小题与大题双向突破4 晶体结构与性质(专题跟踪检测)-【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 1.（2025·山西大同学情调研）晶体世界丰富多彩、复杂多样，各类晶体具有的不同结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。氢化铝钠（NaAlH4）是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是（　　） A.NaAlH4晶体的密度为 g·cm－3 B.NaAlH4中氢元素显－1价 C.若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体的化学式为Na3Li D.中中心原子Al的杂化方式为sp3杂化 2.（2025·广西南宁二模）某新型储氢材料的晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　） A.与[Mg（NH3）6]2＋最近且距离相等的[Mg（NH3）6]2＋有12个 B.晶胞的化学式为[Mg（NH3）6][BH4]2 C.[BH4]－的空间结构为正四面体形 D.晶体的密度为 g·cm－3 3.（2025·安徽合肥第二次质检）TiFe合金可用作储氢材料，吸氢和脱氢过程如下图所示，其中吸氢过程放热。已知TiFe晶胞属于立方晶系，合金的密度为ρ g·cm－3。下列说法错误的是（　　） A.TiFeHx晶胞中x＝1 B.TiFe晶胞中Fe原子的配位数为8 C.降压或升温有利于TiFeHx脱氢 D.TiFe晶胞中Ti和Fe原子最近距离为×107 nm 4.（2025·河北唐山二模）新型储氢材料较好地解决了氢气的储存和运输问题。其中铁镁合金储氢材料立方晶胞结构如图1所示，a表示晶胞边长。储氢后H原子以正八面体的配位模式分布在Fe原子周围，其中某镁原子的原子分数坐标为，某氢原子的原子分数坐标为。 下列说法错误的是（　　） A.图2为MPQN的截面图 B.储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6 C.Mg原子周围最近的氢原子数为12 D.两个H原子之间的最短距离为a 5.（2025·辽宁名校联盟模拟）皮萨草具有重要的药用价值，其主要成分是一种配合物，由K＋和配离子M构成，其晶胞结构如图甲，沿x、y、z轴方向的投影均为图乙。 下列说法错误的是（　　） A.K＋的配位数为8 B.晶体的化学式为K2[TeBr6] C.若X的原子分数坐标为（1，1，1），则Y的原子分数坐标为 D.若K＋处于晶胞的8个顶点，则其余K＋还位于体心、6个面心和12个棱心 6.硒化钠常用于制备光敏材料和半导体材料，其立方晶体结构如下图，硫化钠的晶体结构与其相似。已知硒化钠晶体晶胞参数为d pm，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　） A.熔点：硫化钠＜硒化钠 B.每个Se2－周围距离最近的Na＋数目为4 C.离子a的分数坐标为 D.Se2－之间的最短距离为d pm 7.（2025·安徽滁州一模）通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构如下图所示（其中图甲、图乙和图丙分别表示相应晶体的晶胞结构），下列关于这些晶体结构和性质的叙述正确的是（　　） A.NA个NaCl晶胞的质量是234 g B.氯化钠、氯化铯和干冰的晶胞结构都是立方体，因此它们具有相似的物理性质 C.干冰晶体中每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子数是6个 D.60 g二氧化硅晶体中，含有2NA个Si—O共价键 8.（2025·山东菏泽二模）氧化铈（CeO2）是一种重要的光催化材料，在光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，Ce4＋和Ce3＋的可逆转换会造成氧空位的生成和消除。每个CeO2－x晶胞中Ce3＋个数为　　　　　（用含x的代数式表示），消除氧空位的过程中，晶体作　　　　　（填“氧化剂”“还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”）。 9.某种由NH3作为配体形成的新型储氢材料的晶胞结构如图，其中NH3为正八面体的顶点，H为正四面体的顶点，若以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，则Q的原子分数坐标为　　　　；若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为　　　　g·cm－3。 10.ZnO的一种晶体的晶胞是立方晶胞（如图所示），晶胞参数为a pm，该晶体的密度为　　　　g·cm－3，请在图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图。 11.K2S的立方晶胞结构如图所示。若K2S晶体密度为d g·cm－3，则晶胞中，K＋与S2－之间的最近距离为　　　　nm（阿伏加德罗常数的值用NA表示）。图中原子分数坐标A为（0，0，0），B为，C为，则D点分数坐标为　　　　　　。 12.一种锰的氧化物晶胞结构如图所示。 （1）该锰的氧化物的化学式为　　　　　。 （2）已知该晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该锰的氧化物的摩尔体积Vm为　　　m3·mol－1（列出计算式）。 4 / 4 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 1.A　晶胞中Al个数为8×＋4×＋1＝4，Na＋个数为4×＋6×＝4，晶体的密度为 ＝ g·cm－3，A错误；因金属只有正价，则NaAlH4中氢元素显－1价，B正确；若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，晶胞中Li＋个数为2×＝1，Na＋个数为4×＋4×＝3，个数为8×＋4×＋1＝4，得到的晶体的化学式为Na3Li，C正确；中中心原子Al的价层电子对数为4＋（3＋1－4×1）＝4，中心原子Al的杂化方式为sp3杂化，D正确。 2.D　以面心的[Mg（NH3）6]2＋为对象，距离最近且等距的有12个，A正确；根据均摊法，每个晶胞中含有的个数为6×＋8×＝4，含有的个数为8，则新型储氢材料的化学式为[Mg]，B正确；中B原子的价层电子对数为4＋×（3＋1－4×1）＝4，且无孤电子对，的空间结构为正四面体形，C正确；晶胞的质量为 g，则其密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，D错误。 3.D　2个Ti位于体内，Fe位于面上，个数为4×＝2，H位于顶点和棱上，个数为8×＋4×＝2，其化学式为TiFeH，则x＝1，A正确；由TiFe晶胞图可知，Ti原子配位数为8，由化学式TiFe可知，Ti、Fe原子个数比为1∶1，则Fe原子的配位数也为8，B正确；TiFe合金吸氢过程为气体体积减小的放热过程，则降压或升温，平衡逆向移动，有利于TiFeHx脱氢，C正确；TiFe晶胞中Ti、Fe原子个数均为1，晶胞质量为 g，设晶胞参数为a nm，晶胞体积为cm3，由ρ＝可得，ρ g·cm－3＝ g·cm－3，则a＝×107 nm，TiFe晶胞中Ti和Fe原子最近距离为体对角线的一半，即为××107 nm＝××107 nm，D错误。 4.D　图2中Fe原子分布在顶点和上下边，Mg原子分布在位置，则为MPQN截面图，A正确；如图所示，晶胞中有8个Mg原子，Fe原子位于顶点、面心，晶胞中Fe原子数目为6×＋8×＝4，储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围，则H原子数目为4×6＝24个，储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6，B正确；储氢后H原子以正八面体的配位模式分布在Fe原子周围，若以Mg原子为坐标原点，H原子位于与镁原子相连的3个面的面心，与Mg最邻近的H有3×8×＝12个，C正确；已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心，晶胞参数为a，H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的，即H原子与Fe原子之间距离为a，则两个H原子之间的最短距离为a，D错误。 5.A　由图甲可得出M离子的配位数为8，则K＋的配位数为4，A错误；根据图甲，晶胞中均摊K＋为8个，M为8×＋6×＝4个，因此晶体的化学式为K2[TeBr6]，B正确；若X的原子分数坐标为（1，1，1），结合坐标轴，则Y的原子分数坐标为，C正确；若K＋处于晶胞的8个顶点，则其余K＋还位于体心、6个面心和12个棱心，晶胞中均摊8个K＋，D正确。 6.D　硫化钠和硒化钠都是离子晶体，硫离子的离子半径小于硒离子，则硫化钠晶体中离子键强于硒化钠晶体，熔点高于硒化钠晶体，A错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的硒离子与位于体对角线上的钠离子距离最近，则每个硒离子周围距离最近的钠离子数目为8，B错误；由晶胞中顶点的原子坐标为（0，0，0）和（1，1，1）可知，晶胞的边长为1，则位于体对角线处离子a的分数坐标为，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的硒离子与位于面心的硒离子的距离最近，由晶胞参数可知，最近距离为d pm，D正确。 7.A　由均摊法，氯化钠晶胞中有4个钠离子，4个氯离子，故NA个NaCl晶胞中有4 mol NaCl，质量为4 mol×58.5 g·mol－1＝234 g，A正确；氯化钠、氯化铯和干冰的晶胞结构都是立方体，但它们不是同一类型的晶体，氯化钠和氯化铯是离子晶体，干冰是分子晶体，所以物理性质不相似，B错误；根据晶胞“无隙并置”的特点，干冰晶体中每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子数是12个，C错误；60 g二氧化硅物质的量为1 mol，每个硅以单键和四个氧形成共价键，故含有4NA个Si—O共价键，D错误。 8.8x　还原剂 解析：设CeO2－x中Ce3＋和Ce4＋的个数分别为a、b，则a＋b＝1，根据正、负化合价代数和为0，则3a＋4b＝2（2－x），解得a＝2x、b＝1－2x；根据均摊法，1个晶胞中含Ce3＋和Ce4＋共8×＋6×＝4，则每个CeO2－x晶胞中Ce4＋个数为4×（1－2x）＝4－8x，Ce3＋个数为8x，消除氧空位的过程中，该晶体结合O元素，作还原剂。 9.　 解析：若以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，根据晶胞结构可知，Q的原子分数坐标为；NH3为正八面体的顶点，H为正四面体的顶点，由晶胞结构可知，的个数为8，Fe（NH3）6的个数为8×＋6×＝4，若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3。 10.　 解析：该晶胞中Zn位于顶角和面心的位置、O位于体内，所以晶胞中Zn的个数为8×＋6×＝4，O的个数为4，晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3。 11.××107　 解析：由晶胞结构图可知，晶胞参数为×107 nm，K＋与S2－之间的最近距离为体对角线长的即××107 nm。图中原子分数坐标A为（0，0，0），B为，C为，故D点分数坐标为。 12.（1）MnO2　（2） 解析：（1）根据均摊法，Mn的个数为8×＋1＝2，O的个数为4×＋2＝4，该锰的氧化物的化学式为MnO2。（2）每个晶胞中含有2个MnO2，则该锰的氧化物的摩尔体积Vm＝＝ m3·mol－1。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $