专项突破7 晶胞投影及晶胞计算问题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

心专项突破7 晶胞投影及晶胞计算问题 1.(2024·山东济宁高二月考)如图是ZS的某种晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，原子旁标注 的数字是该原子位于z轴上的高度（部分相同位置的原子未标注）。下列说法错误的是() pm 、3 ○Zn2 0或apn ●S2 3a pm 0或apm A.S2周围等距且最近的S2-有6个 B.基态Zn原子核外电子的空间运动状态有15种 C.Zm4与S2的最短距离为3 4 pm D.在第三周期中，比S元素第一电离能大的元素只有三种 2.(2024·福建厦门高二期末)(LiosFeo.20H)FeSe晶体结构由铁硒层和锂铁氢氧层交替堆垛而 成。晶胞中铁硒层在z、和y平面投影如图，1号Fe原子的原子坐标为(0,0,2)。下列 说法错误的是 () a nm d nm a nm b nm °60 a nmSe OFe A.铁硒层中Fe的配位数为4 B.1个晶胞中含有2个Se原子 C.2号Fe原子的原子坐标为 111 2’22 D.晶体密度为 .688×1023 a2bW,8·cm-3 3.M(Ⅱ)位于Cl围成的八面体空隙中，形成无限螺旋链的络离子，同一条链内原子作用很强， 其形成晶胞结构图沿x、y晶轴方向投影如图a所示，晶胞俯视图如图b所示，晶胞参数为 anm、anm和cnm,则该晶胞所带电荷为 阿伏加德罗常数的值为N,该晶体的密 度为 g·cm3(用含Na、a、c的式子表示)。 美爹刻 图a 图b 进阶突破·专项练 09 心专项突破8 新高考背景下的模块融合 1.（2023·安徽宣城二模)物质A因其受热分解（反应如下图所示）产生W,而受到新能源汽车 行业的关注。X、Y形成的一种晶体的晶胞如图M,已知X的价电子排布式为ns”p-1(n-1> 0),Y的基态原子单电子数目在短周期中是最多的元素之一，且X、Y同周期。下列有关说法 正确的是 A.A分子是乙烷 B.最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y C.T分子所有原子共平面 D.M的化学式为X2Y, M 2.(2024·四川内江高二月考)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(0CH3)4]3Cl, 部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。 下列说法正确的是 A.该晶体中存在O一H…N氢键 B.晶体中B、N和C原子轨道的杂化类型相同 C.H、N和O形成的化合物水溶液一定显酸性 D.简单氢化物的还原性：C>N>O 3.(2023·江苏泰州高二期中)CuCl可作有机合成的催化剂，可由废铜屑经如下转化流程制得。 已知“沉淀”时的反应为[CuCl2]=CuCl↓+CI,Kp(CuCl)=1×10-6,CuCl的晶胞如图所 示，关于转化流程，下列说法正确的是 () 盐酸HO2NaS0, 水 Cu" 心运图风淀一连酒摩耀 CuCl 屑 滤液 A.“氧化”时每消耗1molH202,同时生成0.5mol02 B.“还原”时的离子方程式为Cu2+2C1+S0号+20H=[CuCL2]+S0?+2H,0 C.“滤液”中c(Cu+)<1×10-3mol·L- D.CuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4 4.（2024·江苏南通高三月考)超导体是一类特殊的电子导体，一定温度（临界温度）以下它的 电阻率会突然下降为0。目前有关超导体的研究是材料科学的热门，我国科学家做出了不小 10黑白题化学|选择性必修第二册·RJ专项突破7晶胞投影及晶胞计算问题 1.A解析：由投影图可知晶胞中锌离子为面心立方堆积，硫离子位于 锌离子围成的四面体空隙中，故锌离子紧邻的锌离子有12个，$2周 围等距且最近的S2-有12个，A错误；锌元素的原子序数为30，基态 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,原子轨道的数目 与核外电子的空间运动状态数目相等，s轨道、p轨道、d轨道的数目 分别为1、3、5，所以锌原子核外电子共有15种空间运动状态，B正 确，S2处于体对角线的4处，体对角线长为5apm,故2m2*与S的最 短距离为：四，C正确：同周期元素，非金属性越强，电离能越大， VA主族元素原子核外电子为半满状态，第一电离能大于相邻元素， 且Cl、Ar元素第一电离能也大于S,故第三周期第一电离能比S大的 元素有P、Cl、Ar,共3种，D正确。 2.D解析：根据图中信息可知，铁硒层中Se的配位数为4，Se与Fe原 子的个数比为1：1，所以Fe原子的配位数也为4，A正确；由平面投 影图可知，4个硒原子位于侧面上，其个数为4以2=2，B正确；由平 面投影图可推知，1号Fe原子位于侧竖棱上，2号Fe原子位于体心， 坐标为（分了宁.C正确：做石层中长花原子个数均为2，再结 合化学式可知一个晶胞的质量为(7×0.8+56×0.2+17+56+79)x2 一g， NA 一个晶胞的体积为V=a2b×10-21cm3,则该晶体密度为p= (7×0.8+56×0.2+17+56+79)×2 NA g3,376x10 a2b×10-21cm3 -g·cm-3,D错误。 a2bN 3.-4 4x(55+35.5×3)x102 Naa2c 解析：Mn(Ⅱ)位于Cl围成的八面体空隙中，图a中略大的球为 Mn(Ⅱ)，周围小球为氯离子，一个氯被两个Mn(Ⅱ)共用，根据均摊 法，可得Mn(Ⅱ)：Cl=1:3,根据两个图可知，Mn(Ⅱ)位于8个顶 点4个棱心，2个面心、1个体心，则M加(I)个数为8×名+4× 4+2×)+1=4,再根据比例关系判断出有12个C1,因此该晶胞 带电荷数为-4；晶胞密度p=4(55+35.5x3》x1021g·m3。 Nia2c 专项突破8新高考背景下的模块融合 1.C解析：物质A因其受热分解产生W2而受到新能源汽车行业的关 注，且W在化合物T中仅形成一条共价键，则W为H,已知X的价电 子排布式为ns"np-(n-1>0),Y的基态原子单电子数目在短周期 中是最多的元素之一，且X、Y同周期，则X为B,Y为N。A分子化 学式为NH3BH3,A错误；根据非金属性越强，其最高价氧化物对应 水化物的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y(硝酸)> X(珊酸)，B错误；T分子中N、B都采用sp杂化，形成平面三角形结 构，因此T分子所有原子共平面，C正确；M中X原子数为4，Y原子 数为8×g+6x2=4,其化学式为XY,D错误。 2.D解析：由晶体结构图可知，[C(NH2)3]+中的一NH2的H与 [B(OCH3)4]中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N一H…O氢 键，A错误；[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂 化类型均为p2;[B(0CH3)4]中B与4个0形成了4个σ键，B没 有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为p3;[B(OCH3)4]中0分 专项练参考答案 别与B和C形成了2个σ键，0原子还有2个孤电子对，则0的原子 轨道的杂化类型均为即：综上所述，晶体中B、N和C原子轨道的杂 化类型不相同，B错误：H、N和0形成的化合物为NH3·H2O,水溶 液显碱性，C错误：非金属性越强，则简单氢化物的还原性越弱，非金 属性：O>N>C,因此简单氢化物的还原性：C>N>0,D正确。 3.C解析：铜和双氧水、盐酸反应生成氯化铜和水，铜离子被亚硫酸根 离子还原为[CuCl2],加水稀释时发生反应[CuCl2]- CuC1↓+Cl,生成CuCl沉淀，过滤、洗涤、干燥得CuCl。“氧化”时铜 和双氧水、盐酸反应生成氯化铜和水，反应不生成氧气，A错误：“还 原”时，铜离子被亚硫酸根离子还原为[CuCl2]ˉ，根据得失电子守 恒，反应的离子方程式为2Cu2++4Cl1+S0?+20H一 2[CuCl2]-+S0子+H20,B错误；Km(CuC1)=1×10-6,饱和CuC1溶液 中c(Cu*)=c(C)=1×10-3mol·L-1,“滤液”含有[CuCl2]电离出 的氯离子，所以c(C)>1×10-3mol·L1,则c(Cu*)<1x10-3mol·L1, C正确：根据图示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为 12,D错误。 4.D解析：超导体是一类特殊的电子导体，一定温度（临界温度）以下 它的电阻率会突然下降为0，则超导性能受烧结温度、氧分压、显微 结构等因素的显著影响，A正确；该晶胞的化学式是YBa2Cu30g,该 晶体中Y的化合价为+3，Ba的化合价为+2,0的化合价为-2，根据 化合物中各元素正负化合价代数和为0的原则，则C山元素的整体化 合价为+11，铜以混合价态的形式存在，B正确；其化学式为 YBa2Cu30,,然而事实上其氧原子数不到7，说明上述超导体结构中 可能存在一定数目的氧空位，C正确；超导性是在温度和磁场都小于 一定数值的条件下，导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为 零的性质，D错误。 3d 5.(0)1t1t ](2)平面三角形分子晶体(3)1.Si< C<0Ⅱ.2Fe2+H202+2H*—2Fe3+2H20Ⅲ.蒸发浓缩冷却 528x10 结晶抑制Fe水解V.s0,（4)√Np 解析：(1)铁的原子序数是26，基态Fe3+的价电子排布式为3d,则价 3d 电子轨道表示式为T1H。(2)N0;中氨原子的价层电 子对数是3，不含孤电子对，其空间结构为平面三角形；F(C0)5常 温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，熔、沸点低，易溶于非极 性溶剂，据此可判断F(C0)s晶体属于分子晶体。(3)废铁消（含有 少量碳和S0,杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少 量碳和Si0,杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发 结晶生成氯化铁晶体，通入S0Cl2生成无水FCl3。I.废铁屑的杂质 中所含元素是C、0、S,非金属性越强，电负性越大，其电负性由小到 大的顺序为Si<C<0。Ⅱ.酸性条件下H202氧化亚铁离子的离子方 程式为2Fe2++H202+2H一2Fe3++2H20。Ⅲ.操作②得到氯化铁 晶体，则其操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤：由于铁离子易水解，则 同时通入HCl(g)的目的是抑制Fe3+水解。V.由D转化成E的过程 中可能产生少量亚铁盐，说明铁离子被还原，由于氯化亚砜易水解为 两种酸性气体，气体应该是氯化氢和二氧化硫，因此可能的还原剂为 二氧化硫。(4)根据晶胞结构可判断Fe(Ⅱ)数目为6x分=3， Fe(Ⅲ)数目为8x写=1，N原子个数为1，晶胞质量为56+1“g,设 NA 晶胞边长是anm,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,故晶胞密度p= 238 3238 Nxax10-)则a-√pX ×107。 黑白题39