题型02 晶胞的分析与计算（天津专用）高二化学下学期

**基本信息** 汇编天津南开中学、一中、四校联考等多区期末试题，聚焦晶胞分析与计算、配合物结构等物质结构核心内容 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|8道/约80分|晶胞密度计算（氮化铝、碳化硅）、配合物配位数（一水合甘氨酸锌）、杂化类型（NO₂⁻）|结合科技情境（电动汽车钴电池、半导体BAs），注重空间想象与计算能力，匹配高考晶体结构命题趋势|

题型02 晶胞的分析与计算 1．（2024-2025高二下·天津南开中学·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B. 在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【解析】 【详解】A．在NaCl晶体中，一个Na+周围最近的Cl-为6个，一个Cl-周围最近的Na+为6个，A正确； B．在CaF2晶体中，Ca2+位于晶胞的顶角和面心，每个晶胞中Ca2+的个数为8×4，B正确； C．在金刚石晶体中，每个碳原子周围有4个碳碳键，一个碳碳键被两个碳原子共有，碳原子与碳碳键数目之比为1：2，C正确； D．E原子和F原子构成的气态团簇分子，分子式为E4F4或F4E4，D错误； 答案选D。 2．（2024-2025高二下·天津四校联考·期末）通过下列实验可从I2，的CCl4溶液中回收I2。 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(如图)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元素不守恒，正确离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O，A错误； B．水溶液与CCl4不互溶，二者应分液分离，B错误； C．根据均摊法，该晶胞中所含I-的个数为=4，C错误； D．碘易升华，回收的粗碘可通过升华进行纯化，D正确； 综上所述答案为D。 3．（2024-2025高二下·天津滨海新区·期末）氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_______。 （2）沸点：_______，键角：_______。(填“>”“=”或“<”) （3）中氮原子轨道的杂化类型是_______，其阴离子的空间结构是_______。 （4）向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深蓝色的晶体析出。 ①形成难溶物离子方程式为_______。 ②使溶液和晶体呈现深蓝色的配离子的化学式为_______，此配离子中配体是_______，配位原子是_______。 ③溶液中加入乙醇的作用是_______。 （5）)已知一种氮化铝的晶胞结构为立方体，边长为，结构如图所示： ①氮化铝为_______晶体，图中每个氮原子形成_______个配位键，每个铝原子周围等距且紧邻的铝原子有_______个。 ②已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_______。 【答案】（1）哑铃形 （2） ①. > ②. < （3） ①. 和 ②. 平面三角形 （4） ①. ②. ③. ④. ⑤. 加入乙醇形成极性比水弱的混合溶剂，根据相似相溶原理，离子化合物在混合溶剂中溶解度更小，有利于晶体析出 （5） ①. 共价 ②. 1 ③. 12 ④. 【解析】 【小问1详解】 基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道为p轨道，形状为哑铃形； 【小问2详解】 氨气分子间能形成氢键沸点比大； 氨气中心原子价层电子对数为，为杂化，中心原子价层电子对数为为杂化，杂化方式相同，氨气含有孤电子对键角较小； 【小问3详解】 中中心原子价层电子对数为为杂化，硝酸根离子中心原子价层电子对数为为杂化； 硝酸根离子的空间结构是平面三角形； 【小问4详解】 向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物氢氧化铜，离子方程式为； 继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，使溶液和晶体呈现深蓝色的配离子的化学式为，此配离子中配体是，N含有孤电子对是配位原子； 溶液中加入乙醇作用是乙醇形成极性比水弱的混合溶剂，根据相似相溶原理，离子化合物在混合溶剂中溶解度更小，有利于晶体析出； 【小问5详解】 由氮化铝的晶胞结构可知氮化铝为共价晶体；图中每个氮原子连有4条键，氮最外层电子数为5，可以形成3条共价键，故配位键为1；由氮化铝的晶胞结构可知每个铝原子周围等距且紧邻的铝原子有12个； 由均摊法计算可得N位于体内的个数为4，的数目为，该晶体的密度为。 4．（2024-2025高二下·天津部分区·期末）同族的氮、磷、砷元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题： （1）氮与碳、氧元素属于同周期相邻元素，三种元素中电负性最大的是______（填元素符号），第一电离能最大的是______（填元素符号）。 （2）氮、磷、砷的气态氢化物中，最不稳定的是，主要原因是______（填序号）。 a．键长最长，键能最小 b．相对分子质量最大，分子间作用力最大 c．分子间不能形成氢键 （3）和结构相似，由于中心原子的电负性不同，使成键电子对偏向中心原子的程度不同，成键电子对之间的斥力不同，由此分析、的键角大小关系是______（填序号）。 a． b． c． （4）配合物中的配位体是______，配位数是______。 （5）通过反应，可合成具有极高导热性的半导体新材料BAs。 ①空间结构为______。 ②检测BAs晶体结构最可靠的科学方法是______（填序号）。 a．核磁共振波谱 b．原子发射光谱 c．X射线衍射 ③BAs的晶胞结构如图所示，该晶胞中每个As原子周围与它最近且等距离的B原子的个数为______。 【答案】（1） ①. O ②. N （2）a （3）b （4） ①. ②. 2 （5） ① 平面三角形 ②. c ③. 4 【解析】 【小问1详解】 根据同周期从左至右电负性依次增大可知，N、C和O中电负性最大的是O元素。同周期从左至右电离能依次增大，但N元素的2p能级半充满，因此N元素的第一电离能比相邻的O元素大，故N、C和O中第一电离能最大的是N元素。答案：O；N； 【小问2详解】 a．原子半径：N<P<As，因此键长：N-H<P-H<As-H，键长越长，键能越小，键能：N-H>P-H>As-H，键能越大，化学键越牢固，物质就越稳定，反之，物质就不稳定。因此氮、磷、砷的气态氢化物中，最不稳定的是的主要原因是键长最长，键能最小，a正确； b．物质相对分子质量越大，分子间作用力越大，但分子间作用力主要影响物质的熔沸点、气体液化难易程度等性质，b错误； c．氢键属于分子间作用力，主要影响物质的熔沸点、溶解性等性质，c错误； 答案选a。 【小问3详解】 和结构相似，中心原子的电负性：N>P，成键电子对更偏向N原子，因此和中成键电子对斥力：>，因此键角：>。b正确； 答案为：b； 【小问4详解】 根据配合物的定义，可知配合物中的配位体是NH3，配位数为2。答案为：NH3；2； 【小问5详解】 ①分子中中心原子的价层电子对数=，孤电子对数为0，则分子空间结构为平面三角形。 ②a．核磁共振波谱可以用来测定分子结构，而不是晶体结构，a错误； b．原子发射光谱是通过分析原子在激发状态下发射的特征光谱来进行元素定性和定量分析的重要方法，不是用来检测BAs晶体结构的可靠方法，b错误； c．通过X射线衍射实验可以获得晶体结构的有关信息，从而得出分子的空间结构。因此是检测BAs晶体结构最可靠的方法，c正确； ③由晶胞结构图可知，晶胞中每个As原子周围与它最近且等距离的B原子有4个，4个B围起来是个正四面体的形状，As位于这正四面体的中心。 答案为：平面三角形；c；4。 5．（2024-2025高二下·天津一中·期末） 一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好，其结构简式如图： （1）基态O原子价电子轨道表示式为_______，图中的配位数为_______。 （2）甘氨酸中碳原子采取的杂化方式有_______。 （3）甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为_______。 （4）以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：，化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，具有相同的化学键类型和空间结构，下列分子或者离子与互为等电子体的是_______。 A. 　　B. 　C. 　D. 以下关于说法正确是_______。 A.是配位原子 　B.提供孤电子对 C.提供空轨道 　D.配离子中存在离子键 （5）与形成某种化合物的晶胞如图所示，已知晶胞边长为，则晶胞密度_______(阿伏伽德罗常数的数值取)(列出表达式即可) 【答案】（1） ①. ②. 5 （2）sp3、sp2 （3）甘氨酸是极性分子，且分子中的氨基、羧基都能与水分子形成氢键 （4） ①. B ②. A （5） 【解析】 【小问1详解】 氧的原子序数为8，基态O原子价电子的轨道表示式为；根据结构简式可知，可知Zn2+的配位数是5； 小问2详解】 甘氨酸（H2N-CH2-COOH）中-CH2-中碳原子为饱和碳原子，杂化方式为sp3，羧基中碳原子杂化方式为sp2； 【小问3详解】 甘氨酸是极性分子，且分子中的氨基、羧基都能与水分子形成氢键，所以甘氨酸在水中的溶解度较大； 【小问4详解】 等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，的价电子总数为8，的价电子总数为32，与不是等电子体；化学通式与相同，且价电子总数为8，与互为等电子体；、的化学通式与价电子总数与都不相同，与不是等电子体；故选B； 中氮原子提供孤电子对，氮原子是配位原子，锌离子提供空轨道，形成配位键，离子键存在于阴阳离子间，配离子中不存在离子键，故选A； 【小问5详解】 根据“均摊法”，晶胞中含个锌离子、4个硫离子，则晶体密度为。 6．（2024-2025高二下·天津一中·期末）随着科学技术的发展，阿伏加 德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为： (1)将固体NaCl研细、干燥后，准确称取mgNaCl固体并转移到定容仪器A中。 (2)用滴定管向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为Vcm3。 ①步骤(1)中A仪器最好用__________（仪器名称）。 ②步骤(2)中用酸式滴定管好还是碱式滴定管好，__________，理由是______________。 ③能否用胶头滴管代替步骤(2)中的滴定管__________；理由是____________________。 ④已知NaCl晶体的结构如上图所示，用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则用上述测定方法测得阿伏加 德罗常数NA的表达式为：NA=______mol-1。 【答案】 ①. 容量瓶 ②. 酸式滴定管 ③. 苯能溶解碱式滴定管的橡皮管 ④. 不能 ⑤. 实验中需要准确量取苯的体积 ⑥. 【解析】 【分析】①容量瓶为定容仪器，能够较准确的测定体积； ②苯应用酸式滴定管盛装，因苯能腐蚀碱式滴定管的橡皮管； ③实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管； ④由实验中NaCl的质量与体积，可以得到NaCl晶体的密度，均摊法计算晶胞中Na+、Cl-数目，用阿伏加 德罗常数表示出晶胞质量，最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则晶胞棱长=2acm，而晶胞质量等于晶体密度与晶胞体积乘积，联立计算。 【详解】①能够较准确的测定NaCl固体体积，所以步骤(1)中仪器最好用容量瓶； ②由于苯对橡胶有溶胀、老化作用，所以滴定管用酸式滴定管； ③实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管； ④NaCl的密度为ρ=g/cm3，最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则晶胞棱长=2acm，NaCl晶胞的体积=(2a)3cm3，晶胞中Na+离子数目=1+12×、Cl-数目=8×+6×=4，则NaCl晶胞的质量=g=g/cm3×(2a)3cm3，整理可得NA=。 【点睛】本题以化学实验为载体，考查阿伏加 德罗常数测定、晶胞计算、对仪器与试剂的分析评价，关键是明确实验原理，掌握均摊法进行晶胞有关计算。 7．（2024-2025高二下·天津河北区·期末）汽车制造商为了应对气候变化从燃油汽车转向电动汽车，钴获得了更加举足轻重的经济价值，因为含有钴的电池可以帮助电动汽车获得更长里程和寿命。回答下列问题。 （1）写出基态Co原子价电子排布式为___________，1个Co2+中有___________个未成对电子。 （2）Na3[Co(NO2)6]中的中N原子杂化方式为___________杂化，空间结构为___________形。 （3）一种Co(II)的配合物结构如图所示。下列说法正确的是___________(填序号)。 a．Fe处于元素周期表的d区 b．氮同族元素中简单氢化物沸点最低的是NH3 c．结构中所有原子共平面 （4）钴的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该立方晶胞参数为apm。 ①测定晶体结构的方法为___________。 ②该氧化物的化学式为___________。 ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为___________g·cm-3。 【答案】（1） ①. ②. 3 （2） ①. ②. V （3）a （4） ① X-射线衍射法 ②. ③. 【解析】 【分析】Co原子序数为27，基态价电子排布式为，是Co原子失去最外层两个电子得到的，所以价层电子排布为，原子的杂化方式根据价层电子对互斥理论来计算。 【小问1详解】 Co原子序数为27，基态价电子排布式为，价层电子排布为，所以有3个未成对电子，故答案为：；3； 【小问2详解】 中N原子的价层电子对数为，所以中N原子的杂化方式为杂化，由于含有1个孤电子对，所以空间构型为V形，故答案为：；V； 【小问3详解】 a．Fe是26号元素，是d区元素，故a正确； b．氮同族元素中简单氢化物分别为：NH3、PH3、AsH3、SbH3等，其中NH3分子间存在氢键，沸点反常升高,而其他氢化物分子间仅靠范德华力，沸点随相对分子质量增大而升高，因此沸点最低的是PH3，故b错误； c．结构中为三角锥形，N原子在锥顶，不可能与其他原子共平面，故c错误； 故答案为：a； 【小问4详解】 ①测定晶体结构的方法为：X-射线衍射法； ②由晶胞结构图可知，晶胞中位于顶点和体心的钴离子的个数为2，位于面心的氧离子的个数为3，故氧化物的化学式为：； ③已知立方晶胞参数为，晶胞的体积，晶胞质量为：，该晶胞的密度为，故答案为：X-射线衍射法；；； 8．（2024-2025高二下·天津南开区·期末） 向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色溶液，再向其中加入无水乙醇，析出。回答下列问题： （1）蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液过程中发生反应的化学方程式是___________。 （2）N、O、S三种元素的原子对键合电子吸引力最大的是___________。 （3）中，提供孤对电子的原子是___________。有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是___________(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知的空间结构是___________(填“正四面体形”或“平面正方形”)。 （4）中原子的杂化方式是___________，乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有___________个。 （5）铜的一种氧化物晶体结构如图所示，该氧化物的化学式是___________。若该晶体结构为长方体，其参数如图。阿伏伽德罗常数的值为，则该氧化物的密度为___________。 【答案】（1） （2）O （3） ①. N ②. 极性 ③. 平面正方形 （4） ①. ②. 3 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水，先生成蓝色沉淀Cu(OH)2，后沉淀溶解得到深蓝色溶液，是因为Cu(OH)2与NH3·H2O反应生成了[Cu(NH3)4](OH)2，再向其中加入无水乙醇，析出。 【小问1详解】 根据分析，反应的化学方程式为。 【小问2详解】 元素的电负性越大，原子对键合电子吸引力越大。同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减小，O、N同周期，O在N右侧，电负性O > N；O、S同主族，O在S上方，电负性O > S，所以O、N、S三种元素中对键合电子吸引力最大的是O。 【小问3详解】 在中，NH3分子中的N原子有孤对电子，Cu2+有空轨道，N原子提供孤对电子与Cu2+形成配位键。有两种同分异构体，其中一种可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性溶剂，所以可溶于水的该化合物是极性分子。如果的空间结构是正四面体形，那么就没有同分异构体，而实际上有两种同分异构体，所以的空间结构是平面正方形。 【小问4详解】 NH3中N原子的价层电子对数为3+=4，所以N原子的杂化方式是。乙醇的结构简式为CH3CH2OH，其中C原子（甲基和亚甲基中的C）的价层电子对数都是4，O原子的价层电子对数为2+=4，所以采用杂化方式的原子有3个（2个C原子和1个O原子）。 【小问5详解】 利用均摊法计算晶胞中Cu原子和O原子的个数。晶胞中Cu原子个数为4。O原子个数为+=4。则Cu和O原子个数比为1：1，该氧化物的化学式为CuO。晶胞的质量m=g=g。晶胞的体积V=(a×10-10cm)2×(b×10-10cm)=a2b×10-30cm3。密度ρ==。 9．（2024-2025高二下·天津南开中学·期末）金属及其化合物广泛用于生产、生活、科技等多个领域。回答下列问题： （1）[Co(DMSO)6](ClO4)2是紫色晶体，熔点为：225℃，其阴离子的空间结构为_______；DMSO的结构简式为，其中键角∠CSC_______丙酮中键角∠CCC(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）二茂镍[Ni(C5H5)2]如图1所示，其配体环戊二烯阴离子()为平面结构。离域π键可表示为，其中n表示参加离域π键的p轨道数、m表示参加离域π键的电子数，如苯的离域π键可表示为，则环戊二烯阴离子()中的离域π键可表示为_______。 （3）某晶体的晶胞结构如图2所示，该晶胞由2个立方体堆叠而成，每个立方体中微粒之间的位置关系和如图3所示的金刚石晶胞中碳原子之间的位置关系相似，则晶胞中A、B之间的距离为_______pm；令NA为阿伏加德罗常数的数值，该晶体密度为_______g·cm-3。 （4）Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化，下列说法错误的是_______。 A. 溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2+，1mol [Cu(H2O)4]2+中有12mol σ键 B. 由④可知Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质 C. 由②③④推测溶液中存在： D. 取少量④中溶液充分稀释，溶液为绿色 【答案】（1） ①. 正四面体形 ②. < （2） （3） ①. ②. （4）D 【解析】 【小问1详解】 [Co(DMSO)6](ClO4)2是紫色晶体，熔点为：225℃，其阴离子即中心原子周围的价层电子对数为：4+=4，没有孤电子对，则其空间结构为正四面体形，DMSO的结构简式为，其中心原子S周围的价层电子对数为：3+=4，而丙酮中中心C原子周围的价层电子对数为：3+=3，故前者为sp3杂化，后者为sp2杂化，故键角∠CSC＜丙酮中键角∠CCC，故答案为：正四面体形；＜； 【小问2详解】 环戊二烯基为平面结构，戊二烯负离子中C原子为sp2杂化，每个C原子有1个未参与杂化的p轨道上含有1个电子，再得到1个电子，共6个电子，形成5中心6电子的大π键，故环戊二烯负离子的离域π键应表示为，故答案为：； 【小问3详解】 由题干图2所示晶胞结构，该晶胞由2个立方体堆叠而成，每个立方体中微粒之间的位置关系如图3所示的金刚石晶胞中碳原子之间的位置关系相似，则晶胞中A、B之间的距离为面对角线的一半即为pm，令NA为阿伏加德罗常数的数值，一个晶胞中含有Ni个数为：=4，含有P个数为：8个，Ge的个数为：=4，故一个晶胞的质量为：g，一个晶胞的体积为：2a3×10-30cm3，则该晶体密度为g·cm-3，故答案为：；； 【小问4详解】 A. 溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2+中每个H2O分子中含有2个H-Oσ键和1个Cu-Oσ键，则1mol [Cu(H2O)4]2+中有12mol σ键，A正确； B. 向③中溶液加入NaCl固体后，底部的NaCl固体表面变为黄色，说明④中Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质，B正确； C. ③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后④溶液为黄色，说明CuCl2水溶液中存在平衡：，C正确； D. 若取少量④中溶液进行稀释，，设稀释至体积为原来的2倍，则各离子的浓度均变为原来的一半，则此时Q==16K＞K，平衡会向左移动，溶液会变为蓝色，D错误； 故答案为：D。 10．（2024-2025高二下·天津四校联考·期末）四校联考 请回答以下问题： （1）图1所示为第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据，则该元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。 （2）如图2所示，A、B、C、D每条折线表示周期表第IVA~VIIA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。 ①a点代表的是___________(填化学式)，该分子的VSEPR模型名称为___________；热稳定性：a___________NH3(填“>”“<”或“=”)。 ②B、C、D三个主族的氢化物沸点出现明显转折的原因___________。 （3）甲硅烷(SiH4)可用于制备多种新型无机非金属材料，利用SiH4与CH4反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为___________，SiC的晶体类型是___________。 ②已知碳化硅的晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，则碳化硅晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。 【答案】（1） （2） ①. SiH4 ②. 正四面体形 ③. < ④. H2O、NH3、HF分子间存在氢键，所以它们的沸点要高于同主族其他元素的气态氢化物的沸点 （3） ①. 4 ②. 共价晶体 ③. 【解析】 【小问1详解】 由题干图示信息可知，该元素第三电离能比第二电离能突然增大很多，说明该元素最外层上只有2个电子，故第三周期元素的该元素为Mg，12号元素，价层电子的轨道表示式为； 【小问2详解】 ①如图2所示，每条折线表示周期表第ⅣA～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化中，N、O、F三种氢化物可以形成分子间氢键，会造成熔沸点反常，第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4，为第ⅣA族元素，因此a为SiH4；该分子的中心原子价层电子对数为4+=4，VSEPR模型名称为正四面体；非金属性：N>Si，热稳定性：SiH4 <NH3；②B、C、D三个主族的氢化物沸点出现明显转折的原因H2O、NH3、HF分子间存在氢键，所以他们的沸点要高于同主族其他元素的气态氢化物的沸点； 【小问3详解】 ①根据晶胞结构，碳化硅晶体中每个C原子连接4个Si原子，每个Si原子连接4个C原子，每个Si原子周围距离最近的C原子数目为4；SiC的晶体由共价键形成，晶体类型是共价晶体；②每个碳化硅的晶胞含有4个C，4个Si，则碳化硅晶体的密度为g/cm3= g/cm3。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 晶胞的分析与计算 1．（2024-2025高二下·天津南开中学·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是 A. 在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-的个数为6 B. 在CaF2晶体中，每个晶胞中Ca2+的个数为4 C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目之比为1：2 D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 2．（2024-2025高二下·天津四校联考·期末）通过下列实验可从I2，的CCl4溶液中回收I2。 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(如图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 3．（2024-2025高二下·天津滨海新区·期末）氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_______。 （2）沸点：_______，键角：_______。(填“>”“=”或“<”) （3）中氮原子轨道的杂化类型是_______，其阴离子的空间结构是_______。 （4）向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深蓝色的晶体析出。 ①形成难溶物离子方程式为_______。 ②使溶液和晶体呈现深蓝色的配离子的化学式为_______，此配离子中配体是_______，配位原子是_______。 ③溶液中加入乙醇的作用是_______。 （5）)已知一种氮化铝的晶胞结构为立方体，边长为，结构如图所示： ①氮化铝为_______晶体，图中每个氮原子形成_______个配位键，每个铝原子周围等距且紧邻的铝原子有_______个。 ②已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_______。 4．（2024-2025高二下·天津部分区·期末）同族的氮、磷、砷元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题： （1）氮与碳、氧元素属于同周期相邻元素，三种元素中电负性最大的是______（填元素符号），第一电离能最大的是______（填元素符号）。 （2）氮、磷、砷的气态氢化物中，最不稳定的是，主要原因是______（填序号）。 a．键长最长，键能最小 b．相对分子质量最大，分子间作用力最大 c．分子间不能形成氢键 （3）和结构相似，由于中心原子的电负性不同，使成键电子对偏向中心原子的程度不同，成键电子对之间的斥力不同，由此分析、的键角大小关系是______（填序号）。 a． b． c． （4）配合物中的配位体是______，配位数是______。 （5）通过反应，可合成具有极高导热性的半导体新材料BAs。 ①空间结构为______。 ②检测BAs晶体结构最可靠的科学方法是______（填序号）。 a．核磁共振波谱 b．原子发射光谱 c．X射线衍射 ③BAs的晶胞结构如图所示，该晶胞中每个As原子周围与它最近且等距离的B原子的个数为______。 5．（2024-2025高二下·天津一中·期末） 一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，比一般的补锌剂、等稳定性和吸收率较好，其结构简式如图： （1）基态O原子价电子轨道表示式为_______，图中的配位数为_______。 （2）甘氨酸中碳原子采取的杂化方式有_______。 （3）甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因为_______。 （4）以氧化锌矿物为原料，提取锌的过程中涉及反应：，化学通式相同(如)且价电子总数相等的分子或离子互为等电子体，具有相同的化学键类型和空间结构，下列分子或者离子与互为等电子体的是_______。 A. 　　B. 　C. 　D. 以下关于说法正确是_______。 A.是配位原子 　B.提供孤电子对 C.提供空轨道 　D.配离子中存在离子键 （5）与形成某种化合物的晶胞如图所示，已知晶胞边长为，则晶胞密度_______(阿伏伽德罗常数的数值取)(列出表达式即可) 6．（2024-2025高二下·天津一中·期末）随着科学技术的发展，阿伏加 德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为： (1)将固体NaCl研细、干燥后，准确称取mgNaCl固体并转移到定容仪器A中。 (2)用滴定管向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为Vcm3。 ①步骤(1)中A仪器最好用__________（仪器名称）。 ②步骤(2)中用酸式滴定管好还是碱式滴定管好，__________，理由是______________。 ③能否用胶头滴管代替步骤(2)中的滴定管__________；理由是____________________。 ④已知NaCl晶体的结构如上图所示，用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则用上述测定方法测得阿伏加 德罗常数NA的表达式为：NA=______mol-1。 7．（2024-2025高二下·天津河北区·期末）汽车制造商为了应对气候变化从燃油汽车转向电动汽车，钴获得了更加举足轻重的经济价值，因为含有钴的电池可以帮助电动汽车获得更长里程和寿命。回答下列问题。 （1）写出基态Co原子价电子排布式为___________，1个Co2+中有___________个未成对电子。 （2）Na3[Co(NO2)6]中的中N原子杂化方式为___________杂化，空间结构为___________形。 （3）一种Co(II)的配合物结构如图所示。下列说法正确的是___________(填序号)。 a．Fe处于元素周期表的d区 b．氮同族元素中简单氢化物沸点最低的是NH3 c．结构中所有原子共平面 （4）钴的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该立方晶胞参数为apm。 ①测定晶体结构的方法为___________。 ②该氧化物的化学式为___________。 ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为___________g·cm-3。 8．（2024-2025高二下·天津南开区·期末） 向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色溶液，再向其中加入无水乙醇，析出。回答下列问题： （1）蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液过程中发生反应的化学方程式是___________。 （2）N、O、S三种元素的原子对键合电子吸引力最大的是___________。 （3）中，提供孤对电子的原子是___________。有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是___________(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知的空间结构是___________(填“正四面体形”或“平面正方形”)。 （4）中原子的杂化方式是___________，乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有___________个。 （5）铜的一种氧化物晶体结构如图所示，该氧化物的化学式是___________。若该晶体结构为长方体，其参数如图。阿伏伽德罗常数的值为，则该氧化物的密度为___________。 9．（2024-2025高二下·天津南开中学·期末）金属及其化合物广泛用于生产、生活、科技等多个领域。回答下列问题： （1）[Co(DMSO)6](ClO4)2是紫色晶体，熔点为：225℃，其阴离子的空间结构为_______；DMSO的结构简式为，其中键角∠CSC_______丙酮中键角∠CCC(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）二茂镍[Ni(C5H5)2]如图1所示，其配体环戊二烯阴离子()为平面结构。离域π键可表示为，其中n表示参加离域π键的p轨道数、m表示参加离域π键的电子数，如苯的离域π键可表示为，则环戊二烯阴离子()中的离域π键可表示为_______。 （3）某晶体的晶胞结构如图2所示，该晶胞由2个立方体堆叠而成，每个立方体中微粒之间的位置关系和如图3所示的金刚石晶胞中碳原子之间的位置关系相似，则晶胞中A、B之间的距离为_______pm；令NA为阿伏加德罗常数的数值，该晶体密度为_______g·cm-3。 （4）Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化，下列说法错误的是_______。 A. 溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2+，1mol [Cu(H2O)4]2+中有12mol σ键 B. 由④可知Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质 C. 由②③④推测溶液中存在： D. 取少量④中溶液充分稀释，溶液为绿色 10．（2024-2025高二下·天津四校联考·期末）四校联考 请回答以下问题： （1）图1所示为第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据，则该元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。 （2）如图2所示，A、B、C、D每条折线表示周期表第IVA~VIIA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。 ①a点代表的是___________(填化学式)，该分子的VSEPR模型名称为___________；热稳定性：a___________NH3(填“>”“<”或“=”)。 ②B、C、D三个主族的氢化物沸点出现明显转折的原因___________。 （3）甲硅烷(SiH4)可用于制备多种新型无机非金属材料，利用SiH4与CH4反应可制得碳化硅晶体，晶胞结构如图，硅原子位于立方体的顶点和面心，碳原子位于立方体的内部。 ①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为___________，SiC的晶体类型是___________。 ②已知碳化硅的晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，则碳化硅晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $