题型02 晶胞的分析与计算（人教版2019选择性必修2）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编

题型02 晶胞的分析与计算 1．(23-24高二下·河北保定·期末)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构也不同，某种铁晶体的晶胞结构如图，下列说法错误的是 已知：以晶胞棱长为单位长度建立的坐标可以表示晶胞各原子的位置，称作原子的分数坐标。 A．该晶体中，原子间以金属键相结合 B．铁的电导率随温度升高面降低 C．若晶胞的棱长为q nm，则该晶胞的密度为 D．c原子的分数坐标为 【答案】C 【详解】A．金属晶体中，原子间以金属键相结合，故A正确； B．一般来说，金属的温度越高，电阻越大，电导率越低，故B正确； C．由均摊法计算晶胞中铁原子的个数为，则晶胞的质量为，晶胞的体积为，则晶胞的密度为，故C错误； D．根据b原子坐标可知晶胞边长参数为1，则c原子的分数坐标为，故D正确； 故选C。 2．(23-24高二下·广西桂林·期末)干冰、冰、金刚石、二氧化硅的结构模型如图所示，下列叙述错误的是 A．每个金刚石晶胞中含有8个C原子 B．含的冰中，最多可形成4mol氢键 C．二氧化硅晶体中，键角为109°28′ D．干冰晶体中，每个分子周围等距且紧邻的分子有12个 【答案】B 【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个C，A正确； B．冰中1个水分子平均形成个氢键，则含的冰中，最多可形成2mol氢键，B错误； C．二氧化硅晶体中一个硅原子周围含有四个氧原子，构成正四面体形，故键角为109°28′，C正确； D．二氧化碳晶体属于面心立方，每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数为：，D正确； 故选B。 3．(23-24高二下·云南曲靖宣威·期末)晶体的立方晶胞结构如图1所示，点原子坐标为，晶体部分原子被原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体，其立方晶胞结构如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为。下列说法错误的是 A．点原子分数坐标为 B． C．电负性： D．若晶体密度为，原子与原子之间的最短距离为 【答案】D 【详解】A．点与左上后面心相连，则M点原子分数坐标为，故A正确； B．根据图中信息得到Mn为，Zn为，则，故B正确； C．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故C正确； D．根据图2得到化学式为Li4Zn3MnAs4，若晶体密度为，则晶胞参数为，原子与原子之间的最短距离为体对角线的四分之一即，故D错误； 答案为D。 4．(23-24高二下·广东清远·期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．和晶体中阳离子的配位数相同 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为 D．石墨是分子晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键 【答案】A 【详解】A．由图可知，1个NaCl晶胞中与最近的6个形成正八面体，故A正确； B．中Cs的配位数为8，中Na的配位数为6，故B错误； C．在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键属于2个碳原子共有，则平均每个碳原子形成2个碳碳键，即碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C错误； D．石墨晶体为层状结构，为混合晶体，层内每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的3个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形网状结构，层与层之间以范德华力结合形成层状结构，故D错误； 故选：A。 5．(23-24高二下·江西上饶·期末)BP晶体超硬、耐磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料，其合成途径之一为：。BP立方晶胞结构如图所示(已知：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标)下列说法不正确的是 A．是由极性键构成的极性分子 B．分子的空间构型是三角锥形 C．BP属于原子晶体 D．图中若原子1的坐标为，则原子2的坐标为 【答案】A 【详解】A．中B原子的价层电子对数为，孤电子数为0，为平面正三角形，是由极性键构成的非极性分子，A错误； B．中P原子的价层电子对数为，孤电子数为0，分子的空间构型是三角锥形，B正确； C．BP晶体超硬、耐磨，属于原子晶体(共价晶体），C正确； D．1位于晶胞的面心，将晶胞均分为8个小立方体，2位于其中一个小立方体的体心，若原子1的坐标为，则原子2的坐标为，D正确； 故选A。 6．(23-24高二下·河北沧州·期末)Li2O是离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示，其晶格能可通过图中的循环计算得到。 下列说法错误的是 A．Li的第一电离能为679kJ/mol B．同周期的主族元素中，第一电离能大于O的有2种 C．Li2O晶格能为2908kJ/mol D．Li2O晶胞中O2-的四面体空隙填充率为100% 【答案】A 【详解】A．第一电离能是气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，故Li的第一电离能为，A项错误； B．同周期主族元素第一电离能从左到右有增大趋势，第ⅡA、ⅤA的元素第一电离能大于同周期相邻的2种元素，同周期的主族元素中，第一电离能大于O的有2种：N、F，B项正确； C．晶格能是指在标准状况下使离子晶体变成气态正离子和气态负离子时所吸收的能量，由图可知Li2O晶格能为2908kJ/mol，C项正确； D．晶胞中O2-围成的四面体空隙有8个，其中8个都填充Li+，则O2-围成的四面体空隙填充率为100%，D项正确； 故选A。 7．(23-24高二下·福建宁德·期末)氮化镓属于第三代半导体材料，晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为pnm，a点原子分数坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中镓原子的配位数为12 B．相邻两个N原子的最短距离为 C．晶胞中b点原子分数坐标为() D．电负性： 【答案】C 【详解】A．以上平面心的Ga为例，本晶胞有两个N，上边晶胞有两个N，共4个Ga晶胞中镓原子的配位数为4，A错误； B．相邻两个N原子的最短距离为面对角线的一半，，B错误； C．a点为()晶胞中b点原子分数坐标为()，C正确； D．Ga与As同周期，同周期随原子序数递增电负性增大，电负性：，As与N同族，同族元素电负性由上到下减小，电负性：，故电负性：，D错误； 故选C。 8．(23-24高二下·湖南衡阳·期末)钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞结构如图所示，已知：和的半径分别为a pm和b pm，晶胞参数为c pm，下列有关说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．与距离最近且相等的数目为8 C．该晶胞的密度为 D．基态的价层电子排布式： 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，位于体内的钠离子个数为8，则晶体的化学式为，故A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的硒离子与位于体对角线上的钠离子距离最近，则与硒离子距离最近的钠离子个数为8，故B正确； C．设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10﹣10c)3d，解得d=g/cm3，故C错误； D．硒元素的原子序数为34，基态硒离子的价层电子排布式为，故D正确； 故选C。 9．(23-24高二下·安徽滁州·期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．在晶体中，与每个距离相等且最近的共有8个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【详解】A．在晶体中，距最近的有6个，形成正八面体，故A正确； B．根据图示，在晶体中，与每个距离相等且最近的共有8个，故B正确； C．在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每个共价键被2个碳原子共用，碳原子与碳碳键个数的比为，故C正确； D．每个分子中有4个E、4个F，该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，故D错误； 选D。 10．(23-24高二下·天津滨海新区·期末)用铜的氧化物做催化剂，实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰“碳中和”战略的重要途径，的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 【答案】D 【详解】A．干冰晶体属于分子晶体，干冰晶体熔化时需要克服范德华力，不需要克服共价键，A项错误； B．根据“均摊法”，每个干冰晶胞中含有8×+6×=4个CO2分子，B项错误； C．由铜的氧化物晶胞可知，氧离子位于晶胞的顶点和体心，距离氧离子最近且等距离的氧离子为8个，C项错误； D．根据“均摊法”，铜的氧化物晶胞中含O：8×+1=2个，含Cu：4个，则其化学式为Cu2O，D项正确； 答案选D。 11．(23-24高二下·广西钦州·期末)钠的某种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞边长为。若1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该图为的晶胞结构图 B．该晶体中的配位数为8 C．电负性： D．该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．晶胞中白球个数为，黑球个数为8，两者比为4:8=1:2，该图为Na2O的晶胞结构图，黑球代表Na+，白球代表O2-，A错误； B．根据A项分析，黑球代表Na+，白球代表O2-，一个钠离子周围距离最近的氧离子有4个，该晶体中的配位数为4，，B错误； C．同周期的元素从左到右电负性依次增大，而同主族的元素从上到下电负性依次减少，电负性：，C正确； D．晶胞质量为，晶胞体积为，所以密度为g/cm3，D错误； 故选D。 12．(23-24高二下·广东江门·期末)将某电镀工艺中的阳极泥(主要含Se和)在空气中煅烧，得铜、硒的氧化物，用还原可得硒，已知S和Se同主族，晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是 A．X为 B．分子是直线形分子 C．晶胞中Se2—的配位数为8 D．煅烧时，可能发生反应： 【答案】B 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的Y离子个数为8×+6×=4，位于体内的X离子个数为8，由硒化亚铜的化学式可知，X为亚铜离子，故A正确； B．二氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为V形，故B错误； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点硒离子与位于体对角线上的亚铜离子距离最近，则硒离子的配位数为8，故C正确； D．由题意可知，硒化亚铜在空气中煅烧发生的反应为硒化亚铜高温条件下与氧气反应生成氧化铜和二氧化硒，反应的化学方程式为，故D正确； 故选B。 13．(23-24高二下·广东江门·期末)如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法不正确的是 A．晶体熔化时破坏了共价键 B．一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子 C．甲烷晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子 D．晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子 【答案】A 【详解】A．甲烷晶体是分子晶体，熔化时只需克服范德华力，不需要破坏共价键，故A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的甲烷分子的个数为8×+6×=4，故B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中甲烷分子位于顶点和面心，所以晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子，故C正确； D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的甲烷分子与位于面心的甲烷分子的距离最近，所以晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子，故D正确； 故选A。 14．(23-24高二下·辽宁大连·期末)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为90°，其晶胞结构如图。晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为、。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为之 B．In原子的配位数为2 C．晶胞中四面体空隙的占有率为50% D．C点原子的分数坐标为 【答案】B 【详解】A．晶胞中位于顶点、面上和体内的Cu原子个数=8×+4×+1=4，位于面上、棱上的In原子个数=6×+4×=4，位于体内的Te原子个数=8×1=8，则Cu、In、Te的原子个数比为4:4:8=1:1:2，晶体的化学式为CuInTe2，故A正确； B． In原子位于面上、棱上，均有4个Te与之相连，配位数为4，故B错误； C．由晶胞结构可知，In原子形成的四面体空隙有8个，形成的八面体空隙也有8个，则四面体空隙的占有率为=50%，故C正确； D． 由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、可知，晶胞边长为1，则位于体对角线处，面对角线处的C原子的分数坐标分别为，故D正确； 故选B。 15．(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．氟化钙的化学式为CaF2 B．与之间的最短距离为 C．晶胞中的配位数为8 D．和之间既存在静电引力也存在静电斥力 【答案】B 【分析】晶胞顶点和面心为钙离子，，合计4个，体内有8个氟离子，据此解答。 【详解】A．晶胞中有8个氟离子，钙离子有4个，则氟化钙的化学式为CaF2，故A正确； B．晶胞参数为anm，则体对角线为，所以与之间的最短距离为体对角线的四分之一，为，故B错误； C．晶胞中距离最近的氟离子有8个，所以配位数为8，故C正确； D．和之间不仅存在静电引力，同时也存在静电斥力，故D正确； 答案选B。 16．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是 A．石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力，属于过渡型晶体 B．该气态团簇分子的分子式为EF或FE C．冰晶体中存在氢键，冰含有氢键 D．晶胞体积与8个形成的立方体的体积之比为 【答案】D 【详解】A．石墨晶体中碳原子之间为共价键，层与层之间为范德华力，属于过渡型晶体，A错误； B．该气态团簇分子的1个分子中含有4个E原子和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，B错误； C．冰晶体中存在氢键，1mol冰含2mol氢键，故冰（1mol）含有氢键，C错误； D．晶胞与8个形成的立方体的边长之比为2:1，故体积之比为，D正确； 故选D。 17．(23-24高二下·山东德州·期末)砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，若晶胞边长为cpm，下列说法错误的是 A．Ga周围距离最近的Ga的数目为12 B．a位置As原子与b位置As原子之间的距离为pm C．As和Ga之间的化学键为共价键和配位键 D．砷化镓与硫化锌所属晶体类型相同 【答案】D 【详解】A．Ga原子位于晶胞的顶点和面心，Ga周围距离最近的Ga的数目为12，故A正确； B．a位置As原子与b位置As原子之间的距离为晶胞立方体面对角线的一半，则两原子之间的距离为pm，故B正确； C．Ga价电子数为3，形成4个Ga-As共价键，As原子价电子数为5，As原子也形成4个As-Ga键，As原子提供1对孤电子对给Ga原子形成配位键，故C正确； D．砷化镓是共价晶体，硫化锌是离子晶体，晶体类型不同，故D错误； 答案选D。 18．(23-24高二下·湖南长沙·期末)科学家研发出一种新型储氢材料，晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm，下列说法确的是 A．该晶胞结构与NaCl晶胞结构相同 B．该晶体的化学式为 C．阴、阳离子的最小距离为 D．该物质中包含的全部化学键类型为极性共价键和离子键 【答案】C 【详解】A．NaCl晶胞中一种离子的位置是顶点和面心，另一种离子是棱心和体心，而该晶胞中阳离子是在顶点和面心，阴离子都在体内，晶胞结构不相同，故A错误； B．该晶胞中阳离子是在顶点和面心，个数为=4，阴离子都在体内，个数为8，该晶体的化学式为2，故B错误； C．由晶胞结构图可知，阴、阳离子的最小距离为体对角线的，即为，故C正确； D．该物质中阳离子内部和阴离子内部都有配位键，包含的全部化学键类型为极性共价键、离子键和配位键，故D错误； 答案选C。 19．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)几种晶胞的结构示意图如下。下列说法不正确的是 A．冰晶胞内水分子间以共价键结合 B．金刚石晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 C．碘单质是分子晶体，碘单质在CCl4中比水中溶解度更大 D．晶体的熔点大小为： 【答案】A 【详解】A．共价键存在于分子内，水分子间为分子间作用力，即冰晶胞内水分子间以氢键结合，故A错误； B．金刚石晶体中，每个碳原子参与4条C—C的形成，每个C原子对一条C—C键的贡献是，故每个C原子形成4×=2条C—C键，即碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故B正确； C．碘和CCl4分子均为非极性分子，而水分子为极性分子，根据相似相溶，碘更易溶于四氯化碳，故C正确； D．晶体的熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，故金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为：金刚石＞MgO＞碘单质＞冰，故D正确； 故选：A。 20．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)Cu2O晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，M点坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．M是O，N是Cu B．1个Cu2O晶胞含4个O2- C．晶胞中2个O2-最近距离为a nm D．N点坐标为(0，1，0) 【答案】A 【详解】A．由晶胞图知，M位于体心和顶点，含有个，N位于晶胞内，含有4个，M∶N=2∶4=1∶2，则M是O，N是Cu，A正确； B．由晶胞图知，O2-位于晶胞的顶角和体心，1个晶胞中共有O2-：个，B错误； C．由晶胞图知，O2-位于晶胞的顶角和体心，晶胞中2个O2-最近距离为体对角线的，为a nm，C错误； D．由晶胞图知，N原子位于晶胞的体对角线上，以A原子为起点，B原子位于体对角线的处，由A、C原子坐标可知B原子坐标的x=y=z=，故N点坐标为(，，)，D错误； 故选A。 21．(23-24高二下·吉林白山浑江区·期末)金刚砂的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 已知：为阿伏加德罗常数的值，晶胞的边长为a pm。 A．a原子的坐标参数为() B．熔点：金刚砂>二氧化硅>石墨>金刚石 C．该晶体的密度为 D．金刚砂硬度大，在较大外力的锤击下，化学键不发生断裂 【答案】C 【详解】A．根据图像中坐标系的建立情况，a原子在x、y、z轴上的投影分别为，坐标参数为()，故A错误； B．金刚砂、二氧化硅、金刚石都是共价晶体，键长C-C＜O-Si＜C-Si，故熔点金刚石>二氧化硅>金刚砂；石墨是混合型晶体，石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，所以熔点石墨＞金刚石，即熔点石墨＞金刚石>二氧化硅>金刚砂，故B错误； C．该晶胞中含有4个SiC，晶胞的质量为，晶胞的体积为，该晶体的密度为==，故C正确； D．金刚砂中只含有共价键，硬度大，在较大外力的锤击下，共价键将发生断裂，故D错误； 答案选C。 22．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是 A．晶体最简化学式为 MQX6Y6 B．最高正化合价：Y >X >Q >M C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体 D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4 【答案】D 【分析】X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn，n为2，即基态Y原子的价层电子排布式是2s22p2，则Y为C元素，X为B元素；Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍，则Q为Ca元素，M、Q为同一周期元素且原子序数依次增大，故M为K元素，以此分析。 【详解】A．根据均摊法，图中晶胞含有X原子个，含有Y原子个，含有M原子个，含有Q原子1个，故晶体最简化学式为 MQX6Y6，A正确； B．Y、X、Q、M最高正化合价分别为4、3、2、1，B正确； C．由分析可知，Q为Ca，Y为C，CaC2能与水剧烈反应生成可燃性气体乙炔，C正确； D．C的最高价氧化物是CO2，碳原子的价层电子对数为，D错误； 故选D。 23．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．干冰能自发地呈现多面体外形 B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子 C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏 D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子 【答案】A 【详解】A．干冰为分子晶体，能自发地呈现多面体外形，A正确； B．根据“均摊法”，晶胞中含个分子，B错误； C．干冰升华时为物质状态的变化，破坏的是分子间作用力，不是C=O受到破坏，C错误； D．在干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；在晶体中截取一个最小的正方体，使正方体的四个顶点都落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有4个CO2分子。以右下角CO2分子为研究对象，与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而被选为研究对象的CO2分子被8个立方体所共有，所以是3×8=24 个，又考虑到面心上的被2个这样的立体共有，故=12个，D错误； 故选A。 24．(23-24高二下·河南部分学校·期末)磷化硼是一种耐磨涂料，可用作金属的表面保护层。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示，设晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．磷化硼晶体是分子晶体 B．磷原子与硼原子的最短距离为 C．该晶体的密度为 D．a原子的分数坐标为 【答案】A 【详解】A．磷化硼是一种耐磨涂料，晶体是共价晶体，故A项错误； B．晶胞中P原子和B原子之间最短的距离为体对角线长度的，而体对角线长度等于晶胞棱长的倍，则磷原子与硼原子的最短距离为，故B项正确； C．根据磷化硼的晶胞结构图可知，该晶胞中B原子位于立方体内，个数为4，P原子位于顶点和面心，个数为：，则磷化硼的化学式为BP，晶胞质量为：，晶胞体积为：(a×10-7)3cm3，晶胞密度为：，故C项正确； D．a原子在内侧面心处，x轴方向为0，y轴方向为晶胞棱长的，z轴方向为晶胞棱长的，则a原子的分数坐标为：(0，，)，故D项正确； 故本题选A。 25．(23-24高二下·江西吉安·期末)的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时，脱出部分，形成，结构示意图如（b）所示。下列说法错误的是 A．图（a）每个晶胞中含有的单元数为4 B．图（b）中， C．图（b）中， D．磷酸铁锂电池属于绿色环保的二次电池 【答案】C 【详解】A．对比图（a）和图（c）可知，图（a）所示的晶胞中，小球表示的是，经计算，一个晶胞中的个数为个，结合化学式可知，图（a）每个晶胞中含有的单元数为4，A正确； B．对比（a）和（b）两个晶胞结构示意图可知，相比缺失一个面心和一个棱上的，即晶胞中，所以，图（b）中，，B正确； C．据B项分析可知，图(b)化学式为即，设与的物质的量分别为m、n，则m+n=1，据化合价代数和为0可知，0.1875+2m+3n=3，又m+n=1，解得m=0.8125、n=0.1875，，C错误； D．磷酸铁锂电池属于无重金属元素的可充电电池，即属于绿色环保的二次电池，D正确； 故答案为：C。 26．(23-24高二下·山东淄博·期末)某锂离子晶体属于立方晶系，如图甲所示。掺杂及后得到导体材料，如图乙所示，下列说法错误的是 A．图甲晶体密度为 B．图乙表示的化学式为 C．掺杂产生的空位有利于传导 D．图乙中个数与空位数之比为1：1 【答案】B 【详解】A．根据均摊法，图甲的晶胞中含Li：，O：，Cl：，1个晶胞的质量为，晶胞的体积为，则晶体的密度为，A正确； B．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为，O：，Cl或Br：，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图乙的化学式为LiMgOClxBr1-x，B错误； C．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，C正确； D．由以上分析可知，图乙中Mg2+个数与空位数之比为1：1，D正确； 故选B。 27．(23-24高二下·辽宁大连·期末)观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是 化学式 结构 模型 示意图 A．晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为8 B．结构中键角1、2、3由大到小的顺序： C．固态硫为分子晶体，S原子为：杂化 D．在高温高压下所形成的晶体为共价晶体 【答案】B 【详解】A．根据晶胞结构可知Mg原子8个位于顶点，2个位于面心，铝原子2个位于面心，每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为8，包括同一个面上的4个顶点镁原子和两个相邻晶胞上4个面心的镁原子，故A正确； B．键角3是硫酸根中键角，中S上的孤电子对数为0，价层电子对数为4，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角1与键角2中的O均采用sp3杂化，但是由于O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，键角1上的O提供孤电子对形成配位键，使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少，导致键角1比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，故B错误； C．固态硫S8中S原子形成了2个共价键，还有2个孤电子对，故采用sp3杂化，故C正确； D．在高温高压下所形成的晶体通过共价键结合成空立体网状结构，该晶体为共价晶体，故D正确； 故选B。 28．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞中的位置如图1所示，位于所构成的四面体中心如图2所示。下列说法错误的是 A．为离子晶体 B．晶体中，每个周围距离相等且最近的有6个 C．若图中处分数坐标为，一个的坐标为，则在处出存在 D．若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力 【答案】D 【详解】A．是由和构成的晶体，为离子晶体，故A正确； B．由于CaF2晶体中钙离子、氟离子交替排列，所以假设这个晶胞的体心上是Ca2+，那么将移动到顶点位置，则每个周围距离相等且最近的有6个，故B正确； C．根据A图与B图可以判断，Ca2+位于晶胞的顶点和面心，位于体内，图中A处原子分数坐标为，一个的坐标为，则位于体内位置，为，故C正确； D．三种氟化物均为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成离子键越弱，钡离子、钙离子、镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则BaF2、CaF2、MgF2三种晶体中的离子键依次增强，导致晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，脱硅能力依次减弱，故D错误； 答案选D。 29．(23-24高二下·山东济南·期末)富锂反萤石固态电解质可由立方晶体(晶胞结构如图所示)与反应制备，其应用于高能量密度电池时既具有很高的离子导电性，又能提高电池的安全性。下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．晶胞中之间的最近距离为apm，则晶体的密度为 C．电解质中引入了锂位点空位，可显著提高锂离子导电性 D．晶体为层状结构，晶体中只存在锂氮层(排布方式为锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心) 【答案】D 【详解】A．由的晶胞结构示意图可知，Li+位于晶胞的体内，S2-位于顶点和面心，处于由S2-围成的正四面体空隙中，即的配位数为4，故A正确； B．之间的最近距离为晶胞面对角线的一半，晶胞的边长为，晶胞中含有4个，晶胞的质量为，晶胞的体积为=，晶体的密度为=，故B正确； C．电解质中含有离子位点空位，其空位可以提高额外的移动路径，增加离子的传导速率，可显著提高导电性，故C正确； D．在氮化锂晶体中，存在锂、氮原子共同组成的锂氮层，如果锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心，则化学式为，故D错误； 答案选D。 30．(23-24高二下·广东中山·期末)几种晶体的晶胞（或晶体结构）如图所示，下列说法正确的是 A．NaCl晶体中，每个晶胞中含有4个NaCl分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于NaCl中的配位数 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cm D．石墨晶体中，既有共价键，金属键还有范德华力，且每个环平均占有6个C原子 【答案】C 【详解】A．NaCl晶体中，每个晶胞中均摊4个钠离子、4个氯离子，不存在分子，A项错误； B．在干冰晶体中，分子的配位数，在NaCl晶体结构中，每个离子被6个离子所包围，的配位数是6，干冰晶体中，分子的配位数大于NaCl中的配位数，B项错误； 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对角线长度的，即等于acm，C项正确； D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，不存在金属键，D项错误； 答案选C。 / 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·河北保定·期末)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构也不同，某种铁晶体的晶胞结构如图，下列说法错误的是 已知：以晶胞棱长为单位长度建立的坐标可以表示晶胞各原子的位置，称作原子的分数坐标。 A．该晶体中，原子间以金属键相结合 B．铁的电导率随温度升高面降低 C．若晶胞的棱长为q nm，则该晶胞的密度为 D．c原子的分数坐标为 2．(23-24高二下·广西桂林·期末)干冰、冰、金刚石、二氧化硅的结构模型如图所示，下列叙述错误的是 A．每个金刚石晶胞中含有8个C原子 B．含的冰中，最多可形成4mol氢键 C．二氧化硅晶体中，键角为109°28′ D．干冰晶体中，每个分子周围等距且紧邻的分子有12个 3．(23-24高二下·云南曲靖宣威·期末)晶体的立方晶胞结构如图1所示，点原子坐标为，晶体部分原子被原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体，其立方晶胞结构如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为。下列说法错误的是 A．点原子分数坐标为 B． C．电负性： D．若晶体密度为，原子与原子之间的最短距离为 4．(23-24高二下·广东清远·期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．和晶体中阳离子的配位数相同 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为 D．石墨是分子晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键 5．(23-24高二下·江西上饶·期末)BP晶体超硬、耐磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料，其合成途径之一为：。BP立方晶胞结构如图所示(已知：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标)下列说法不正确的是 A．是由极性键构成的极性分子 B．分子的空间构型是三角锥形 C．BP属于原子晶体 D．图中若原子1的坐标为，则原子2的坐标为 6．(23-24高二下·河北沧州·期末)Li2O是离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示，其晶格能可通过图中的循环计算得到。 下列说法错误的是 A．Li的第一电离能为679kJ/mol B．同周期的主族元素中，第一电离能大于O的有2种 C．Li2O晶格能为2908kJ/mol D．Li2O晶胞中O2-的四面体空隙填充率为100% 7．(23-24高二下·福建宁德·期末)氮化镓属于第三代半导体材料，晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为pnm，a点原子分数坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中镓原子的配位数为12 B．相邻两个N原子的最短距离为 C．晶胞中b点原子分数坐标为() D．电负性： 8．(23-24高二下·湖南衡阳·期末)钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞结构如图所示，已知：和的半径分别为a pm和b pm，晶胞参数为c pm，下列有关说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．与距离最近且相等的数目为8 C．该晶胞的密度为 D．基态的价层电子排布式： 9．(23-24高二下·安徽滁州·期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．在晶体中，与每个距离相等且最近的共有8个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 10．(23-24高二下·天津滨海新区·期末)用铜的氧化物做催化剂，实现选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰“碳中和”战略的重要途径，的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有8个分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为 11．(23-24高二下·广西钦州·期末)钠的某种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞边长为。若1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该图为的晶胞结构图 B．该晶体中的配位数为8 C．电负性： D．该晶体的密度为 12．(23-24高二下·广东江门·期末)将某电镀工艺中的阳极泥(主要含Se和)在空气中煅烧，得铜、硒的氧化物，用还原可得硒，已知S和Se同主族，晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是 A．X为 B．分子是直线形分子 C．晶胞中Se2—的配位数为8 D．煅烧时，可能发生反应： 13．(23-24高二下·广东江门·期末)如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法不正确的是 A．晶体熔化时破坏了共价键 B．一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子 C．甲烷晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子 D．晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子 14．(23-24高二下·辽宁大连·期末)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为90°，其晶胞结构如图。晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为、。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为之 B．In原子的配位数为2 C．晶胞中四面体空隙的占有率为50% D．C点原子的分数坐标为 15．(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．氟化钙的化学式为CaF2 B．与之间的最短距离为 C．晶胞中的配位数为8 D．和之间既存在静电引力也存在静电斥力 16．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)某些物质的结构如图所示。下列说法正确的是 A．石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力，属于过渡型晶体 B．该气态团簇分子的分子式为EF或FE C．冰晶体中存在氢键，冰含有氢键 D．晶胞体积与8个形成的立方体的体积之比为 17．(23-24高二下·山东德州·期末)砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，若晶胞边长为cpm，下列说法错误的是 A．Ga周围距离最近的Ga的数目为12 B．a位置As原子与b位置As原子之间的距离为pm C．As和Ga之间的化学键为共价键和配位键 D．砷化镓与硫化锌所属晶体类型相同 18．(23-24高二下·湖南长沙·期末)科学家研发出一种新型储氢材料，晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm，下列说法确的是 A．该晶胞结构与NaCl晶胞结构相同 B．该晶体的化学式为 C．阴、阳离子的最小距离为 D．该物质中包含的全部化学键类型为极性共价键和离子键 19．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)几种晶胞的结构示意图如下。下列说法不正确的是 A．冰晶胞内水分子间以共价键结合 B．金刚石晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 C．碘单质是分子晶体，碘单质在CCl4中比水中溶解度更大 D．晶体的熔点大小为： 20．(23-24高二下·广东广州天河区·期末)Cu2O晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，M点坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．M是O，N是Cu B．1个Cu2O晶胞含4个O2- C．晶胞中2个O2-最近距离为a nm D．N点坐标为(0，1，0) 21．(23-24高二下·吉林白山浑江区·期末)金刚砂的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 已知：为阿伏加德罗常数的值，晶胞的边长为a pm。 A．a原子的坐标参数为() B．熔点：金刚砂>二氧化硅>石墨>金刚石 C．该晶体的密度为 D．金刚砂硬度大，在较大外力的锤击下，化学键不发生断裂 22．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是 A．晶体最简化学式为 MQX6Y6 B．最高正化合价：Y >X >Q >M C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体 D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4 23．(23-24高二下·广东广州越秀区·期末)干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．干冰能自发地呈现多面体外形 B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子 C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏 D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子 24．(23-24高二下·河南部分学校·期末)磷化硼是一种耐磨涂料，可用作金属的表面保护层。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示，设晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．磷化硼晶体是分子晶体 B．磷原子与硼原子的最短距离为 C．该晶体的密度为 D．a原子的分数坐标为 25．(23-24高二下·江西吉安·期末)的晶胞结构示意图如（a）所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时，脱出部分，形成，结构示意图如（b）所示。下列说法错误的是 A．图（a）每个晶胞中含有的单元数为4 B．图（b）中， C．图（b）中， D．磷酸铁锂电池属于绿色环保的二次电池 26．(23-24高二下·山东淄博·期末)某锂离子晶体属于立方晶系，如图甲所示。掺杂及后得到导体材料，如图乙所示，下列说法错误的是 A．图甲晶体密度为 B．图乙表示的化学式为 C．掺杂产生的空位有利于传导 D．图乙中个数与空位数之比为1：1 27．(23-24高二下·辽宁大连·期末)观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是 化学式 结构 模型 示意图 A．晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为8 B．结构中键角1、2、3由大到小的顺序： C．固态硫为分子晶体，S原子为：杂化 D．在高温高压下所形成的晶体为共价晶体 28．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞中的位置如图1所示，位于所构成的四面体中心如图2所示。下列说法错误的是 A．为离子晶体 B．晶体中，每个周围距离相等且最近的有6个 C．若图中处分数坐标为，一个的坐标为，则在处出存在 D．若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力 29．(23-24高二下·山东济南·期末)富锂反萤石固态电解质可由立方晶体(晶胞结构如图所示)与反应制备，其应用于高能量密度电池时既具有很高的离子导电性，又能提高电池的安全性。下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．晶胞中之间的最近距离为apm，则晶体的密度为 C．电解质中引入了锂位点空位，可显著提高锂离子导电性 D．晶体为层状结构，晶体中只存在锂氮层(排布方式为锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心) 30．(23-24高二下·广东中山·期末)几种晶体的晶胞（或晶体结构）如图所示，下列说法正确的是 A．NaCl晶体中，每个晶胞中含有4个NaCl分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于NaCl中的配位数 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cm D．石墨晶体中，既有共价键，金属键还有范德华力，且每个环平均占有6个C原子 / 学科网（北京）股份有限公司 $$