重点强化三 晶胞-【金试卷】2025-2026学年高二化学选择性必修2&选择性必修3同步单元双测卷（人教版）

重点强化三 晶胞 建议用时：75分钟满分：80分 可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16A127P31 S 32 K 39 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Se 79 劉 一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题有一个选 项符合题意) 1.对于某晶胞（如图所示）的描述错误的是 A.该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体 密 B.该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个 原子 C.平均每个晶胞中有14个原子 封 D.平均每个晶胞中有4个原子 2.自从第一次合成稀有气体元素的化合物XPtF。以来，人们又相 继发现了氙的一系列化合物，如XeF,、XeFs等。如图甲为XeF4 的结构示意图，图乙为XF,晶体的晶胞结构图。下列有关说法 正确的是 () 灯 内 不 A.XeF4是极性分子 B.XeF2晶体属于离子晶体 設 准 C.一个XeF2晶胞中实际拥有两个XeF2 DXeB品体中距离技近的两个XeE,之间的距离为号。(a为晶 答 胞边长) 3.某立方晶系的锑钾(Sb一K)合金可作为钾离子电池的电极材料， 图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法 茶 题 正确的是 图b 图a 丝 部 A.该晶胞的体积为a3×10-36cm B.K和Sb原子数之比为3：1 C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为20m 4.已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为 oX Y ⑧z A.XYZ B.X,YZ C.XYZ D.XY,Z 5.钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体，广泛应用于多层陶瓷电容 器、热敏电阻器等方面，其立方晶胞结构如图所示。下列说法不 正确的是 002 ○T4 ○Ba24 A.钛酸钡的化学式为BaTiO, B.将晶体中与每个T4+紧邻且等距的T+连接起来，形成的空 间结构为正八面体 C.Ti4+和Ba+的配位数均是6 D.若将T4+置于晶胞体心，Ba2+置于晶胞顶点，则O2-位于立方 体的面心 6.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似 (如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形的 C2存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关 于CaC2晶体的说法中正确的是() A.1个Ca2+周围距离最近且相等的C?数 目为6 B.该晶体中的阴离子与F2价电子数相同 C.6.4gCaC2晶体中含0.1mol阴离子 D.与每个Ca2+距离最近且相等的Ca2+共 8C 有12个 7.LiFePO4的晶胞结构示意图如图(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，LiFePO,脱出部分Li,形成Li1-FePO,, 结构示意图如图(b)所示，则下列说法不正确的是 () 充电 充电 放电 放电 (a)LiFePO, (b)Li_FePO (c)FePO A.每个图(a)晶胞中含有LiFePO4的单元数有4个 B.图(b)中x=i6 :3 C.L完全脱出不会破坏晶体中的空间链结构 D.图(b)中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:13 8.压力不仅会引发物质的相变，还会导致新类型化学键的形成。如 图所示，M、N、P为Na与Cl2在50~300GPa的高压下反应生成 的不同晶体晶胞，下列说法错误的是 () ●Na A.三种晶胞的化学式均不为NaCI B.晶胞M中与Na原子距离最近且等距的Cl原子最多有12个 C.晶胞M、N、P中所含Cl原子的个数之比为3：1：1 D.原子1的坐标为00,0)，则原子2的坐标为兮，3·》 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有一个或 两个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错 的得0分) 9.铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于 顶点和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体 心位置。下列说法不正确的是 () nm 0,0,0) A.Fe原子的配位数为8 B.a位置原子的分数坐标为(0.25,0.75,0.75) C.Fe原子与Mg原子间最短距离为nm 2 D.晶体储氢时，H2在晶胞的体心和棱的中心位置，若储氢后化 学式为FeMg2H,则储氢率为100% 选择性必修219 l0.F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF。三种氟化 氙，它们都是极强的氧化剂（其氧化性依次递增），都极易与水发 生反应，其中：6XeF4+12H2O—2Xe03+4Xe个+24HF+ 3O2个。下列推测正确的是 () A.XeF2分子中各原子最外层均达到8电子结构 B.某种氟化氙的晶体结构单元如图，可推知其化学式为XF2 C.XeF4按题中方程式与水反应时，每生成4 mol Xe,转移 16 mol e D.XeF2加入水中，在水分子作用下将生成Xe和F2 11.下列说法中正确的是 () A.金刚石晶体中碳原子个数与C一C键键数之比为1：2 B.NaH晶体结构与NaCI晶体相似，与Na+距离最近的Na+共 有8个 C.某纳米钛铝合金，其结构单元如图甲所示(A1、Ti各有一个原 子在单元内部)，则该单元含有个T原子 OA OTi D.金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为pg·cm3,阿伏 加德罗常数的值为VA,则铬原子的半径为3×2x2× 1010pm 12.已知图甲为金属钠的晶胞，晶胞边长为apm,其晶胞截面如图 乙所示。图丙为Li2S晶胞截面，已知Li2S属于立方晶体，假设 晶胞边长为dpm。下列关于Li,S晶胞的描述错误的是() y=0.5d 20 选择性必修2 。Li =0 y=0.25dy=0.5d y=0.75d 丙 A.每个晶胞中含有的S2-数目为4 B.与L距离最近且相等的S2-有8个 C.该晶胞中两个距离最近的Li和S2-的核间距的计算表达式 为dm D.L,S晶体的密度为84×10”g·cm3(N表示阿伏加德 dN 罗常数的值) 三、非选择题（本题共3小题，共36分） 13.(10分)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(G)、锑(Sb)形成的一种 新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为G晶体 (晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 (1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的 种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 (2)图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目 为 ;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb= (3)设X的最简式的相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常 数的值，则X晶体的密度为 g·cm3(列出算式)。 o=Ge ●=Hg =Sb am C 14.(12分)热敏电阻的主要成分一钡钛矿晶体的晶胞结构如图 所示，晶胞棱长为acm。顶点位置被Ti4+所占据，体心位置被 Ba2+所占据，所有棱心位置被O2所占据。（已知相对原子质 量：0：16Ti:48Ba:137) 义● ⑧02 O Ti ●Ba2 (1)写出该晶体的化学式： (2)若将T4置于晶胞的体心，Ba2+置于晶胞顶点，则O2-处于 立方体的 位置。 (3)在该物质的晶体中，每个T4+周围距离相等且最近的T4+ 有 个；若将它们连接起来，形成的空间结构为 (4)若晶体的密度为pg·cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则 a= 15.(14分)(1)分别用·、o表示H2PO4和K,KH2P04晶体的四方 晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO,、K+在晶 胞x之面、yz面上的位置： (a) (b) (c) ①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的 值为N。,晶体的密度为 g·cm3(写出表达式)。 ②晶胞在x轴方向的投影图为 (填字母)。 狂组国 0 (2)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在x之、y之和xy平 面投影分别如图所示： OK ●Fe ①该超导材料的最简化学式为 ②Fe原子的配位数为 ③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏加德罗常数的 值为NA,则该晶体的密度为 g·cm3(列出计 算式)。10.C基态Zn原子核外电子排布式为[Ar]3d04s2,Zn2+的核外电子排布式为[Ar] 3d0,A正确；DHA分子由三分子HCHO发生加成反应得到，DHA分子中含有羟 基，存在分子间氢键，B正确；CH3OH分子中C原子价层电子对数为4，采取sp3杂 化，CH3OH是四面体结构，HCHO分子中C原子价层电子对数为3，采取sp2杂 化，HCHO是平面三角形结构，因此CH3OH分子中H一C一O键角小于HCHO 分子中H一C一O键角，C错误；DHA中一CH2一上的碳原子采取sp3杂化， C一上的碳原子采取sp2杂化，D正确。 11.答案(1)SiCL4SiX4为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点 越高正四面体 (2)sp2、sp354 解析(1)0℃为273.15K,此时只有SiCl4为液态；SX4的沸，点高低取决于分子间 作用力的大小，SX4分子结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸，点越 高；SiX4中硅原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，孤电子对数为0，则分子的 空间结构为正四面体。(2)由结构可知，N一甲基咪唑含有甲基和碳碳双键，则该分 子中碳原子的杂化轨道类型为$p2、Sp3;一个M2+中存在4个N一甲基咪唑结构， 每个N一甲基咪唑结构含有12个σ键，且共形成4个配位6键，另外还有2个Si一 C1键，共12×4十4+2=54个g键。 12.答案(1)三角锥形平面三角形(2)CHCH3(3)四面体形> (4)V形 解析(1)CIO3是AB3型离子，价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形 AlBr3是AB3型分子，价层电子对数是3，孤电子对数为0，是平面三角形。(2)AB3 型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一对孤电子对的呈三角 锥形，所以分别是CH、CH5。(3)SO2C2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时 m十n=4且没有孤电子对，由于原子种类不同，是四面体形。根据C1得电子能力 比F弱，C1一S形成的共用电子对的斥力强，键角大。(4)O3分子的空间构型为 V形。 重点强化三晶胞 1.C在该晶胞顶，点和六个面的面心处都有一个原子，平均每个晶胞中含有的原子数 =8×日+6×=4， 2.C由题图甲可知，XeF4是平面正方形结构，是非极性分子，A错误；XeF2晶体属于 分子晶体，B错误；XeF2晶胞中，XeF2分子位于顶，点和体心，每个晶胞中实际拥有两 个XeF2,C正确；XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为晶胞体对角线长 度的一丰，印。，D错误。 3.B1pm=10-10cm,故该晶胞的体积为a3×10-30cm3,A项错误；利用均摊法可 知，1个晶胞中含有K原子数目为12×号+9=12，含有Sb原子数日为8×号十6× 4,故K和Sb原子数之比为3：1，B项正确；由题图b可知小立方 原子与Sb原子紧邻，每个顶，点的Sb原子被8个小立方体共用，故与Sb原子紧邻的 K原子数为8，C项错误；K和Sb之间的最短距离为晶胞体对角线长度的二，即。 pm,D项错误。 4.C该品体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×日=1；Y原子位 于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z只有1个，位于晶胞的 体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。 5.C由题图可知，1个晶胞中，Ba2+位于体心，个数为1；02-位于棱心，个数为12X =3，T+位于顶点，个数为8X日=1，所以钛酸银的化学式为BaT0,A项正 1 确。根据题给晶胞结构可知，晶体中与每个T4+紧邻且等距的T4+有6个，将它们 连接起来形成的空间结构为正八面体，B项正确。T4+位于顶，点，与其紧邻且等距 的02-有6个，则其配位数为6；Ba2+位于体心，与其紧邻且等距的02-有12个，则 其配位数为12，C项错误。每个T4十周围有6个02-，若将Ti置于晶胞体心，Ba2+ 置于晶胞顶点，则O一位于立方体的面心，D项正确。 6.C根据题意可知，该晶胞不是正方体，晶胞沿一个方向拉长，可以看作一个底面为 正方形的长方体，以体心Ca2+为例，与其距离最近且相等的C号-数目为4（与Ca2+ 在同一平面上且位于面心)，A项错误；C号的价电子数为2×4十2=10，F2的价电 子数为14，二者价电子数不同，B项错误；6.4gCaC2为0.1mol,CaC2晶体中阴离 子为C号，则含0.1mol阴离子，C项正确；以底面为例，底面为正方形，与每个Ca2+ 距离最近且相等的Ca2+共有4个，D项错误。 7.D由LiFePO4的晶胞结构可知，1个晶胞中位于顶，点、面心和棱上的锂离子个数为 8X日十4X号十4X=4,故品胞中含有LiFeP0,的单元教有4个，A项正确与 题图(a)晶胞结构对比可知，Li1-zFePO4的晶胞比LiFePO4的晶胞少了1个面心和 1个放上的叙离子，则品跑中锂离子个数为8×日十3×号十3×行只由化学式可 得-是一是B项正确观聚题因⊙可知，银离子完金脱出后，品体中的空 间链结构不变，C项正确；设Li1-zFePO4中Fe2+个数为y,Fe3+个数为(1-y),由 化合物中元素的正、负化合价的代数和为0得(1-是)×1十2y十3×(1-》-3= 0,解得y=号，1-y=最则(Fe2+):aFe3+)=13:3,D项错误。 8.C1个晶胞M中，Na位于晶胞的顶点与体心，共有8×日+1=2个，C1位于面上， 每个面上有2个C1,共有2X6X号=6个，故晶胞M的化学式为NaCL1个晶胞N 中，Na位于整直棱的披心上下面的面心及你内，共有4X}十2×号十2=4个，C 位于竖直被上，共有8X是=2个，故晶隐N的化学式为NaCI,1个品胞P中，Na位 于坚直棱上及体内，共有4X+2=3个，C位于顶点，共有8×日=1个，故晶胞P 的化学式为N3Cl,A正确。晶胞M中，以体心钠原子为研究对象，与其距离最近且 等距的C1原子位于6个面上，且每个面上都有2个，所以最多有12个，B正确。由 A项可知，1个晶胞M中含6个Cl原子，1个晶胞N中含2个C1原子，1个晶胞P 中含1个C1原子，故三者个数比为6：2：1，C错误。原子2位于上方小正方体的体 心，其坐标为（合号，是）D正病. 9.CD以下底面面心的铁原子为研究对象，与其最近的镁原子为该晶体内下方4个镁 原子和下层晶胞中上方4个镁原子，则铁原子的配位数为8，A项正确；位置镁原子 位于左上侧后面的立方单位的体心位置，其分数坐标为(0.25,0.75,0.75)，B项正 确；铁原子与镁原子间最短距离为体对角线长度的日，即m,C项错误；1个品 胞中，铁原子个数为8X日十6×号=4，钱原子个数为8，山在晶胞的体心和棱的中 心位置，，个数为12×号十1=4，则完全倍氢后（储氢率为10%）化学式为 FeMg2H2,D项错误。 10.BCXe原子本身最外层就是8电子结构，再与F原子结合，肯定就不再是8电子 结构，A错误；晶胞中Xe原子个数为8×日+1=2，F原子个数为8×十2=4，故 原子个数比Xe:F=1:2,其化学式为XeF2,B正确；由题中化学方程式可知，每生 成4 mol Xe转移电子总物质的量为16mol,C正确；F2与水会剧烈反应，所以在溶 液中不可能生成F2,D错误。 11.AD金刚石晶体中碳原子个数与C一C键键数之比为1：0.5X4=1:2,A项正 确；NaH晶体结构与NaCl晶体相似，则与Na+距离最近的Na十共有l2个，B项错 误；题给结构单元中含有8×日+2×合十1×号十1-号个T原子，C项错误；题图 乙所示晶胞中C:原子个数=8X名+1=2，该晶胞中体对角线上的3个C:原子紧 密湘邻，设C原子半径为rpm,则品跑棱长=4pm,0 52×2 139 Na(色g×10 则r=5×2X5×1010,D项正确。 4ONA 12.B由晶胞裁面图可知，S2-位于晶胞的顶点和面心，一个晶胞中$2-个数为8×日 十6×号-4i计位于品跑内，一个品跑中L+个数为8。品胞中与9距高最近且 相等的Li计有8个，与L十距离最近且相等的S2-有4个，与顶点S2-距离最近的 L计位于全对角线的处。由以上分析可知，A项正确，B项错误；与顶点$3距离 最近的L计位子体对角线的处，则接间距的计算表达式为。pm,C项正确；设 4 晶体的密度为pg·cm8,由品胞的质量公式可得(dX10-10)p-4X(7X2+32), =184×1030,D项正确。 解得p一PNA 13.答案(1)不能无隙并置成晶体，不是最小重复单元(2)41：1：2 4M (3)NA· -×1021 解析(1)组成晶体的最小重复单位称为晶胞，整块晶体可以看成是无数晶胞无隙 并置而成的，而题图b不符合此条件，故不是晶胞。(2)题图c晶胞中底面面心的原 子是Hg,该晶胞中与其距离最近的Sb有两个，其下方的晶胞中还有两个距离最近 的Sb,故X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；每个晶胞中Hg原子数目为 4号+6X号=4，Gc原子数目为8X日+4X号+1=4，Sb原子数目为8，故该品 胞中粒子个数比Hg:Ge：Sb=1:1:2。(3)每个晶胞含有的“HgGeSb2”数目为 4,则1mol“HgGeSb,”的体积为yX1021cm×NA,1mol“HgGe5b,”的顶量 MrX4 为M,g,故X晶体的密度为yX10XNg·Cm3。 14.答案aeT0,(2面心(3)6正八面体（④P 8233 解析（①在该晶跑中B2+,T+和0的离子个数比为1：(8×日）：(12×) 1：1:3,则该晶体的化学式为BaTiO3。(2)将共用一个T4+的8个晶胞的体心 Ba+连起来构成新的晶胞的顶点，则每个O2-正好分别处在六个面的面心位置。 (3)晶胞中一个顶，点的T4+与其前、后、左、右、上、下的T4+最近且距离相等，若连 接起来，形成正八面体。(4)由题意知1个晶胞的体积为a3cm3。根据晶体的化学 3233 i03可得1个晶胞的质量为g,则p=233/(a3NA),则a二 15.答案（0D0,60②B (2)0KFe2Se2②4③，2X(39+56X2+79×2) NA×(0.4×0.4X1.4)×10-27 解折(1①根据均粮法，1个品跑中所含P0的个戴为8Xg十4X号+1=4， K+的个教为6×号十+4×子=4，故含4个KHP0:晶跑的休积为a2cX100 136×4 cm3,质量为6X4g,故密度为acNX100g·cm3。②晶胞在x轴方向的投☐ 影，可将晶胞沿x轴竖起来，看各原子在y之平面上的投影，由晶胞的结构可知，其 在x轴方向的投影是图B。(2)①由题图可知，K在晶胞的顶点和体心，1个晶胞中 含1十8×日-2个K,Se在侧棱上和内部，1个晶跑中含2计8×号=4个se,Fe在晶跑 4 的侧面上，l个晶胞中含8X合=4个Fe,所以化学式为KF,。@由题图可知与FPe 2×(39+56×2+79×2) 等距的e有4个，故e的配位数为4.③g-NX0.4X0.41D×10ag·m3, 注意1m=10-7cm。 第三部分综合检测卷 选择性必修2综合检测一 1.B①汤姆孙：在研究阴极射线时发现原子中存在电子，故①正确；②徐光宪：在稀土 金属串级萃取领域做出突出贡献，故②正确；③鲍林提出了杂化轨道理论，而“在一 个原子轨道里最多容纳2个电子且自旋相反”是泡利提出的，故③错误；④洪特：电 子排布在相同能量的轨道时，基态原子总优先单独分占不同轨道且自旋相同，故④ 正确；⑤侯德榜：侯氏制碱法，制取的是纯碱(Na2CO3)不是NaOH,故⑤错误；⑥提 出工业合成氨的方法的不是勒夏特列而是哈伯，故⑥错误 参考答案77