的晶胞不一定相同 5．中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与形成的晶体结构如图所示，该晶体的化学式为( ) A.B.AlNB C. D. 6．研究发现，铜钯催化剂可高效实现电催化CO还原制备乙酸，铜钯晶胞的结构如图所示。已知：为阿伏加德罗常数的值，Cu、Pd的原子半径分别为、。下列叙述正确的是( ) A.该晶胞中Cu、Pd的原子个数之比为 B.该晶胞的边长为 C.该晶胞中Pd的配位数为8 D.标准状况下，中含有的原子数目为 7．钠的一种氧化物的正方体晶胞如图所示（“●”或“○”均表示一个简单离子）。下列说法正确的是( ) A.该氧化物的化学式为 B.晶胞中连接“○”与“●”的线段表示共价键 C.晶胞中与“○”最近且等距的“●”的数目为4 D.该晶体中“○”与“●”的核外电子排布相同 8．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物晶体，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 二、多选题 9．如图所示，高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元），则下列说法中错误的是( ) A.超氧化钾的化学式为，每个晶胞含有4个和4个 B.晶体中，每个周围距离最近的有8个 C.晶体中与每个周围有8个 D.晶体中，0价氧与-2价氧的数目比为3∶1 10．部分晶体及分子结构如图所示，下列说法正确的是( ) A.晶胞中有8个，配位数是4 B.金刚石晶体中每个碳原子被6个六元环共用，每个六元环最多有4个碳原子共面 C.该气态团簇分子的分子式为或 D.三种物质对应的晶体熔沸点最高的是 11．铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( ) A.Cu位于元素周期表ds区 B.该晶胞中Cu的配位数为4 C.该物质的化学式为Cuo D.该晶体属于离子晶体 12．高压不仅会引发物质相变，还会导致新类型化学键的形成。如图所示，M、N、P为Na与在50~300GPa的高压下反应生成的不同晶体晶胞，下列说法错误的是( ) A.三种晶胞的化学式均为naCl B.晶胞M中与Na原子距离最近且等距的Cl原子有12个 C.晶胞M、N、P中所含Cl原子的个数之比为3：1：1 D.2号的原子坐标为（，，） 三、填空题 13．磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性元件。某磷青铜晶胞结构如图所示。则其化学式为__________。该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有__________个。若晶体密度为8.82g·cm-3,最近的Cu原子核间距为__________pm(用含NA的代数式表示,设NA表示阿伏加德罗常数的值)。  14．金属钛（）号称航空材料。回答下列问题： （1）基态Ti原子价层电子排布式为__________。 （2）中的化学键有__________。 A.键 B.键 C.离子键 D.配位键 （3）纳米是一种应用广泛的催化剂，纳米催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为__________，化合物杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为__________。 （4）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为__________，该晶体中Ti原子周围距离最近且相等的N原子的个数为__________。已知晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞边长为__________cm（用含、的式子表示）。 15．Ⅰ.根据下列5种元素的电离能数据（单位为kJ/mol），回答问题。 元素符号 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 V 420 3100 4400 5900 （1）在元素周期表中，最有可能处于同一族的是_____________（填字母，下同）。 A.Q和R B.S和T C.T和V D.R和T E.R和V （2）在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是_____________。 A.Q B.R C.S D.T E.V （3）利用表中的数据，V元素最有可能是下列元素中的_____________。 A.H B.Li C.Na D.K Ⅱ.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。 （4）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的0.1的盐酸中，试预测实验结果：_____________与盐酸反应最剧烈，_____________与盐酸反应最慢。 （5）将NaOH溶液与溶液混合生成，从而验证NaOH的碱性大于，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？_____________（填“合理”或“不合理”）理由是_______________________________________。 Ⅲ.铁铜是人类最早大规模使用的金属。 （6）铁有δ、γ、α三种同素异形体，图甲是它们的晶胞结构图。三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为_____________。 （7）某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置。氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与的结构（晶胞结构如下图）相似。该晶体储氢后的化学式为_____________。 参考答案 1．答案：B 解析：按照题意，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成，是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所有晶胞平行排列，取向相同。由此可知，平移后，重合位置的原子相同。 A.不管是左右或上下平移时，大圆表示的原子和小圆表示的原子位置重合，但不是同一种原子，因此该结构不能作为晶胞，A错误； B.不管是上下平移还是左右平移，各原子都可以与相同的原子重叠，可平移无隙并置得到晶体，因此该结构可以作为晶胞，B正确； C.上下平移时，位于面心的两个不同的原子位置会重合，因此该结构不能作为晶胞，C错误； D.该结构平移时会存在空隙，因此不能作为晶胞，D错误； 答案选B。 2．答案：B 解析：晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。故答案选择B。 3．答案：A 解析：A.常规的晶胞都是平行六面体，但并非所有的晶胞都是平行六面体，A项错误； B.晶胞是晶体中基本的重复结构单元，故B正确； C.整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，所以晶胞和晶体的各原子个数比相等，故C正确； D.整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，故晶胞和晶体的密度相同，D项正确； 故选A。 4．答案：D 解析： 5．答案：D 解析：选D。根据能量最低原理和泡利原理可知，中的K、L、M三个能层能容纳电子的最大数目分别为2、8、18，则中有28个电子，X中有29个电子，X元素为Cu元素;根据晶胞结构可知，该晶体中每个晶胞含有“●”的数目为。含有“○”的数目为，“●”与“○”数目之比为3: 1，该晶体的化学式为。 6．答案：C 解析：本题主要考查晶胞的相关知识，侧重考查学生分析和解决问题的能力。该晶胞含1个Cu、1个Pd，A项错误；Cu与Pd相切，该晶胞边长为，B项错误；在标准状况下不是气体，D项错误。 7．答案：D 解析：由晶胞留可知，黑色原子有8个在体内，白色原子有8个在顶点、6个在面心，根据均摊法进行计算，，可知白色原子和黑色原子之比为1：2，故该氧化物为，白色的为氧离子，黑色的为钠离子，据此分析解答。A.由分析可知，该氧化物的化学式为，A错误；B.氧化钠中含有离子键，晶胞中连接氧离子与钠离子的线段表示离子键，B错误；C.由晶胞图可知，晶胞中与氧离子最近目等距的钠离子的数目为8，C错误；D.钠离子和氧离子的核外电子数均为10，最外层电子均为8，核外电子排布相同，D正确；故答案选D。 8．答案：A 解析： 9．答案：BC 解析：A、由晶胞图可知，的个数为，的个数为，化学式为，故A正确；B、由晶胞图可知，晶体中每个周围有12个，故B错误；C、由晶胞图可知，晶体中每个的周围有6个，故C错误；D、晶胞中与个数分别为4、4，所以晶胞中共有8个氧原子，根据电荷守恒-2价O原子数目为2，所以0价氧原子数目为8-2=6，所以晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3：1，故D正确；故选BC。 10．答案：AC 解析： 11．答案：AD 解析：A.为29号元素，核外电子排布式为，位于元素周期表区，A项正确； B.该晶胞中周围的有2个，故配位数为2，B项错误； C.该晶胞中铜的个数为4个，氧的个数为，故该物质的化学式为，C项错误； D.该晶胞由阳离子和阴离子构成，属于离子晶体，D项正确； 故选AD。 12．答案：AC 解析： 13．答案：SnCu3P    12      解析： 14．答案：（1） （2）AD （3）7 （4）TiN 解析： 15．答案：（1）E （2）E （3）D （4）钾（或K）；铝（或Al） （5）不合理；不是N元素最高价氧化物对应的水化物 （6）4∶6∶3 （7） 解析： 学科网（北京）股份有限公司 $$