题型7 有关晶胞的考查-【金版教程】2026年高考化学大二轮大考试题精选重组全书word

大考试题精选重组　化学 题型7　有关晶胞的考查 1．(2025·浙江1月选考，13)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．晶体类型为混合型晶体 B．NH3与二价铁形成配位键 C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高 答案：D 解析：NH3与Fe2＋形成的配位键不稳定，该物质容易分解为FeCl2和NH3，故该化合物的热稳定性比FeCl2低，D错误。 2．(2025·湖北卷，9)SO2晶胞是长方体，边长a≠b≠c，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．一个晶胞中含有4个O原子 B．晶胞中SO2分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 pm D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 答案：D 解析：由晶胞图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含12×＋1＝4个SO2分子，则含有8个O原子，A错误；由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，B错误；1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即 pm，C错误；以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，D正确。 3．(2025·陕晋宁青卷，8)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是(　　) A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．Ag和B均为sp3杂化 C．晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个 D．Ag和B的最短距离为××1010 pm 答案：A 解析：由晶胞图可知，晶胞中Ag位于体心，B位于顶点，C、N位于体对角线上，沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他体内的C、N原子投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为，A错误；Ag位于体心，与周围4个N原子成键，价层电子对数为4，且与4个N原子形成正四面体，则Ag为sp3杂化，由晶胞中成键情况知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键，即B原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，B正确；晶胞中Ag位于体心，与Ag最近且距离相等的Ag就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的Ag原子，为6个，C正确；B位于顶点，其个数为8×＝1，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a＝×1010 pm，Ag和B的最短距离为体对角线的一半，即××1010 pm，D正确。 4．(2025·河北卷，11)SmCok(k>1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。SmCok的六方晶胞示意图如图，晶胞参数a＝500 pm、c＝400 pm，M、N原子的分数坐标分别为、。设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该物质的化学式为SmCo5 B．体心原子的分数坐标为 C．晶体的密度为 g·cm－3 D．原子Q到体心的距离为100 pm 答案：D 解析：由晶胞图可知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，晶胞中数目为4×＋4×＋8×＋2＝5，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为SmCo5，A正确；体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为，B正确；每个晶胞中含有1个“SmCo5”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为a2c，则晶体密度ρ＝＝ g·cm－3，C正确；原子Q的分数坐标为，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形，如图所示： ，则原子Q到体心的距离为 pm＝50 pm，D错误。 5．(2025·安徽卷，12)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为d pm。右图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键” C．127 g碘晶体中有NA个“卤键” D．碘晶体的密度为 g·cm－3 答案：A 解析：碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)，所以碘晶体是分子晶体，A错误；由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确；由图可知，每个I2分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，127 g碘晶体物质的量是0.5 mol，“卤键”的个数是0.5 mol×2×NA mol－1＝NA，C正确；碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面上，则每个晶胞中碘原子的个数是8×＝4，晶胞的体积是abd×10－30 cm3，密度是 g·cm－3，D正确。 6．(2024·湖北卷，11)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 C．Ⅲ中最小核间距Au—Cu<Au—Au D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 答案：C 解析：24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，则Au的配位数为3×8×＝12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au—Cu的最小核间距为a，Au—Au的最小核间距也为a，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，其原子个数比为8×∶6×＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为6×∶8×＝3∶1，D正确。 7．(2024·湖南卷，12)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 解析：根据分析可得反应2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2中，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，由此可知还原剂是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。 8．(2024·河北卷，12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该铋氟化物的化学式为BiF3 B．粒子S、T之间的距离为a pm C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 答案：D 解析：根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1＋12×＝4个Bi，含有8＋8×＋6×＝12个F，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；将晶胞均分为8个小立方体，则晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，则T的原子分数坐标为，S的原子分数坐标为，故粒子S、T之间的距离为×a pm＝a pm，B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个BiF3单元，晶胞体积为a3×10－30 cm3，则晶体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，C正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，D错误。 9．(2023·辽宁卷，14)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，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(图2)。下列说法错误的是(　　) A．图1晶体密度为 g·cm－3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D．Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导 答案：C 解析：图2中Mg和空位均存在，Mg的个数小于2，化学式错误，C错误。 10．(2023·河北卷，5)锆(Zr)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，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该氧化物的化学式为ZrO2 B．该氧化物的密度为 g·cm－3 C．Zr原子之间的最短距离为a pm D．若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 答案：B 解析：该氧化物的密度ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3，B错误。 1．(2025·辽宁五校高三联考)氮化钛为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果而成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示(白球代表N，黑球代表Ti)。下列说法错误的是(　　) A．基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2 B．Ti均位于N构成的八面体空隙中 C．该晶胞中含有6个Ti原子和4个N原子 D．Ti元素位于元素周期表d区，是过渡元素 答案：C 解析：由晶胞结构可知，Ti位于棱上和体心，个数为12×＋1＝4，N位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，C错误。 2．(2025·四川巴中三模)锡是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。白锡和灰锡晶胞结构如图，下列说法中正确的是(　　) A．白锡与灰锡晶体的配位数之比为1∶2 B．两种晶体的密度大小关系为白锡大于灰锡 C．若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和V2 nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是 D．若灰锡晶胞参数为a nm，则其最近的两个锡原子间距离为a nm 答案：D 解析：由题图可知，白锡的配位数为8，灰锡的配位数为4，因此白锡与灰锡晶体的配位数之比为2∶1，A错误；晶体的体积大小未知，无法比较两种晶体的密度大小，B错误；一个白锡晶胞中含有的锡原子数为8×＋1＝2，一个灰锡晶胞中含有的锡原子数为8×＋6×＋4＝8，则白锡和灰锡晶体的密度之比为∶＝，C错误；最近的两个锡原子间距离为体对角线的，即为a nm，D正确。 3．(2025·湖南益阳安化三模)将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热，可得含Fe和N的磁性材料，其晶体的晶胞如图所示，晶胞边长均为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是(　　) A．距离N最近的Fe有6个 B．Fe之间的最近距离为a pm C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．若将N置于晶胞顶点，则Fe位于体心和棱心 答案：C 解析：Fe位于晶胞中的顶点和面心，有8×＋6×＝4个，N位于体心有1个，ρ＝＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，故C错误。 4．(2025·重庆市高三质量调研)萤石主要成分CaF2的晶胞结构如图所示，已知：CaF2晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是(　　) A．F－的配位数为4 B．晶胞中Ca2＋的个数是4 C．B点的原子分数坐标为 D．晶胞中Ca2＋与最近的F－之间的距离为××107 nm 答案：D 解析：1个晶胞中有4个Ca2＋和8个F－，晶胞边长＝×107 nm，晶胞中Ca2＋与最近的F－之间的距离为体对角线长的，即××107 nm，D错误。 5．(2025·吉林省白山市高三教学质量监测)某立方晶系的锑钾(Sb­K)合金可作为钾离子电池的电极材料，如图表示晶胞。下列说法中错误的是(　　) A．该晶胞的体积为8a3×10－30 cm3 B．晶胞中K和Sb原子数之比为3∶1 C．与K最邻近的Sb原子数为4 D．该晶胞的俯视图为 答案：D 解析：晶胞的体积为a3×10－30 cm3，则该晶胞的体积为8a3×10－30 cm3，A正确；根据图示，晶胞中含有K原子数为4×＋1＝，Sb原子数为4×＝，K和Sb原子数之比为3∶1，B正确；由图可知，晶胞体心处与K最邻近的Sb原子数为4，C正确；根据图示推出晶胞顶点、面心、内部存在K原子，该晶胞的俯视图为，D错误。 6．(2025·武汉市武昌区高三质量检测)氢化铝钠晶胞结构如图所示，它是由两个正六面体叠加而成。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　) A．AlH的空间结构为正四面体形 B．晶体密度为 g·cm－3 C．Na＋的配位数为8 D．与水反应时既有沉淀也有气体生成 答案：D 解析：AlH的σ键数为4，中心原子上的孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，A正确；根据均摊法可得，AlH位于晶胞的顶点、面上、体内，数目为8×＋4×＋1＝4，Na＋位于晶胞的棱上、面上，数目为4×＋6×＝4，晶胞的体积为2a3×10－21 cm3，晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，B正确；以位于体心的AlH为研究对象，距离AlH最近且相等的Na＋有8个，如图所示，根据化学式NaAlH4可知，与Na＋距离最近且相等的AlH的数目也为8，故Na＋的配位数为8，C正确；氢化铝钠与水反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，无沉淀产生，D错误。 7．(2025·辽宁省抚顺市六校协作体三模)锆酸锶(SrZrO3，相对分子质量为Mr)可用于制造高频热稳定陶瓷电容器和高温陶瓷电容器，其一种立方晶胞结构如图所示。已知该晶胞边长为d pm，a、c原子的分数坐标分别为(0，0，0)和，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．b原子的分数坐标为 B．锆原子填充在氧原子形成的八面体空隙中 C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．晶体中与O原子距离最近且等距的O原子的数目为12 答案：D 解析：以顶面面心氧原子为研究对象，该晶胞中距离其最近的氧原子在4个侧面面心上，上方的晶胞中也有4个，共8个，D错误。 8．(2025·安徽名校阶段检测)二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。某种TiO2的四方晶胞(晶胞棱边夹角均为90°)如图所示，已知TiO2晶胞中Ti4＋位于O2－所构成的正八面体的体心。下列说法错误的是(　　) A．基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2 B．晶胞沿z轴方向的投影为 C．晶胞中O2－的配位数为2 D．设NA为阿伏加德罗常数的值，则TiO2晶体的密度为 g·cm－3 答案：C 解析：Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2，A正确；由晶胞结构可知，晶胞沿z轴方向投影，顶点Ti原子投影到正方形顶点，体心Ti原子投影到正方形中心，上、下面上的O原子垂直重合，投影到正方形的一条对角线上，体内O原子投影到另一条对角线上，故晶胞沿z轴方向的投影图为，B正确；由晶体中Ti4＋位于O2－所构成的正八面体的体心，知Ti4＋的配位数为6，根据配位数之比等于原子个数的反比可知，O2－的配位数为3，C错误；Ti原子位于顶点和体心，个数为8×＋1＝2，O原子位于面上和体内，个数为4×＋2＝4，晶胞中有2个TiO2，故晶体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，D正确。 9．(2025·长沙市新高考适应性考试)一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a)。已知：NA为阿伏加德罗常数的值。M、N的原子分数坐标分别为(0，0，0)，，下列说法错误的是(　　) 　A．P的原子分数坐标为 B．该化合物的化学式为K3TaO2F4 C．该晶体的密度是 g·cm－3 D．与Q距离相等且最近的K＋有8个 答案：C 解析：根据均摊法，K＋位于晶胞棱上和面上，个数为4×＋10×＝6，位于晶胞的顶点和体内，个数为8×＋1＝2，K＋、的个数比为3∶1，则该化合物的化学式为K3TaO2F4，B正确；该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，C错误；以Q为研究对象，与其距离相等且最近的K＋有8个(上下两个晶胞各4个)，D正确。 10．(2025·河北省衡水中学三模)NiAs的晶胞结构如图甲所示，沿线MN取得的截图如图乙所示，晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为，Ni原子位于晶胞顶点和部分棱心。下列说法错误的是(　　) A．As原子的配位数为6 B．另一个As原子的坐标为 C．Ni、As原子间的最短距离为 pm D．已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为ρ g·cm－3，则NA可表示为 答案：C 解析：根据化学式NiAs及晶胞中含有两个As可知，该晶胞中含有两个Ni原子，再结合题图乙得出晶胞的结构为，则As原子的配位数为6，故A正确；根据晶胞结构可知，另一个As原子的坐标为，故B正确；结合晶胞的结构，可得，则Ni、As原子间的最短距离为 pm，故C错误；1个晶胞中有2个NiAs，一个晶胞的体积＝ cm3＝×a2b×10－30 cm3，得出NA＝，故D正确。 14 学科网（北京）股份有限公司 $