题型02 晶体类型判断、晶胞的分析及计算（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二化学下学期

**基本信息** 聚焦晶体结构与性质，汇编多地区高二期末真题，融合超导材料、锂离子电池等科技前沿情境，注重微观探析与模型认知能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|20题|晶体类型判断、化学键与晶体类型关系、晶胞粒子数计算|结合碳化钨、砷化镓等真实晶体情境，基础判断与空间想象能力并重| |非选择题|4题|晶胞密度计算、配位数分析、化学式确定|以半导体材料、催化剂晶胞为载体，综合考查科学思维与数据处理能力，如锂离子电池电极材料结构分析|

题型02 晶体类型判断、晶胞的分析及计算 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A B D D D A A A D D B A A 题号 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D C C D A C 21．(1)AC (2) GaN 共价晶体 镁原子最外层有2个电子，代替Ga(Ⅲ)后缺少一个电子，形成空穴 (3) AC < F的电负性比H的电负性大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小 取少量反应后的溶液于试管中，滴加盐酸溶液，若产生的气体使品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色，则有亚硫酸根离子，另外取少量反应后的溶液于试管中，再加硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则有氯离子 22．(1)AC (2) 白磷键角为，而正四面体结构键角倾向于，使得键弯曲而具有较大张力，其键能较小，易断裂 (3) 12 (4)、 提高镓的沉淀率 调小于2.5 过滤 23．(1) 5 (2) V形 (3)分子间存在氢键使得熔沸点反常升高 (4)4 24．(1) d Cr (2) N sp (3)降低 48NA / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 晶体类型判断、晶胞的分析及计算 1．(24-25高二下·内蒙古赤峰·期末)下列说法正确的是 A．固体不一定是晶体 B．常温下所有的金属单质都属于金属晶体 C．X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法 D．等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质 【答案】A 【详解】A．SiO2存在晶体（如石英晶体）和非晶体（如石英玻璃、无定形二氧化硅）两种形态，因此固体SiO2不一定是晶体，A正确； B．常温下金属汞为液态，不属于晶体，并非常温下所有金属单质都属于金属晶体，B错误； C．区分晶体和非晶体还可以通过测定是否有固定熔点、观察是否具有各向异性等方法，X射线衍射法是最可靠的区分方法但不是唯一方法，C错误； D．等离子体是除固、液、气外的第四种物质聚集状态，不属于液体物质，D错误； 故答案选A。 2．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)下列各物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．AlCl3和KCl B．CO2和H2O C．SiO2和SO2 D．C60和金刚石 【答案】B 【详解】A．AlCl3为共价化合物，属于分子晶体，含共价键；KCl为离子晶体，含离子键。化学键类型和晶体类型均不同，故不选A； B．CO2和H2O均为共价键构成的分子晶体，化学键类型和晶体类型均相同，故选B； C．SiO2为共价键构成的共价晶体，SO2为分子晶体，晶体类型不同，故不选C； D．C60为分子晶体，金刚石为原子晶体，晶体类型不同，故不选D； 选B。 3．(24-25高二下·吉林·期末)某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是 A．晶体类型为离子晶体 B．与能形成氢键 C．中含有配位键 D．化合物中有2种不同化学环境的 【答案】D 【详解】A．由题给信息可知，构成化合物的微粒为NH和F-，可知该化合物为离子化合物，晶体类型为离子晶体，A正确； B．NH和F-之间可以形成N-H…F键，就是氢键，B正确； C．中N原子提供一对孤电子对，一个H+提供空轨道，二者之间形成配位键，C正确； D．从该晶胞结构可知，所有F⁻所处位置实质上是等价的、对称的，并无两种不同化学环境，化合物中只有一种化学环境的F-，D错误； 答案选D。 4．(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．Fe和 B．和 C．金刚石和氩气 D．和 【答案】D 【详解】A．Fe为金属晶体，含金属键；为分子晶体，含共价键。化学键和晶体类型均不同，A错误； B．NaCl为离子晶体，含离子键；HCl为分子晶体，含共价键。化学键和晶体类型均不同，B错误； C．金刚石为共价晶体，含共价键；氩气为分子晶体，无化学键（仅分子间作用力）。化学键和晶体类型均不同，C错误； D．和均为分子晶体，均含共价键。化学键和晶体类型均相同，D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 【答案】D 【详解】A．NaCl是离子晶体，HCl为分子晶体，晶体类型不同，A不符合题意； B．金刚石是共价晶体，镁是金属晶体，晶体类型不同，B不符合题意； C．CO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，晶体类型不同，C不符合题意； D．CS2和H2O均为分子晶体，晶体类型相同，D符合题意； 故答案选D。 6．(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)当下列物质以晶体形式存在时，其所属晶体类型和所含化学键类型分别相同的是 A．和 B．NaCl和HCl C．和 D．Fe和 【答案】A 【详解】A．CCl4和SiCl4固态时均为分子晶体，分子内部通过共价键结合，A符合题意； B．NaCl为离子晶体，含离子键；HCl固态时为分子晶体，分子内为共价键，B不符合题意； C．CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，两者均含共价键，晶体类型不同，C不符合题意； D．Fe为金属晶体，含金属键；I2为分子晶体，分子内为共价键，两者晶体类型和化学键类型均不同，D不符合题意； 故选A。 7．(24-25高二下·吉林长春农安县第十中学·期末)下列有关晶体类型的判断错误的是 A ：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃ 共价晶体 B B：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大 共价晶体 C Sb：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，晶体导电 金属晶体 D ：熔点为282℃，易溶于水，熔融态不导电 分子晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．的熔沸点较低，属于分子晶体，判断为共价晶体错误，A错误； B．B的熔沸点高、硬度大，符合共价晶体特征，B正确； C．Sb导电，具有金属晶体的导电性以及一定的熔沸点，属于金属晶体，C正确； D．易溶于水，熔融态不导电，熔沸点较低，符合分子晶体的性质，D正确； 综上，答案是A。 8．(24-25高二下·吉林·期末)下列各组晶体物质中，化学键类型、晶体类型均相同的是 A．HCl和 B．和 C．He和 D．Si和S8 【答案】A 【详解】A．HCl和均为分子晶体，HCl分子内H与Cl通过共价键结合，分子内Al与Cl也通过共价键结合，化学键类型均为共价键，晶体类型均为分子晶体，A正确； B．为分子晶体，为共价晶体，晶体类型不同，B错误； C．He为单原子分子晶体，无化学键；分子内为共价键，化学键类型不同，C错误； D．Si为共价晶体（共价键），S8为分子晶体（分子内为共价键，分子间为范德华力），晶体类型不同，D错误； 故选A。 9．(24-25高二下·辽宁大连·期末)甲烷晶体的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．1个晶胞中含有8个分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．甲烷晶体属于分子晶体 【答案】D 【详解】A．甲烷晶体为分子晶体，晶胞中的每个球都代表1个分子，A项错误； B．根据均摊法，1个晶胞中含有分子的数目为，B项错误； C．甲烷晶体为分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，不需要破坏分子内的共价键，C项错误； D．甲烷晶体为分子晶体，D项正确； 答案选D。 10．(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)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(设为阿伏加德罗常数的值)，晶胞的边长为apm。下列说法错误的是 A．晶胞中含有4个Pb B．S的配位数为6 C．基态S原子的价层电子排布式为 D．晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．由PbS晶胞结构图可知，该晶胞中白球为个、黑球为个，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； B．根据A项的分析，每个原子周围距离最近的原子数均为6，因此S的配位数为6，B正确； C．S为16号元素，基态S原子的价层电子排布式为，C正确； D．结合A分析，晶体密度为，D错误； 答案选D。 11．(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末)用铜的氧化物做催化剂，实现CO2选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径，CO2的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有4个CO2分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为CuO 【答案】B 【详解】A．干冰晶体属于分子晶体，干冰晶体熔化时需要克服范德华力，不需要克服共价键，A错误； B．根据“均摊法”，每个干冰晶胞中含有8×+6×=4个CO2分子，B正确； C．由铜的氧化物晶胞可知，氧离子位于晶胞的顶点和体心，距离氧离子最近且等距离的氧离子为8个，C错误； D．根据“均摊法”，铜的氧化物晶胞中含O：8×+1=2个，含Cu：4个，则其化学式为Cu2O，D错误； 故选B。 12．(24-25高二下·吉林白山五校·期末)某三元化合物的晶胞沿或轴方向的投影为图I，沿轴方向的投影为图II(投影时视线先到达的原子遮挡住后到达的原子)，晶胞参数，。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该晶胞中含有3个Ca原子 B．与原子配位的原子有3个 C．和之间的最近距离为 D．该晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．根据分析，Ca的位置在顶点，有两个在体内，由均摊法可知，晶胞中Ca的个数为8×+2=3，故A正确； B．由分析可知，与Ca原子配位的N原子有5个，故B错误； C．B原子位于棱心，棱上Ca原子和N原子的距离不一定是anm，则B和N之间的最近距离不一定为，故C错误； D．该晶胞中含有4×=1个B原子，含有8×+2×=3个N原子，含有3个Ca原子，该晶体的密度为=，故D错误； 答案选A。 13．(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)交错磁体有望大幅度提升信息存储的速度和密度。某交错磁体晶胞结构如下图，下列说法错误的是 A．基态Cr有4个未成对电子 B．该晶胞中粒子个数比为 C．该晶体是一种合金材料 D．Sb的配位数是6 【答案】A 【详解】A．基态的电子排布式为，有6个未成对电子，A错误； B．该晶胞中含有2个原子和2个原子，的微粒个数比为，B正确； C．(铬)和(锑)均为金属，该晶体是一种合金材料，C正确； D．与距离最近且相等的原子数为6，即的配位数是6，D正确； 答案选A。 14．(24-25高二下·辽宁锦州·期末)二氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法正确的是 [已知：O2-的空缺率=00%] A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋数目为8 B．若CeO2晶胞中两个Ce4＋间的最小距离为a pm，则Ce4＋与O2-的最小核间距为 C．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(0.75，0.25，0.25) D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=3∶1的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10% 【答案】D 【详解】A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋在同层、上下层各4个，则数目为12，A错误；   B．由晶胞结构示意图可知，CeO2晶胞中两个Ce4+间的最小距离为面对角线的二分之一，由此可得晶胞参数为，Ce4+与O2-的最小核间距离为晶胞体对角线长的四分之一，即为，B错误； C．M点原子的分数坐标为(0，0，0)，根据晶胞中N点的位置可以看出，N点原子在xyz轴上投影坐标分别为、、，分数坐标为(，，)，C错误； D．氧化铈(CeO2)晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，未掺杂之前，每个晶胞中有个Ce，8个O，若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)：n(Y2O3)=3：1的晶体，每个晶胞中Ce和Y共4个时，分别含有2.4个Ce4+和1.6个Y3+，则含有2.4×2+0.8×3=7.2个O2-，则此晶体中O2-的空缺率为=10%，D正确； 故选D。 15．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)碳化钨的熔点为2870℃，硬度与金刚石相近，常用于生产硬质合金，其晶体结构如图（底边长为，高为）。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．碳化钨的化学式为 B．碳化钨属于分子晶体 C．钨原子的配位数为4 D．该晶体的密度 【答案】D 【详解】A．碳化钨中W和C的原子个数之比为，碳化钨的化学式为WC，故A错误； B．碳化钨的熔点很高，硬度与金刚石相近，属于共价晶体，故B错误； C．根据图示，W原子的配位数为6，故C错误； D．根据以上分析，晶胞中含有6个W、6个C，该晶体的密度，故D正确； 选D。 16．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构，所有晶胞均为立方晶胞。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞3中S与S的最短距离为 C．晶胞2中Li的配位数为8 D．晶胞2和晶胞3的晶胞密度均为 【答案】C 【详解】A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为，含有S的数目为，Co与S的原子个数比为，因此结构1的化学式为，故A正确； B．由图可知，晶胞3中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为：，故B正确； C．晶胞2中Li原子数为8、S原子数为，距S最近的Li有8个，根据原子个数比，则距Li最近的S有4个，故晶胞2中Li的配位数为4，故C错误； D．晶胞2中含S的数目为，含Li的数目为8，故晶胞2的晶胞密度为，晶胞3中含S的数目为，含Li的数目为8，故晶胞3的晶胞密度为，故D正确； 故答案选C。 17．(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞边长分别为，且，。设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．距离N最近且相等的N的个数为6 C．若A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为 D．该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．由图可知，Co位于棱上，个数为4×=1，N位于顶点，个数为8×=1，Li位于体内，个数为2，因此化学式为Li2CoN，A正确； B．由题意可知晶胞的上下面为菱形，以图中a和b相交的N为例，该晶胞内与它距离最近且相等的N有3个，为菱形的两条边及面对角线，相邻的晶胞中还有3个距离最近且相等的N，共6个，B正确； C．若A点原子的分数坐标为(1，0，0)，B点在对角线的处，根据坐标系可知，B点的分数坐标为(，，)，C错误； D．该晶胞的密度ρ==g/cm3=g/cm3，D正确； 故选C。 18．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)一种超导材料(仅由三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知：，用表示阿伏加德罗常数的值)。 下列说法正确的是 A．基态失去4d能级上的一个电子转化为 B．若点原子分数坐标为，则点原子分数坐标为 C．两点原子之间的距离为 D．晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．基态核外电子排布式为，失去5s能级上的一个电子形成，故A错误； B．若N点原子分数坐标为，由，可知P点原子分数坐标为即，故B错误； C．三点构成一个直角三角形，两点原子之间的距离为，故C错误； D．根据均摊原则，晶胞中F原子数为 、Ag原子数为、Cs原子数为，晶体的密度为，故D正确； 选D。 19．(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示。将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如图乙所示。下列说法错误的是 已知：a、b点的原子坐标分别为和。 A．图甲中，Ga位于As构成的八面体空隙中 B．图甲中，若的键长为a pm，则晶胞边长为 C．图乙中，c点Mn的原子坐标为 D．图乙稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为 【答案】A 【详解】A．图甲中，以上面心的Ga为研究对象，周围有4个As，分别位于上、下两个晶胞内，故Ga位于As构成的四面体空隙中，A错误； B．若Ga-As的键长为apm，则体对角线为4apm，晶胞边长为pm=apm，B正确； C．图乙中，c点原子位于左侧面的面心上，原子坐标为(0，，)，C正确； D．根据均摊法，Mn的个数为1×+1×=，As的个数为4，，D正确； 故选A。 20．(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)碱金属的球碳盐在低温下可转变为超导材料。某种钾的球碳盐晶体结构如图，晶胞边长为apm，占据八面体空隙和四面体空隙。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．该晶体的密度约为 C．该晶胞含有8个四面体空隙，1个八面体空隙 D．该晶胞中处于四面体空隙中的与的最近距离为 【答案】C 【详解】A．利用均摊法计算，位于晶胞的顶点和面心，则一个晶胞中的个数为；位于晶胞体心和体内和棱上，一个晶胞中的个数为，则与的个数比为12:4 = 3:1，所以该晶体的化学式为，A正确； B．晶胞的质量，晶胞边长为，则晶胞体积，所以根据密度公式，该晶体的密度，B正确； C．在面心立方堆积中，四面体空隙数8，八面体空隙数为4，所以该晶胞含有8个四面体空隙，4个八面体空隙，C错误； D．晶胞中处于四面体空隙中的与的最近距离为体对角线的，体对角线长度为，则最近距离为，D正确； 综上，答案C。 21．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)半导体材料可以分为硅、锗等元素半导体和氮化镓等化合物半导体。P型半导体核心特点是掺杂低价元素引入空穴主导导电，每缺少一个电子，产生一个空穴。请回答： (1)关于主族元素的描述，下列说法正确的是______。 A．基态Si原子核外有14种不同运动状态的电子 B．Ga位于元素周期表第四周期，第VA族 C．基态N原子的轨道表示式为： D．Ge的半径小于Ge4＋的半径 (2)氮化镓的晶胞如图（白球为N，黑球为Ga）。 ①化学式是______，晶体类型______。 ②氮化镓中掺杂少量镁可以形成P型半导体，掺杂镁后晶体中“空穴”增多的原因是______。 (3)氯化钠是一种重要的化工原料，可以制备多种化工产品： ①下列说法正确的是______。 A．SOCl2与过量NH3反应的方程式为 B．粗硅提纯过程中只有HCl可以循环使用 C．工业上可以用反应II生产盐酸 D．SiHCl3中的硅的化合价为负4价 ②NaClO与NH3反应生成N2H4的化学反应方程式______。 ③NF3的键角______NH3的键角（填“<”或“>”），原因是______。 ④设计实验检验SOCl2与足量的氢氧化钠溶液反应生成的阴离子______。 【答案】(1)AC (2) GaN 共价晶体 镁原子最外层有2个电子，代替Ga(Ⅲ)后缺少一个电子，形成空穴 (3) AC < F的电负性比H的电负性大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小 取少量反应后的溶液于试管中，滴加盐酸溶液，若产生的气体使品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色，则有亚硫酸根离子，另外取少量反应后的溶液于试管中，再加硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则有氯离子 【详解】（1）A．基态Si原子核外有14个电子，故核外有14种不同运动状态的电子，故A正确； B．Ga在Al元素之下，可知Ga位于元素周期表第四周期，第ⅢA族，故B错误； C．基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，则基态N原子的轨道表示式为：，故C正确； D．原子半径大于其阳离子半径，故Ge的半径大于Ge4+的半径，故D错误； 故答案为：AC； （2）①根据均摊法则可得白球的个数=8×+6×=4，黑球的个数=4，则化学式为GaN，晶体类型为共价晶体； ②氮化镓中掺杂少量镁可以形成P型半导体，掺杂镁后晶体中“空穴”增多的原因是镁原子最外层有2个电子，代替Ga(Ⅲ)后缺少一个电子，形成空穴； （3）①A．SOCl2与过量NH3反应生成SO(NH2)2和NH4Cl，反应方程式为，故A正确； B．粗Si与HCl生成SiHCl3和H2，故可循环利用的还有H2，故B错误； C．氢气和氯气可生成HCl，是工业制盐酸的方法，故C正确； D．SiHCl3中H元素化合价为-1价，Cl元素化合价为-1价，根据化合物各元素化合价代数和为0可知Si元素的化合价为+4价，故D错误； 故答案为：AC； ②NaClO与NH3反应生成N2H4，同时生成NaCl和H2O，故NaClO与NH3反应的化学方程式为NaClO+2NH3═N2H4+NaCl+H2O； ③NF3与NH3均为三角锥形，F的电负性比H的电负性大，NF3中成键电子对离中心原子较远，斥力较小，因而键角也较小； ④设计实验检验SOCl2与足量的氢氧化钠溶液反应生成的阴离子即检验氯离子和亚硫酸根离子，检验方法为取少量反应后的溶液于试管中，滴加盐酸溶液，若产生的气体使品红溶液褪色，加热后又恢复原来的颜色，则有亚硫酸根离子，另外取少量反应后的溶液于试管中，再加硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则有氯离子。 22．(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)氮族元素在自然界中分布广泛，其化合物有重要用途。请回答： (1)下列说法中正确的是______ A．基态氮原子核外有7种不同运动状态的电子 B．第一电离能： C．键角大小： D．元素可以生成，则氮元素也可以生成 (2)白磷（）中的原子为______杂化，请从分子空间构型角度解释白磷易自燃的原因______。 (3)某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞参数为，，。 ①化学式为______； ②1个氮原子周围距离相等且最近的原子数目为______。 (4)某化学兴趣小组探究从半导体废料（主要成分为，含、等杂质）中回收，，设计了如下流程（流程中所加试剂均足量）： 已知：与化学性质相似，时开始沉淀。镓和硅的沉淀率随变化见下表： 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 沉淀率％ 75.0 98.5 98.9 95.2 86.1 57.4 沉淀率％ 93.2 98.5 99.2 99.6 86.3 65.2 ①浸出液中含、元素的离子为______。 ②浸出液调节至的目的是______；“系列操作”为______、______。 ③工业上常在左右用足量碳还原（砷酸钙）获得砷蒸汽，该反应的化学方程式为______。 【答案】(1)AC (2) 白磷键角为，而正四面体结构键角倾向于，使得键弯曲而具有较大张力，其键能较小，易断裂 (3) 12 (4)、 提高镓的沉淀率 调小于2.5 过滤 【详解】（1）A．氮原子核外有7个电子，则有7种不同运动状态的电子，A正确； B．同周期元素第一电离能呈增大趋势，且N原子价电子排布为，2p能级为半充满结构，则第一电离能：，B错误； C．电负性越大，分子中成键电子对之间的排斥力越大，键角越大，则电负性：，故键角大小：，C正确； D．氮原子最外层只有2s、2p轨道，不含d轨道，无法生成，D错误； 答案选AC。 （2）白磷为正四面体结构，则原子为杂化；白磷键角为，而正四面体结构键角倾向于，使得键弯曲而具有较大张力，其键能较小，易断裂，因此白磷易自燃。 （3）①已知晶胞参数为，，，则根据晶胞结构可知，Li原子数为2，Co原子数为，N原子数为，则化学式为； ②根据晶胞结构可知，N原子周围2个Li原子位于晶胞内部，且钝角顶点的N原子被6个晶胞共用，则1个氮原子周围距离相等且最近的原子数目为12。 （4）①废料的主要成分为，加入NaOH和双氧水氧化，且与化学性质相似，则转化为；根据产物可知，浸出液中转化为； ②根据表格数据可知，浸出液调节至时，镓和硅的沉淀率高，则可以提高镓的沉淀率；已知与化学性质相似，时开始沉淀，为了得到Ga，故操作为调小于2.5，过滤； ③工业上常在左右用足量碳还原（砷酸钙）获得砷蒸汽，则C氧化为CO，Ca元素以CaO形式存在，因此该反应的化学方程式为。 23．(24-25高二下·辽宁大连·期末)离子液体：指全部由离子组成的液体，是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的离子由H、C、N三种元素组成，结构如下图所示。请回答下列问题： (1)该离子中非五元环上的碳原子杂化方式为______，第二周期第一电离能（）小于氮元素的元素有______种。 (2)根据价层电子对互斥理论，、、三种微粒中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是______，的空间构型为______。 (3)比的沸点高，主要原因是______。 (4)已知立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼晶体中氮原子的配位数为______。若该晶胞边长为anm，则该晶胞的密度为______g·cm3（设为阿伏加德罗常数的值）。 【答案】(1) 5 (2) V形 (3)分子间存在氢键使得熔沸点反常升高 (4)4 【详解】（1）该离子中非五元环上的碳原子均为饱和碳原子，杂化方式为，ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的都大，第二周期第一电离能（）小于氮元素的元素有Li、Be、B、C、O，共5种； （2）NH3中N原子价层电子对个数=3+=4，中N原子价层电子对个数=3+；中N原子价层电子对个数=2+；中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是，的空间构型为V形； （3）比的沸点高，主要原因是分子间存在氢键使得熔沸点反常升高； （4）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是共价晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，氮化硼化学式BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子，即氮原子的配位数为4；晶胞的质量m＝g＝g，若该晶胞边长为anm，则该晶胞的密度为g/cm3。 24．(24-25高二下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)过渡元素的化合物在生产、生活中有着重要的应用。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中位于________区，同周期元素的基态原子未成对电子数比Mn多的是________（填元素符号）。 (2)KSCN常用于检验，其所含元素中第一电离能最大的是________，中C原子采取的轨道杂化方式为________。 (3)钾锰铁基普鲁士白可作为电池正极材料，充电时随着脱出，其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的晶胞俯视图及Ⅱ的晶胞结构如下图所示。 ①放电过程中，Fe或Mn的价态________（填“升高”“降低”或“不变”），1mol晶胞Ⅲ中含有π键的数目为________。 ②晶体Ⅱ的化学式为________，已知Ⅱ的晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为________（为阿伏加德罗常数的值，用含a、的代数式表示）。 【答案】(1) d Cr (2) N sp (3)降低 48NA 【详解】（1）Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期第ⅦB族，属于d区；基态Mn的电子排布式为[Ar]3d54s²，未成对电子数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr，基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s²，有6个未成对电子。 （2）第一电离能规律同周期从左到右递增，同主族从上到下递减；N（第二周期VA族）2p轨道半满更稳定，第一电离能大于同周期C（IVA族)；N原子半径小于S（第三周期VIA族），第一电离能更大；K（第四周期IA族）为金属，第一电离能最小。SCN-中中心原子为C，C原子形成2个σ键（与S、N各1个），无孤对电子，价层电子对数为2，C原子杂化方式为sp。 （3）放电过程正极发生还原反应，则Fe或Mn的价态降低。根据“均摊法”，晶胞II中含，则化学式为。 晶胞III中24个CN-，CN-中含有碳氮叁键，1个叁键含有1个σ键2个π键，则其中π键数目为48，1mol晶胞Ⅲ中含有π键的数目为48NA。根据晶体II的化学式，计算其摩尔质量M=306g/mol，一个晶胞的质量，已知晶胞参数为a pm，则晶胞体积，根据密度公式，代入得 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 晶体类型判断、晶胞的分析及计算 1．(24-25高二下·内蒙古赤峰·期末)下列说法正确的是 A．固体不一定是晶体 B．常温下所有的金属单质都属于金属晶体 C．X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法 D．等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质 2．(24-25高二下·辽宁丹东·期末)下列各物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．AlCl3和KCl B．CO2和H2O C．SiO2和SO2 D．C60和金刚石 3．(24-25高二下·吉林·期末)某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是 A．晶体类型为离子晶体 B．与能形成氢键 C．中含有配位键 D．化合物中有2种不同化学环境的 4．(24-25高二下·辽宁鞍山·期末)下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．Fe和 B．和 C．金刚石和氩气 D．和 5．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 6．(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期末)当下列物质以晶体形式存在时，其所属晶体类型和所含化学键类型分别相同的是 A．和 B．NaCl和HCl C．和 D．Fe和 7．(24-25高二下·吉林长春农安县第十中学·期末)下列有关晶体类型的判断错误的是 A ：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃ 共价晶体 B B：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大 共价晶体 C Sb：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，晶体导电 金属晶体 D ：熔点为282℃，易溶于水，熔融态不导电 分子晶体 A．A B．B C．C D．D 8．(24-25高二下·吉林·期末)下列各组晶体物质中，化学键类型、晶体类型均相同的是 A．HCl和 B．和 C．He和 D．Si和S8 9．(24-25高二下·辽宁大连·期末)甲烷晶体的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．1个晶胞中含有8个分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．甲烷晶体属于分子晶体 10．(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)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(设为阿伏加德罗常数的值)，晶胞的边长为apm。下列说法错误的是 A．晶胞中含有4个Pb B．S的配位数为6 C．基态S原子的价层电子排布式为 D．晶体的密度为 11．(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末)用铜的氧化物做催化剂，实现CO2选择性还原，用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径，CO2的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是 A．干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键 B．每个干冰晶胞中含有4个CO2分子 C．铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个 D．由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为CuO 12．(24-25高二下·吉林白山五校·期末)某三元化合物的晶胞沿或轴方向的投影为图I，沿轴方向的投影为图II(投影时视线先到达的原子遮挡住后到达的原子)，晶胞参数，。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．该晶胞中含有3个Ca原子 B．与原子配位的原子有3个 C．和之间的最近距离为 D．该晶体的密度为 13．(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)交错磁体有望大幅度提升信息存储的速度和密度。某交错磁体晶胞结构如下图，下列说法错误的是 A．基态Cr有4个未成对电子 B．该晶胞中粒子个数比为 C．该晶体是一种合金材料 D．Sb的配位数是6 14．(24-25高二下·辽宁锦州·期末)二氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法正确的是 [已知：O2-的空缺率=00%] A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋数目为8 B．若CeO2晶胞中两个Ce4＋间的最小距离为a pm，则Ce4＋与O2-的最小核间距为 C．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(0.75，0.25，0.25) D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=3∶1的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10% 15．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)碳化钨的熔点为2870℃，硬度与金刚石相近，常用于生产硬质合金，其晶体结构如图（底边长为，高为）。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．碳化钨的化学式为 B．碳化钨属于分子晶体 C．钨原子的配位数为4 D．该晶体的密度 16．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构，所有晶胞均为立方晶胞。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞3中S与S的最短距离为 C．晶胞2中Li的配位数为8 D．晶胞2和晶胞3的晶胞密度均为 17．(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞边长分别为，且，。设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．距离N最近且相等的N的个数为6 C．若A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为 D．该晶体的密度为 18．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)一种超导材料(仅由三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知：，用表示阿伏加德罗常数的值)。 下列说法正确的是 A．基态失去4d能级上的一个电子转化为 B．若点原子分数坐标为，则点原子分数坐标为 C．两点原子之间的距离为 D．晶体的密度为 19．(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示。将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如图乙所示。下列说法错误的是 已知：a、b点的原子坐标分别为和。 A．图甲中，Ga位于As构成的八面体空隙中 B．图甲中，若的键长为a pm，则晶胞边长为 C．图乙中，c点Mn的原子坐标为 D．图乙稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为 20．(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)碱金属的球碳盐在低温下可转变为超导材料。某种钾的球碳盐晶体结构如图，晶胞边长为apm，占据八面体空隙和四面体空隙。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为 B．该晶体的密度约为 C．该晶胞含有8个四面体空隙，1个八面体空隙 D．该晶胞中处于四面体空隙中的与的最近距离为 21．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)半导体材料可以分为硅、锗等元素半导体和氮化镓等化合物半导体。P型半导体核心特点是掺杂低价元素引入空穴主导导电，每缺少一个电子，产生一个空穴。请回答： (1)关于主族元素的描述，下列说法正确的是______。 A．基态Si原子核外有14种不同运动状态的电子 B．Ga位于元素周期表第四周期，第VA族 C．基态N原子的轨道表示式为： D．Ge的半径小于Ge4＋的半径 (2)氮化镓的晶胞如图（白球为N，黑球为Ga）。 ①化学式是______，晶体类型______。 ②氮化镓中掺杂少量镁可以形成P型半导体，掺杂镁后晶体中“空穴”增多的原因是______。 (3)氯化钠是一种重要的化工原料，可以制备多种化工产品： ①下列说法正确的是______。 A．SOCl2与过量NH3反应的方程式为 B．粗硅提纯过程中只有HCl可以循环使用 C．工业上可以用反应II生产盐酸 D．SiHCl3中的硅的化合价为负4价 ②NaClO与NH3反应生成N2H4的化学反应方程式______。 ③NF3的键角______NH3的键角（填“<”或“>”），原因是______。 ④设计实验检验SOCl2与足量的氢氧化钠溶液反应生成的阴离子______。 22．(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)氮族元素在自然界中分布广泛，其化合物有重要用途。请回答： (1)下列说法中正确的是______ A．基态氮原子核外有7种不同运动状态的电子 B．第一电离能： C．键角大小： D．元素可以生成，则氮元素也可以生成 (2)白磷（）中的原子为______杂化，请从分子空间构型角度解释白磷易自燃的原因______。 (3)某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞参数为，，。 ①化学式为______； ②1个氮原子周围距离相等且最近的原子数目为______。 (4)某化学兴趣小组探究从半导体废料（主要成分为，含、等杂质）中回收，，设计了如下流程（流程中所加试剂均足量）： 已知：与化学性质相似，时开始沉淀。镓和硅的沉淀率随变化见下表： 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 沉淀率％ 75.0 98.5 98.9 95.2 86.1 57.4 沉淀率％ 93.2 98.5 99.2 99.6 86.3 65.2 ①浸出液中含、元素的离子为______。 ②浸出液调节至的目的是______；“系列操作”为______、______。 ③工业上常在左右用足量碳还原（砷酸钙）获得砷蒸汽，该反应的化学方程式为______。 23．(24-25高二下·辽宁大连·期末)离子液体：指全部由离子组成的液体，是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的离子由H、C、N三种元素组成，结构如下图所示。请回答下列问题： (1)该离子中非五元环上的碳原子杂化方式为______，第二周期第一电离能（）小于氮元素的元素有______种。 (2)根据价层电子对互斥理论，、、三种微粒中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是______，的空间构型为______。 (3)比的沸点高，主要原因是______。 (4)已知立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼晶体中氮原子的配位数为______。若该晶胞边长为anm，则该晶胞的密度为______g·cm3（设为阿伏加德罗常数的值）。 24．(24-25高二下·内蒙古鄂尔多斯西四旗多校联考·期末)过渡元素的化合物在生产、生活中有着重要的应用。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中位于________区，同周期元素的基态原子未成对电子数比Mn多的是________（填元素符号）。 (2)KSCN常用于检验，其所含元素中第一电离能最大的是________，中C原子采取的轨道杂化方式为________。 (3)钾锰铁基普鲁士白可作为电池正极材料，充电时随着脱出，其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的晶胞俯视图及Ⅱ的晶胞结构如下图所示。 ①放电过程中，Fe或Mn的价态________（填“升高”“降低”或“不变”），1mol晶胞Ⅲ中含有π键的数目为________。 ②晶体Ⅱ的化学式为________，已知Ⅱ的晶胞为立方晶胞，晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为________（为阿伏加德罗常数的值，用含a、的代数式表示）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $