小题与大题双向突破4 晶体结构与性质-【领跑高中】2026年高考化学二轮专题复习学生用书Word

小题与大题双向突破4　晶体结构与性质 【真题研做·明确考向】 1.D　同周期元素从左到右电负性逐渐增强，电负性：Mg＜Cl，A项正确；镁为金属元素，单质Mg为金属晶体，B项正确；由图甲可知，该晶体中存在层状结构，则层与层之间存在范德华力，C项正确；由图乙中结构可知，与Mg2＋距离最近且相等的Cl－有6个，故Mg2＋的配位数为6，D项错误。 2.C　晶胞中C原子的个数为6×＝3，N位于晶胞内部，个数为4，则晶体的化学式为C3N4，C项正确；C、N均以单键连接，晶胞中不含π键，A项错误；晶胞内只存在共价键，形成空间网状结构，为共价晶体，B项错误；位于面心的C原子，与周围4个氮原子（位于两个晶胞内）相连，其配位数为4，不存在孤电子对，D项错误。 3.B　由题图可知，W位于O形成的八面体空隙中，故与W最近且等距的O有6个，A正确；NaxWO3中Na为＋1价，O为－2价，由化合物中各元素化合价代数和为零可知，x增大时，W的平均价态降低，B错误；由均摊法可知，W位于晶胞顶点，个数为8×＝1，O位于晶胞棱心，个数为12×＝3，当x＝0.5时，晶胞中Na的个数为0.5，则晶体密度为 g·cm－3＝g·cm－3，C正确；由题目信息知，NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，空位能够捕获自由电子或空穴而对可见光产生选择性吸收，光的颜色与波长有关，故空位数不同，吸收的可见光波长不同，D正确。 4.C　A项，由晶胞结构可知，Sc3＋分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出Sc3＋个数为8×＋4×＝4，由晶体的化学式（Li0.45La0.85）ScO3可知，O2－的个数是Sc3＋的3倍，因此，每个晶胞中O2－个数为12，正确；B项，由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其正视图，正确；C项，Ce4＋取代La3＋后，Li＋数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为（Li0.45－yLa0.85－yCey）ScO3，错误；D项，Li＋与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li＋发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li＋数目相等，正确。 5.（1）12　（2） 解析：（1）由晶胞结构可知，该晶胞为面心立方，Sb位于晶胞的顶点，其与邻近的3个面的面心上的Mn距离最近且距离相等，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有＝12个。（2）由晶胞结构和均摊法可知，该晶胞中平均占有1个Sb和3个Mn，因此，该晶胞的质量为 g，该晶胞的体积为（a nm）3＝a3×10－21 cm3，晶体的密度为＝ g·cm－3。 6.　CsPbBr3　 解析：据题图可知Cs位于晶胞体心，Pb位于晶胞顶点，则Pb与Cs之间的距离为体对角线长度的，即 pm；由均摊法可知该晶胞中含1个Cs，含Pb数目为×8＝1，含Br数目为×12＝3，故该化合物的化学式为CsPbBr3；晶体密度为 g·cm－3。 【对点演练·能力培养】 1.D　基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，A正确；晶胞中Cu位于立方体的顶点，Au位于立方体的体心，则晶胞中距离Au最近的且距离相等的Cu有8个，即Au的配位数为8，B正确；一个晶胞中含有Cu数目为8×＝1，含有Au数目为1，晶胞中Au和Cu原子个数比值为1∶1，则Au的质量分数为×100％≈75％，C正确；设晶胞参数为a，Cu—Cu的最小核间距为a，Cu—Au的最小核间距为a，最小核间距：Cu—Cu＞Cu—Au，D错误。 2.C　一般来说，金属的第一电离能小于非金属，O是非金属，第一电离能大于Ti和Ba，Ti位于第四周期第ⅣB族，有4个电子层，Ba位于第六周期第ⅡA族，有6个电子层，半径最大，第一电离能最小，则第一电离能：O＞Ti＞Ba，A正确；由图可知，Ba与O间的最短距离为面对角线的，为a nm，B正确；以位于顶点的Ba2＋为研究对象，与Ba2＋紧邻的O位于相邻的3个面心，数目为3×8×＝12个，C错误；由晶胞结构可知，Ti4＋和Ba2＋的最近距离为晶胞体对角线的，Ti处于各顶角位置时，Ba2＋处于体心位置，D正确。 3.B　由PbS晶胞结构图可知，该晶胞中白球为8×＋6×＝4个、灰球为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正确；晶体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，B错误；该晶体摩尔体积为×（a×10－10）3 cm3×NA·mol－1＝ cm3·mol－1，C正确；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正确。 4.AgN3　　 解析：一个化合物X的晶胞中，含有Ag的个数为8×＋2＝4，N的个数为8×＋12×＋4＝12，所以其化学式为AgN3；对比A点原子的分数坐标，可知C点原子的分数坐标为；如图所示，，所以晶胞中A、B间距离为。 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 小题与大题双向突破4　晶体结构与性质 【例1】　（2024·河北高考12题）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 【流程分析】 　　 【例2】　（2025·湖南高考7题）K＋掺杂的铋酸钡具有超导性。K＋替代部分Ba2＋形成Ba0.6K0.4BiO3（摩尔质量为354.8 g·mol－1），其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A.晶体中与铋离子最近且距离相等的O2－有6个 B.晶胞中含有的铋离子个数为8 C.第一电离能：Ba＞O D.晶体的密度为 g·cm－3 答案：A 【流程分析】 第一步：判断晶胞类型 该晶胞为立方晶胞。 第二步：“均摊法”计算微粒数 观察晶胞结构可知，铋离子位于8个顶角，晶胞中含有的铋离子个数为8×＝1个，B错误；O2－位于12条棱心，晶胞中含有的O2－个数为12×＝3个；Ba2＋或K＋位于体心，根据题干信息“Ba0.6K0.4BiO3”可知，晶胞中含有0.6个Ba2＋和0.4个K＋。即一个晶胞内只含有1个“Ba0.6K0.4BiO3”。一个晶胞内与每个顶角上的铋离子最近且距离相等的O2－有3个（该顶角铋离子对应3条棱的棱心上的O2－），则这3个O2－关于该顶角铋离子对称的还有3个O2－，则晶体中与铋离子最近且距离相等的O2－有6个，A正确。 第三步：晶胞的相关计算 晶胞密度计算：由于Ba0.6K0.4BiO3的摩尔质量为354.8 g·mol－1，则1个晶胞的质量为 g，晶胞的体积为a3×10－21 cm3，故该晶胞的密度为 g·cm－3，D错误。 第四步：Ba为活泼金属，易失去电子，而O为活泼非金属，则第一电离能：O＞Ba，C错误。 【模型构建】 　　 考向一　选择题中有关晶胞结构的简单分析 1.（2024·甘肃高考12题）β-MgCl2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 2.（2025·重庆高考8题）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是（　　） A.X中存在π键 B.X属于混合型晶体 C.X的化学式可表示为C3N4 D.X中C原子上有1个孤电子对 考向二　选择题中有关晶胞结构的简单计算 3.（2025·黑吉辽蒙9题）NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当0.44≤x≤0.95时，其立方晶体结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　） A.与W最近且等距的O有6个 B.x增大时，W的平均价态升高 C.密度为g·cm－3时，x＝0.5 D.空位数不同，吸收的可见光波长不同 4.（2025·云南高考13题）（Li0.45La0.85）ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4＋取代部分La3＋后产生空位，可提升Li＋传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图（O2－未画出）及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是（　　） A.每个晶胞中O2－个数为12 B.该晶胞在yz平面的投影为 C.Ce4＋取代后，该电解质的化学式为　（Li0.45La0.85－yCey）ScO3 D.若只有Li＋发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li＋数目相等 考向三　综合题中有关晶胞的计算 5.（2025·云南高考15题节选）一种锑锰（Mn3Sb）合金的立方晶胞结构如图。 （1）该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有　　　　个。 （2）NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为a nm，则晶体的密度为　　　　　g·cm－3（列出计算式即可）。 6.（2025·甘肃高考16题节选）某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数a≠b≠c，α＝β＝γ＝90°。Cs与Pb之间的距离为　　　　pm（用带有晶胞参数的代数式表示）；该化合物的化学式为　　　　，晶体密度计算式为　　　g·cm－3（用带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示，MCs、MPb和MBr分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量）。 1.（2025·贵州毕节一诊）某Au—Cu合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（　　） A.基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1 B.晶胞中Au的配位数为8 C.该合金中Au的质量分数约为75％ D.晶胞中最小核间距：Au—Cu＞Cu—Cu 2.（2025·河北保定一模）已知BaTiO3的晶胞结构如图所示，边长为a nm，晶胞中Ba、Ti、O分别处于顶角、体心、面心位置。下列说法错误的是（　　） A.第一电离能：O＞Ti＞Ba B.Ba与O间的最短距离：a nm C.晶胞中与Ba紧邻的O个数为8个 D.在BaTiO3晶胞结构的另一种表示中，Ti处于各顶角位置，则Ba处于体心位置 3.（2025·广西来宾一模）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（　　） 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 4.（2025·山东淄博一模）银氮化合物X属于四方晶系，晶体中Ag、N原子分别形成二维层状结构，晶胞结构如图所示（晶胞参数a≠c，α＝β＝γ＝90°）。 化合物X的化学式为　　　　　　　　　；已知A点原子的分数坐标为，则C点原子的分数坐标为　　　　，晶胞中A、B间距离为　　　nm。 提示：完成课后作业　第一部分　大单元二　 小题与大题双向突破4 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $