必刷题20 晶胞结构的分析与计算-备战2025年高考化学【试题精选·突破提升】必刷题（全国通用）

必刷题型20 晶胞结构的分析与计算 建议完成时间： 60 分钟 选择题：精选 25 题 实际完成时间： 分钟 非选择题：精选 0 题 1．（2024·湖北黄冈·模拟预测）钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A．该钒的氧化物的化学式为 B．中心V原子与配位O原子正八面体结构 C．V原子的配位数与O的配位数之比为1∶2 D．该晶胞的密度为 2．（2024·江西·一模）氮化硼是一种重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作用。常见的三种氮化硼晶体结构如下图： 下列叙述错误的是 A．晶体中存在大键 B．晶体属于共价晶体 C．晶体中B的配位数为12 D．晶体的密度可表示为 3．（2024·河北邯郸·一模）半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为的六方结构示意图，下列说法错误的是(设为阿伏加德罗常数的值) A．两种元素均位于p区 B．晶体中和的配位数均为4 C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为 4．（2024·湖北武汉·一模）是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。 下列说法正确的是 A．基态的价电子排布式为 B．的为 C．图示的晶胞中 D．晶胞中的配位数为4 5．（2024·四川巴中·一模）几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 晶胞 晶胞 金刚石晶胞 晶胞 A．晶胞中周围紧邻的的个数为6 B．干冰晶胞与金刚石晶胞中微粒间作用力不同 C．若金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．晶胞在平面的投影图为： 6．（2024·湖南长沙·模拟预测）石墨是层状结构，许多分子和离子可以渗入石墨层间形成插层化合物。插入石墨层中间，形成晶体结构如图(a)，晶体投影图如图(b)。若该结构中碳碳键键长为apm，碳层和锂层相距dpm(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是 A．石墨的二维结构中，每个碳原子配位数为3 B．该插层化合物的化学式为LiC6 C．该插层化合物中同层最近距离为3apm D．该插层化合物的密度为 7．（2024·河北沧州·二模）硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子可看作中的一个原子被原子替代的产物。的晶胞形状为长方体，边长分别为、、，其结构如图所示，已知的摩尔质量是为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．晶胞中的个数为3 B．若晶胞中的分数坐标为，则的分数坐标为 C．的中心硫原子的杂化方式为 D．该晶体的密度为 8．（2024·湖南衡阳·模拟预测）2024年3月上海交大韩礼元教授团队再发论文，在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛可矿晶体晶胞结构如图所示，设晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．晶体的化学式为 B．晶体中钛离子位于氧离子所形成的八面体空隙中 C．若图中A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为 D．晶胞中钛离子与钙离子之间的距离为 9．（2024·重庆·模拟预测）某钛金合金有两种结构，其晶胞结构如图所示，1号原子的原子坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶体密度： B．晶胞中Au原子的配位数为6 C．β-钛金合金化学式为 D．2号原子的原子坐标为 10．（2024·重庆·模拟预测）制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示，硼原子全部组成正八面体，各个顶点通过B-B 键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为a nm，B八面体中B-B键的键长为d nm，Ca原子的坐标参数为( ，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．硼化钙的化学式为CaB36 B．Ca的配位数为16 C．该晶体的密度为   D．N点的坐标参数为 11．（2024·山西运城·三模）朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A．S的配位数是4 B．晶胞中B原子分数坐标为 C．该晶体的密度是g/cm3 D．相邻两个Hg的最短距离为nm 12．（2025·四川成都·模拟预测）常用于检验的试剂为，反应生成的蓝色沉淀其晶体中基本单元的部分结构如图。下列说法正确的是 A．如图可表示蓝色晶体的一个晶胞 B．由如图结构可推测中N为配位原子 C．1个上述结构有1个单位负电荷 D．有个键 13．（2025·山西大同·模拟预测）晶体世界丰富多彩、复杂多样，各类晶体具有的不同结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。氢化铝钠是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．晶体的密度为 B．中氢元素显价 C．若晶胞上下面心处的被取代，得到的晶体的化学式为 D．中中心原子Al的杂化方式为杂化 14．（2024·福建三明·模拟预测）Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43℃，其结构如图所示)是有机化合物羰基化反应的催化剂，也可用于制备高纯镍(镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3)。下列说法错误的是 A．图中Ni(CO)4中含有σ键的数目为8 B． Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体 C．镍的晶胞中镍原子配位数为8 D．镍的晶胞中镍原子半径为 15．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg⋅cm-³，下列说法正确的是 A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区 B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中 C．与I-等距离且最近的I-有6个 D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 16．（2024·山东聊城·一模）科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是 A．位于由构成的四面体空隙中 B．在晶胞中的配位数为8 C．Ce与Ce最近的距离为 D．该晶体的摩尔体积 17．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）黄铁矿晶体的晶胞如图所示，晶胞参数为anm，晶胞中位于所形成的正八面体的体心，M点分数坐标为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．N点的分数坐标为 B．晶胞中与等距且最近的数目为8 C．该晶体密度为g⋅cm D．若八面体边长为d nm，则 18．（2025·四川·一模）铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．在中，x为1 B．ef的距离为 C．位于形成的正八面体的中心 D．该晶体的密度为 19．（2024·湖南衡阳·模拟预测）砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示。将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如图乙所示。下列说法错误的是 A．图甲中，Ga位于As原子构成的正四面体空隙中 B．图甲中，Ga-As的键长为a pm，则晶胞边长为 C．基态As原子的价电子排布式4s24p3 D．稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为1∶2 20．（2024·辽宁·模拟预测）、、在光电领域有重要作用，三种晶体的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．和结构不同的主要原因是离子半径比不同 B．的熔点主要取决于所含键的键能 C．和中均含有属于周期表s区的元素 D．和中阳离子配位数之比为1：2 21．（2024·河北·三模）可用作荧光粉的基质、光导体材料。其晶胞如图所示： 下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．垂直于晶胞对角面(平面)的投影为 C．晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为 D．晶胞棱长为，则晶体的摩尔体积 22．（2024·安徽合肥·模拟预测）钙镁矿、、的结构模型如图所示。下列说法正确的是 A．钙镁矿中，1号原子的坐标为，2号原子的坐标为 B．钙镁矿中，距离硫原子最近的硫原子数目为4 C．结构中与、与离子之间的作用力相同 D．晶胞中，分子的排列方式只有3种取向。 23．（2024·辽宁锦州·模拟预测）石墨和金刚石均属于碳的同素异形体，石墨的层间距为334.8pm，C-C键长为142pm，石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨的熔点在3000℃以上，属于共价晶体 C．如图所示，每个石墨晶胞中含有6个C原子 D．石墨晶胞内N原子的坐标为 24．（2024·山东潍坊·模拟预测）和按一定计量比烧结，获得一晶体产物，沿轴、轴视图分别为图1、图2.已知各点的原子分数坐标：、。下列说法错误的是 A．晶体产物的化学式为 B．制备晶体产物的过程中有HF产生 C．P点的原子分数坐标为 D．晶体中与距离相等且最近的有8个 25．（2024·湖南衡阳·模拟预测）硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图，下列说法错误的是 A．晶体中微粒间作用力有离子键及共价键 B．基态的价电子排布式为3d9 C．个数为2个 D．晶胞中1∶1 ( 8 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B．In原子位于四个As原子形成的四面体的内部，所以In原子的配位数为4，，As原子位于四个In原子形成的四面体的内部，所以As原子的配位数为4，，B正确； C．晶体中两种原子之间不存在配位键，C错误； D．如图所示的晶胞中In原子在顶点、面心和内部，In原子的个数为个，As原子在棱上和内部，As原子的个数为个，1个晶胞(平行六面体)的质量为，D正确； 故选C。 4．（2024·湖北武汉·一模）是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。 下列说法正确的是 A．基态的价电子排布式为 B．的为 C．图示的晶胞中 D．晶胞中的配位数为4 【答案】C 【详解】A．Zn是30号元素，基态Zn的价电子排布式为，则基态的价电子排布式为，A错误； B．晶体中Zn2+的个数为4，S2-的个数为=4，的为=，B错误； C．图示的晶胞中Li+的个数为6，Zn2+的个数为6，则，C正确； D．由晶胞结构可知，距离S2-最近且相等的Li+有8个，则的配位数为8，D错误； 故选C。 5．（2024·四川巴中·一模）几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 晶胞 晶胞 金刚石晶胞 晶胞 A．晶胞中周围紧邻的的个数为6 B．干冰晶胞与金刚石晶胞中微粒间作用力不同 C．若金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．晶胞在平面的投影图为： 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中以体心为例，周围紧邻的位于面心，个数为6，故A项正确； B．干冰晶胞中CO2分子之间存在范德华力，金刚石晶胞中碳原子间的作用为共价键，其作用力不同，故B项正确； C．若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的，即acm，故C项错误； D．由晶胞结构可知，Cu晶胞在xy平面的投影图为：，故D项正确； 故本题选C。 6．（2024·湖南长沙·模拟预测）石墨是层状结构，许多分子和离子可以渗入石墨层间形成插层化合物。插入石墨层中间，形成晶体结构如图(a)，晶体投影图如图(b)。若该结构中碳碳键键长为apm，碳层和锂层相距dpm(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是 A．石墨的二维结构中，每个碳原子配位数为3 B．该插层化合物的化学式为LiC6 C．该插层化合物中同层最近距离为3apm D．该插层化合物的密度为 【答案】D 【详解】A．石墨的二维结构中，每个碳原子最近的碳原子为3，配位数为3，故A正确； B．根据均摊原则，四棱柱单元中Li+个数为2×+2×=1，C原子个数，所以该化合物的化学式为LiC6，故B正确； C．同层Li+最近距离为棱柱顶面边长，同层Li+最近距离为3apm，故C正确； D．晶胞质量为g，晶胞体积为，密度为； 故D错误； 故选D。 7．（2024·河北沧州·二模）硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子可看作中的一个原子被原子替代的产物。的晶胞形状为长方体，边长分别为、、，其结构如图所示，已知的摩尔质量是为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．晶胞中的个数为3 B．若晶胞中的分数坐标为，则的分数坐标为 C．的中心硫原子的杂化方式为 D．该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．晶胞中的个数为，A错误； B．若晶胞中的分数坐标为，为右上顶点，分数坐标为，B错误； C．硫代硫酸根离子可看作中的一个原子被原子替代的产物，的中心硫原子的杂化方式与的中心硫原子的杂化方式相同为，C正确； D．的摩尔质量是，1nm=10-7cm，其密度应为：，D错误； 故选C。 8．（2024·湖南衡阳·模拟预测）2024年3月上海交大韩礼元教授团队再发论文，在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛可矿晶体晶胞结构如图所示，设晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．晶体的化学式为 B．晶体中钛离子位于氧离子所形成的八面体空隙中 C．若图中A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为 D．晶胞中钛离子与钙离子之间的距离为 【答案】D 【详解】A．根据均摊法，Ti处于晶胞的顶点，个数为，O在晶胞棱边，个数为，Ca在晶胞体心，个数为1，晶体的化学式为CaTiO3，A正确； B．晶体中钛离子被6个氧离子包围，位于氧离子所形成的八面体空隙中，B正确； C．若图中A的原子分数坐标为(0,0,0)，则B在体心，原子分数坐标为(,,)，C正确； D．晶胞中钛离子与钙离子距离为晶胞体对角线的一半，设晶胞边长为a pm，则由晶体密度，解得，故钛离子与钙离子距离为，D错误； 错误的选D。 9．（2024·重庆·模拟预测）某钛金合金有两种结构，其晶胞结构如图所示，1号原子的原子坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶体密度： B．晶胞中Au原子的配位数为6 C．β-钛金合金化学式为 D．2号原子的原子坐标为 【答案】C 【详解】A．α-钛金合金中Au原子数为，Ti原子数为，化学式为Ti3Au，晶体密度：，β-钛金合金中Au原子数为，Ti原子数为，晶体密度：，则晶体密度：，故A错误； B．α晶胞中Au原子与Ti原子最近有12个，配位数为12，故B错误； C．β-钛金合金中Au原子数为，Ti原子数为，化学式为，故C正确； D．1号原子的原子坐标是(0，0，0)，根据坐标系可知，2号原子的原子坐标为，故D错误； 故选C。 10．（2024·重庆·模拟预测）制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示，硼原子全部组成正八面体，各个顶点通过B-B 键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为a nm，B八面体中B-B键的键长为d nm，Ca原子的坐标参数为( ，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．硼化钙的化学式为CaB36 B．Ca的配位数为16 C．该晶体的密度为   D．N点的坐标参数为 【答案】D 【详解】A．由题意可知，硼原子组成的正八面体的化学式为B6，由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的钙原子个数为1，位于顶点的正八面体的个数为8×=1，则硼化钙的化学式为CaB6，故A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的正八面体中都有3个硼原子与钙原子的距离最近，共有24个，则钙原子的的配位数为24，故B错误； C．设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—7 a)3d，解得d=，故C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中N点所在的正八面体的体心为原点坐标，硼硼键的键长为d nm，N点到原点的距离为nm；晶胞参数为anm，钙原子的坐标参数为( ，则N点在x轴的坐标为=，所以N点的坐标参数为，故D正确； 故选D。 11．（2024·山西运城·三模）朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A．S的配位数是4 B．晶胞中B原子分数坐标为 C．该晶体的密度是g/cm3 D．相邻两个Hg的最短距离为nm 【答案】B 【详解】A．由晶胞图知，以位于体心的S原子为研究对象，S原子周围距离最近的Hg原子有4个，则S的配位数是4，A正确； B．由A原子的分数坐标为(0，0，0)，结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，B错误； C．由晶胞图可知，含S原子=4×1=4个，Hg原子位于8个顶角和6个面心，共含Hg原子数=6×+8×=4，故该晶体的密度是ρ= ，C正确； D．由晶胞结构可知，相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半，为nm，D正确； 故选B。 12．（2025·四川成都·模拟预测）常用于检验的试剂为，反应生成的蓝色沉淀其晶体中基本单元的部分结构如图。下列说法正确的是 A．如图可表示蓝色晶体的一个晶胞 B．由如图结构可推测中N为配位原子 C．1个上述结构有1个单位负电荷 D．有个键 【答案】B 【详解】A．蓝色晶体化学式为，阴离子，阳离子是K+、Fe2+ ，图中几何体是的重复单位，不能表示一个晶胞，故A错误； B．中的铁为，图中与配位的原子为N原子，故B正确； C．上述单位中含有的个数为，含有的个数为，则正电荷为，含有个数为，则负电荷数量为3，则1个上述结构有0.5个单位负电荷，故C错误； D．，中含有6个配位键，内部含有1个键，2个π键，则有键个键，故D错误； 故选B。 13．（2025·山西大同·模拟预测）晶体世界丰富多彩、复杂多样，各类晶体具有的不同结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。氢化铝钠是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．晶体的密度为 B．中氢元素显价 C．若晶胞上下面心处的被取代，得到的晶体的化学式为 D．中中心原子Al的杂化方式为杂化 【答案】A 【详解】A．晶胞中个数为，个数为，晶体的密度，A错误； B．因金属只有正价，则中氢元素显价，B正确； C．若晶胞上下面心处的被取代，晶胞中个数为，个数为，个数为得到的晶体的化学式为，C正确； D．中中心原子Al的价层电子对数为，中心原子Al的杂化方式为杂化，D正确； 故选A。 14．（2024·福建三明·模拟预测）Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43℃，其结构如图所示)是有机化合物羰基化反应的催化剂，也可用于制备高纯镍(镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3)。下列说法错误的是 A．图中Ni(CO)4中含有σ键的数目为8 B． Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体 C．镍的晶胞中镍原子配位数为8 D．镍的晶胞中镍原子半径为 【答案】C 【详解】A．已知单键为σ键，三键有1个σ键和2个π键，由题干图中Ni(CO)4的结构示意图可知，Ni(CO)4中含有σ键的数目为8，A正确； B．由题干信息可知，Ni(CO)4四羰合镍的沸点43℃，沸点较低，故Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体，B正确； C．由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，故镍的晶胞中镍原子配位数为=12，C错误； D．由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3，则晶胞的边长为a，则面对角线为镍原子半径的4倍，故镍的晶胞中镍原子半径为，D正确； 故答案为：C。 15．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg⋅cm-³，下列说法正确的是 A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区 B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中 C．与I-等距离且最近的I-有6个 D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 【答案】B 【详解】A．第IB和IIB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第IB族，所以属于ds区，A错误； B．由图2可知，填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心，则填充在构成的正四面体空隙中，B正确； B．由图1可知，与等距离且最近的有12个，C错误； D．由图1可知，晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线的，即，D错误； 故选B。 16．（2024·山东聊城·一模）科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是 A．位于由构成的四面体空隙中 B．在晶胞中的配位数为8 C．Ce与Ce最近的距离为 D．该晶体的摩尔体积 【答案】D 【详解】A．根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中，故A正确； B．以底面面心的Ce为例，上、下层各有4个氧原子，故在晶胞中的配位数为8，故B正确； C．Ce与Ce最近的距离为Ce与Ce最近的距离为面对角线一半，为，故C正确； D．1个晶胞体积为a3×10-36m3，含有4个Ce和8个O，则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36m3×NA=，故D错误； 答案选D。 17．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）黄铁矿晶体的晶胞如图所示，晶胞参数为anm，晶胞中位于所形成的正八面体的体心，M点分数坐标为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．N点的分数坐标为 B．晶胞中与等距且最近的数目为8 C．该晶体密度为g⋅cm D．若八面体边长为d nm，则 【答案】B 【详解】A．晶胞中位于所形成的正八面体的体心，M点分数坐标为，由晶胞结构可知N点的分数坐标为，故A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于所形成的正八面体的体心，晶胞中与等距且最近的数目为12，故B错误； C．根据均摊原则，晶胞中Fe2+数为=4、数为=4，晶胞密度，C正确； D．晶胞中位于所形成的正八面体的体心，八面体体心和顶点的距离为nm，则八面体边长为d = nm，D正确； 故选B。 18．（2025·四川·一模）铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．在中，x为1 B．ef的距离为 C．位于形成的正八面体的中心 D．该晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．观察晶胞中微粒个数比，得出化学式为，故在中，x为2，A选项符合题意。 B．晶胞的边长为n pm，体对角线为，ef间距离为体对角线一半，等于，B选项不符合题意。 C．在晶胞中，位于围成的正八面体的中心，C选项不符合题意。 D．依据该晶体的密度为，D选项不符合题意。 故选A。 19．（2024·湖南衡阳·模拟预测）砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示。将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如图乙所示。下列说法错误的是 A．图甲中，Ga位于As原子构成的正四面体空隙中 B．图甲中，Ga-As的键长为a pm，则晶胞边长为 C．基态As原子的价电子排布式4s24p3 D．稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为1∶2 【答案】D 【详解】A．距离Ga原子最近且等距离的As原子数是4个，且4个As原子构成正四面体结构，故Ga位于As原子构成的正四面体空隙中，故A正确； B．Ga-As的键长为晶胞体对角线长度的1/4，设晶胞边长为x，则，所以x=，故B正确； C．基态As原子的价电子排布式4s24p3，故C正确； D．由图乙可知，掺杂Mn之后，晶胞中Mn的数目为1×+1×=，As的数目为4，故稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为5∶32，故D错误； 故选D。 20．（2024·辽宁·模拟预测）、、在光电领域有重要作用，三种晶体的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．和结构不同的主要原因是离子半径比不同 B．的熔点主要取决于所含键的键能 C．和中均含有属于周期表s区的元素 D．和中阳离子配位数之比为1：2 【答案】B 【分析】根据均摊法可知，晶胞中，黑色小球有4个，白色小球有个，因此白色小球为O2-，黑色小球为Cu+；晶胞中，黑色小球有8个，白色小球有个，因此白色小球为O2-，黑色小球为Li+，据此作答。 A．和均为离子晶体，但是结构不同的主要原因为离子半径比不同，故A正确； B．为离子晶体，而离子晶体的熔点主要是取决于离子键的强弱，故B错误； C．Li和Ca均属于周期表s区，故C正确； D．根据晶胞的位置关系，晶胞中，Li+周围有4个O2-，Li+的配位数为4，晶胞中，Cu+周围有2个O2-，因此Cu+的配位数为2，可知和中阳离子配位数之比为1：2，故D正确； 故答案选B。 21．（2024·河北·三模）可用作荧光粉的基质、光导体材料。其晶胞如图所示： 下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．垂直于晶胞对角面(平面)的投影为 C．晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为 D．晶胞棱长为，则晶体的摩尔体积 【答案】B 【详解】A．晶胞中的周围有4个S2-，的配位数为4，A正确； B．垂直于晶胞对角面(平面)的投影为，B错误； C．晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为，C正确； D．晶胞棱长为，晶体体积为，晶胞中含4个、4个S2-，则晶体的摩尔体积，D正确； 故选B。 22．（2024·安徽合肥·模拟预测）钙镁矿、、的结构模型如图所示。下列说法正确的是 A．钙镁矿中，1号原子的坐标为，2号原子的坐标为 B．钙镁矿中，距离硫原子最近的硫原子数目为4 C．结构中与、与离子之间的作用力相同 D．晶胞中，分子的排列方式只有3种取向。 【答案】A 【详解】A．根据坐标系得知，1号原子的坐标可得(，，)，2号原子的坐标为(，，)，故A项正确； B．以硫原子为顶点，构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心，所以距离硫原子最近的硫原子数目为12，故B项错误； C．与为配位键，H2O与之间存在氢键，所以两者作用力不同，故C项错误； D．干冰晶体中二氧化碳分子的排列方向有4种，即在顶点上1种，3对平行面心上3种，故D项错误； 故本题选A。 23．（2024·辽宁锦州·模拟预测）石墨和金刚石均属于碳的同素异形体，石墨的层间距为334.8pm，C-C键长为142pm，石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨的熔点在3000℃以上，属于共价晶体 C．如图所示，每个石墨晶胞中含有6个C原子 D．石墨晶胞内N原子的坐标为 【答案】D 【详解】A．石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误； B．石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，层内碳原子间存在碳碳共价键，石墨的熔点在3000℃以上，属于混合晶体，故B错误； C．由石墨晶胞结构可知，∠bab′=60°，∠aba′=120°，故顶点a相应位置碳原子为12个晶胞共用，顶点b相应位置为棱上碳原子为6个晶胞共用，面上为2个晶胞共用，晶胞内部含有1个碳原子，ad相应棱上碳原子为6个晶胞共用，bc相应棱上碳原子为3个晶胞共用，故晶胞中含有的AC原子数目为：每个石墨晶胞中含有（4×+4×）+（2×+2×）+2×+1=4个C原子，故C错误； D．x轴、y轴的角平分线与z轴构成的平面将晶胞平分为2个三棱柱，N位于三棱柱的中心，将N点投影到XY平面上，投影为正三角形的中心，坐标为，推知石墨晶胞内N原子的坐标为，故D正确； 故选D。 24．（2024·山东潍坊·模拟预测）和按一定计量比烧结，获得一晶体产物，沿轴、轴视图分别为图1、图2.已知各点的原子分数坐标：、。下列说法错误的是 A．晶体产物的化学式为 B．制备晶体产物的过程中有HF产生 C．P点的原子分数坐标为 D．晶体中与距离相等且最近的有8个 【答案】C 【详解】 A．结合选项A及题图中灰球结构知，灰球表示“ ，由x轴、z轴方向的投影图可知该晶体的晶胞结构为，K位于上下面心、四个竖棱的棱心以及四个面的 面上(每个面上有2个)，故K的个数为， "”位于8个顶点和体心，个数为，则该晶体的化学式是，A正确； B．结合反应物和生成物，由元素守恒可写出制备该晶体的化学方程式为，B正确； C．由M、N、P的位置可知，P点的原子分数坐标为，C错误； D．以下底面面心的K+为研究对象，与其距离相等且最近的K+有8个，D正确； 故选C。 25．（2024·湖南衡阳·模拟预测）硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图，下列说法错误的是 A．晶体中微粒间作用力有离子键及共价键 B．基态的价电子排布式为3d9 C．个数为2个 D．晶胞中1∶1 【答案】D 【详解】A．硫化铜晶体中铜离子和硫离子间有离子键，硫原子和硫原子间存在共价键，A正确； B．Cu是简化电子排布式为[Ar]3d104s1，失去2个电子得到铜离子，基态Cu2+的价电子排布式为3d9，B正确； C．由俯视图可知，俯视图处于顶点位置的S可能处于晶胞顶点或者棱上，结合晶胞图形可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为，个数为，C正确； D．俯视图处于面点位置的S可能处于晶胞体内或者面心上，结合晶胞图形可知该S处于体内，且该S实际存在形式为，个数为2个，因此晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8，由晶胞可知Cu位于晶胞内部，则晶胞中Cu的总个数为6个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=4，y=2，故2∶1，D错误； 答案选D。 ( 8 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$