9.微练7 以晶胞为载体的分析判断(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

微练7　以晶胞为载体的分析判断 选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2025·岳阳模拟)NaCl、CsCl、CaF2是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(B) A.通过晶体的X射线衍射实验可以区分NaCl晶体与CsCl晶体 B.NaCl、CsCl晶体中,Cl-的配位数相等 C.两种晶体的熔点高低关系为CaF2>CsCl D.CaF2晶胞中,a点坐标参数为(0,0,0),则b点F-坐标为 解析　区分不同晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法,通过晶体的X射线衍射实验可以区分NaCl晶体与CsCl晶体,A项正确;NaCl、CsCl晶体中,Cl-的配位数分别为6、8,B项错误;CaF2、CsCl均为离子晶体,离子半径Cs+大于Ca2+、Cl-大于F-,离子电荷数Cs+小于Ca2+,则CaF2晶体中离子键较强,CaF2熔点更高,C项正确;CaF2晶胞中,a点坐标参数为(0,0,0),由晶胞图可知,b点F-在x、y、z轴上的坐标分别为,则b点F-坐标为,D项正确。 2.(2025·菏泽模拟)AlCl3、AlBr3水解均可得到Al(OH)3胶体,还可形成二聚体。Al2Br6的四方晶胞如图所示(各棱长不相等,棱边夹角为90°,Al2Br6在棱心)。下列说法错误的是(C) A.AlCl3沸点低于AlBr3 B.AlBr3分子中存在配位键 C.Al(OH)3胶体粒子的平均直径可能是1×10-6 m D.晶体中与Al2Br6最近且距离相等的Al2Br6有4个 解析　二者均为分子晶体,随相对分子质量增大(由Cl到Br),分子间作用力增强,故AlCl3的沸点低于AlBr3,A项正确;AlBr3常以二聚体Al2Br6形式存在,二聚体中Br原子以配位键桥联两个Al原子,B项正确;高中阶段通常将胶体粒径范围视为1 nm~100 nm(即1×10-9 m~1×10-7 m),1×10-6 m(即1 000 nm)已超出这一典型范围,故“可能是1×10-6 m”不符合胶体粒径的常规定义,C项错误;由所给的晶胞示意图可知,每个Al2Br6单元在晶体中与其最近且距离相等的同类单元共有4个,D项正确。 3.(2025·青岛模拟)短周期同主族元素X和Y可形成常见化合物M。固态M中主要存在环状M3和链状Mn,结构如图。Y原子最外层电子数是其内层的3倍。下列说法正确的是(D) A.M中X和Y的原子个数比为1∶2 B.简单氢化物的沸点:X>Y C.固态环状M3为分子晶体,链状Mn为共价晶体 D.链状Mn中sp3杂化的Y原子个数为n-1 解析　Y原子最外层电子数是其内层的3倍,则Y为O;X和Y为短周期同主族元素,故X为S。根据环状M3和链状Mn的结构可知,S和O形成的常见化合物M为SO3,原子个数比不是1∶2,A项错误;水分子间存在氢键,使其沸点远高于硫化氢,B项错误;固态环状M3和链状Mn,都是三氧化硫的不同形态,三氧化硫是由分子构成的,属于分子晶体,C项错误;在链状Mn即(SO3)n中,每个O原子与S原子形成共价键,其中,链上的氧为sp3杂化,而链端的氧为sp2杂化,因此,链状Mn中sp3杂化的Y原子个数为n-1,D项正确。 4.CuBr是一种常见的有机催化剂,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。CuBr的密度为d g·cm-3,下列说法错误的是(D) A.与每个Cu原子紧邻的Cu原子有12个 B.Cu原子与Br原子的最小核间距离为a pm C.用a和d表示阿伏加德罗常数的值为 D.已知M点的原子坐标为(0,0,0),则N点的原子坐标为 解析　由晶胞结构可知,Cu位于晶胞的顶点和面心,则与每个Cu原子紧邻的Cu原子有12个,A项正确;由晶胞结构可知,Cu原子与Br原子的最小核间距离为体对角线的,为a pm,B项正确;该晶胞中含有8×+6×=4个Cu,4个Br,则晶胞的密度为d g·cm-3= g·cm-3,解得NA=,C项正确;已知M点的原子坐标为(0,0,0),由晶胞结构可知,N点的原子坐标为,D项错误。 5.(2025·山西模拟)锑酸亚铁晶胞如图所示,其晶胞参数分别为a nm、a nm、c nm,α=β=γ=90°,Sb原子填充在O原子形成的八面体空隙中。下列说法正确的是(A) A.该晶体的化学式为FeSb2O6 B.Sb原子的配位数为8 C.晶胞中W点Sb原子的原子分数坐标为 D.该晶体的密度为×1030 g·cm-3 解析　据题图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为8×+2=4,O原子的个数为4×+10=12,Fe2+的个数为8×+1=2,所以锑酸亚铁的化学式为FeSb2O6,A项正确;以位于晶胞内部的Sb原子为研究对象,距离Sb原子最近且相等的O原子的个数为6,Sb原子的配位数为6,B项错误;位于体心的Fe原子的分数坐标为,由晶胞结构可知,晶胞中W点Sb原子的原子分数坐标为,C项错误;据题图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为4,O原子的个数为12,Fe2+的个数为2,其晶胞参数分别为a nm、a nm、c nm,该晶体的密度为 g·cm-3=×1021 g·cm-3,D项错误。 6.(2025·赣州模拟)汞及其化合物在我国应用的历史悠久,可用作医药、颜料等。一种含汞化合物的立方晶胞结构如图甲所示,该晶胞的密度为d g/cm3,A的分数坐标为(0,0,0)。 下列说法正确的是(D) A.B的分数坐标为 B.晶胞中相邻的两个S2-之间的距离为a nm C.阿伏加德罗常数NA为 D.图乙是晶胞的俯视图 解析　A的分数坐标为(0,0,0),A为坐标原点,则B的分数坐标为,A项错误;根据图示,晶胞中相邻的两个S2-之间的距离为面对角线的一半,则两个S2-之间的距离为a nm,B项错误;面对角线为2a nm,则晶胞边长为a nm,根据均摊原则,晶胞中S2-数为4、Hg2+数为8×+6×=4,d=,阿伏加德罗常数NA=,C项错误;从上往下看晶胞,得到正方形,四个顶点和对角线交点有Hg2+,四个小正方形的中心有S2-,即图乙是晶胞的俯视图,D项正确。 7.(2025·江西模拟)硫化镉(CdS)晶胞的结构如图所示。已知该晶胞参数为a pm,以晶胞参数建立分数坐标系,1号原子的坐标为(0,0,0),3号原子的坐标为(1,1,1),下列说法错误的是(C) A.晶体中,与S2-最近的S2-有12个 B.2号原子的坐标为 C.Cd2+与Cd2+之间最近的距离为 pm D.设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为×1032 g·cm-3 解析　根据图示,S2-位于顶点和面心,晶胞中与S2-最近的S2-有12个,A项正确;根据1号原子的坐标为(0,0,0)、3号原子的坐标为(1,1,1),可知2号原子的坐标为,B项正确;根据图示,Cd2+与Cd2+之间最近的距离为晶胞面对角线的,晶胞的面对角线长度为a pm,所以Cd2+与Cd2+之间最近的距离为 pm,C项错误;根据均摊原则,晶胞中S2-数为8×+6×=4,Cd2+数为4,设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为=×1032 g·cm-3,D项正确。 8.(2025·河南联考)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(D) A.该晶体的化学式为CuInTe2 B.D点原子的分数坐标为 C.该晶体的摩尔体积为 m3/mol D.晶胞中A、D间距离为 pm 解析　晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×+4×+1=4,位于面上、棱上的In原子个数为6×+4×=4,位于体内的Te原子个数为8×1=8,所以该晶体的化学式为CuInTe2,A项正确;由位于顶点A和体心B的原子的分数坐标分别为(0,0,0)、可知,位于面对角线处的D点原子的分数坐标为,B项正确;由以上分析可知,晶胞中含4个Cu、4个In、8个Te,该晶体的摩尔体积为= m3/mol,C项正确;A的分数坐标为(0,0,0)、D点原子的分数坐标为,则晶胞中A、D间距离为 pm= pm,D项错误。 9.(2025·江西模拟)K的两种氧化物可用作航天员、潜水员的供氧剂,其晶体结构分别如图甲、乙所示。甲晶胞参数为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(D) A.甲的化学式为KO2 B.乙中阴、阳离子数之比为2∶1 C.甲中阴离子配位数为4 D.甲晶体密度为ρ= g·cm-3 解析　甲中●个数为8,○个数为×2=8,●表示K元素,○表示O元素,阴离子个数为4,化学式为K2O2;乙中个数为×2=4,○个数为×4+×2=2,表示O元素,阴离子个数为2,○表示K元素,化学式为KO2。据分析,甲的化学式为K2O2,A项错误;据分析,乙中阳、阴离子()个数比为2∶2=1∶1,B项错误;根据面心可以分析得出,距离最近的K+有8个,阴离子的配位数为8,C项错误;1个甲晶胞包含8个K+,4个,密度为ρ== g·cm-3,D项正确。 10.(2025·秦皇岛模拟)尖晶石铁氧体有独特的电学、光学、磁学性能,大多数铁氧体具有很稳定的立方对称性,但铁酸铜很特别,它同时具备立方对称性和四方对称性,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是(D) A.铁酸铜的化学式为CuFeO2 B.基态铁原子的价电子数比基态铜原子多 C.晶胞中Fe3+和Cu2+均填充在由O2-形成的四面体空隙内 D.与Fe3+距离最近且相等的O2-的数目为6 解析　题图A中Cu的个数是4×+1=,O的个数是4,题图B中含有Cu的个数是4×=,含有Fe的个数是4,O的个数是4,则整个晶胞中含有Cu:×4=8,Fe:4×4=16,O:(4+4)×4=32,则铁酸铜的化学式为CuFe2O4,A项错误。基态铁原子(Fe)的电子排布为[Ar]3d64s2,其价电子数为8;基态铜原子(Cu)的电子排布为[Ar]3d104s1,其价电子数为11。因此,基态铁原子的价电子数比基态铜原子少,B项错误。由晶胞结构可知,Cu2+填充在O2-围成的四面体空隙中,Fe3+被周围的6个O2-围成了正八面体,C项错误。与Fe3+距离最近且相等的O2-的数目为6,分别位于上下、前后、左右,D项正确。 11.(2025·石家庄模拟)Li+替代MgO晶体中部分Mg2+的位置可以调整晶体的电学、光学或力学性能,但由于二者的离子半径和化合价不同,会导致部分O2-脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。MgO晶体的晶胞结构如图所示,密度为ρ g·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(D) A.晶体中与Mg2+最近且等距的O2-有6个 B.晶胞的边长为×1010 pm C.若a处Mg2+被Li+替代,替代后该物质的化学式为Li0.25Mg3.75O3.875 D.若a、b处Mg2+均被Li+替代,则会在每个晶胞的2个面心位置形成氧空位 解析　如图所示,1个晶胞中Mg2+周围有6个O2-,距离均为晶胞边长的一半,A项正确。1个晶胞中Mg2+个数为×12+1=4,O2-个数为×8+×6=4,晶体体积为V== cm3,则晶胞的边长为 cm=×1010 pm,B项正确。a处Mg2+被Li+替代后,晶胞中Mg2+个数为×11+1==3.75,Li+个数为=0.25,总的正电荷为3.75×2+0.25=7.75,由于晶体的电中性,负电荷也为7.75,则O2-个数为=3.875,因此替代后该物质的化学式为Li0.25Mg3.75O3.875,C项正确。a、b处Mg2+均被Li+替代后,晶胞中Mg2+个数为×11==2.75,Li+个数为+1=1.25,总的正电荷为2.75×2+1.25=6.75,由于晶体的电中性,负电荷也为6.75,则O2-个数为=3.375;假设失去2个面心O2-形成氧空位,则此时O2-个数为4-×2=3,假设不成立;假设失去2个顶点的O2-形成氧空位,则此时O2-个数为4-×2=4-0.25=3.75,假设不成立;假设失去1个顶点的O2-和1个面心O2-形成氧空位,则此时O2-个数为4-×1-×1=4-0.125-0.5=3.375,假设成立;因此每个晶胞失去1个顶点的O2-和1个面心O2-形成氧空位,D项错误。 12.(2025·来宾模拟)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(B) A.Pb的配位数为6 B.该晶体密度为 g·cm-3 C.该晶体摩尔体积为 cm3·mol-1 D.S原子位于Pb原子构成的八面体中心 解析　由PbS晶胞结构图可知,该晶胞中白球为8×+6×=4个、黑球为12×+1=4个,有4个Pb和4个S,每个原子周围距离最近的原子数均为6,因此Pb的配位数为6,A项正确;结合A分析,晶体密度为 g·cm-3= g·cm-3,B项错误;结合A分析,该晶体摩尔体积为×(a×10-10)3×NA cm3·mol-1= cm3·mol-1,C项正确;由图可知,S原子位于Pb原子构成的八面体中心、Pb原子位于S原子构成的八面体中心,D项正确。 13.(2025·萍乡模拟)T⁃碳是碳的一种同素异形体,其晶体结构可以看成是金刚石晶体(如图甲)中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元()所取代(如图乙)。已知T⁃碳的密度为金刚石的一半。下列说法错误的是(C) A.T⁃碳中碳与碳的最小夹角为60° B.T⁃碳属于共价晶体 C.金刚石晶胞的边长和T⁃碳晶胞的边长之比为2∶1 D.T⁃碳晶胞的俯视图如图丙 解析　根据可知T⁃碳中碳与碳的最小夹角为60°,A项正确;T⁃碳中碳原子以共价键相连成空间网状结构,属于共价晶体,B项正确;根据均摊原则,一个金刚石晶胞中含有碳原子数为8×+6×+4=8,T⁃碳晶体结构可以看成是金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元所取代,则一个T⁃碳晶胞中含有32个碳原子,设金刚石晶胞的边长为a cm,金刚石的密度为 g·cm-3,T⁃碳的晶胞边长为b cm,密度为 g·cm-3,T⁃碳的密度为金刚石的一半,则=2×,解得=,金刚石晶胞的边长和T⁃碳晶胞的边长之比为1∶2,C项错误;T⁃碳晶胞的俯视图正确,突出了四面体结构,及四面体之间碳与碳的共价键,D项正确。 14.(2025·潍坊模拟)某立方晶系的硫锰矿晶胞,沿c轴将原子投影到ab平面,投影图如下(设NA代表阿伏加德罗常数的值,括号中c数据为原子在c轴方向的原子坐标)。下列说法错误的是(B) A.基态Mn的价电子排布式为3d54s2 B.晶体中S的配位数是6 C.Mn位于晶胞的顶角和面心 D.若晶体密度为ρ g·cm-3,则最近的两个硫原子之间的距离为 cm 解析　Mn为25号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,基态Mn的价电子排布式为3d54s2,A项正确;据投影图可知,晶胞结构如图,晶体中S的配位数是4,B项错误;由晶胞结构图可知,晶胞中Mn位于面心和顶角,C项正确;据均摊法计算可知,晶胞中硫原子有4个,锰原子有8×+6×=4个,设晶胞棱长为a cm,ρ== g/cm3,a= cm,最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半,即 cm,D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $