题型01 晶胞的分析与计算（期末真题汇编，安徽专用）高二化学下学期

**基本信息** 聚焦晶胞分析与计算，汇编2024-2025年安徽多地高二期末试题，涵盖半导体、锂电池等科技情境，考查晶体结构核心素养 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13题|晶胞结构分析、配位数、原子坐标、密度计算、化学式确定|结合半导体硫化铅、锂电池正极材料等科技前沿，注重空间想象与数学计算，适配高二期末复习需求|

函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型01晶胞的分析与计算 1.2025:高二下·安徽滁州·期末)部分物质的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 Mg () FeS04·6H2O C02晶胞 钙镁矿晶胞 金刚石 A.FS04·6H,0结构中，存在的化学键有离子键、配位键和氢键 B.C02晶胞中，C02分子的配位数为6 C钙肤矿品中，2号流原了的丝标为，子員 D.金刚石结构中，距离最近的碳原子核间距为晶胞边长的2倍 2.2025:高二下江淮协作区联合检测期末)高纯度的硫化铅可作半导体，其立方晶胞如图所示。下列说法 错误的是 Pb A.已知硫离子采取面心立方堆积，则铅离子填在由硫离子形成的四面体空隙中 B.硫化铅晶胞沿着y轴的投影图为Q ●● C.每个晶胞中含有4个铅离子和4个硫离子 D.每个硫离子周围距离最近的硫离子为12个 3.2025高三下安徽六安第一中学·期未)Li计替代MgO0晶体中部分Mg的位置，但由于二者的离子半径 和化合价不同会导致部分O脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。MgO晶胞结构如下图，密度 为Pgcm,N%为阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是 116 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 ●Mg2 002 A.晶体中与02最近且等距的Mg2*有6个 160 B. 晶胞的边长为pNA ×101pm C.若a为晶胞顶点，则c位于棱心 D.若b处Mg被Li计计替代，则该物质的化学式为LiMg,O。 4.(2025高三下安徽马鞍山期末)灰锡与金刚石的晶体类型相同，其晶胞如图甲所示，图乙为晶胞的俯视 图，己知原子的分数坐标a点(0,0,0)，c点(（11，)。下列有关说法不正确的是 A.Sn位于元素周期表的P区 B.基态Sn原子的价层电子排布式为5s25p 311 C.晶胞中点原子分数坐标为444 4v3a D.若sn-Sn键的键长为apm,则晶胞参数为3pm 5.225:高二下安徽合肥一中：期末硼B)、镓(G)是第IA族元素，其化合物氨硼烷(H,NBH)和砷化镓 (GAs)分别用于储氢材料和半导体材料。下列说法错误的是 As Ga A.基态镓原子电子排布式为4s24p 216 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B.H,NBH分子中存在配位键 C.GaAs晶胞结构如图所示，Ga的配位数为4 D.若Ga 5.8×1032 As为品胞参数为pm的立方品胞，则晶体密度为一N。gGm 6.2025高二下安徽芜湖期末)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B单元组成。若通过Li 嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。 A3 B; OFe2+ OFe3+ A B2 ●02 B 一个晶胞中脱嵌出的Li 己知：脱嵌率= 100%。 一个晶胞中嵌入Li 下列说法错误的是 A.该铁的氧化物的化学式为Fe,O4 B.该锂电池放电时，L从正极材料中脱嵌 C.若该正极材料中n(Fe2)n(Fe+)=5:7,则脱嵌率为50% D.充电时，该锂电池的正极反应式为：LiFe.Os-xe=Li-xFe,Og+xLi 7.2024高二下：安徽滁州：期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 oNa●CI CaF2晶体（●Ca2+oF) 金刚石 由E原子和℉原子构成 的气态团簇分子模型 A.在NaCl晶体中，距Na最近的CI形成正八面体 B.在CaE2晶体中，与每个Ca+距离相等且最近的F共有8个 C.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2 D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE 8.2024高二下安徽马鞍山期未)某立方卤化物可用于制作光电材料，结构如图所示，该晶胞参数为am 3/6 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 ⑦K O Ca2 ●F A.与F等距离且最近的F有8个 B.K的配位数为12 2a 1.36×1023 C,K与ca,的最近距离为 D,品体密度为Nacm 9.2024:高二下·安徽毫州期末)石墨烯可转化为富勒烯(C60),科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富 勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 60 A.富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B.该富勒烯化合物的化学式为K,C60 C.C60周围等距且距离最近的C60的数目为4 D.C6o与C6o的最短距离是V2apm 10.2024:高二下安徽毫州期末)Co、Ni均位于第四周期VII族，属于副族元素。某Co-Ni合金的立方晶 胞结构如图所示，己知其晶胞参数为anm。下列说法错误的是 ○Co ●Ni A.Co-Ni合金中含有金属键 B.基态Co原子价层电子排布式为3d'4s2 √2 C.晶体中，Co与i原子个数比为3：4D.Co与Ni之间的最短距离为2amm 11.2024高三下安徽六安期)(CH,NH,)PbL是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1 4/6 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 所示， Walsh提出H,O降解(CH,NH,)PbL,的机理如图2所示。 H2O m(CH3NH3)PbI3 [(CH3NH3),-(CH3NH2)(PbI3)][H3O] H (n-1)(CH3NH3)PbI3 CH3NH2 4H20、PbL2 图1 图2 下列说法不正确的是 A.H,O的键角小于H,O的键角 B.1个(CH,NH)PbL晶胞含有3个I C.CH,NH中C和N原子的杂化方式相同D.H,O可与CH,NH反应生成H,O和CH,NH, 12.几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ●Na O NaCl晶胞 CO2晶胞 金刚石晶胞 Cu晶胞 A.NaCl晶体中Na的配位数为6，千冰中C02分子的配位数为l2 B.干冰晶胞中C02分子之间作用力与金刚石晶胞中碳原子间作用力不同 √2a C.若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为2cm 256 D.Gu的晶胞参数为acm,Ns为阿伏伽德罗常数的值，Cu晶胞的密度为N,gcm 13.以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是 906 ONat ●Cl OCI●Cs ●Ca2+ ○F 干冰晶胞 A.NaCl晶体中，每个晶胞中含有4个NaCl分子 516 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 B.CsCl晶胞中，每个CI周围与其最近且等距的Cs有8个 C,CaE晶胞中，若晶胞棱长为a,则Ca+与F的最短距离为28 D.干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 616 题型01 晶胞的分析与计算 1．(2025·高二下·安徽滁州·期末)部分物质的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．结构中，存在的化学键有离子键、配位键和氢键 B．CO2晶胞中，CO2分子的配位数为6 C．钙镁矿晶胞中，2号硫原子的坐标为(，，) D．金刚石结构中，距离最近的碳原子核间距为晶胞边长的倍 【答案】C 【详解】A．由图可知：具有空轨道的Fe2+与H2O分子中具有孤电子对的O原子之间形成的是配位键；而水分子的氢原子与硫酸根离子中的氧原子之间形成的是氢键，[Fe(H2O)6]2+与之间以离子键结合，阴离子中S、O原子之间以共价键结合，但氢键不属于化学键，而是属于分子间作用力，A错误； B．由CO2晶胞结构可知：其是面心立方密置堆积，则CO2分子的配位数为(3×8)×=12，B错误； C．由晶胞结构，结合坐标原点以及晶胞中各个原子之间的相对位置，可知2号S原子的位置坐标是(，，)，故C正确; D．在金刚石结构中，C原子位于晶胞顶点有8个，处于面心上的有6个，位于晶胞体内有4个，距离最近的碳原子核间距为晶胞边长的，D错误； 故合理选项是C。 2．(2025·高二下·江淮协作区联合检测·期末)高纯度的硫化铅可作半导体，其立方晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．已知硫离子采取面心立方堆积，则铅离子填在由硫离子形成的四面体空隙中 B．硫化铅晶胞沿着y轴的投影图为 C．每个晶胞中含有4个铅离子和4个硫离子 D．每个硫离子周围距离最近的硫离子为12个 【答案】B 【详解】A．硫离子采取面心立方堆积，每个顶点的硫离子和与顶点相连的3个面的面心上的硫离子形成四面体空隙，铅离子填在由硫离子形成的四面体空隙中，A正确； B．硫化铅晶胞沿着y轴的投影图为，B错误； C．铅离子在晶胞体内，每个晶胞中含有4个铅离子，硫离子位于顶点和面心，每个晶胞中含有个硫离子，C正确； D．以顶点上的硫离子为例，与它距离最近的硫离子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以每个硫离子周围与之最近且等距离的硫离子有12个，D正确； 故答案选B。 3．(2025·高二下·安徽六安第一中学·期末)替代晶体中部分的位置，但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。晶胞结构如下图，密度为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是 A．晶体中与最近且等距的有6个 B．晶胞的边长为 C．若a为晶胞顶点，则c位于棱心 D．若b处被计替代，则该物质的化学式为 【答案】D 【详解】A．由晶胞的结构可知，晶体中与O2-最近且等距的Mg2+位于其上下左右前后，共6个，A正确； B．设晶胞的边长为apm，根据均摊法，晶胞中含有O2-的数目为8×+6×=4，Mg2+离子的数目为12×+1=4，则晶胞的质量为，晶胞的体积为a3×10-30cm3，则ρ===，a=，B正确； C．由晶胞的结构可知，若a为晶胞顶点，则c位于棱心，C正确； D．若b处Mg2+被Li+替代，部分O2-脱离形成“氧空位”，则该物质的化学式为LiMg3O3.5，D错误； 故答案为：D。 4．(2025·高二下·安徽马鞍山·期末)灰锡与金刚石的晶体类型相同，其晶胞如图甲所示，图乙为晶胞的俯视图，已知原子的分数坐标点点。下列有关说法不正确的是 A．位于元素周期表的区 B．基态原子的价层电子排布式为 C．晶胞中点原子分数坐标为 D．若键的键长为，则晶胞参数为 【答案】C 【详解】A．Sn为50号元素，位于第五周期第IVA族，位于元素周期表的区，A正确； B．Sn的原子序数为50，基态原子电子排布式为[Kr]4d105s25p2，价层电子为最外层的5s和5p轨道电子，则基态原子的价层电子排布式为5s25p2，B正确； C．已知原子的分数坐标点点，将晶胞均分为8个小立方体，原子d应在上层四个小立方体的右前面一个小立方体的体心，则晶胞中点原子分数坐标为，C错误； D．键的键长为晶胞体对角线的，设晶胞参数为x pm，则有，解得，即晶胞参数为，D正确； 故选C。 5．(2025·高二下·安徽合肥一中·期末)硼(B)、镓(Ga)是第IIIA族元素，其化合物氨硼烷()和砷化镓(GaAs)分别用于储氢材料和半导体材料。下列说法错误的是 A．基态镓原子电子排布式为 B．分子中存在配位键 C．GaAs晶胞结构如图所示，Ga的配位数为4 D．若为晶胞参数为的立方晶胞，则晶体密度为 【答案】A 【分析】由图可知，1个GaAs晶胞中，Ga原子数为，As原子数为4，则晶胞质量为。 【详解】A．基态镓原子(31Ga)核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，A错误； B．H3NBH3分子中存在配位键，氮提供孤电子对，B提供空轨道(N→B)，B正确； C．一个Ga周围与四个As成键(如以面心的Ga为对象，其与周围最近的As有4个)，配位数为4，C正确； D．若为晶胞参数为的立方晶胞，则其体积为a3×10-30cm3，根据分析可知晶胞质量，则晶体密度为：，D正确； 故选A。 6．(2025·高二下·安徽芜湖·期末)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。 已知：脱嵌率。 下列说法错误的是 A．该铁的氧化物的化学式为 B．该锂电池放电时，从正极材料中脱嵌 C．若该正极材料中，则脱嵌率为 D．充电时，该锂电池的正极反应式为： 【答案】B 【分析】B中O2-为4个，Fe3+为4个，Fe2+为个，A中O2-为4个，Fe2+为个，晶胞中含有4个A和4个B，则晶胞中O2-为4×(4+4)=32个，Fe3+为4×4=16个，Fe2+为个，Fe与O个数比为24：32=3：4，氧化物为Fe3O4。若嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，则Li+的个数为：，形成的正极材料为：。 【详解】A．根据分析，该铁的氧化物的化学式为，A正确； B．放电时正极上得电子同时嵌入Li+，而电池充电时，脱出部分Li+，形成，因此脱嵌过程为该电池充电过程，B错误； C．根据分析，嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，的个数为：，形成的正极材料为：，一个晶胞中O2-为32个，Fe有24个，有4个，根据化合价代数和为0，Fe2+个数为12，Fe3+个数也为12，当脱嵌一个时，Fe2+被氧化为Fe3+，所以当正极材料中时，Fe2+、Fe3+的个数分别为10、14，有2个脱嵌出去，因此脱嵌率为50%，C正确； D．充电时，电池的正极为电解池的阳极，脱出，电极反应式为：，D正确； 故选B。 7．(2024·高二下·安徽滁州·期末)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在晶体中，距最近的形成正八面体 B．在晶体中，与每个距离相等且最近的共有8个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【解析】A．在晶体中，距最近的有6个，形成正八面体，故A正确； B．根据图示，在晶体中，与每个距离相等且最近的共有8个，故B正确； C．在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每个共价键被2个碳原子共用，碳原子与碳碳键个数的比为，故C正确； D．每个分子中有4个E、4个F，该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，故D错误； 选D。 8．(2024·高二下·安徽马鞍山·期末)某立方卤化物可用于制作光电材料，结构如图所示，该晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．与等距离且最近的有8个 B．的配位数为12 C．与的最近距离为 D．晶体密度为 【答案】C 【解析】A．位于面心，晶胞是无隙并置，可以看出与等距离且最近的有8个，A正确； B．的配位数为与其距离最近且等距离的的个数，位于顶点，位于面心，的配位数为12，B正确； C．与的最近距离为体对角线的一半，为，C错误； D．根据均摊法知晶体化学式为，一个晶胞平均含有一个，晶体密度为 ，D正确； 故选C。 9．(2024·高二下·安徽亳州·期末)石墨烯可转化为富勒烯()，科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B．该富勒烯化合物的化学式为 C．周围等距且距离最近的的数目为4 D．与的最短距离是 【答案】B 【解析】A．和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A错误； B．由晶胞结构图可知，位于顶点和体心，个数为，位于面上，个数为，与个数比，化学式为，B正确； C．距离顶点的最近的位于体心，顶点的为8个晶胞所有，故周围等距且距离最近的的数目为8，C错误； D．与的最短距离是体对角线的一半pm，D错误； 故选B。 10．(2024·高二下·安徽亳州·期末)Co、Ni均位于第四周期VIII族，属于副族元素。某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示，已知其晶胞参数为a nm。下列说法错误的是 A．Co-Ni合金中含有金属键 B．基态Co原子价层电子排布式为 C．晶体中，Co与Ni原子个数比为3∶4 D．Co与Ni之间的最短距离为 【答案】C 【解析】A．Co-Ni合金由金属Co和金属Ni组成，含有金属键，故A正确； B．Co是27号元素，处于第四周期第VIII族，价电子排布式为3d74s2，故B正确； C．根据均摊法可知，该晶体中Co的个数为6=3，Ni原子的个数为8=1，Co与Ni原子个数比为3:1，故C错误； D．由晶胞结构可知，Co与Ni之间的最短距离为面对角线的一半即，故D正确； 故选C。 11．(2024·高二下·安徽六安·期末)是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1所示，提出降解的机理如图2所示。 下列说法不正确的是 A．的键角小于的键角 B．1个晶胞含有3个 C．中C和N原子的杂化方式相同 D．可与反应生成和 【答案】A 【解析】A．中只有一对孤电子对，中有2对孤电子对，孤电子对越多，形成的斥力越大，键角越小，所以的键角大于的键角，A错误； B．1个晶胞中，含有阴影球：1个，白球：，含有黑球：，结合物质化学式可知，1个晶胞含有3个，B正确； C．中C形成4个共价键，杂化轨道数为4，属于sp3杂化，N形成3个共价键，含1对孤电子对，杂化轨道数为4，属于sp3杂化，C正确； D．H2O分子中的O原子上含有孤对电子能够与H+形成配位键结合形成H3O+，因此H2O可与反应生成H3O+和CH3NH2，D正确； 答案选A。 12．几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 NaCl晶胞 CO2晶胞 金刚石晶胞 Cu晶胞 A．NaCl晶体中Na+的配位数为6，干冰中CO2分子的配位数为12 B．干冰晶胞中CO2分子之间作用力与金刚石晶胞中碳原子间作用力不同 C．若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为cm D．Cu的晶胞参数为acm，NA为阿伏伽德罗常数的值，Cu晶胞的密度为g·cm-3 【答案】C 【解析】A．NaCl晶体中Na+的配位数为6，干冰中CO2分子的配位数，A正确； B．干冰晶胞中CO2分子之间存在范德华力，金刚石晶胞中碳原子间的静电作用为共价键，其作用力不同，B正确； C．若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的，即acm，C错误； D．Cu晶胞中含有Cu原子个数为：，晶胞参数为acm，NA为阿伏伽德罗常数的值，Cu晶胞的密度为g·cm-3，D正确； 故选C。 13．以下是几种晶体的结构模型。下列说法正确的是    A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．晶胞中，每个周围与其最近且等距的有8个 C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为 D．干冰晶体熔化时破坏化学键有范德华力和共价键 【答案】B 【解析】A．晶体中，每个晶胞中均摊4个、4个，不存在分子，A错误； B．由晶胞结构可知每个周围与其最近且等距的有8个，则每个周围与其最近且等距的有8个，B正确； C．晶胞中，若晶胞棱长为a，则与的最短距离为体对角线的四分之一，即，C错误； D．干冰晶体熔化时不会破坏化学键，仅破坏范德华力，D错误； 故选：B。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $