题型01 晶胞的分析与计算（期中真题汇编，天津专用）高二化学下学期

题型01 晶胞的分析与计算 1.（2025·高二下·天津市河西区·期中）X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，元素X与Y属同主族元素；元素Y基态原子的轨道上有4个电子。元素Z位于第四周期，基态离子的价层电子排布式为。与所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。下列相关叙述正确的是 A. 由晶胞得知该化合物化学式为ZnS B. 晶胞中Z离子周围等距且紧邻的Y离子的数目为4 C. 的空间结构为平面三角形 D. 气态氢化物的稳定性： 【答案】AB 【解析】 【分析】元素Z位于第四周期，基态离子的价层电子排布式为，可推测出Z为锌，X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，元素X与Y属同主族元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，Y为硫，X为氧。 【详解】A．根据均摊法得锌有，Y为硫有4个，化学式为，A正确； B．晶胞中以顶面面心Z离子为例，周围等距且紧邻的Y离子的数目为体内2个上方堆一个晶胞又有2个，共4个，B正确； C．二氧化硫的中心原子价电子对数为，为杂化，孤电子对数为1，空间结构为V形，C错误； D．同主族非金属性从上到下依次递减，故氧的非金属性大于硫的，气态氢化物的稳定性水的大于硫化氢，D错误； 故答案选AB。 2.（2025·高二下·天津市第九中学·期中）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A. 图1结构中钴硫化物的化学式为 B. 若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C. 图2晶胞中距离最近的S有6个 D. 图2晶胞中与的最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．结构1中的个数为的个数为、S的个数比为，钴硫化物的化学式为，A错误； B．整个晶胞向右平移0.5apm，则此时M位于顶点，N位于面心，B正确； C．晶胞2中位于S构成的四面体空隙中，离最近的S应该是4个，C错误； D．晶胞2中与的最短距离为晶胞参数的一半，其长度为，D错误； 故选B。 3.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）认真观察下列示意图，有关叙述不正确的是 A. 图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化学式可表示为LiAlSi B. 图2表示某蓝色晶体[MxFey(CN)6]的阴离子的最小结构单元，该晶体的化学式为MFe2(CN)6，M呈＋2价 C. 图3表示金属镍与镧(La)形成合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNi5 D. 图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示(硫原子均在晶胞内)，该物质化学式为CuFeS2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．该晶胞中Li的个数为12×+1=4，Al的个数为8×+6×=4，Si的个数为4，原子个数比为1：1：1，则该化合物化学式可表示为LiAlSi，A正确； B．由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2＋个数为：4×=，同样可推出含Fe3＋个数也为，CN-的个数为12×=3，因此阴离子为[Fe2(CN)6]-，则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为＋1价，B错误； C．由图示可以看出，La原子均在晶体的8个顶点上，而Ni原子有1个在中心，另外的8个在面上，故La原子个数=8×=1，Ni原子个数=1＋8×=5，故化学式为LaNi5，C正确； D．晶胞中：Cu个数为8×＋4×＋1=4；Fe个数为6×＋4×=4，S原子个数为8个，Fe、Cu、S个数比为4∶4∶8=1∶1∶2，故化学式为CuFeS2，D正确； 故选B。 4.（2025·高二下·天津市第二十五中学·期中）通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2 I2的CCl4溶液含I-和IO的水溶液粗碘 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2 + 2OH-= I-+ IO+ H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(见图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 【答案】D 【解析】 【详解】A．选项所给离子方程式得失电子不守恒，正确离子方程式为：，描述错误，不符题意； B．水与CCl4属于液相互不互溶，二者应分液分离，描述错误，不符题意； C．根据均摊法，该晶胞中所含I-的个数为=4，描述错误，不符题意； D．碘易升华，回收的粗碘可通过升华进行纯化，描述正确，符合题意； 综上，本题选D。 5.（2025·高二下·天津市部分区·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A. 属于离子晶体 B. 离子半径： C. 的空间构型为正四面体 D. 镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 【答案】C 【解析】 【详解】A．Al2Cl6加热时易升华的性质说明Al2Cl6是由分子构成，Al2Cl6晶体是分子晶体，故A错误； B．Cl-有3个电子层，Mg2+和Al3+电子层结构相同，都是2个电子层，故Cl-半径最大，Mg2+和Al3+电子层结构相同，Mg2+的核电荷数小，半径大，故离子半径，故B错误； C．中Al有4个价层电子对，空间构型为正四面体形，故C正确； D．由晶胞结构图可知，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4，故D错误； 答案选C。 6.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X、Y形成的化合物晶体有两种常见的晶胞，如图所示。下列说法错误是 A. Y元素位于周期表中第三周期第ⅥA族 B. 由晶胞甲和晶胞乙推知该化合物的化学式为 C. 元素电负性的关系是： D. 的空间结构为平面三角形 【答案】C 【解析】 【分析】元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，则其价电子为3d104s2，为锌；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，为硫；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则为8号元素氧。 【详解】A．由分析可知，Y为硫，位于周期表中第三周期第ⅥA族，A正确； B．甲为六方晶胞，根据“均摊法”，甲晶胞中含个Zn、个S，则化学式为ZnS；甲为立方晶胞，乙晶胞中含4个Zn、个S，则化学式为ZnS；B正确； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素电负性的关系是：，C错误； D．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp2杂化，空间构型为平面三角形，D正确； 故选C。 7.（2025·高二下·天津市滨海新区汉沽一中·期中）请回答下列问题： （1）第一电离能： N___________O (填“>”或“<”， 下同)， 电负性： S___________ Cl。 （2）乙醇可以与水互溶的原因是___________。 （3） CH3CH=CH2的名称为：___________，碳原子的杂化方式为___________，分子中σ键与π键的比为___________。 （4）Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示，该晶体的化学式为___________。 【答案】（1） ①. > ②. < （2）水和乙醇分子间可以形成氢键且二者都是极性分子 （3） ①. 丙烯 ②. sp2、sp3 ③. 8∶1 （4）CuCl 【解析】 【小问1详解】 同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道半充满更加稳定，第一电离能大于O原子，故第一电离能：N>O；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：S<Cl。 【小问2详解】 水和乙醇分子间可以形成氢键且二者都是极性分子，根据相似相溶原理，乙醇可以与水互溶。 【小问3详解】 CH3CH=CH2中含有碳碳双键，名称为：丙烯；碳碳双键中碳原子的杂化方式为sp2，甲基中碳原子为sp3杂化；CH3CH=CH2中含有8个σ键和1个π键，σ键与π键的比为：8∶1。 【小问4详解】 由图可知，Cu原子位于晶胞内部，有4个，Cl原子位于顶点和面心，所以含有Cl原子的数目为，所以晶体的化学式为CuCl。 8.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）请回答以下问题： （1）基态碳原子价电子排布不能表示为，原因是违背_______。 （2）下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。 A. 分子中均含有键和键 B. 分子中的所有原子均处于同一平面上 C. 分子中的碳碳键键长：乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2 （3）分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。 （4）通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。 （5）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体；该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”) （6）如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。 【答案】（1）洪特规则 （2）D （3）小于 （4）乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似，但后者的相对分子质量更大，范德华力更大 （5） ①. 共价 ②. 高 （6） 【解析】 【小问1详解】 基态碳原子的价电子排布表示为，不能表示为，原因是违背洪特规则； 【小问2详解】 A．乙烷分子中只含有键，故A错误； B．乙烷分子中C的杂化为sp3，不可能所有原子均处于同一平面上，故B错误； C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，分子中的碳碳键键长：乙烯<乙烷,故C错误； D．乙烯中含有碳碳双键，乙烯为平面结构，碳原子的杂化轨道类型为sp2，故D正确； 选D。 【小问3详解】 氯原子的电负性强于氢原子的，对电子的吸引能力更强，所以甲醛分子中的H-C-H键角更大； 【小问4详解】 通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是乙烯与CH2=CHCl均属分子晶体且结构相似，但后者的相对分子质量更大，范德华力更大。 【小问5详解】 根据图示，该CO2晶体属于原子晶体；SiO2晶体的共价晶体，硅原子半径大于C原子，所以该CO2晶体的熔点比SiO2晶体高； 小问6详解】 根据碳化硅的晶胞结构。晶胞中C原子数为4，Si原子数为，若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为g/cm3。 9.（2025·高二下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 【答案】（1） ①. 8 ②. 12 （2） ①. O ②. 1：6 （3） ①. H3BO3 ②. 范德华力 ③. 氢键 【解析】 小问1详解】 如图Ⅰ：由图可知，在一个CaF2晶胞中，一个位于面心的阳离子与周围4个阴离子相连接，所以CaF2晶体中阳离子与8个阴离子相连接，即Ca2+的配位数为8，与钙离子最近且等距离的氟离子共有8个；铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个；正确答案：8；12。 【小问2详解】 图ⅡH3BO3中B原子最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两个键达到8电子稳定；H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条B-O极性共价键，每个O原子形成一条O-H极性共价键，共6条极性键，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为1:6；正确答案：O； 1：6。 【小问3详解】 CaF2为离子晶体，铜为金属晶体，熔点较高，而H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了范德华力、氢键；正确答案：H3BO3；范德华力、氢键。 10.（2025·高二下·天津市部分区·期中）铍及其化合物的应用正日益被重视，最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬的绿柱石即为祖母绿。 （1）氯化铍在气态时存在分子和二聚分子，固态时则具有如下图所示的链状结构。 ①a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②b的结构式为，分子中所有原子是否都在同一平面上？_______(“是”或“否”)。 ③c中原子的杂化方式为_______。 ④氯化铍晶体中存在的作用力有_______。 a．范德华力 b．极性键 c．离子键 （2）铍与铝元素符合对角线规则，且铍、铝晶体结构相似，都是最密堆积。 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是_______。 a．都属于p区主族元素 b．电负性都比镁大 c．第一电离能都比镁大 ②铍的熔点_______铝的熔点(填“>”或“<”)。 ③与形成结构相似的配位离子。写出与形成配位离子的化学式_______。 （3）某铍的氧化物立方晶胞如下图所示。 ①该氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为，则晶胞参数_______。(，阿伏加德罗常数取值) 【答案】（1） ①. 非极性 ②. 是 ③. ④. ab （2） ①. b ②. > ③. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①在分子中Be原子形成2个键，Be原子的杂化轨道数为2，故Be原子采取的杂化方式为：，属于直线形结构，则属于：非极性分子； ②根据b的结构，Be原子有空轨道，Cl原子有孤电子对，则配位键中电子对由氯原子提供形成二聚分子后，杂化方式为：杂化，得到的是平面四边形结构，则分子中所有原子是处于同一平面上； ③根据c的结构，中心原子Be有4个σ键，无孤电子对，价层电子对为4，则杂化方式为：杂化； ④氯化铍晶体中存在的作用力： a．范德华力：为分子，其晶体为分子晶体，存在分子间作用力即范德华力，a正确； b．极性键：键为不同元素原子间的共价键，属于极性键，b正确； c．离子键：为分子，其晶体为分子晶体，不存在离子键，c错误； 故答案为：ab。 【小问2详解】 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是： a．都属于p区主族元素：根据两元素在周期表中的位置可知，铍属于s区主族元素，而铝属于p区主族元素，a错误； b．电负性都比镁大：金属性越强，电负性越小，Mg比Be、Al的金属性强，则Be、Al的电负性都比镁大，b正确； c．第一电离能都比镁大：同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则Be的第一电离能比Mg大；同周期主族元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，但Mg因s轨道全充满，所以第一电离能反而比Al大，c错误； 故答案为：b。 ②Be属于碱土金属，比Al具有更小的原子半径和更强的金属键作用，导致铍的熔点大于铝的熔点； ③与形成结构相似的配位离子，由和形成的配位离子可以推测出与形成配位离子的化学式为：。 【小问3详解】 ①根据晶胞图可知：Be原子位于晶胞体心，个数为4；O原子有8个位于顶点、6个位于面心，个数为，得到该氧化物的化学式为：； ②根据，由，解得。 11.（2025·高二下·天津市第四十七中学·期中）碳族元素应用在广泛领域，回答下列问题： （1）碳元素在周期表中的位置_______，中键和键的数目为_______，其空间构型为_______。 （2）甲乙酮肟()中同周期三种元素电负性由大到小的顺序为_______，与键夹角_______与键夹角(填“”“”或“”)。 （3）基态Si原子其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_______形。第一电离能：Si_______N(填“”或“”)。 （4）由硅原子核形成的三种微粒的电子排布式分别为：①；②；③。三种微粒中失去一个电子所需能量最多的是_______(填数字序号)。 （5）一种含锗化合物的晶胞结构如图。 ①该含锗晶胞有多种图式，其中一种若以Ge原子为顶点，则碘原子为_______(填“面心”“体心”或“棱中点”)。 ②用表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞的密度为_______。 【答案】（1） ①. 第二周期IVA族 ②. ③. 平面三角形 （2） ①. ②. （3） ①. 哑铃 ②. （4）② （5） ①. 棱中点 ②. 【解析】 【小问1详解】 碳是第6号元素，位于周期表第二周期IVA族。的结构为：，碳氧双键中各含有一个键和键，键是键，所以键和键的数目为。中心碳原子的价层电子对数为：，其空间构型为平面三角形。 【小问2详解】 甲乙酮肟同周期三种元素是碳、氮、氧，根据元素周期表规律:同一周期元素,电负性从左到右逐渐增大。碳、氮、氧同为第二周期,电负性顺序为。氮原子上存在孤电子对，其具有较大的斥力，导致键夹角被压缩变小。 【小问3详解】 基态硅原子的电子排布‌为，最高能级为轨道，轨道的电子云轮廓‌均为哑铃状。Si和C最外层电子数相同，Si的电子层数比C多，则第一电离能：Si<C，N和C的价层电子排布式分别为和，由于N的2p轨道处于半满状态，比较稳定，则第一电离能：C<N，故第一电离能：Si<N。 【小问4详解】 ①为基态硅原子，②是硅原子失去一个电子后所得，由于第一电离能小于第二电离能，②失去一个电子比①所需的能量高，③是激发态硅原子，失去的是能级的电子，能级的电子离核较远，能量较高，失去时所需的能量最少，故选②。 【小问5详解】 ①观察图中含锗化合物晶胞结构中的Ge原子和I原子相对位置知，Ge周围的I分别位于上下、前后、左右构成了正八面体；若以Ge原子为顶点，那么I原子为棱中点； ②该晶胞、Ge原子、I原子分别处于八个顶点、体心、六个面心，一个晶胞中有个，Ge原子一个，I原子有个，则晶胞质量为，晶胞的体积为，故晶胞密度为。 12.（2025·高二下·天津市第一百中学·期中）第VA 族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态 N 原子的价层电子排布式为___________。 （2）的空间构型是___________。 （3）键角：NH3___________NH(填写“>”或“<”)。 （4）NH3的水溶性大于PH3的水溶性，原因是___________。 （5）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于 的说法中正确的是___________。 A. 中，配位键的个数为6 B. 中，σ键的个数为6 C. 钴离子提供孤电子对，NH3提供空轨道 D. 与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的数目为 （6）氮化铬的晶胞结构如图所示： 若晶胞棱长为a cm，则晶体密度为___________g(阿伏加德罗常数的值用表示)。 【答案】（1）2s22p3 （2）正四面体形 （3）< （4）NH3能与水分子形成氢键 （5）A （6） 【解析】 【小问1详解】 氮元素的原子序数为7，基态原子的价层电子排布式为2s22p3，故答案为：2s22p3； 【小问2详解】 磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4+=4，孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，故答案为：正四面体形； 【小问3详解】 氨分子中氮原子的价层电子对数为3+=4，孤对电子对数为1，铵根离子中氮原子的价层电子对数为4+=4，孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，所以氨分子的键角小于铵根离子，故答案为：<； 【小问4详解】 氨分子能与水分子形成分子间氢键，磷化氢不能与水分子形成分子间氢键，所以氨气的水溶性大于磷化氢，故答案为：NH3能与水分子形成氢键； 【小问5详解】 A．配离子中具有空轨道的中心离子钴离子与具有孤对电子的氨分子和氯离子形成6个配位键，则1mol离子中配位键的个数为6NA，故正确； B．配离子中配位键为σ键，氨分子中氮氢键为σ键，则1mol离子中σ键数目为18NA，故错误； C．配离子中提供空轨道，、提供孤对电子形成配位键，故错误； D．配合物中外界氯离子个数为1、内界氯离子个数为为2，则1mol与足量硝酸银溶液反应生成NA个氯化银，故错误； 故选A； 【小问6详解】 由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氮原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：= a3d，解得d=，故答案为：。 13.（2025·高二下·天津市汇文中学·期中）回答下列问题： （1）已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白： ①H2O 内的O-H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________。 H+可与 H2O 形成H3O+中O 采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比 H2O中的___________，原因为___________。 ②H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是___________，结构式是___________。H2O2是含有___________键和___________键的___________分子(填“极性”或“非极性”)。 H2O2与水混溶，却不溶于CCl4，请予以解释：___________。 （2）元素周期表中的四种元素A、B、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为 nsnnpnB的基态原子2p能级有3个单电子；E2+的3d轨道中有 10个电子；F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 ①写出A 在周期表中的位置___________，写出E的基态原子的电子排布式：___________。 ②A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取 sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为___________。 ③E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2，工业上常用F⁺和AB-形成的配离子与E单质反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：___________。 （3）InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含 As个数为___________。 ②已知该晶胞棱长为a pm(1 pm=10-10 cm) 。阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为M g/mol，则该晶体的密度ρ=___________g/cm3。 【答案】（1） ①. O-H>氢键>范德华力 ②. sp3 ③. 大 ④. H3O+中的O只有一对孤电子，H2O中的O有两对孤电子，对成键电子的排斥力较大，其键角较小 ⑤. ⑥. H-O-O-H ⑦. 极性共价键（非极性共价键） ⑧. 非极性共价键（极性共价键） ⑨. 极性 ⑩. 根据相似相溶原理，H2O2为极性分子，可以溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4 （2） ①. 第二周期第IVA族 ②. [Ar]3d104s2 ③. 1:2 ④. （3） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①原子之间的化学键最强，其次为电性引力较强的氢键，最弱的是静电引力引起的分子间作用力（范德华力）；H3O+中的O价层电子对数为，采取sp3杂化，O有1对孤电子，而H2O中的O有2对孤电子，对成键电子的排斥力较大，其键角较小；②H2O2的电子式为，结构式为H-O-O-H，含有H-O极性共价键，和O-O非极性共价键，正负电荷中心不重合，为极性分子；根据相似相溶原理，H2O2为极性分子，可以溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂CCl4。 【小问2详解】 由A的基态原子价层电子排布为 nsnnpn，B的基态原子2p能级有3个单电子，所以A为C，价电子排布为2s22p2，B为N，价电子排布为2s22p3，E2+的3d轨道中有 10个电子，所以E为Zn，价电子排布为3d104s2，F单质在金属活动性顺序中排在最末位，则F为Au（金）；①A为C在元素周期表第二周期第IVA族，基态E原子的电子排布式为[Ar]3d104s2；②AB-为CN-，因为C为sp杂化，所以C与N之间形成三个共价键，一个为σ键，2个为π键，数目比为1:2；③[Au(CN)2]-与Zn反应得到[Zn(CN)4]2-与Au的离子方程式为。 【小问3详解】 ①由均摊法：一个晶胞所含As的个数为4；②由一个晶胞所含4个As原子，晶体的化学式为InAs，所以该晶胞的分子式为In4As4，则该晶体密度 14.（2025·高二下·天津市南开大学附属中学·期中）寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义。以下是常见的储氢材料。 Ⅰ．氰基配合物 （1）Cu的基态原子价电子排布式为___________。 （2）基态N原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________。 （3）中C为正价，从原子结构的角度说明理由___________。 （4）Co(Ⅱ)化合物转化为Co(Ⅲ)化合物： ①在空气中久置后，溶液无明显变化；配制成后，放置在空气中即可被氧化为，据此推测___________(填“”或“”)还原性更强。 ②已知： 利用氧化还原反应规律，可作出推测：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．金属氢化物 Mg₂FeH₆是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如图所示。 （5）晶胞中H原子个数为___________。 （6）已知的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________g⋅cm-3。(1nmcm) 【答案】（1）3d104s1 （2）哑铃形 （3）C和N电子层数相同，核电荷数C < N，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C <N，因此CN-中C为正价 （4） ①. ②. < （5）24 （6） 【解析】 【小问1详解】 铜是29号元素，在第四周期，基态铜原子的价电子排布式是3d104s1。 【小问2详解】 基态N原子电子排布式为1s22s22p3，最高能级为2p，电子云轮廓图的形状是哑铃形。 【小问3详解】 C和N电子层数相同，核电荷数C < N，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引力C<N，电负性C <N，因此CN-中C为正价。 【小问4详解】 ①在空气中久置后，溶液无明显变化，会被氧化为，据此推测易被氧化，还原性更强； ②空气中会被氧化为，可知更稳定，推测K1<K2。 【小问5详解】 由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：=4，Mg位于体心，为8个，根据化学式Mg2FeH6可知该晶胞中含有Mg2FeH6的个数为4，因此含有的H原子个数是24。 【小问6详解】 由图可知Fe位于晶胞的顶点和面心，个数为：=4，Mg位于体心，为8个，根据化学式Mg2FeH6可知该晶胞中含有Mg2FeH6的个数为4，因此该晶胞的质量是，晶体的密度为。 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型01 晶胞的分析与计算 1.（2025·高二下·天津市河西区·期中）X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，元素X与Y属同主族元素；元素Y基态原子的轨道上有4个电子。元素Z位于第四周期，基态离子的价层电子排布式为。与所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。下列相关叙述正确的是 A. 由晶胞得知该化合物化学式为ZnS B. 晶胞中Z离子周围等距且紧邻的Y离子的数目为4 C. 的空间结构为平面三角形 D. 气态氢化物的稳定性： 2.（2025·高二下·天津市第九中学·期中）某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。 下列说法正确的是 A. 图1结构中钴硫化物的化学式为 B. 若图1结构中M位于顶点，则N位于面心 C. 图2晶胞中距离最近的S有6个 D. 图2晶胞中与的最短距离为 3.（2025·高二下·天津市第二十中学·期中）认真观察下列示意图，有关叙述不正确的是 A. 图1表示由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶体结构，该化合物化学式可表示为LiAlSi B. 图2表示某蓝色晶体[MxFey(CN)6]的阴离子的最小结构单元，该晶体的化学式为MFe2(CN)6，M呈＋2价 C. 图3表示金属镍与镧(La)形成合金晶胞结构，该合金的化学式为LaNi5 D. 图4表示某种铁化合物的晶胞如图所示(硫原子均在晶胞内)，该物质化学式为CuFeS2 4.（2025·高二下·天津市第二十五中学·期中）通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2 I2的CCl4溶液含I-和IO的水溶液粗碘 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2 + 2OH-= I-+ IO+ H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(见图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 5.（2025·高二下·天津市部分区·期中）信息1：实验测得与氯元素形成的化合物实际组成为，其球棍模型如图。 在加热时易升华，与过量的溶液反应可生成。 信息2：某种镁铝合金可作为储氢材料，该合金晶胞结构如图。 下列说法正确的是 A. 属于离子晶体 B. 离子半径： C. 的空间构型为正四面体 D. 镁铝合金晶体中，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为8 6.（2025·高二下·天津市滨海新区紫云中学·期中）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。X、Y形成的化合物晶体有两种常见的晶胞，如图所示。下列说法错误是 A. Y元素位于周期表中第三周期第ⅥA族 B. 由晶胞甲和晶胞乙推知该化合物的化学式为 C. 元素电负性的关系是： D. 的空间结构为平面三角形 7.（2025·高二下·天津市滨海新区汉沽一中·期中）请回答下列问题： （1）第一电离能： N___________O (填“>”或“<”， 下同)， 电负性： S___________ Cl。 （2）乙醇可以与水互溶的原因是___________。 （3） CH3CH=CH2的名称为：___________，碳原子的杂化方式为___________，分子中σ键与π键的比为___________。 （4）Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示，该晶体的化学式为___________。 8.（2025·高二下·天津市滨海新区渤海石油第一中学·期中）请回答以下问题： （1）基态碳原子价电子排布不能表示为，原因是违背_______。 （2）下列有关乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的描述正确的是_______(填字母)。 A. 分子中均含有键和键 B. 分子中的所有原子均处于同一平面上 C. 分子中的碳碳键键长：乙烯>乙烷 D. 乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2 （3）分子中Cl-C-Cl的键角_______(填“>”、“<”或“=”)甲醛分子中H-C-H的键角。 （4）通常情况下，和乙烯的沸点(-103.7℃)比，氯乙烯(CH2=CHCl)的沸点更高(-13.9℃)，其原因是_______。 （5）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于_______晶体；该晶体的熔点比SiO2晶体_______(填“高”或“低”) （6）如图是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化硅晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。 9.（2025·高二下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）如图所示为 (层状结构，层内的 分子间通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图。请回答下列问题： （1）图I所示的 晶体中与 最近且等距离的F数为_______，图Ⅲ中每个铜原子周围紧邻的铜原子数为_______。 （2）图II所示的物质结构中最外层已达到8电子稳定结构的原子是_______(填元素符号)， 晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_______。 （3）三种晶体中熔点最低的是_______(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_______、_______。 10.（2025·高二下·天津市部分区·期中）铍及其化合物的应用正日益被重视，最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬的绿柱石即为祖母绿。 （1）氯化铍在气态时存在分子和二聚分子，固态时则具有如下图所示的链状结构。 ①a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。 ②b的结构式为，分子中所有原子是否都在同一平面上？_______(“是”或“否”)。 ③c中原子的杂化方式为_______。 ④氯化铍晶体中存在的作用力有_______。 a．范德华力 b．极性键 c．离子键 （2）铍与铝元素符合对角线规则，且铍、铝晶体结构相似，都是最密堆积。 ①下列有关铍和铝的叙述正确的是_______。 a．都属于p区主族元素 b．电负性都比镁大 c．第一电离能都比镁大 ②铍的熔点_______铝的熔点(填“>”或“<”)。 ③与形成结构相似的配位离子。写出与形成配位离子的化学式_______。 （3）某铍的氧化物立方晶胞如下图所示。 ①该氧化物的化学式为_______。 ②该晶体的密度为，则晶胞参数_______。(，阿伏加德罗常数取值) 11.（2025·高二下·天津市第四十七中学·期中）碳族元素应用在广泛领域，回答下列问题： （1）碳元素在周期表中的位置_______，中键和键的数目为_______，其空间构型为_______。 （2）甲乙酮肟()中同周期三种元素电负性由大到小的顺序为_______，与键夹角_______与键夹角(填“”“”或“”)。 （3）基态Si原子其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_______形。第一电离能：Si_______N(填“”或“”)。 （4）由硅原子核形成的三种微粒的电子排布式分别为：①；②；③。三种微粒中失去一个电子所需能量最多的是_______(填数字序号)。 （5）一种含锗化合物的晶胞结构如图。 ①该含锗晶胞有多种图式，其中一种若以Ge原子为顶点，则碘原子为_______(填“面心”“体心”或“棱中点”)。 ②用表示阿伏加德罗常数的值。计算晶胞的密度为_______。 12.（2025·高二下·天津市第一百中学·期中）第VA 族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态 N 原子的价层电子排布式为___________。 （2）的空间构型是___________。 （3）键角：NH3___________NH(填写“>”或“<”)。 （4）NH3的水溶性大于PH3的水溶性，原因是___________。 （5）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于 的说法中正确的是___________。 A. 中，配位键的个数为6 B. 中，σ键的个数为6 C. 钴离子提供孤电子对，NH3提供空轨道 D. 与足量AgNO3溶液反应，生成AgCl的数目为 （6）氮化铬的晶胞结构如图所示： 若晶胞棱长为a cm，则晶体密度为___________g(阿伏加德罗常数的值用表示)。 13.（2025·高二下·天津市汇文中学·期中）回答下列问题： （1）已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白： ①H2O 内的O-H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________。 H+可与 H2O 形成H3O+中O 采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比 H2O中的___________，原因为___________。 ②H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是___________，结构式是___________。H2O2是含有___________键和___________键的___________分子(填“极性”或“非极性”)。 H2O2与水混溶，却不溶于CCl4，请予以解释：___________。 （2）元素周期表中的四种元素A、B、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为 nsnnpnB的基态原子2p能级有3个单电子；E2+的3d轨道中有 10个电子；F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 ①写出A 在周期表中的位置___________，写出E的基态原子的电子排布式：___________。 ②A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取 sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为___________。 ③E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2，工业上常用F⁺和AB-形成的配离子与E单质反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：___________。 （3）InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。 ①一个晶胞中所含 As个数为___________。 ②已知该晶胞棱长为a pm(1 pm=10-10 cm) 。阿伏加德罗常数为NA，InAs的摩尔质量为M g/mol，则该晶体的密度ρ=___________g/cm3。 14.（2025·高二下·天津市南开大学附属中学·期中）寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义。以下是常见的储氢材料。 Ⅰ．氰基配合物 （1）Cu的基态原子价电子排布式为___________。 （2）基态N原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________。 （3）中C为正价，从原子结构的角度说明理由___________。 （4）Co(Ⅱ)化合物转化为Co(Ⅲ)化合物： ①在空气中久置后，溶液无明显变化；配制成后，放置在空气中即可被氧化为，据此推测___________(填“”或“”)还原性更强。 ②已知： 利用氧化还原反应规律，可作出推测：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ．金属氢化物 Mg₂FeH₆是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如图所示。 （5）晶胞中H原子个数为___________。 （6）已知的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________g⋅cm-3。(1nmcm) 1 / 29 学科网（北京）股份有限公司 $