训练(十) 晶胞 晶体结构的测定-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（十） 品胞 品体结构的测定 基础练了巩固应周 :5.如图所示，石墨晶体结构的每一层里平均 1.(北京四中期末)下列说法不正确的是 每个最小的正六边形占有的碳原子数目为 ()》 A.晶体的X射线衍射实验可以确定分子的 键长、键角、键能 B.红外光谱仪可以测得未知物中的化学键 或官能团 C.晶体的X射线衍射实验可以测定晶胞中 微粒的相对位置 A.2 B.3 D.晶体的X射线衍射实验可以区分玻璃与 C.4 D.6 水晶 2.一种由钛(T)原子和碳原子 6.(福建泉州四校高二期中联考)晶体内微粒 构成的气态团簇分子，分子 总是按周期性规律重复排列，反映其结构特 模型如图所示，其中圆圈表 点的基本重复单位为晶胞，晶体可视为晶胞 示钛原子，黑点表示碳原子， 经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的 则它的化学式为 () -CO-T阳 局部结构，可作为晶胞的是 A.TiC B.TinCis C.Ti C, D.TiC 3.下列是晶体结构中具有代表性的基本重复 单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正 确的是（图中：o-X,·一Y,@一Z) A.都在顶点 B.在顶点和面心 包间 A.X,Y B.XYs C.XY Z D.XYZ C.在顶点和面心 D.在顶点和体心 4.(甘肃张掖高二月考)某品体的化学式为 能力练/素养提珊 Na,CoO2·1.3HO,该晶体具有CoO的 层状结构（如图所示）。下列用实，： 7.一种储氢合金的品胞结构如图所示。在品 线画出的重复结构单元示意图 胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶角 (小球表示Co原子，大球表示O 位置。实现储氢功能时，氢原子可进入由 原子)不能描述CoO2化学组成的是 Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中 心，若所有四面体空隙都填满，该晶体储氢 后的化学式为 () A.AuCuH B.AuCu,H : C.AuCu H D.Au CuH 19 高中化学·选择性必修2（人教版） 8.已知某化合物的晶体是由如图所示的最小：11，铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着 结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物 广泛的应用。请回答下列问题： 叙述错误的是 (1)铁在元素周期表中的位置是 ,基态铁原子的核外电子排布式为 (2)CuCL和CuC1是铜的两种常见的氯 化物。 O-Y●- ●-Ba●-0 ①下图表示的是 (填“CuCl2”或 A.该化合物的化学式是YBa2CuO “CuCI”)的品胞。 B.1mol该化合物中含有1molY C.1mol该化合物中含有3 mol Cu D.1mol该化合物中含有2 mol Ba 9.(福建厦门外国语学校月考)钴的一种化合 物的晶胞结构如图所示，已知A点的坐标 ②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相 参数为(0,0,0)，B点的坐标参数为 对位置。 (侵0，，下列说法错误的是 上图中各原子坐标参数A为(0,0,0)： () B为(0,1,1)：C为(1,1,0)：则D原子的坐 标参数为 ③图示晶胞中C,D两原子核间距为298pm, ●Ca2+ 阿伏加德罗常数的值为NA·则该品体密 002 度为 g·cm3. A.化合物中Co+的价层电子排布式为3d (列出计算式即可，相对原子质量：Cu一64、 B.与Co+距离最近且相等的O-数目为6 C1-35.5) 12.(石家庄高二检测)如图为NaCl晶胞结构 C.C点的坐标参数为（合，？，》 示意图（品胞棱长为anm) D.该化合物的化学式为TiCoO 10.回答以下问题。 I,元素X位于第四周期，其基态原子的 内层轨道全部排满电 ● 子，且最外层电子数为 ONa* 品胞截面图 OY 2。元素Y基态原子的 (1)能准确证明其是晶体的方法是 3p轨道上有4个电子。 X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图 (2)晶体中，CI厂位于Na所围成的正 所示。 面体的体心，该多面体的棱长是 (1)在1个晶胞中，X离子的数目为 nm。 (3)品体中在每个Na的周围与它最近且 (2)该化合物的化学式为 等距离的Na共有 个。 Ⅱ.(3)准晶体是一种无平移周期序，但有 (4)Na半径与CI半径的比值是 严格准周期位置序的独特品体。可通过 (保留小数点后三位，√2≈1.414)。 的方法区分晶体、准晶体 (5)在1413C时，NaC1晶体转变成氯化 和非晶体。 钠气体。现有5.85gNaC1晶体，使其气 (4)Cu,O为半导体材料，在其立方晶胞内 化测得气体体积为1.12L(已换算为标准 部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和 状况)，则此时氯化钠气体的分子式为 顶点，则该晶胞中有 个铜原子。 207.B观察结构图知，I中微粒呈周期性有序排列，Ⅱ中微 弧电子对，杂化轨道数日为4，采取sp杂化，而碳氧双 粒排布不规则，故I为晶体，Ⅱ为非品体。晶体具有各 健中的C原子形成3个a健，没有孤电子对，杂化轨道 向异性，具有因定熔点，非晶体没有因定嫁点，用X朝 数目为3，采取sp杂化。 线衍射法检验两者，图谱明显不同，B项符合题意。 答案(1)晶体(2)1s22s22p3s3p3d(或[Ar]3d) 8.D物质（水）由气态变为液态时，粒子（水分子）大小不 (3)5N(或5×6.02×10或3.01×10“) 变，粒子（水分子）间距离变小，导致体积减小，A项错 (4)sp、sp 误：物质在一定条件下由气态不经液态直接变为固态的 过程称为凝华，分子间距离减小，放出热量，B项错误； 训练（十）晶胞晶体结构的测定 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子（分子或原子） 1.A晶体的X射线衍射实验可以确定分子的健长和键 组成的整体上呈电中性的气态物质，不存在阴离子，离 角，不能确定键能，A项错误：红外光谱仪可以测得未知 子液体是熔点不高的仅由高子组成的液体物质，二者均 物中含有哪种化学键或官能团，B项正痛：通过品体的 可以导电，C项错误：同种物质的粒子，在气态时能自由 X射线衍射实验获得衍射图后，经过计算可以从衍射图 移动，在因态时只能在因定的住置上振动，在液态时介 形获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分 于二者之间，D项正确。 子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在 9.D等离子体、液品和离子液体是复杂的物质聚集状 品胞里的数目和位置等，C项正确：玻璃属于非品体，水 态，液品既不属于液态，又不属于品态，A、B、C错误 晶属于品体，X射线衍射实验是区分品体和非品体最可 D正确。 靠的科学方法，D项正确。 10.解析(1)晶体具有自范性，故能在饱和溶液中重新完 2.B根据题意可知，图给结构就是其分子结构，分子中含 善晶体的外形。晶体一饱和溶液之间存在溶解平衡。 有的原子就是其化学式中含有的原子，根据分子模型计 即晶体表面的Cu+和SO从晶体上脱离进入溶液， 算钛原子个数为14，碳原子个数为13，故选B。 3.CA图所示的品胞中X的个数为1，Y的个数为8× 同时溶液中的Cu和SO又在品体表面结晶，填补 缺陷。在此过程中，溶液始终为她和状态，溶液质量不 8=1,化学式为XY,B图所示的晶胞中X的个数为 变，晶体的质量也不变。(2)晶体的特征从宏规上表现 为自范性即多面体外形或各向异性，从餐观上表现出 1+4×1 -多，Y的个数为4X宫-安化学式为XY 排列的周期性或有序性，可通过X射线衍射实险观察 到分立的斑点或明锐的峰线。(3)水晶具有各向异性， C国所示的品驰中X的个数为8X日=1，Y的个数为 而玻璃没有。 答案(1)不变不变自范(2)高度有序各向异 6×号-3，Z的个数为1，化学式为XY,2D因所示的品 性不存在看不到分立的斑点或明锐的衍射蜂 胞中X的个数为8×号=1，Y的个数为12×=3，Z (3)晶体在导热性中体现了各向异性。水晶柱面不同 的个数为1，化学式为XY,Z。 方向的导热性不同，故熔化的石蜡呈椭圆形。玻璃是 非晶体，不具有各向异性，玻璃的各个方向的导热性都 4DC0,0原子教目之比为1：(4×合）-1：2，可以描迷 是相同的，故熔化的石蜡呈圆形 CoO:的化学组成，A不符合题意：Co、O原子数目之比 11,解析(1)从粒子在微观空间里是否有有序性和自范 性角度观察。(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的 为(1+4X）:4=1:2,可以描述C0,的化学组成，B 非品体，B项，诈多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外 不符合题意，C0、0原子数目之比为(4×4) 形，但可通过光学显微镜或电子显微镜看到规则的几 何外形，所以固体粉末也可能是品体：C项，品体内部 (4×2)=1:2,可以描述Co0,的化学组成，C不符合 质点具有有序性的特征，有固定的娘、沸点和各向异 性。(3)A项，两者化学成分均是SiO,均是二氧化硅 题意：C0,0原子数目之比为1：(4×)-11，不可以 晶体，玛瑙是熔融态SO2快递冷却形成的，水晶则是 描述CoO,的化学组成，D符合题意。 热液媛慢冷却形成的：D项，石英玻璃是非晶态二氧 5.A六个碳原子组成一个正六边形，而每个碳原子被 化硅。 3个正六边形共用，国此每个正六边形拥有6×号=2 答案(1)非晶硅晶体硅(2)AC(3)BC 12解析(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三雏空 个碳原子，A项符合题意。 间里是周期性有序排列，该金属互化物属于晶体。 6.B根据题意，品休可视为品胞经平移无隙并置而成，是 (2)N元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为 指相邻晶胞之间没有任何问隙，所有晶胞平行排列，取 1s22s22p3s3p3d4s2,失去45能级2个电于形成 向相同。由此可知，平移后，重合位置的原子相同。不 管是前后、左右还是上下平移，大回袁示的原子和小圆 Nr+,故Ni+核外电子排布为1s2s22p3s3p3d°. 表示的原子位置重合，不是同一种原子，因此该结构不 (3)(SCN)2的结构式为N=C一S一S一C=N,根据 能作为品胞，A错误：不管是前后、上下还是左右平移， (SCN):的结构可知分子中有3个单键和2个碳氯三 各原子都可以与相同的原子重叠，可平移无隙并置得到 键，单键全为0键，三键含有1个g键和2个π键，1个 晶体，因此该结构可以作为晶胞，B正确，上下平移时， (SCN),分子含有5个o键，故1mol(SCN)2分子中含 位于上、下面面心的两个不同的原子位置会重合，图此 有G键的数目为5N。(4)分子中连接氣基的C原子 该结构不能作为品胞，C错误：该结构平移时会存在空 形成2个C一H、1个C一N键、1个C一C键，没有 隙，因此不能作为品胞，D错误。 25 7.C由题困可知，该品胞中Au原子数目为8X 81, 12.解析(1)能准确证明其是晶体的方法是X射线衍射 法或X射线衍射实验。(2)品体中，以Na为中心，在 Cu原子数目为6X号=3，Cu原子与Au原子构成的四 它的下上前后左右有6个C】,Cl位于Na所国成的 面体空隙有8个，可以填充8个H,因此情氢后该晶体 的化学式为AuCu,H。,故选C。 正八面体的体心 该多面体的棱长= ,A由品胞结构可知，Y位于顶点，个数为8X员=1 C如位子华内，个教为3，面位于棱上，个数为8X子-2， 因中对角线长的一半=巨 anm。(3)品体中，以Na 0位于面上和体内，个数为10×号+2=7，则化合物的 为中心的三个垂直的面上各有4个Na,在每个Na 的周围与它最近且等距离的Na共有12个。(4)根据 化学式是YBa,Cu,O,,A错误：由化合物的化学式 YBa,Cu,O,可知，1mol该化合物中含有1molY、3mol Cu、2 nol Ba,故B、C、D正确。 丁知，NaCl品体中阴、阳离子的最短距离 9.D基态C0原子的价层电子稀布式为3d'4s2,则C0+ 的价层电子排布式为3d,A项正确；由晶胞结构图可 知，C0+周围有6个O与它距离最近且相等，B项正 为棱长的一半即gnm,氧离子的半径为面对角线（氯 2 确：C点处于依心，坐标参数为（合，宁，），C项正确： 孩福胞中0广的数目为6×号-3，T的最目为8×号 离子相切)的好，即为 4anm,由图 】可知 =1,C0+的数目为1，则该化合物的化学式为TiCoO3, 钠离子的丰径为（受一a)m,所以Na丰径与C D项错误。 10,解析I,元素X的核外电子排布式为 1s2s2p3s3p3d4s2,则X是锌。元素Y的核外电 丰径的比为24 ≈0.414。(5)1mol氯化钠晶体 子排布式为1s22s2p3s3p,则Y是硫。(1)在1个 √2 晶驰中，2”的数目为8×日+6×号=4，(21个晶 的质量=1mol×58.5g·mol1=58.5g,标准状况 胞中S的数目也为4，所以该化合物的化学式 下，气体体积为1.12L的氣化纳的物质的量=1.12L/ 为ZnS. (22.4L·mol)=0.05mol,M=5.85g/0.05mol Ⅱ.(3)区分晶体、准晶体和非品体可用X射线衍射的 117g·mol,所以氯化钠气体的分子式为Na,Cl2或 方法。(4)极据“均摊法”计算，1个晶胞中含有的氧原 (NaCl)2 子数为4+6×号+8×日=8，再洁合化学式C,0 答案(1)X射线衍射法（或X射线衍射实验）(2)八 √2 知，1个晶胞中含有16个钢原子。 (3)12(4)0.414(5)Na,CL,或(NaCI) 答案(1)4(2)ZnS(3)X射线衍射(4)16 11.解析(1)铁元素位于第四周期第Ⅷ族，为26号元素， 训练（十一）分子晶体与共价晶体 基态铁原子的核外电子排布式为 1.C共价晶体中只含有共价键，分子晶体中不一定含有 1s22s2p3s23p3d4s2。(2)①品胞中C1的个数为8× 共价键，如稀有气体，A错误，共价晶体的熔，点一定比分 言十6×号=4个，Cu的个数为4个，则化学或为 子品体的熔点高，B错误：分予品体熔化时，不破坏共价 CuCl,属于CuCl的品艳：②D与周国4个原子形成正 健，破坏的是分子间作用力：共价晶体馆化时，破坏共价 键，C正确，分子晶体中稀有气体晶体中无共价键， 四面体结构，D与顶点C的连线处于品胞体对角线上， D错误。 且DC同距离为对角线的子处，则D原子的坐标参数 2.C属于分子晶体的有SO,、HC、CO2、SO2、晶体氖、 为（受，号，）：@已知-个品跑中含有4个Cd,设 N、硫黄和碘。属于共价品体的有SO、品体硼、品体 硅和金则石。但品体氛由稀有气体分子构成，稀有气体 4a,a=4X298 晶胞的边长为a,则CD间距离为尽a,a 为单原子分子，分子间不存在化学键。C项符合题意。 pm. 3 3.ACCL属于分子品体，常温常压下为液体，含有共价 则品胞的体积为a,品胞的密度为 键。①SiCL与CCl,结构相似，则SiCl,是分子晶体，正 4×99.5 确：②CCl,在常温常压下是液体，SiC1,与CC1,结构相 /4×2981 一g·cm。 似，且SiCL的相对分子质量较校大，则常湿常压下SiC】 3 XNX10 不可能是气体，正确：③SiCl,中Si与C】形成共价熊，则 答案(1)第四周期第Ⅷ族1s2s2p3s3p3d°4s SiC1,是由极性共价健形成的分子，正确：④对组成和结 20cud@(,,) 构相似的分子品体来说，相对分子质量越大，熔点越高， 则SiCl,的熔点高于CCl,的熔，点，正确。 ③ 4×99.5 4,A构成C品体的基本微粒是C。分子，因此C晶体 /4×298 是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点：由于C是非 3 XNX10-* 极性分子，根据“相似相溶”规律，其可能易溶于四氯化 26