内容正文:
题型02 晶胞的分析与计算
1.(23-24高二下·福建晋江·期中)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为,下列说法不正确
的是
A.镍处于元素周期表中的ds区
B.镍形成配合物离子中的配位原子为C
C.原子B的坐标参数为
D.若该晶体密度为d g·cm,铜镍原子间最短距离为cm
2.(23-24高二下·天津·期中)下列关于晶体的叙述中,错误的是
A.晶体中配位数为4,配位数为8
B.碘晶胞中,每个分子紧邻12个分子
C.金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D.12 g石墨晶体中含有3 mol σ键
3.(23-24高二下·新疆部分名校·期中)金属铁因生产工艺和温度不同,会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性
B.1个晶胞的质量约为
C.中铁原子的配位数为12
D.加热转变为属于物理变化
4.(23-24高二下·吉林吉林地区普通高中友好学校联合体·期中)下列说法中的不正确是
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C.在CO2晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个
D.冰中的每个水分子均摊4个氢键
5.(23-24高二下·四川凉山州西昌·期中)将锂原子嵌入石墨烯层间(如图所示)可获得某种电极材料,其晶体结构如图所示(其底面为平行四边形)。下列有关说法不正确的是
A.石墨烯层与层之间的主要作用力是范德华力
B.这种电极材料可以用在以水溶液为电解质的电池中
C.晶体的化学式为LiC6
D.石墨烯层中C和C间的最短距离为
6.(23-24高二下·广东佛山南海区·期中)铜某氧化物的立方晶胞结构如图,晶胞边长为apm,为阿伏加德罗常数的值.下列说法不正确的是
A.Cu化合价为+1价 B.晶胞中Cu的配位数为4
C.晶胞中O位于Cu围成的四面体中心 D.该氧化物密度为:
7.(23-24高二下·山东潍坊·期中)氮化镓的晶胞结构如下图所示(晶胞参数为 apm)。下列说法错误的是
A.该物质中存在配位键 B.氮化镓的化学式 GaN
C.该物质中 Ga 的杂化方式为sp3 D.该晶体的密度为 g·cm−3
8.(23-24高二下·海南琼海·期中)碳化钼是碳原子嵌入金属钼的原子间隙形成的化合物,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为MoC B.碳原子位于Mo形成的八面体空隙中
C.图中X、Y原子间的距离为pm D.该晶体的摩尔体积为m3/mol
9.(23-24高二下·江西部分学校·期中)茧石(主要成分为)具有能降低难熔物质的熔点、促进炉渣流动、使炉渣和金属很好分离的优点。的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的配位数为8 B.填充在正四面体的体心
C.两个之间的最短距离为 D.该晶体的密度为
10.(23-24高二下·福建龙岩·期中)砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
已知:设砷和镓的原子半径分别为和,砷化镓晶体的密度为,表示阿伏加德罗常数的值。
A.M原子的坐标参数为
B.
C.电负性:
D.该晶胞的俯视投影图为
11.(23-24高二下·河南驻马店环际大联考·期中)晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为的摩尔质量为),以下说法正确的是
A.中,该配合物中心离子的配位数为8
B.若A点原子坐标为点原子坐标为,则C点原子坐标为
C.距最近的有4个
D.晶体的密度为
12.(23-24高二下·四川眉山·期中)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,)。下列说法中错误的是
A.配合物中Co2+价层电子排布为3d7 B.钴的配位数为6
C.该物质的化学式为TiCoO2 D.C点的原子坐标参数为(,,)
13.(23-24高二下·湖北鄂北六校·期中)某晶体立方晶胞如图。已知图中微粒1的分数坐标是(0,,),阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是
A.Ag+周围距离最近且相等的个数是6
B.微粒2的分数坐标是(,,)
C.已知银与铜位于同一族,银位于元素周期表的d区
D.若晶胞边长为apm,则相邻Ag+之间的最短距离为a pm
14.(23-24高二下·湖北武汉部分重点中学·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(白球代表Fe,黑球代表Mg)。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为anm,表示阿伏加德罗常数的值。已知M点的原子坐标参数为,N点为。则下列说法错误的是
A.晶胞中Mg的配位数为4
B.位置P点的原子坐标参数为
C.Fe与Mg之间的最近距离为
D.储氢后的晶体密度为
15.(23-24高二下·河北承德·期中)镁铝合金具有优异的性能,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A.熔点:氧化铝>氧化镁
B.镁铝合金的化学式为MgAl2
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
16.(23-24高二下·陕西韩城·期中)氮化钛为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。晶体的晶胞结构如图所示(白球代表,黑球代表)。已知a点原子的分数坐标为。下列说法正确的是
A.该晶胞中点原子的分数坐标为
B.晶体中距离最近的有6个
C.该晶胞中含有6个原子和4个原子
D.均位于构成的八面体空隙中
17.(23-24高二下·湖北七校考试联盟·期中)Mg2Fe是目前储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,储氢后H2分子占据晶胞的棱心和体心,化学式为Mg2Fe(H2)x。下列说法正确的是
A.储氢时0<x≤1
B.晶胞中距离Fe最近的Mg有4个
C.H2储满后,H2和H2的最短距离为pm
D.Mg填充在Fe形成的八面体空间中
18.(23-24高二下·北京丰台区·期中)氮化碳晶体类型与金刚石类似,氮化碳晶体结构如图所示,下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳晶体属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳硬度比金刚石的硬度大
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
19.(23-24高二下·山西太原·期中)某卤化物可用于制作光电材料,其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分被铕离子或空位取代后可获得高性能激光材料,其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为)
A.图1中每个周围紧邻且距离相等的共有6个
B.图1晶胞若以作为晶胞的顶点,则位于晶胞的棱心
C.图2表示的化学式为
D.图2晶体的密度可表示为
20.(23-24高二下·河北保定、定州·期中)氮化铬的晶胞结构如图所示,A点分数坐标为。氮化铬的晶体密度为d,摩尔质量为M,晶胞参数为anm,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.距A点最近的N原子的分数坐标可能为
B.Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中
C.距离Cr原子最近的Cr原子有8个
D.
21.(23-24高二下·福建福州八县协作校·期中)已知晶体属立方晶系,晶胞边长为a.将掺杂到该晶胞中,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
C.Ni的配位数为4 D.该物质的化学式为
22.(23-24高二下·广东高州·期中)甲胺铅碘()是新型太阳能电池的敏化剂,已知的摩尔质量为,其晶胞结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.若B代表,则C代表
B.甲胺铅碘中C、N原子杂化方式相同
C.为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为
D.距离A最近且等距离的C有8个
23.(23-24高二下·广东茂名、信宜·期中)为维护国家安全和利益,2023年7月3日,我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示(晶胞参数为apm)。下列说法不正确的是
A.该物质的化学式为 B.晶体结构中的配位数为4
C.该晶体的密度为 D.基态原子第一电离能:
24.(23-24高二下·山东菏泽·期中)锆(是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为
B.该氧化物的密度为
C.p点和q点在zx面上投影的距离为
D.若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞xy面的面心
25.(23-24高二下·安徽亳州·期中)地壳中各种物质存在各种转化,如金属铜的硫化物经生物氧化会转化为,流经ZnS或FeS等含硫矿石又可以转化为CuS[,],下列说法错误的是
A.工业上可用ZnS、FeS等金属硫化物处理含有某些重金属离子的废水
B.当溶液中有ZnS和CuS共存时。溶液中
C.基态的轨道表示式为
D.FeS的晶胞结构如图所示,晶胞中与S紧邻的Fe为4个
26.(23-24高二下·浙江浙东北(ZDB)联盟·期中)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿轴方向在平面的投影,已知晶胞边长为,阿优加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.位于元素周期表的ds区
B.基态原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C.若点原子坐标为点原子坐标为,则点原子坐标为
D.该晶体密度为
27.(23-24高二下·甘肃天水·期中)甲胺铅碘[(CH3NH3)PbI3]是新型太阳能电池的敏化剂.已知甲胺铅碘的摩尔质量为Mg·mol-1,其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A.晶胞中C代表I-
B.Pb位于元素周期表中的p区
C.甲胺铅碘中N原子为sp3杂化
D.C与A最小核间距为
28.(23-24高二下·吉林四平·期中)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。下列说法正确的是
A.晶胞中所有原子的个数均为2
B.图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x表示,则该化合物化学式为SmFeAsO1-xFx
C.若图1中原子1的坐标为(0.5,0.5,0.5),则原子4的坐标为(0.5,1,0.5)
D.F、O、As的电负性大小顺序为:F>As>O
29.(23-24高二下·河北承德·期末)金属硼氢化物可用作储氢材料。一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图如图,图中位于晶胞的顶点和面心的“(八面体)”的中心代表金属离子,顶点代表氨分子;“(四面体)”的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。该晶体的晶胞形状为立方体,棱长为a pm,密度为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体中与B原子的个数比
B.与硼原子间最短距离为
C.M的相对原子质量为
D.该物质中含有的化学键的类型有配位键、离子键和共价键
30.(23-24高二下·山西长治·期中)可以从金刚石的晶体结构建立金刚石晶胞结构。下列说法正确的是
A.晶体结构和晶胞结构是金刚石结构的两种呈现方式
B.晶体结构中,晶胞结构中
C.晶体结构中的最小环是6元环,晶胞结构中的最小环是12元环
D.晶体结构中所有的碳原子都参与成键,晶胞结构中部分碳原子没有成键
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
题型02 晶胞的分析与计算
1.(23-24高二下·福建晋江·期中)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为,下列说法不正确
的是
A.镍处于元素周期表中的ds区
B.镍形成配合物离子中的配位原子为C
C.原子B的坐标参数为
D.若该晶体密度为d g·cm,铜镍原子间最短距离为cm
【答案】A
【详解】A.镍为28号元素,价电子排布为3d84s2,其处于元素周期表中的d区,故A错误;
B.中N的电负性强于C,则N给电子能力弱,则配位原子为C,故B正确;
C.A的坐标参数为,则晶胞边长为1,则原子B的坐标参数为,故C正确;
D.由晶胞结构可知,处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近,其距离为面对角线的一半,由均摊法可知,晶胞中含有3个Cu,1个Ni,则晶胞的质量为 g,晶胞的体积为,晶胞边长为cm,则Ni、Cu原子之间最近距离为cm,故D正确;
故选A。
2.(23-24高二下·天津·期中)下列关于晶体的叙述中,错误的是
A.晶体中配位数为4,配位数为8
B.碘晶胞中,每个分子紧邻12个分子
C.金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D.12 g石墨晶体中含有3 mol σ键
【答案】D
【详解】A.根据晶胞结构,晶体中周围相邻的O2-有4个,配位数为4;周围相邻的有8个,配位数为8,故A正确;
B.碘晶胞中,I2分子位于晶胞的顶点和面心,每个分子紧邻12个分子,故B正确;
C.金刚石晶体中,每个碳原子连有4个碳碳键,根据均摊法,每个碳原子占有2个碳碳键,碳原子与碳碳键数目比为1∶2,故C正确;
D.石墨晶体中,每个碳原子占有1.5个σ键,故12 g石墨晶体中含有1.5mol σ键,故D错误;
答案选D。
3.(23-24高二下·新疆部分名校·期中)金属铁因生产工艺和温度不同,会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性
B.1个晶胞的质量约为
C.中铁原子的配位数为12
D.加热转变为属于物理变化
【答案】C
【详解】A.金属晶体因含有自由移动的电子而具有导电性,A错误;
B.1个晶胞含有的铁原子个数为:,质量约为,B错误;
C.属于面心立方最密堆积,铁原子的配位数为12,C正确
D.加热转变为结构改变,性质改变,属于化学变化,D错误;
答案选C。
4.(23-24高二下·吉林吉林地区普通高中友好学校联合体·期中)下列说法中的不正确是
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C.在CO2晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个
D.冰中的每个水分子均摊4个氢键
【答案】D
【详解】A.据图可知距Na+最近的Cl-位于棱心和体心,共6个,形成正八面体,A正确;
B.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,根据均摊法,Ca2+个数为,B正确;
C.由图知,在CO2晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2同层上下层各4个,共12个,C正确;
D.冰中的每个水分子均摊个氢键,D错误;
故选D。
5.(23-24高二下·四川凉山州西昌·期中)将锂原子嵌入石墨烯层间(如图所示)可获得某种电极材料,其晶体结构如图所示(其底面为平行四边形)。下列有关说法不正确的是
A.石墨烯层与层之间的主要作用力是范德华力
B.这种电极材料可以用在以水溶液为电解质的电池中
C.晶体的化学式为LiC6
D.石墨烯层中C和C间的最短距离为
【答案】B
【详解】A.石墨烯层与层之间的作用力为范德华力,比较弱,容易发生相对滑动,故A正确;
B.Li能与水发生反应,不能用水溶液作电解质溶液,故B错误;
C.由晶体结构图可知,C位于面上和体内,个数为8×+2=6,Li位于顶点,个数为8×=1,Li:C=6:1,化学式为LiC6,故C正确;
D.由左图和晶胞图可知,平行四边形的边长等于3个C—C键长,C和C间的最短距离1个键长,即为,故D正确;
答案选B。
6.(23-24高二下·广东佛山南海区·期中)铜某氧化物的立方晶胞结构如图,晶胞边长为apm,为阿伏加德罗常数的值.下列说法不正确的是
A.Cu化合价为+1价 B.晶胞中Cu的配位数为4
C.晶胞中O位于Cu围成的四面体中心 D.该氧化物密度为:
【答案】B
【分析】晶胞中Cu原子位于晶胞内部,共有4个,O原子位于顶角和体心,共有8×=2,Cu:O=2:1,化学式为Cu2O。
【详解】A.该氧化物化学式为Cu2O,Cu为+1价,A正确;
B.由晶胞图可知,一个O原子周围有4个Cu原子,一个Cu原子周围有2个O原子,晶胞中Cu的配位数为2,B错误;
C.由晶胞图可知,一个O原子周围有4个Cu原子,O位于Cu围成的四面体中心,C正确;
D.,晶胞的质量m=,晶胞的体积v=(a×10-10)3cm3,则晶胞的密度为,D正确;
答案选B。
7.(23-24高二下·山东潍坊·期中)氮化镓的晶胞结构如下图所示(晶胞参数为 apm)。下列说法错误的是
A.该物质中存在配位键 B.氮化镓的化学式 GaN
C.该物质中 Ga 的杂化方式为sp3 D.该晶体的密度为 g·cm−3
【答案】D
【详解】A.Ga最外层有3个电子,N原子最外层有5个电子,N原子提供孤电子对,Ga提供空轨道,有配位键存在,A正确;
B.晶胞中有4个N原子,有个Ga原子,化学式为GaN,B正确;
C.结构来看,Ga周围形成四个共价键,形成四面体结构,Ga原子的杂化方式为sp3杂化,C正确;
D.晶体密度为,D错误;
故选D。
8.(23-24高二下·海南琼海·期中)碳化钼是碳原子嵌入金属钼的原子间隙形成的化合物,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为MoC B.碳原子位于Mo形成的八面体空隙中
C.图中X、Y原子间的距离为pm D.该晶体的摩尔体积为m3/mol
【答案】C
【详解】A.根据均摊原则,Mo原子数为 、C原子数为,所以该晶体的化学式为MoC,故A正确;
B.根据晶胞结构图,可知碳原子位于Mo形成的八面体空隙中,故B正确;
C.图中X、Y原子间的距离为pm,故C错误;
D.每个晶胞中含有4个Mo、4个C原子,1mol MoC含有晶胞的物质的量为,该晶体的摩尔体积为m3/mol,故D正确;
选C。
9.(23-24高二下·江西部分学校·期中)茧石(主要成分为)具有能降低难熔物质的熔点、促进炉渣流动、使炉渣和金属很好分离的优点。的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的配位数为8 B.填充在正四面体的体心
C.两个之间的最短距离为 D.该晶体的密度为
【答案】B
【分析】根据晶胞示意图以及化学式,可知体内的8个黑球为F-,顶点和面心的黑球为Ca2+;
【详解】A.Ca2+围成正四面体空隙,F-填充在四面体空隙中,故的配位数为4,故A错误;
B.由A项可知,填充在正四面体的体心,故B正确;
C.两个之间的最短距离为面对角线的一半,即为,故C错误;
D.该晶胞中含有4个,晶胞的质量为,晶胞的体积为,故晶体的密度为==,故D错误;
答案选B。
10.(23-24高二下·福建龙岩·期中)砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
已知:设砷和镓的原子半径分别为和,砷化镓晶体的密度为,表示阿伏加德罗常数的值。
A.M原子的坐标参数为
B.
C.电负性:
D.该晶胞的俯视投影图为
【答案】B
【详解】A.根据晶胞结构,M处于右侧面面心,M原子坐标参数为(1,,),故A项正确;
B.晶胞内部的镓原子数为4,砷位于顶点和面心,砷原子为4,所以砷化镓化学式为GaAs,根据晶胞密度,晶胞棱长为,砷和镓的原子半径之和为晶胞体对角线四分之一,故r1+r2=,故B项错误;
C.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:As>Ga,故C项正确;
D.根据晶胞结构图,该晶胞的俯视投影图为,故D项正确;
故本题选B。
11.(23-24高二下·河南驻马店环际大联考·期中)晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为的摩尔质量为),以下说法正确的是
A.中,该配合物中心离子的配位数为8
B.若A点原子坐标为点原子坐标为,则C点原子坐标为
C.距最近的有4个
D.晶体的密度为
【答案】B
【详解】A.中的中心离子为,其配位原子为N,配位数为6,A错误;
B.C位于晶胞内部,若把晶胞分为8个相等的小立方体,则C位于左后上的小立方体的体心,根据的原子坐标参数可知,C的原子坐标参数为,B正确;
C.以上底面面心的为例,与其最近且等距的Cl-有8个,分别是位于本晶胞上部的四个和上方晶胞下部的四个,因此在周围等距离且最近的有8个,C错误;
D.通过晶胞结构,根据均摊法,一个晶胞含有的的个数为个,含有的的个数为8个,故每个晶胞中含有4个的摩尔质量是,晶胞体积为,则晶胞的密度为,D错误;
故答案选B。
12.(23-24高二下·四川眉山·期中)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,)。下列说法中错误的是
A.配合物中Co2+价层电子排布为3d7 B.钴的配位数为6
C.该物质的化学式为TiCoO2 D.C点的原子坐标参数为(,,)
【答案】C
【详解】A.配合物中Co2+价电子数为7,价电子排布式为3d7,故A正确;
B.由晶胞结构图可知,钴周围有6个O2-,配位数为6,故B正确;
C.此晶胞中O原子为,Ti原子为,Co原子为1,该物质的化学式为TiCoO3,故C错误;
D.C点的原子处于体心,坐标参数为(),故D正确;
故选C。
13.(23-24高二下·湖北鄂北六校·期中)某晶体立方晶胞如图。已知图中微粒1的分数坐标是(0,,),阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是
A.Ag+周围距离最近且相等的个数是6
B.微粒2的分数坐标是(,,)
C.已知银与铜位于同一族,银位于元素周期表的d区
D.若晶胞边长为apm,则相邻Ag+之间的最短距离为a pm
【答案】D
【详解】A.Ag+位于晶胞内,可知,Ag+周围距离最近且相等的个数是4,故A错误;
B.根据晶胞结构可知,图中微粒1的分数坐标是,微粒2的分数坐标是(,,),故B错误;
C.铜(29Cu)元素,银(47Ag)元素位于元素周期表的第ⅠB族,属于ds区,故C错误;
D.根据晶胞结构可知,相邻Ag+之间的最短距离是面对角线的一半,晶胞边长为apm,则面对角线为,因此相邻Ag+之间的最短距离是a pm,故D正确;
故选:D。
14.(23-24高二下·湖北武汉部分重点中学·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(白球代表Fe,黑球代表Mg)。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为anm,表示阿伏加德罗常数的值。已知M点的原子坐标参数为,N点为。则下列说法错误的是
A.晶胞中Mg的配位数为4
B.位置P点的原子坐标参数为
C.Fe与Mg之间的最近距离为
D.储氢后的晶体密度为
【答案】D
【详解】A.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg原子的配位数为4,A正确;
B.已知M点的原子坐标参数为,N点为,可以推测得知位置P点的原子坐标参数为,B正确;
C.氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离anm,该晶胞参数为a nm,Mg和Fe之间的最近距离为体对角线的,则Mg与Fe之间的最近距离为,C正确;
D.氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置,个数为,Fe原子的个数为,Mg位于体内Mg的个数为8,储氢后的晶体化学式为,根据,储氢后的晶体密度为,D错误;
故选D。
15.(23-24高二下·河北承德·期中)镁铝合金具有优异的性能,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A.熔点:氧化铝>氧化镁
B.镁铝合金的化学式为MgAl2
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】A
【详解】A.Al2O3、MgO都是离子化合物,在固态时都属于离子晶体,但氧化铝的离子键百分数低于氧化镁,这意味着氧化铝中的离子键比氧化镁中的离子键更容易受到共价成分的影响,故物质的熔点:氧化铝<氧化镁,A错误;
B.根据晶胞结构可知:在该晶胞中含有的Mg原子数目是:8×+6×=4,含有的Al原子数目是8个,因此Mg:Al=4:8=1:2,因此该镁铝合金的化学式为MgAl2,B正确;
C.镁铝合金是金属材料,该晶体中存在的化学键类型为金属键,C正确;
D.根据选项B分析可知:该晶胞中含有4个Mg,8个Al,因此该晶胞的质量是m==,D正确;
故合理选项是A。
16.(23-24高二下·陕西韩城·期中)氮化钛为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。晶体的晶胞结构如图所示(白球代表,黑球代表)。已知a点原子的分数坐标为。下列说法正确的是
A.该晶胞中点原子的分数坐标为
B.晶体中距离最近的有6个
C.该晶胞中含有6个原子和4个原子
D.均位于构成的八面体空隙中
【答案】D
【详解】A.结合a点分数坐标特点可知,该晶胞中b点原子的分数坐标为(1,1,0),故A项错误;
B.N位于顶点和面心,晶体中距离N最近的N有12个,故B项错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体心的Ti原子个数为:,位于顶点和面心的N原子个数为:,故C项错误;
D.由晶胞结构可知,钛原子位于氮原子构成的八面体空隙中,故D项正确;
故本题选D。
17.(23-24高二下·湖北七校考试联盟·期中)Mg2Fe是目前储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,储氢后H2分子占据晶胞的棱心和体心,化学式为Mg2Fe(H2)x。下列说法正确的是
A.储氢时0<x≤1
B.晶胞中距离Fe最近的Mg有4个
C.H2储满后,H2和H2的最短距离为pm
D.Mg填充在Fe形成的八面体空间中
【答案】A
【详解】A.Fe原子的八面体空隙在晶胞的棱心和体心,所以每个晶胞中含有4个Fe和8个Mg,个H2,因此氢气储满后晶体的化学式为Mg2FeH2,即x=1,氢气未储满,0<x<1;因此0<x≤1,故A项正确;
B.根据晶胞结构示意图可知,距离Fe原子最近且等距的Mg原子有8个,则Fe的配位数为8,故B项错误;
C.氢气储满后,H2和H2的最短距离为面对角线的二分之一,即a pm,故C项错误;
D.Mg原子占据Fe形成的所有四面体空隙,故D项错误;
故本题选A。
18.(23-24高二下·北京丰台区·期中)氮化碳晶体类型与金刚石类似,氮化碳晶体结构如图所示,下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳晶体属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳硬度比金刚石的硬度大
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
【答案】B
【详解】A.根据氮化碳晶体类型与金刚石类似可知,氮化碳晶体属于共价晶体,故A正确;
B.氮元素的电负性大于碳元素,所以在氮化碳中氮元素显-3价,碳元素显+4价,故B错误;
C.因为C-N键的键长小于C-C键的键长,故氮化碳的键能更大,氮化碳硬度比金刚石的硬度大,故C正确;
D.根据图示可知,每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连,故D正确;
故选:B。
19.(23-24高二下·山西太原·期中)某卤化物可用于制作光电材料,其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分被铕离子或空位取代后可获得高性能激光材料,其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为)
A.图1中每个周围紧邻且距离相等的共有6个
B.图1晶胞若以作为晶胞的顶点,则位于晶胞的棱心
C.图2表示的化学式为
D.图2晶体的密度可表示为
【答案】C
【来源】山西省太原市2023-2024学年高二下学期4月期中化学试题
【详解】A.图1中以顶点K+为例,晶胞中与之距离最近且相等的F-位于3个面的面心,顶点在8个晶胞中,面上原子被2个晶胞共有,所以周围紧邻且距离相等的共有个,距离为面对角线的,故A项错误;
B.图1晶胞若以Mg2+作为晶胞的顶点,则K+位于晶胞的体心,故B项错误;
C.图2中根据电荷守恒分析,在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代,有两个空位,K+数目为个,Eu2+数目为个,Mg2+数目为个,F-数目为个,因此图2所表示物质的化学式为K2EuMg4F12,故C项正确;
D.由晶胞可知,K+数目为个,Eu2+数目为个,Mg2+数目为个,F-数目为个,则晶胞的总质量为:,晶胞的体积为:,因此晶体的密度为:,故D项错误;
故本题选C。
20.(23-24高二下·河北保定、定州·期中)氮化铬的晶胞结构如图所示,A点分数坐标为。氮化铬的晶体密度为d,摩尔质量为M,晶胞参数为anm,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.距A点最近的N原子的分数坐标可能为
B.Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中
C.距离Cr原子最近的Cr原子有8个
D.
【答案】C
【详解】A.根据晶胞图可知,距离A点最近N位于面心,其坐标为(,,0)、(,0,)、(0,,),故A说法正确;
B.根据晶胞可知,Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中,故B说法正确;
C.以体心Cr为基准,距离体心Cr最近的Cr原子位于棱心,根据晶胞可知,共有12个,故C说法错误;
D.N原子位于顶点和面心,个数为=4,Cr原子位于棱心和体心,个数为=4,化学式为CrN,晶胞的质量为g,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,则晶胞的密度为d=g/cm3,即,故D说法正确;
答案为C。
21.(23-24高二下·福建福州八县协作校·期中)已知晶体属立方晶系,晶胞边长为a.将掺杂到该晶胞中,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
C.Ni的配位数为4 D.该物质的化学式为
【答案】D
【详解】A.晶胞的棱边和中心各有O原子,根据均摊理论该晶胞中含有的O原子数为:,故A项错误;
B.由晶胞结构可知,镍和镁间的最短距离为晶胞平面正方形对角线的一半,即,故B项错误;
C.由晶胞可知镍的配位数为6,故C项错误;
D.1个晶胞中锂的个数为:,镁的个数为:,镍的个数为:,氧的个数为4,因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4,故D项正确;
故答案选D。
22.(23-24高二下·广东高州·期中)甲胺铅碘()是新型太阳能电池的敏化剂,已知的摩尔质量为,其晶胞结构如图所示。下列有关说法错误的是
A.若B代表,则C代表
B.甲胺铅碘中C、N原子杂化方式相同
C.为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为
D.距离A最近且等距离的C有8个
【答案】D
【详解】A.由图可知,1个B位于体内,C位于面心,个数为6×=3个,A位于顶点,个数为8×=1,根据甲胺铅碘的化学式CH3NH3PbI3可知,若B代表 Pb2+,则C代表I,故A正确;
B.甲胺铅碘中C、N原子均形成4个σ键,均采取sp3杂化,故B正确;
C.晶胞质量为g,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,则该晶体的密度为,故C正确;
D.距离A最近且等距离的C有12个,等距离的每个面有4个,有3个面,故D错误;
故选D。
23.(23-24高二下·广东茂名、信宜·期中)为维护国家安全和利益,2023年7月3日,我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示(晶胞参数为apm)。下列说法不正确的是
A.该物质的化学式为 B.晶体结构中的配位数为4
C.该晶体的密度为 D.基态原子第一电离能:
【答案】C
【详解】A.由均摊法,该晶胞中含个Ga原子、4个N原子,该物质的化学式为GaN,A正确;
B.与N原子最近且等距离的Ga原子有4个,N的配位数为4,Ga的配位数也为4,B正确;
C.该晶胞的质量为,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,GaN晶体的密度为,C错误;
D.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但第IIA、VA族的比相邻主族的较大,基态原子第一电离能:,D正确;
故选C。
24.(23-24高二下·山东菏泽·期中)锆(是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为
B.该氧化物的密度为
C.p点和q点在zx面上投影的距离为
D.若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞xy面的面心
【答案】D
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的锆原子个数为4,位于顶点、面心、棱上和体心的氧原子个数为8×+6×+12×+1=8,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,故A错误;
B.设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—10 a)3d,解得d=,故B错误;
C.由晶胞结构可知,p点和q点在zx面上投影如图所示:,则投影的距离为,故C错误;
D.由晶胞结构可知,若坐标取向不变,将p点锆原子平移至原点,则垂直向下,q点锆原子位于晶胞面的面心,故D正确;
故选D。
25.(23-24高二下·安徽亳州·期中)地壳中各种物质存在各种转化,如金属铜的硫化物经生物氧化会转化为,流经ZnS或FeS等含硫矿石又可以转化为CuS[,],下列说法错误的是
A.工业上可用ZnS、FeS等金属硫化物处理含有某些重金属离子的废水
B.当溶液中有ZnS和CuS共存时。溶液中
C.基态的轨道表示式为
D.FeS的晶胞结构如图所示,晶胞中与S紧邻的Fe为4个
【答案】B
【详解】A.溶解度小的可以转化为溶解度更小的,故可以用难溶的金属硫化物去沉淀更难溶的一些重金属离子,A正确;
B.,B错误;
C.铜为29号元素,铜离子失去2个电子,故基态的价电子排布式为轨道表示式正确,C正确;
D.观察图像,可知黑球周围的最近白球有4个,根据化学式可知白球周围最近的黑球也为4个,D正确;
故答案选B。
26.(23-24高二下·浙江浙东北(ZDB)联盟·期中)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿轴方向在平面的投影,已知晶胞边长为,阿优加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.位于元素周期表的ds区
B.基态原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C.若点原子坐标为点原子坐标为,则点原子坐标为
D.该晶体密度为
【答案】C
【详解】A.Zn的价层电子排布式为3d104s2,位于元素周期表的ds区,A正确;
B.基态Se原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数,s、p、d原子轨道数分别为1、3、5,所以基态Se原子核外有1+1+3+1+3+5+1+3=18种不同空间运动状态的电子,B正确:
C.A点原子坐标为,由图乙可知,C点原子的坐标为,C错误;
D.该晶胞中位于晶胞内部的Zn原子个数为4,位于顶点和面心的Se原子个数为8,则,D正确;
答案选C。
27.(23-24高二下·甘肃天水·期中)甲胺铅碘[(CH3NH3)PbI3]是新型太阳能电池的敏化剂.已知甲胺铅碘的摩尔质量为Mg·mol-1,其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A.晶胞中C代表I-
B.Pb位于元素周期表中的p区
C.甲胺铅碘中N原子为sp3杂化
D.C与A最小核间距为
【答案】D
【详解】A. 根据图中信息B的个数为1,C位于面心,共3个,因此若B代表Pb2+,则C代表I-,故A项正确;
B. Pb属于第ⅣA元素,位于周期表中p区,故B项正确;
C. 甲胺铅碘中N原子形成的σ键数目为3,孤电子对数为1,杂化轨道类型为sp3杂化,故C项正确;
D. C与A最小核间距为面对角线的,即,故D项错误;
答案选D。
28.(23-24高二下·吉林四平·期中)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。下列说法正确的是
A.晶胞中所有原子的个数均为2
B.图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x表示,则该化合物化学式为SmFeAsO1-xFx
C.若图1中原子1的坐标为(0.5,0.5,0.5),则原子4的坐标为(0.5,1,0.5)
D.F、O、As的电负性大小顺序为:F>As>O
【答案】B
【分析】采用均摊方法计算、根据原子在晶胞中的相对位置确定原子的坐标。
【详解】A.由晶胞结构可知,该晶胞中Sm的个数为,Fe的原子个数为,As的原子个数为,F和O的个数之和为2,因此不是晶胞中所有原子的个数均为2,A错误;
B.由晶胞结构可知,该晶胞中Sm的个数为,Fe的原子个数为,As的原子个数为,F和O的个数之和为2,F-和O2-的比例依次为x和1-x,则该化合物化学式为SmFeAsO1-xFx,B正确;
C.原子1位于晶胞中心,其坐标为(0.5,0.5,0.5),则原子4的坐标为(0,1,0.5),C错误;
D.同一周期主族元素,原子序数越大,元素的电负性就越大;同一主族元素,原子序数越大,元素的电负性就越小,所以元素的电负性大小关系为:F>O>Se>As,故F、O、As三种元素的电负性大小顺序为:F>O>As ,D错误;
故合理选项是B。
29.(23-24高二下·河北承德·期末)金属硼氢化物可用作储氢材料。一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图如图,图中位于晶胞的顶点和面心的“(八面体)”的中心代表金属离子,顶点代表氨分子;“(四面体)”的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。该晶体的晶胞形状为立方体,棱长为a pm,密度为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该晶体中与B原子的个数比
B.与硼原子间最短距离为
C.M的相对原子质量为
D.该物质中含有的化学键的类型有配位键、离子键和共价键
【答案】C
【详解】A.该晶胞中M2+个数==4,氨分子个数是M原子个数的6倍,所以含有24个氨分子,B原子个数是8,H原子个数是B原子个数的4倍,有32个H原子,该晶胞中M、NH3、B、H个数之比=4:24:8:32=1:6:2:8,其化学式为M(NH3)6B2H8,其中,故A正确;
B.与B原子最短距离为晶胞体对角线长度的,即,故B正确;
C.由以上分析可知该物质化学式为M(NH3)6B2H8,该晶胞体积V=(a×10-10cm)3,设其中金属元素的摩尔质量为Mg•mol-1,晶胞质量为,该晶胞的密度为,解得M=,故C错误;
D.该物质中有阴阳离子,含有离子键,NH3与B之间有配位键,NH3内有共价键,故D正确;
答案选C。
30.(23-24高二下·山西长治·期中)可以从金刚石的晶体结构建立金刚石晶胞结构。下列说法正确的是
A.晶体结构和晶胞结构是金刚石结构的两种呈现方式
B.晶体结构中,晶胞结构中
C.晶体结构中的最小环是6元环,晶胞结构中的最小环是12元环
D.晶体结构中所有的碳原子都参与成键,晶胞结构中部分碳原子没有成键
【答案】A
【详解】A.晶胞和晶体结构相似的地方是都与晶体有关,不同之处在于,晶体结构是指晶体中所有原子排布方式,而晶胞则是表示晶体中最小重复单元结构,因此晶体结构和晶胞结构是两种不同的呈现方式,故A正确;
B.无论是金刚石的晶体还是晶胞结构,均是4个碳原子围成正四面体结构,该结构中键角均为109°28′,故B错误;
C.在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环为六元环,晶胞结构中的最小环也是六元环,故C错误;
D.金刚石晶体中的碳原子以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,晶体结构中所有的碳原子都参与成键;晶胞中部分碳原子没有成键的情况主要出现在石墨的结构中,其中每个碳原子通过共价键与相邻的三个碳原子相连,但金刚石晶胞中所有碳原子均成键,故D错误;
故答案选A。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$