题型02 晶胞的分析与计算（河南专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期中真题分类汇编

题型02 晶胞的分析与计算 1．(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)下列说法中正确的有 ①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关     ②若晶体中有阳离子，必然有阴离子 ③分子晶体的熔点一定比金属晶体低     ④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低 ⑤共价晶体中一定含有共价键     ⑥含有离子的晶体一定是离子晶体 ⑦硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅     ⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有12个 B．基态Ti原子的价层电子轨道表示式为 C．要证明空气中有氧元素，可利用X射线衍射仪 D．基态钙原子的、、轨道相互垂直，但能量相等 3．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．等物质的量的和分子中含有的原子总数均为2 B．30g 晶体中含有键的个数为 C．0．1mol HCN分子中含有σ键的总数为0．2 D．0．1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.4 4．(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)均位于第四周期Ⅷ族，属于副族元素。某合金的立方晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为。下列说法错误的是    A．单质中含有金属键 B．基态原子核外电子排布式为 C．晶体中，与原子个数比为 D．与之间的最短距离为 5．(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)氮化硼、磷化硼均是受到高度关注的耐磨涂料。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示，下列说法正确的是 A．磷化硼中P的价层电子对数为4 B．熔点：BN<BP C．磷化硼不溶于水，但可能溶于苯 D．a原子的分数坐标为 6．(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是    A．晶体最简化学式为 B．晶体中与最近且距离相等的有8个 C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D．晶体的密度为 7．(23-24高二下·河南郑州宇华实验学校·期中)硒化锌是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是 A．Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族 B．该晶体的化学式为ZnSe C．将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变 D．图中A点原子的坐标为(0，0，0)，则B点原子的坐标为(0.75，0.25，0.75) 8．(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)六方硫化锌的结构是S原子作六方最密堆积，其晶胞如图所示，图中A点分数坐标为点分数坐标为；底，高。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中，填充空隙类型为正四面体空隙 B．图中S原子的配位数为6 C．图中的核间距约为 D．该晶体的化学式为 9．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构(如图所示)与金刚石相似。下列说法错误的是 已知：晶胞的棱长为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A．原子半径：N<B B．氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子 C．立方氮化硼的密度 D．氮化硼晶胞的俯视投影图为 10．(23-24高二下·河南示范性高中·期中)GaAs晶体中掺杂Mn后兼有半导体和磁性的性质，具有潜在的应用价值。某种掺杂有Mn的砷化镓晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为NA，下列有关说法正确的是 A．Mn取代了GaAs晶体中的部分As B．该晶胞中Mn、As、Ga原子的个数比为1：2：6 C．基态Ga原子核外电子有18种空间运动状态 D．1个晶胞的质量约为 11．(23-24高二下·河南南阳·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．12g金刚石中含有C-C的个数为2NA B．124g白磷(P4)晶体中含有P-P的个数为6NA C．18g冰中含有氢键的个数为4NA D．SiO2晶体中1mol硅原子可与氧原子形成4NA个共价键(Si-O) 12．(23-24高二下·河南平顶山·期中)镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一，Sb位于周期表第五周期VA族，和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示，下列有关说法错误的是 A．该合金的化学式为 B．Mg和Sb形成合金后，有更好的延展性 C．该合金熔化时，需破坏金属键 D．和相比，分子的极性更强，键角更小 13．(23-24高二下·河南平顶山·期中)铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示： 反应前后的晶胞参数分别为、。下列有关说法正确的是 A．Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个 B．Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为 C．产物的化学式为,其中Cu为+1价 D．O位于Cu原子构成的四面体空隙中，且空隙利用率为50% 14．(23-24高二下·河南南阳·期中)晶体是一种能够用于制造深紫外激光器的晶体，我国用BeO、KBF4等原料制备该晶体，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．基态B原子过程中形成的是发射光谱 B．构成该晶体的非金属元素均位于元素周期表的p区 C．根据元素周期表中元素所处的位置可推测BeO与性质相似 D．已知晶胞中的K+有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶点，则1mol该晶胞含3mol 15．(23-24高二下·河南南阳·期中)铁氮化合物()在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列有关说法不正确的是    A．二价铁离子的基态电子排布式为 B．图1中氮原子的配位数为6 C．更稳定的Cu替代型产物的化学式为 D．当a位置的Fe位于体心时，b位置的Fe位于棱心 16．(23-24高二下·河南南阳·期中)钠和硒组成的一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞立体结构如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，和的半径分别为anm和bnm，下列有关说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．硒离子的配位数为8 C．位于构成的四面体空隙中 D．该晶体的密度为 17．(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)铁的化学性质比较活泼，能形成众多化合物，铁的合金是使用量最大的合金。铁制品易生锈，锈层内有硫酸盐时的腐蚀原理如图所示。 (1)基态的价电子排布式为 。 (2)的空间构型是 ，图中属于非极性分子的是 (填化学式)。 (3)冰融化时需要克服的作用力类型是 。的熔点为1000℃，的熔点为200℃，则两种物质中的化学键类型 (填“相同”或“不同”)。 (4)铁能形成多种氧化物，其中一种氧化物的晶胞结构如图所示： ①与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为 ，该氧化物的化学式为 。 ②设表示阿伏加德罗常数的值，若该晶胞的参数为a nm，则该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。 18．(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)碳族元素中的碳、硅、锗及其化合物在诸多领域具有重要用途。回答下列问题： (1)锗元素位于周期表 区，基态硅原子核外电子排布式为 ，基态碳原子核外有 种不同运动状态的电子。 (2)草酸(分子式：H2C2O4，结构简式：HOOC-COOH)与NiSO4溶液反应，可制备NiC2O4∙2H2O。 ①组成H2C2O4的元素中第一电离能最大的为 (填元素符号)，该分子中σ键与π键的个数比为 。 ②中的键角为 ，该离子的空间构型为 。 (3)金刚石的结构及某碳硅化合物的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。 ①12g金刚石中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值，下同)。 ②该碳硅化合物的化学式为 ，其晶体的密度为 g∙cm-3。 19．(23-24高二下·河南南阳·期中)锂电池正极材料，极大地改善了锂电池的性能(注明：指)。请回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为 ，其M层上有 种不同的空间运动状态，基态铝原子核外有 种能量不同的电子。 (2)氧化锂的熔点为，氧化镁的熔点为。、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除离子半径因素外，还有 。 (3)某含钴配合物的组成为，该配合物中钴离子的配位数是6，该配合物可以与足量的硝酸银反应生成沉淀，则该配合物的配体是 ，试判断分子与钴离子形成配合物后，键角会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)晶胞与晶胞相似，如图所示： ①连接面心上6个构成 (填标号)。 A．正四面体    B．正八面体    C．立方体    D．正四边形 ②在晶胞中，每个镍离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个：每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。 ③已知晶胞参数为，代表阿伏加德罗常数的值。则晶体的密度为 (只列出计算式)。 20．(23-24高二下·河南南阳·期中)单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。 (1)基态镍原子未成对电子数为 。 (2)Ni与CO在60~80℃时反应生成气体，的晶体类型是 ，每个中σ键与π键的个数比为 。 (3)镍的另一种配合物的分子结构如图1所示，该分子内含有的化学键 (填序号)。 A．离子键    B．极性键    C．金属键   D．配位键        E．氢键            F．非极性键 (4)由常见元素镁、镍与碳三种元素组成的晶体具有超导性，近年来引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(晶胞如图2所示)，则该晶体的化学式为 ，晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子有 个。若已知晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度的数学表达式为 (用a和表示，只列式，可不用化简)。 21．(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)硒是人体必需微量元素之一，含硒化合物在药物和材料等领域具有广泛的应用。乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构式如下图所示： (1)碳元素位于元素周期表的 区。 (2)与S同主族，则基态硒原子的核外电子排布式为 。 (3)、O、N的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)比较键角大小：气态分子 离子(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (5)根据价层电子对互斥理论，可以推知的空间构型为 (用文字描述)，其中原子采用的轨道杂化方式为 。 (6)甲硒醇可增加抗癌效力，下表中有机物沸点不同的原因是 。 有机物 甲醇 甲硫醇 甲硒醇 沸点/℃ 64.7 5.95 25.05 (7)化合物X是通过理论计算的方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如题图1，沿x、y、z轴方向的投影均为题图2。则X的化学式为 。 22．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： (1)与中更稳定的是 (填化学式)，原因为 。 (2)Ni与Co位于同一族，取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1mol分别溶于水，分别加入足量的硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。 ①根据实验事实用配合物的形式写出的化学式： 。 ②后两种物质的组成相同而颜色不同，写出其在水中的电离方程式： 。 (3)一种含Ni元素的化合物的晶胞Q的结构如图。 ①该晶胞中粒子个数比 。 ②设Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度的计算式为 g·cm。 (4)一种由镍原子和镁原子共同构成，碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中的化合物，其晶胞结构如图所示。 ①在每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有 个。 ②过渡金属与CO形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子的原子序数相同，称为有效原子序数规则。根据此规则，镍与CO形成的羰基配合物中， ，0.5mol中含有 molσ键。 23．(23-24高二下·河南示范性高中·期中)钙钛矿型材料是一种具有独特物理性质的无机材料，因最早被发现存在于钙钛矿石中的钛酸钙()而得名，其通式为。请回答下列问题： (1)钙钛矿()的晶胞结构如图所示(原子半径未区分)，其中位于晶胞面上的原子为 (填“Ca”“Ti”或“O”，下同)，位于顶点的原子为 。 (2)科技工作者开发出一种新型钙钛矿型结构的铁氧化物(化学式为)，该物质表现出优异的氧气吸收和释放性能，这一发现有望成为通过化学循环进行空气分离。该新型钙钛矿的结构如图所示： ①该新型钙钛矿型结构的氧化物中Fe元素的化合价为 。 ②Ba、Ca、Fe、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 ③该新型钙钛矿结构中，Ca原子位于6个O原子形成的八面体中，而Fe原子位于4个O原子形成的四面体中，解释Ca为什么不位于O原子形成的四面体中： 。 (3)钙钛矿型材料应用广泛，如可作为太阳能电池材料而被应用，有人提出了水降解该物质的反应机理如图所示。 ①的晶体类型是 。 ②存在反应：，和的化学键类别的不同之处是 ；键角： (填“>”“=”或“<”)。 24．(23-24高二下·河南郑州十校·期中)我国科学家利用锰簇催化剂(，x代表氧原子数)解密光合作用。请回答下列问题： (1)基态氧原子价电子排布式为 。基态钙原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)在Mn、Cr中，第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“Mn”或“Cr”)，理由是 。 (3)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。 ①的配位数是 ，距离最近的有 个。 ②以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号坐标为(0,0,0)，3号坐标为(1,1,1)，则2号坐标为 。 ③已知：MnS晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为 pm(列出计算式即可)。 25．(23-24高二下·河南平顶山·期中)一种被称为“交错磁性”的新型磁性正引起人们的极大关注，因为它被视为不属于常规铁磁性或反铁磁性的第三种磁性，碲化锰就是一种重要的交错磁体，其六方晶胞结构如图所示： 请回答下列问题： (1)碲化锰交错磁体的化学式为 。碲与氧、硫、硒位于同一主族，四种元素的简单氢化物的沸点：，试简要说明原因： 。 (2)水杨醛缩邻氨基苯酚()常用于锰元素的检验，又被称为“锰试剂”，可与形成黄色的配合物。该分子与有机物M()互为同分异构体，M中发生杂化的原子有 种。 (3)锰的一种配合物的化学式为，该配合物中阴离子为，其空间构型为 。THF为四氢呋喃，结构简式为，其同分异构体中能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色的有 种，写出其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式： 。 (4)碲化锰还存在立方晶系，可用于太阳能电池材料。该立方晶系的晶胞结构如图所示： 若a点和b点的原子分数坐标分别为(0，0，0)和，则c点的原子分数坐标为 。若该晶体的密度为，则最近的Mn和Te的核间距为 pm(列出计算式即可，不必化简)。 26．(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题： (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na+有 个；NaAlH4晶体的密度为 g•cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 (2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为 ，Mo原子周围与之等距离的Mo原子个数为 。 (3)ZnS的晶胞结构如图所示：晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为 ；已知ZnS的晶胞密度是ag/cm3，则Zn2+与S2-的最短距离为 pm(用含a、NA的代数式表示)。 (4)已知Co可形成晶胞结构如图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，2号O原子的分数坐标为 。 试卷第1页，共3页 / 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·河南郑州第一中学·期中)下列说法中正确的有 ①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关     ②若晶体中有阳离子，必然有阴离子 ③分子晶体的熔点一定比金属晶体低     ④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低 ⑤共价晶体中一定含有共价键     ⑥含有离子的晶体一定是离子晶体 ⑦硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅     ⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】B 【详解】①当有外加电压时，自由电子便定向移动，形成电流，故金属具有导电性；当金属一端受热时，由于自由电子的运动，可将热量迅速的由一端传递到另一端，故金属有良好的导热性，金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，正确； ②金属晶体就是由阳离子和电子组成的，没有阴离子，错误； ③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高，有的金属晶体熔点较低，如汞常温下为液态，错误； ④共价键强弱决定分子的稳定性，与熔沸点无关，错误； ⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成，所以共价晶体含有共价键，正确； ⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成，所以含有离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，错误； ⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体，键能越大，硬度越大，原子半径：C>Si，键长：C-C>C-Si>Si-Si，键能：C-C>C-Si>Si-Si，故硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，正确； ⑧NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6，错误； 正确的是①⑤⑦，故选B。 2．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有12个 B．基态Ti原子的价层电子轨道表示式为 C．要证明空气中有氧元素，可利用X射线衍射仪 D．基态钙原子的、、轨道相互垂直，但能量相等 【答案】D 【详解】A．该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有6个，A项错误； B．基态Ti原子的价层电子轨道表示式为，B项错误； C．要证明空气中有氧元素，可利用元素分析仪分析，C项错误； D．p能级有3个轨道，基态钙原子的、、轨道相互垂直，但能量相等，D项正确； 答案选D。 3．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．等物质的量的和分子中含有的原子总数均为2 B．30g 晶体中含有键的个数为 C．0．1mol HCN分子中含有σ键的总数为0．2 D．0．1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.4 【答案】C 【详解】A．未指明具体的物质的量，A项错误； B．30g 晶体的物质的量为，含有键的个数为2，B项错误； C．HCN的结构式为H-C≡CN，含有2个σ键，0.1mol HCN分子中含有σ键的总数为0.2，C项正确； D．0．1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.2，D项错误； 故选C。 4．(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)均位于第四周期Ⅷ族，属于副族元素。某合金的立方晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为。下列说法错误的是    A．单质中含有金属键 B．基态原子核外电子排布式为 C．晶体中，与原子个数比为 D．与之间的最短距离为 【答案】B 【详解】A．单质是金属晶体，含有金属键，故A正确； B．Fe是26号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]，故B错误； C．根据均摊法可知，该晶体中Co的个数为6=3，Ni原子的个数为8=1，与原子个数比为，故C正确； D．由晶胞结构可知，Co与Ni之间的最短距离为面对角线的一半即nm，故D正确； 故选B。 5．(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)氮化硼、磷化硼均是受到高度关注的耐磨涂料。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示，下列说法正确的是 A．磷化硼中P的价层电子对数为4 B．熔点：BN<BP C．磷化硼不溶于水，但可能溶于苯 D．a原子的分数坐标为 【答案】A 【详解】A．磷原子形成了四个键(其中一个为配位键)，故价层电子对数是4，A正确； B．由可作“耐磨涂料”可知二者均为共价晶体，由于原子半径N<P，故键能B—N>B—P，BN的熔点高于BP，B错误； C．共价晶体难溶于一般的溶剂，C错误； D．a原子位于背面中心上，a原子的分数坐标应为，D错误； 故选A。 6．(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是    A．晶体最简化学式为 B．晶体中与最近且距离相等的有8个 C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D．晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．根据晶胞结构可知，其中K个数：8×=1，其中Ca个数：1，其中B个数：12×=6，其中C个数：12×=6，故其最简化学式为，A正确； B．根据晶胞结构可知，位于晶胞顶点，Ca2+位于体心，每个为8个晶胞共用，则晶体中与最近且距离相等的有8个，B正确； C．根据晶胞结构可知，晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误； D．根据选项A分析可知，该晶胞最简化学式为，则1个晶胞质量为：，晶胞体积为a3×10-30cm3，则其密度为，D正确； 故选C。 7．(23-24高二下·河南郑州宇华实验学校·期中)硒化锌是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是 A．Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族 B．该晶体的化学式为ZnSe C．将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变 D．图中A点原子的坐标为(0，0，0)，则B点原子的坐标为(0.75，0.25，0.75) 【答案】D 【详解】A．基态Zn原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族，A项正确； B．根据“均摊法”，1个晶胞中含Zn：4个，含Se：8×+6×=4个，该晶体的化学式为ZnSe，B项正确； C．由晶胞结构可知，Zn位于体内，Se位于8个顶点和6个面心，每个Zn周围等距离最近的Se有4个，每个Se周围等距离最近的Zn有4个，故将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变，C项正确； D．图中A点原子的坐标为(0，0，0)，结合晶胞沿z轴方向在xy平面的投影图知，则B点原子的坐标为(0.25，0.75，0.75)，D项错误； 答案选D。 8．(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)六方硫化锌的结构是S原子作六方最密堆积，其晶胞如图所示，图中A点分数坐标为点分数坐标为；底，高。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中，填充空隙类型为正四面体空隙 B．图中S原子的配位数为6 C．图中的核间距约为 D．该晶体的化学式为 【答案】B 【详解】A．图中，白球为S，黑球为Zn，黑球邻近的白球围成的空间几何体为正四面体，故Zn2+的填充空隙类型为正四面体空隙，A项正确； B．图中A、B距离S原子最近的Zn原子是4个，因此S原子的配位数为4，B项错误； C．图中A、B的核间距为，C项正确； D．晶胞中的S原子个数=，Zn原子个数=，该晶体的化学式为ZnS，D项正确； 故答案为：B。 9．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构(如图所示)与金刚石相似。下列说法错误的是 已知：晶胞的棱长为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A．原子半径：N<B B．氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子 C．立方氮化硼的密度 D．氮化硼晶胞的俯视投影图为 【答案】B 【详解】A．同周期从左到右原子半径依次减小，故原子半径：N<B，选项A正确； B．氮化硼（BN）是由氮原子和硼原子通过不同杂化方式所构成的晶体，为共价晶体，不存在BN分子，选项B错误； C．根据均摊法可知，晶胞中含有个B，4个N，立方氮化硼的密度，选项C正确； D．根据晶胞的结构可知，氮化硼晶胞的俯视投影图为，选项D正确； 答案选B。 10．(23-24高二下·河南示范性高中·期中)GaAs晶体中掺杂Mn后兼有半导体和磁性的性质，具有潜在的应用价值。某种掺杂有Mn的砷化镓晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为NA，下列有关说法正确的是 A．Mn取代了GaAs晶体中的部分As B．该晶胞中Mn、As、Ga原子的个数比为1：2：6 C．基态Ga原子核外电子有18种空间运动状态 D．1个晶胞的质量约为 【答案】D 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于砷原子的个数为4，由化学式可知，砷化镓晶胞中镓原子位于顶点和面心，则锰原子取代了砷化镓晶体中的部分镓原子，故A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于砷原子的个数为4，位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=，位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=，则晶胞中锰原子、砷原子、镓原子的个数比为：4：=5：32：27，故B错误； C．镓元素的原子序数为31，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，则原子核外电子有16种空间运动状态，故C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中位于砷原子的个数为4，位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=，位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=，则1个晶胞的质量为×(×55g/mol+4×75g/mol+×70g/mol)≈，故D正确； 故选D。 11．(23-24高二下·河南南阳·期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．12g金刚石中含有C-C的个数为2NA B．124g白磷(P4)晶体中含有P-P的个数为6NA C．18g冰中含有氢键的个数为4NA D．SiO2晶体中1mol硅原子可与氧原子形成4NA个共价键(Si-O) 【答案】C 【详解】A．金刚石中每个C原子形成4个C-C键，每个C-C键被两个C原子共用，则每个C具有=2个C-C键，12g金刚石含有1mol碳原子，含有C-C的个数为2NA，故A正确； B．1 mol白磷含有6 mol P—P键，124 g白磷(P4)物质的量为1 mol，因此124 g白磷晶体中含有P—P键的个数为6NA，故B正确； C．一个H2O分子在冰结晶中，可以形成四个方向的氢键，每个氢键被两个H2O分子共用，平均每个水分子有2个氢键，因此18g 冰 = 1mol H2O，总共有2mol即2NA个氢键，故C错误； D．SiO2晶体中每个Si与周围4个O原子结合形成4个Si—O键，因此SiO2晶体中每摩尔硅原子可与氧原子形成4NA个共价键(Si—O键)，D正确； 故答案为：C 12．(23-24高二下·河南平顶山·期中)镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一，Sb位于周期表第五周期VA族，和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示，下列有关说法错误的是 A．该合金的化学式为 B．Mg和Sb形成合金后，有更好的延展性 C．该合金熔化时，需破坏金属键 D．和相比，分子的极性更强，键角更小 【答案】B 【详解】A．该晶胞中，Mg的个数为：，Sb的个数为：2，所以该合金的化学式为，A正确； B．Mg和Sb形成合金后，延展性更差，B错误； C．合金熔化时，需破坏金属键，C正确； D．和均为三角锥形极性分子，由于Sb的电负性更小，导致键和电子对更偏向于Cl，所以Sb-Cl键之间的斥力减小，键角更小； P-Cl或Sb-Cl中共用电子对均偏向Cl，由于P的电负性大于Sb，抵消了一部分电子的偏向，从而导致PCl3的极性更小，SbCl3极性更大，D正确； 故选B。 13．(23-24高二下·河南平顶山·期中)铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示： 反应前后的晶胞参数分别为、。下列有关说法正确的是 A．Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个 B．Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为 C．产物的化学式为,其中Cu为+1价 D．O位于Cu原子构成的四面体空隙中，且空隙利用率为50% 【答案】C 【详解】A．由Cu晶胞的结构可知，每个Cu原子周围最近的Cu原子有12个，A错误； B．由Cu晶胞的结构可知，Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为面对角线的一半，为，B错误； C．由产物的晶胞结构可知，Cu的个数为=4，O的个数为2，产物的化学式为，O元素为-2价，Cu为+1价，C正确； D．由Cu晶胞的结构可知，Cu晶胞中有8个由Cu构成的正四面体，其中有2个被O占据，占有率为25%，D错误； 故选C。 14．(23-24高二下·河南南阳·期中)晶体是一种能够用于制造深紫外激光器的晶体，我国用BeO、KBF4等原料制备该晶体，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．基态B原子过程中形成的是发射光谱 B．构成该晶体的非金属元素均位于元素周期表的p区 C．根据元素周期表中元素所处的位置可推测BeO与性质相似 D．已知晶胞中的K+有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶点，则1mol该晶胞含3mol 【答案】A 【详解】A．2px与2py的能量相同，基态B原子过程中不消耗也不释放能量，所以不能形成发射光谱或吸收光谱，A错误； B．构成该晶体的非金属元素为B、O、F，它们均位于元素周期表的p区，B正确； C．Be和Al在元素周期表中处于对角线位置，依据对角线规则，BeO与性质相似，C正确； D．已知晶胞中的K+有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶点，则1个晶胞中含K+的个数为=3，所以1mol该晶胞含3mol ，D正确； 故选A。 15．(23-24高二下·河南南阳·期中)铁氮化合物()在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列有关说法不正确的是    A．二价铁离子的基态电子排布式为 B．图1中氮原子的配位数为6 C．更稳定的Cu替代型产物的化学式为 D．当a位置的Fe位于体心时，b位置的Fe位于棱心 【答案】C 【详解】A． 铁原子失去4s能级上的2个电子，二价铁离子的基态电子排布式为，故A正确； B． 图1中氮原子的上下左右前后各有1个铁原子，氮原子的配位数为6，故B正确； C． 晶胞中Fe原子个数：6×=3，Cu：8×=1，N：1，根据能量越低越稳定，更稳定的Cu替代型产物的化学式为，故C错误； D．由图1将顶点置于体心，即当a位置的Fe位于体心时，b位置的Fe位于棱心，故D正确； 故选C。 16．(23-24高二下·河南南阳·期中)钠和硒组成的一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞立体结构如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，和的半径分别为anm和bnm，下列有关说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．硒离子的配位数为8 C．位于构成的四面体空隙中 D．该晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．该晶胞中位于顶点和面心，共个，位于体内，共8个。则该晶体的化学式为，A项正确； B．的配位数是指周围等距离且与Se2-最近的的数目，据晶胞示意图可知，共有8个，B项正确； C．由图可知，位于构成的四面体空隙中，C项正确； D．该晶体的密度为，D项错误； 答案选D。 二、填空题 17．(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)铁的化学性质比较活泼，能形成众多化合物，铁的合金是使用量最大的合金。铁制品易生锈，锈层内有硫酸盐时的腐蚀原理如图所示。 (1)基态的价电子排布式为 。 (2)的空间构型是 ，图中属于非极性分子的是 (填化学式)。 (3)冰融化时需要克服的作用力类型是 。的熔点为1000℃，的熔点为200℃，则两种物质中的化学键类型 (填“相同”或“不同”)。 (4)铁能形成多种氧化物，其中一种氧化物的晶胞结构如图所示： ①与铁紧邻且等距离的铁微粒数目为 ，该氧化物的化学式为 。 ②设表示阿伏加德罗常数的值，若该晶胞的参数为a nm，则该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。 【答案】(1) (2) 正四面体形 (3) 范德华力、氢键 不同 (4) 12 【详解】（1）Fe的基态电子排布式为[Ar]3d64s2失去两电子为，的价电子排布式为。 （2）中硫形成了4个键，硫为杂化，为正四面体形。是非极性分子。 （3）冰中水分子间存在氢键、范德华力。由两种物质的熔点数据可知，为离子晶体，为分子晶体，前者化学键为离子键，后者化学键为共价键。 （4）①由晶胞结构图可知，位于顶点和面心，与紧邻且等距离的有12个；用均摊法可得晶胞中Fe的数目为，O的数目为，故该氧化物的化学式为。 ②1个晶胞中含有4个“”，该晶胞的质量为，该晶胞的体积为， 故该晶体的密度为。 18．(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)碳族元素中的碳、硅、锗及其化合物在诸多领域具有重要用途。回答下列问题： (1)锗元素位于周期表 区，基态硅原子核外电子排布式为 ，基态碳原子核外有 种不同运动状态的电子。 (2)草酸(分子式：H2C2O4，结构简式：HOOC-COOH)与NiSO4溶液反应，可制备NiC2O4∙2H2O。 ①组成H2C2O4的元素中第一电离能最大的为 (填元素符号)，该分子中σ键与π键的个数比为 。 ②中的键角为 ，该离子的空间构型为 。 (3)金刚石的结构及某碳硅化合物的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。 ①12g金刚石中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值，下同)。 ②该碳硅化合物的化学式为 ，其晶体的密度为 g∙cm-3。 【答案】(1) p 1s22s22p63s23p2 6 (2) O 7:2 109°28′ 正四面体 (3) 2NA SiC 【详解】（1）锗原子的价电子排布式为4s24p2，能量最高的能级为4p，则其位于周期表p区，硅为14号元素，基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，核外有6种不同运动状态的电子。 （2） ①组成H2C2O4的元素为H、C、O，O的非金属性最强，C、O原子的P轨道电子都不是半充满，则第一电离能最大的为O，该分子的结构式为，有7个σ键和2个π键，σ键与π键的个数比为7:2。 ②中，S原子的价层电子数为4，发生sp3杂化，键角为109°28′，该离子的空间构型为正四面体。 （3）①12g金刚石中，C原子的物质的量为1mol。在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个C原子以单键相连，平均每个C原子形成2个共价键，则12g金刚石中含有的σ键的数目为2NA。 ②该碳硅化合物晶胞中，含C原子数为4，含Si原子数为=4，C、Si原子个数比为1:1，则化学式为SiC，其晶体的密度为=g∙cm-3。 【点睛】计算晶胞中所含微粒的数目时，常使用均摊法。 19．(23-24高二下·河南南阳·期中)锂电池正极材料，极大地改善了锂电池的性能(注明：指)。请回答下列问题： (1)基态钴原子的价层电子排布式为 ，其M层上有 种不同的空间运动状态，基态铝原子核外有 种能量不同的电子。 (2)氧化锂的熔点为，氧化镁的熔点为。、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除离子半径因素外，还有 。 (3)某含钴配合物的组成为，该配合物中钴离子的配位数是6，该配合物可以与足量的硝酸银反应生成沉淀，则该配合物的配体是 ，试判断分子与钴离子形成配合物后，键角会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)晶胞与晶胞相似，如图所示： ①连接面心上6个构成 (填标号)。 A．正四面体    B．正八面体    C．立方体    D．正四边形 ②在晶胞中，每个镍离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个：每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。 ③已知晶胞参数为，代表阿伏加德罗常数的值。则晶体的密度为 (只列出计算式)。 【答案】(1) 9 5 (2)所带的电荷比少 (3) 和 变大 (4) B 6 12 【详解】（1）已知是27号元素，故基态钴原子的价层电子排布式为；层电子排布式为3s23p63d7，则其轨道数为1+3+5=9，故层有9种不同的空间运动状态；已知同一能级不同轨道的能量相同，基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有、、、、共5种能量不同的电子。 （2）已知、均为离子晶体，离子晶体中阴阳离子所带的电荷越多，离子半径越小，晶体的晶格能越大，熔点越高，故氧化锂的熔点为，氧化镁的熔点为。、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除3s23p63d7离子半径因素外，还有所带的电荷比少。 （3）由配合物中钴离子的配位数是，该配合物可以与足量的硝酸银反应生成氯化银沉淀可知，氯离子为配合物的外界，钴离子为配合物的中心离子，氨分子和水分子为配合物的配体；氨分子中氮原子的孤对电子对数为1，与钴离子形成配合物后氮原子的孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则氨分子与钴离子形成配合物后，键角会变大。 （4）①由题干晶胞图示可知，连接面心上6个构成正八面体，故选B。 ②在晶胞中，以体心镍离子为例，此镍离子周围与它最近且相等距离的氧离子在上、下、左、右、前、后6个面面心，即共6个；以面心氧离子为例，同层4个顶点的氧离子与它最近且相等距离，上、下层还各有4个，则与它最近且相等距离的氧离子有个。 ③已知晶胞参数为，则一个晶胞的体积为：，代表阿伏加德罗常数的值，由题干图示晶胞可知，每个晶胞中含有为，为，则一个晶胞的质量为：，则晶体的密度为。 三、解答题 20．(23-24高二下·河南南阳·期中)单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。 (1)基态镍原子未成对电子数为 。 (2)Ni与CO在60~80℃时反应生成气体，的晶体类型是 ，每个中σ键与π键的个数比为 。 (3)镍的另一种配合物的分子结构如图1所示，该分子内含有的化学键 (填序号)。 A．离子键    B．极性键    C．金属键   D．配位键        E．氢键            F．非极性键 (4)由常见元素镁、镍与碳三种元素组成的晶体具有超导性，近年来引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(晶胞如图2所示)，则该晶体的化学式为 ，晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子有 个。若已知晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度的数学表达式为 (用a和表示，只列式，可不用化简)。 【答案】(1)2 (2) 分子晶体 1∶1 (3)BDF (4) (原子顺序不做要求) 8 (或) 【详解】（1）镍是28号元素，根据核外电子排布规律，基态镍原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，3d能级上有2个未成对电子。 （2）Ni与CO在60~80℃时反应生成气体，说明的沸点很低，符合分子晶体的特征，则的晶体类型是分子晶体，CO和N2互为等电子体，故1个CO分子中含2个π键和1个σ键，且每个CO与Ni形成1个配位键(σ键)，故该分子中σ键数为 8，π键数为2×4=8，σ键和π键数目之比为1:1。 （3）该配合物中含有配位键，C-H极性键，C-C非极性键和氢键，故答案为：BDF。 （4）根据均摊法，Mg原子位于顶点，共有8×=1，Ni原子位于面心，共有6×=3，C原子位于体心，共计1个，故该晶体的化学式为MgCNi3，晶胞边长为apm，则晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子位于面心，距离为pm，共计8个，该晶体的密度的数学表达式为。 21．(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)硒是人体必需微量元素之一，含硒化合物在药物和材料等领域具有广泛的应用。乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构式如下图所示： (1)碳元素位于元素周期表的 区。 (2)与S同主族，则基态硒原子的核外电子排布式为 。 (3)、O、N的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)比较键角大小：气态分子 离子(填“>”“<”或“=”)，原因是 。 (5)根据价层电子对互斥理论，可以推知的空间构型为 (用文字描述)，其中原子采用的轨道杂化方式为 。 (6)甲硒醇可增加抗癌效力，下表中有机物沸点不同的原因是 。 有机物 甲醇 甲硫醇 甲硒醇 沸点/℃ 64.7 5.95 25.05 (7)化合物X是通过理论计算的方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如题图1，沿x、y、z轴方向的投影均为题图2。则X的化学式为 。 【答案】(1)p (2)1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4 (3)N>O>Se (4) > 中Se是sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角为120°，中Se是sp3杂化，Se原子上有孤对电子，离子空间结构为三角锥，键角小于120°，故键角气态分子>离子 (5) 正四面体 sp3 (6)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，甲醇分子间存在氢键，故甲醇的沸点最高 (7)K2SeBr6 【详解】（1）碳元素位于元素周期表的p区。 （2）Se与S同族，位于第四周期VIA族，则基态硒原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4。 （3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，同主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，、O、N的第一电离能由大到小的顺序为：N>O>Se。 （4）中Se价层电子对数为3+=3，是sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角为120°，中Se价层电子对数为3+=4，是sp3杂化，Se原子上有孤对电子，离子空间结构为三角锥，键角小于120°，故键角气态分子>离子。 （5）中Se价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体，其中原子采用的轨道杂化方式为sp3。 （6）甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，甲醇分子间存在氢键，故甲醇的沸点最高。 （7） 晶胞结构中，处于晶胞的8个顶角和6个面心，8个K处于晶胞内部，利用“均摊法”可知，每个晶胞中含有8个K，含有的个数为=4，即含有4个SeBr6，K和SeBr6的个数之比为2: 1，故X的化学式为K2SeBr6。. 22．(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： (1)与中更稳定的是 (填化学式)，原因为 。 (2)Ni与Co位于同一族，取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1mol分别溶于水，分别加入足量的硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。 ①根据实验事实用配合物的形式写出的化学式： 。 ②后两种物质的组成相同而颜色不同，写出其在水中的电离方程式： 。 (3)一种含Ni元素的化合物的晶胞Q的结构如图。 ①该晶胞中粒子个数比 。 ②设Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度的计算式为 g·cm。 (4)一种由镍原子和镁原子共同构成，碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中的化合物，其晶胞结构如图所示。 ①在每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有 个。 ②过渡金属与CO形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子的原子序数相同，称为有效原子序数规则。根据此规则，镍与CO形成的羰基配合物中， ，0.5mol中含有 molσ键。 【答案】(1) N的电负性弱于O，形成配位键时，N越易给出电子，与Cu2+形成的配位键更稳定 (2) [Co(NH3)5Cl]Cl2 (3) 1：2：4 (4) 12 4 4 【详解】（1）配位原子的电负性越小，越易给出电子，生成的配合物越稳定，N的电负性弱于O，因此N与Cu2+形成的配位键更稳定，故答案为：；N的电负性弱于O，形成配位键时，N越易给出电子，与Cu2+形成的配位键更稳定。 （2）①由题干信息可知，将1mol的配合物CoCl3•5NH3(紫红色)溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即沉淀的氯化银2mol，即该配合物能够电离出2个Cl-，且已知上述配合物中配离子的配位数均为6，则配合物CoCl3•5NH3的化学式为：[Co(NH3)5Cl]Cl2，故答案为：[Co(NH3)5Cl]Cl2； ②(绿色)和(紫色)，分别加入足量的硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀的量均为1mol，化学式为：[Co(NH3)4Cl2]Cl，在水中的电离方程式：，故答案为：。 （3）①观察该晶胞的结构，根据均摊法有，X在顶点和体心，有，Y在棱上和体心，有，Z在棱上、面上和体心，有，，故答案为：1：2：4； ②1个晶胞中含有2个最简式，已知Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度的计算式为：，故答案为：。 （4）①以顶点的1个Mg原子为基点，在这个Mg原子周围与其距离为的Ni原子位于3个面心，均摊为，与该顶点共有的立方体有8个，所以个，即每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有12个，故答案为：12； ②Ni为28号元素，原子核外电子排布为[Ar]3d84s2，其同周期稀有气体元素Kr原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p6，所以Ni原子比Kr原子少8个电子，按照题意，每个CO分子能提供2个电子，那么形成的Ni(CO)x中x=4；Ni(CO)4中的羰基内C和O之间是三键，共价三键中一个σ键，两个π键，四个羰基一共4个σ键，羰基与Ni间形成配位键，属于σ键，四个羰基一共与镍形成了4个σ键。所以Ni(CO)4中总共有8个σ键，0.5mol Ni(CO)4中含有4molσ键，故答案为：4；4。 23．(23-24高二下·河南示范性高中·期中)钙钛矿型材料是一种具有独特物理性质的无机材料，因最早被发现存在于钙钛矿石中的钛酸钙()而得名，其通式为。请回答下列问题： (1)钙钛矿()的晶胞结构如图所示(原子半径未区分)，其中位于晶胞面上的原子为 (填“Ca”“Ti”或“O”，下同)，位于顶点的原子为 。 (2)科技工作者开发出一种新型钙钛矿型结构的铁氧化物(化学式为)，该物质表现出优异的氧气吸收和释放性能，这一发现有望成为通过化学循环进行空气分离。该新型钙钛矿的结构如图所示： ①该新型钙钛矿型结构的氧化物中Fe元素的化合价为 。 ②Ba、Ca、Fe、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 ③该新型钙钛矿结构中，Ca原子位于6个O原子形成的八面体中，而Fe原子位于4个O原子形成的四面体中，解释Ca为什么不位于O原子形成的四面体中： 。 (3)钙钛矿型材料应用广泛，如可作为太阳能电池材料而被应用，有人提出了水降解该物质的反应机理如图所示。 ①的晶体类型是 。 ②存在反应：，和的化学键类别的不同之处是 ；键角： (填“>”“=”或“<”)。 【答案】(1) O Ca (2) +3 O＞Fe＞Ca＞Ba Ca2+的离子半径大于Fe3+，配位数大于Fe3+ (3) 离子晶体 中含有配位键 > 【详解】（1）由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的黑球个数为1，位于顶点的灰球个数为为8×=1，位于面心的白球个数为6×=3，由钛酸钙的化学式可知，晶胞中黑球代表钛原子、灰球代表钙原子、白球代表氧原子，故答案为：Ca；O； （2）①新型钙钛矿型结构的氧化物中钙元素和钡元素的化合价都为+2价、氧元素为—2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为=+3价，故答案为：+3价； ②非金属元素的第一电离能大于金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则四种元素的第一电离能由大到小的顺序为O＞Fe＞Ca＞Ba，故答案为：O＞Fe＞Ca＞Ba； ③该新型钙钛矿结构中，钙离子的离子半径大于铁离子的离子半径，结合氧离子的数目多，配位数越大，所以钙原子位于6个氧原子形成的八面体中，不能位于氧原子形成的四面体中，故答案为：Ca2+的离子半径大于Fe3+，配位数大于Fe3+； （3）①由图可知，是离子与PbI离子形成的含有离子键的离子化合物，晶体类型属于离子晶体，故答案为：离子晶体； ②离子中含有碳氢、碳氮、氮氢极性键和氮氢配位键，而分子中只含有碳氢、碳氮、氮氢极性键，不含有氮氢配位键；水合氢离子和水分子中氧原子的价层电子对数顶都为4，水合氢离子中氧原子含有的孤对电子对数为1、水分子中氧原子含有的孤对电子对数为2，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则水合氢离子的键角大于水分子，答案为：中含有配位键；>。 24．(23-24高二下·河南郑州十校·期中)我国科学家利用锰簇催化剂(，x代表氧原子数)解密光合作用。请回答下列问题： (1)基态氧原子价电子排布式为 。基态钙原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)在Mn、Cr中，第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“Mn”或“Cr”)，理由是 。 (3)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。 ①的配位数是 ，距离最近的有 个。 ②以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号坐标为(0,0,0)，3号坐标为(1,1,1)，则2号坐标为 。 ③已知：MnS晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为 pm(列出计算式即可)。 【答案】(1) 2s22p4 N (2) Mn 基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2，Cr、Mn的3d轨道为较稳定的半充满结构，Cr容易失去第1个电子、较难失去第2个电子；因此，第一电离能：Cr<Mn、第二电离能：Cr>Mn (3) 6 12 (，1，) (合理即可) 【详解】（1）基态氧原子价电子排布式为2s22p4；基态钙原子的电子排布式为[Ar]4s2，因此核外电子占据最高能层的符号是N； （2）基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2，基态Cr原子失去第一个电子是4s能级上的电子，失去第二个电子是3d能级上的电子，出现了能层间能量变化，能层间能量变化较大；基态Mn失去第一、第二电子均是4s上的，属于同一能层，同一能层能量变化较小，所以第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn，理由是：基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2，Cr、Mn的3d轨道为较稳定的半充满结构，Cr容易失去第1个电子、较难失去第2个电子；因此，第一电离能：Cr<Mn、第二电离能：Cr>Mn，故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn； （3）①根据MnS的晶胞图可知，Mn2+周围与其最近有6个S2-，则Mn2+的配位数为6，距离Mn2+最近的Mn2+有4×3=12个； ②2号S2-位于正方体后面的面心位置，因此坐标为(,1,)； ③阴、阳离子最近的距离是边长的一半，Mn2+原子位于棱上、体心，个数为+1=4，S位于顶点和面心，个数为=4，晶胞的质量为=，设晶胞参数为acm，则晶胞的体积为a3cm3，根据密度的定义，ρ==，因此有阴、阳离子最近距离是pm。 25．(23-24高二下·河南平顶山·期中)一种被称为“交错磁性”的新型磁性正引起人们的极大关注，因为它被视为不属于常规铁磁性或反铁磁性的第三种磁性，碲化锰就是一种重要的交错磁体，其六方晶胞结构如图所示： 请回答下列问题： (1)碲化锰交错磁体的化学式为 。碲与氧、硫、硒位于同一主族，四种元素的简单氢化物的沸点：，试简要说明原因： 。 (2)水杨醛缩邻氨基苯酚()常用于锰元素的检验，又被称为“锰试剂”，可与形成黄色的配合物。该分子与有机物M()互为同分异构体，M中发生杂化的原子有 种。 (3)锰的一种配合物的化学式为，该配合物中阴离子为，其空间构型为 。THF为四氢呋喃，结构简式为，其同分异构体中能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色的有 种，写出其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式： 。 (4)碲化锰还存在立方晶系，可用于太阳能电池材料。该立方晶系的晶胞结构如图所示： 若a点和b点的原子分数坐标分别为(0，0，0)和，则c点的原子分数坐标为 。若该晶体的密度为，则最近的Mn和Te的核间距为 pm(列出计算式即可，不必化简)。 【答案】(1) MnTe 、、、均为分子晶体，其中分子间能形成氢键，所以沸点最高，而相对分子质量：，范德华力：，所以沸点：，故沸点： (2)3 (3) 正四面体形 4 (4) 【详解】（1）由晶胞结构可知，Mn的个数为=2，Te的个数为2，则碲化锰交错磁体的化学式为MnTe，、、、均为分子晶体，其中分子间能形成氢键，所以沸点最高，而相对分子质量：，范德华力：，所以沸点：，故沸点：； （2）M中甲基C、O、N原子均形成4个价层电子对，杂化方式均为sp3，M中发生sp3杂化的原子有3种； （3） 中心原子价层电子对数为=4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体形，THF为四氢呋喃，结构简式为，其同分异构体能与Na反应产生氢气但不能使溴水褪色，说明其中含有-OH，不含有碳碳双键，则含有环，满足条件的同分异构体有：、、、共4种，手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，其中含有两个手性碳原子的同分异构体的结构简式：； （4）若a点和b点的原子分数坐标分别为(0，0，0)和，由晶胞结构可知，c点的原子分数坐标为，最近的Mn和Te的核间距为为晶胞体对角线的，该晶胞中含有4个Te，=4个Mn，设晶胞的边长为apm，则，a=，则最近的Mn和Te的核间距为pm。 26．(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题： (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na+有 个；NaAlH4晶体的密度为 g•cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 (2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为 ，Mo原子周围与之等距离的Mo原子个数为 。 (3)ZnS的晶胞结构如图所示：晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为 ；已知ZnS的晶胞密度是ag/cm3，则Zn2+与S2-的最短距离为 pm(用含a、NA的代数式表示)。 (4)已知Co可形成晶胞结构如图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，2号O原子的分数坐标为 。 【答案】(1) 8 (2) Mo2N 12 (3) 50% ×1010 (4)(0.3333，0.6667，0.6077) 【详解】（1）观察体心的，可以看出与紧邻且等距的Na+有8个；在一个晶胞中，Na+有6×+4×=4，Na+和个数相等，所以一个晶胞的质量为=，晶胞的体积为a2×2anm3=2a3nm3=2a3×10-21cm3，所以NaAlH4晶体的密度为=g/cm3。 （2）从晶胞结构可以看出，Mo原子位于顶点和面心，共有=4个Mo原子，氮原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，氮原子共有=2个，所以氮化钼的化学式为Mo2N，从晶胞结构可以看出，Mo原子周围与之等距离的Mo原子有12个。 （3）Zn2+位于立方体的顶点和面心，能够围成八个四面体空隙，S2-在晶胞内部只有4个，所以四面体空隙的填充率为50%；在一个晶胞中，Zn2+个数为8×+6×=4，S2-个数为4，所以一个晶胞的质量为g=g，晶胞密度为ag/cm3，则晶胞的体积为cm3，晶胞的边长为pm，Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一，所以Zn2+与S2-的最短距离为×1010pm。 （4）Co的晶胞可以看做是由两个正三棱柱构成的，1和2号氧原子分别位于两个正三棱柱里，晶胞含对称中心，1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子的分数坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$