高考题型专练——有关晶胞的综合考查-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷全书Word(区域A版 新版本)
高考题型专练——有关晶胞的综合考查
1.(2024·甘肃卷)βMgCl2晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是( )
A.电负性:Mg<Cl
B.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg2+的配位数为3
答案 D
解析 由图乙中结构可知,每个Mg2+与周围6个Cl-最近且距离相等,因此,Mg2+的配位数为6,D错误。
2. (2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2,晶胞如图所示,下列说法错误的是( )
A.合成反应中,还原剂是LiH和C
B.晶胞中含有的Li+个数为4
C.每个CN周围与它最近且距离相等的Li+有8个
D.CN为V形结构
答案 D
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解析 根据反应2LiH+C+N2Li2CN2+H2可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,则还原剂是LiH和C,A正确;Li+位于晶胞的面上,根据均摊法可知,晶胞中含有的Li+个数为8×
=4,B正确;观察位于体心的CN
可知,与它最近且距离相等的Li+有8个,C正确;CN
的中心原子C原子的价层电子对数为2+
×(4+2-3×2)=2,且CN
与CO2互为等电子体,则CN
为直线形结构,D错误。
3.(2024·辽宁卷)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( )
A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8
B.晶胞2中S与S的最短距离为a
C.晶胞2中距Li最近的S有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
答案 B
解析 由均摊法得,结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5,含有S的数目为1+12×
=4,Co与S的原子个数比为9∶8,因此结构1的化学式为Co9S8,A正确;由图可知,晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的
,晶胞边长为a,即S与S的最短距离为
a,B错误;如图:
,以图中圈出的Li为例,与其最近的S共4个,C正确;如图
,当2个晶胞2放在一起时,图中灰框截取的部分就是晶胞3,晶胞2和晶胞3表示同一晶体,D正确。
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4.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是( )
A.导电时,Ti和La的价态不变
B.若x=,Li+与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
答案 B
解析 根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A正确;根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti的个数为8×=1,含O的个数为12×
=3,含La或Li或空位共1个,若x=
,则La和空位共
,N(La)+N(空位)=
,结合化合物中正负化合价代数和为0,可得(+1)×
+(+3)×N(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得N(La)=
、N(空位)=
,Li+与空位数目不相等,B错误;由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C正确;导电时Li+向阴极移动,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D正确。
5.(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为24K。AuCu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( )
A.Ⅰ为18K金
B.Ⅱ中Au的配位数是12
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