专题21 晶体结构与性质(10年汇编)(全国通用)2017-2026年高考化学真题分类汇编
2026-08-10
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3份
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62页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 晶体结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 31.30 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 沉默黄金 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59153182.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高考化学晶体结构与性质专题真题汇编,含2017-2026年多省市高考题,聚焦晶胞计算等核心考点,适配高考复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|39题|晶体类型判断(如2025湖北题N和P性质解释)、晶胞结构分析与计算(如2026湖北题晶胞离子个数及密度)|以新型超导材料、快离子导体等为情境,基础概念(熔沸点比较)与晶胞计算(拉分点)结合,贴合高考命题规律|
内容正文:
专题21 晶体结构与性质
考点01 分子结构与性质
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
A
C
B
B
D
B
B
题号
11
12
答案
A
C
考点02 晶胞结构分析与计算
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
C
D
A
B
C
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
D
A
C
D
A
D
D
A
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
D
C
B
D
C
D
D
C
B
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
答案
B
D
B
C
C
C
B
B
D
试卷第1页,共3页
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学科网(北京)股份有限公司
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专题21 晶体结构与性质
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1
晶体结构与性质
2025:湖北、四川、云南、山东、甘肃
2024:山东、湖北、天津2023:浙江
2022:北京、山东
2021:天津
1.题型特点:晶体结构与性质是物质结构与性质大题核心小问,少数出选择题。材料陌生、考点固定,重模型、重几何、重单位换算。整套卷晶体一大半分数落在晶胞上。
(1)选择题:新高考卷高频出现,多为判断正误,考查晶体类型、熔沸点比较、作用力,判断晶胞配位数、密度、原子坐标等。
(2)大题(主流):穿插在工业流程,实验综合最后1‑2 小问。
2.难度特点:整体中档难度,晶胞计算是拉分点;晶体概念、作用力、熔沸点为基础送分。
· 3.核心考向:
(1)晶体类型判断,熔、沸点高低比较(几乎年年考)。
(2)晶胞结构与均摊法(核心)。
(3)晶胞相关计算(难点、拉分)。
考点2
晶胞结构分析与计算
2026:湖北、重庆、江西、贵州、四川、河北、陕晋青宁卷、云南、黑吉辽蒙圈
2025:贵州、广西、四川、江西、湖南、重庆、湖北、陕晋青宁卷、湖北、安徽、黑吉辽蒙卷、浙江
2024:甘肃、广西、重庆、江西、贵州、湖南、河北、湖北、辽宁
2023:河北、重庆、山东、湖南、湖北、辽宁
2022:湖北
2021:湖北、辽宁
考点01 晶体结构与性质
1.(2025·湖北·高考真题)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的键极性小
D.P形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
2.(2025·四川·高考真题)生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收的反应如下:。下列说法错误的是
A.中含有配位键
B.和都是由极性键构成的极性分子
C.和晶体分别为分子晶体和共价晶体
D.的模型和空间结构都为平面三角形
3.(2025·云南·高考真题)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A.是两性氢氧化物
B.和的晶体类型相同
C.中Be原子的杂化方式为
D.与反应:
4.(2025·山东·高考真题)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
性质差异
主要原因
A
沸点:
电离能:
B
酸性:
电负性:
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
熔点:
离子电荷:
A.A B.B C.C D.D
5.(2025·甘肃·高考真题)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是
选项
事实
结构因素
A
K与Na产生的焰色不同
能量量子化
B
的沸点高于
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉的硬度大,熔点高
共价晶体
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·山东·高考真题)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是
A.金刚石(C) B.单晶硅() C.金刚砂() D.氮化硼(,立方相)
7.(2024·湖北·高考真题)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
王水溶解铂
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
8.(2024·天津·高考真题)白磷()在高温下可分解为,即。已知中的键能为,中的键能为。下列说法错误的是
A.晶体为分子晶体 B.分子中含有键和键
C.与互为同素异形体 D.根据键能估算上述反应的
9.(2023·浙江·高考真题)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A. B. C. D.
10.(2022·北京·高考真题)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
11.(2022·山东·高考真题)、属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A.的熔点高于 B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同
12.(2021·天津·高考真题)下列各组物质的晶体类型相同的是
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
考点02 晶胞结构分析与计算
1.(2026·湖北·高考真题)固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中有4个
B.每个周围有12个紧邻的
C.之间的最短距离是
D.晶体密度表示为
2.(2026·重庆·高考真题)某化合物在一定温度下电导率发生突跃,可作为快离子导体材料,其晶胞结构如图所示。下列相关叙述错误的是
A.该化合物的化学式为 B.相邻核间距都相等
C.与配位的个数为4 D.和空位的数目比为1∶3
3.(2026·江西·高考真题)多相系超导体晶体结构如图,晶胞参数,,下列说法错误的是
A.1号Cu的坐标为 B.,,
C.Y和Ba的O配位数不相等 D.O原子占据金属原子的八面体空隙
4.(2026·贵州·高考真题)中俄科学家合成的世界上首个氦钠电子化合物,由、He原子和电子对()组成,化学式为,也可以表示为,其晶体结构(局部,电子对占位未表示)如图1,晶体结构在、、平面的投影(局部)均如图2.
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.He的配位数为8
C.该晶体的密度为 D.两个的最近核间距为
5.(2026·四川·高考真题)氧化物钙钛矿型晶胞中的离子半径关系为(M为顶点阳离子,N为体心阳离子),当时,会形成立方晶胞。一种由、和形成的钙钛矿型晶胞如图所示,其,。
下列说法错误的是
A.紧邻12个 B.晶胞中1位上的分数坐标为
C.晶胞中 D.取代()形成的是立方晶胞
6.(2026·河北·高考真题)是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。
下列说法错误的是
A.La原子周围最紧邻的氢原子有12个
B.晶胞沿体对角线的投影图为
C.X、Y两原子之间的距离为
D.晶胞中含有4个单元
7.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为WO2 B.晶体密度为
C.3号W的分数坐标为 D.1号O和3号W的核间距为
8.(2026·云南·高考真题)一种新型固态电解质(摩尔质量为)的立方晶胞结构示意图如下。已知:为阿伏加德罗常数的值:以晶胞参数为单位长度建立坐标系可标注晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,点原子的分数坐标为。
下列说法正确的是
A.点原子的分数坐标为
B.每个周围与它最近且距离相等的有6个
C.沿轴方向的投影为
D.若晶体密度为,则晶胞参数为
9.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B.与紧邻的有12个
C.晶胞中的价层电子总数为19
D.的超导性质优于金属钒
10.(2025·贵州·高考真题)常温常压下,Li和反应生成红棕色、具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
下列说法正确的是
A.每生成1 mol ,转移1 mol电子 B.相邻Li与N间的作用力:层间>层内
C.N周围最近且等核间距的Li数目为6 D.的晶体类型为共价晶体
11.(2025·广西·高考真题)型晶态半导体材料由与碳族元素形成,其立方晶胞结构如图。已知:晶胞参数。下列说法正确的是
A.与Z紧邻的有4个
B.晶胞内之间最近的距离为
C.晶胞密度:
D.若晶胞顶点替换为,则
12.(2025·四川·高考真题)的四方晶胞(晶胞参数,省略中的氧,只标出)和的立方晶胞如图所示,为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.晶胞中1位的分数坐标为
B.晶胞中2位和3位的核间距为
C.晶胞和晶胞中原子数之比是
D.晶体密度小于晶体密度
13.(2025·江西·高考真题)晶格中的O被去除,产生一个氧空位(),相对原点的分数坐标为,则图中的分数坐标分别为
A. B.
C. D.
14.(2025·湖南·高考真题)掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
15.(2025·重庆·高考真题)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是
A.X中存在键 B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为 D.X中C原子上有1对孤电子对
16.(2025·湖北·高考真题)晶胞是长方体,边长,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
17.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.和B均为杂化
C.晶体中与最近且距离相等的有6个
D.和B的最短距离为
18.(2024·甘肃·高考真题)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是
A.电负性: B.单质是金属晶体
C.晶体中存在范德华力 D.离子的配位数为3
19.(2025·河北·高考真题)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是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.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为 D.原子Q到体心的距离为
20.(2025·安徽·高考真题)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.碘晶体中有个“卤键” D.碘晶体的密度为
21.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.与W最近且等距的O有6个 B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为时, D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
22.(2025·浙江·高考真题)某化合物的晶胞如图所示,下列说法不正确的是
A.晶体类型为混合晶体 B.与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成 D.该化合物热稳定性比高
23.(2024·广西·高考真题)一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B.半径:
C. D.LiH晶体为离子晶体
24.(2024·重庆·高考真题)储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A.的配位数为2 B.晶胞中含有2个
C.晶体密度的计算式为 D.(i)和(ii)之间的距离为
25.(2024·江西·高考真题)NbO的立方晶胞如图,晶胞参数为anm,P的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.Nb的配位数是6
B.Nb和O最短距离为anm
C.晶体密度
D.M的分数坐标为
26.(2024·贵州·高考真题)我国科学家首次合成了化合物[K(2,2,2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图),具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A.富勒烯C60是分子晶体
B.图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内
C.全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
27.(2024·湖南·高考真题)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A.合成反应中,还原剂是和C
B.晶胞中含有的个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的有8个
D.为V形结构
28.(2024·河北·高考真题)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该铋氟化物的化学式为
B.粒子S、T之间的距离为
C.该晶体的密度为
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
29.(2024·湖北·高考真题)黄金按质量分数分级,纯金为。合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、
30.(2024·辽宁·高考真题)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。下列说法错误的是
A.结构1钴硫化物的化学式为 B.晶胞2中S与S的最短距离为
C.晶胞2中距最近的S有4个 D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
31.(2023·河北·高考真题)锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该氧化物的化学式为
B.该氧化物的密度为
C.原子之间的最短距离为
D.若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
32.(2023·重庆·高考真题)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是
A.中心原子的配位数是4 B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力 D.该晶体属于混合型晶体
33.(2023·山东·高考真题)石墨与F2在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中的键长比短
D.1mol(CF)x中含有2xmol共价单键
34.(2023·湖南·高考真题)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
35.(2023·湖北·高考真题)镧La和H可以形成一系列晶体材料,在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构,即得到晶体。下列说法错误的是
A.晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离:
C.在晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.单位体积中含氢质量的计算式为
36.(2023·辽宁·高考真题)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A.图1晶体密度为g∙cm-3 B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为 D.取代产生的空位有利于传导
37.(2022·湖北·高考真题)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.的配位数为6 B.与距离最近的是
C.该物质的化学式为 D.若换为,则晶胞棱长将改变
38.(2021·湖北·高考真题)某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A.该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为apm
39.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A.S位于元素周期表p区 B.该物质的化学式为
C.S位于H构成的八面体空隙中 D.该晶体属于分子晶体
试卷第1页,共3页
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专题21 晶体结构与性质
考点分类
十年考情(2017-2026)
命题规律
考点1
晶体结构与性质
2025:湖北、四川、云南、山东、甘肃
2024:山东、湖北、天津2023:浙江
2022:北京、山东
2021:天津
1.题型特点:晶体结构与性质是物质结构与性质大题核心小问,少数出选择题。材料陌生、考点固定,重模型、重几何、重单位换算。整套卷晶体一大半分数落在晶胞上。
(1)选择题:新高考卷高频出现,多为判断正误,考查晶体类型、熔沸点比较、作用力,判断晶胞配位数、密度、原子坐标等。
(2)大题(主流):穿插在工业流程,实验综合最后1‑2 小问。
2.难度特点:整体中档难度,晶胞计算是拉分点;晶体概念、作用力、熔沸点为基础送分。
· 3.核心考向:
(1)晶体类型判断,熔、沸点高低比较(几乎年年考)。
(2)晶胞结构与均摊法(核心)。
(3)晶胞相关计算(难点、拉分)。
考点2
晶胞结构分析与计算
2026:湖北、重庆、江西、贵州、四川、河北、陕晋青宁卷、云南、黑吉辽蒙圈
2025:贵州、广西、四川、江西、湖南、重庆、湖北、陕晋青宁卷、湖北、安徽、黑吉辽蒙卷、浙江
2024:甘肃、广西、重庆、江西、贵州、湖南、河北、湖北、辽宁
2023:河北、重庆、山东、湖南、湖北、辽宁
2022:湖北
2021:湖北、辽宁
考点01 晶体结构与性质
1.(2025·湖北·高考真题)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的键极性小
D.P形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
【答案】A
【详解】A.熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷,而中只带1个负电荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,的离子键比更强,A错误;
B.氮因原子半径小,p轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N三键;磷原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定的P≡P三键,因此倾向于形成四面体结构,B正确;
C.含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高,O-H键极性越大,越易解离;氮电负性高于磷,因此中O-H键极性大,酸性强;中P电负性低,O-H键极性小,酸性弱,C正确;
D.氮价层仅有2s和2p轨道,的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成,D正确;
故选A。
2.(2025·四川·高考真题)生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收的反应如下:。下列说法错误的是
A.中含有配位键
B.和都是由极性键构成的极性分子
C.和晶体分别为分子晶体和共价晶体
D.的模型和空间结构都为平面三角形
【答案】B
【详解】A.Na2SiF6的阴离子中有Si提供空d轨道,F-提供孤对电子形成的配位键,A正确;
B.SiF4中心原子Si的价层电子对数是,无孤对电子,为正四面体结构,分子对称,属于非极性分子;H2O为极性分子,B错误;
C.CO2晶体为分子晶体(分子间作用力),SiO2为共价晶体(原子间共价键),C正确;
D.中心原子C的价层电子对数是,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形,实际空间结构也为平面三角形,D正确;
故选B。
3.(2025·云南·高考真题)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A.是两性氢氧化物
B.和的晶体类型相同
C.中Be原子的杂化方式为
D.与反应:
【答案】B
【详解】A.由图中转化信息可知,既能与盐酸反应生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两性氢氧化物,A正确;
B.由题中信息可知,的熔点远远高于的,因此不可能是分子晶体,而的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体类型不相同,B错误;
C.中 Be 原子与4个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子对,因此,其杂化方式为 sp3,C正确;
D.中的Be化合价为+2,C的化合价为-4,因此其与反应生成和,该反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选B。
4.(2025·山东·高考真题)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
性质差异
主要原因
A
沸点:
电离能:
B
酸性:
电负性:
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
熔点:
离子电荷:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键,而非O的电离能大于S,电离能与沸点无直接关联,A错误;
B.HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br,导致O-H键极性更强,更易解离H+,B正确;
C.金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si,C-C键键能更大,共价结构更稳定,C正确;
D.MgO和NaF均属于离子晶体,Mg2+和Na+半径差异不大、O2−和F−半径差异不大,Mg2+和O2−各带电2个单位电荷,Na+和F−各带电1个单位电荷,则离子电荷是影响晶格能的决定性因素,使得MgO的离子键强度更大,晶格能更高,熔点更高,D正确;
故选A。
5.(2025·甘肃·高考真题)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是
选项
事实
结构因素
A
K与Na产生的焰色不同
能量量子化
B
的沸点高于
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉的硬度大,熔点高
共价晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光,不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,结构因素正确,A不符合题意;
B.SiH4和CH4均为分子晶体,沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定,结构因素正确,B不符合题意;
C.金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键对应离子晶体(延展性差),结构因素“离子键”错误,C符合题意;
D.四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离子晶体没有明显的边界,二者间存在过渡区域,刚玉的硬度大,熔点高,说明其具有共价晶体的特征,结构因素正确,D不符合题意;
故选C。
6.(2024·山东·高考真题)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是
A.金刚石(C) B.单晶硅() C.金刚砂() D.氮化硼(,立方相)
【答案】B
【详解】金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN),都为共价晶体,结构相似,则原子半径越大,键长越长,键能越小,熔沸点越低,在这几种晶体中,键长Si-Si>Si-C>B-N>C-C,所以熔点最低的为单晶硅。
故选B。
7.(2024·湖北·高考真题)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
王水溶解铂
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,故其分子间形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;
B.王水溶解铂,是因为浓盐酸提供的能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解,在这个过程中浓盐酸没有增强浓硝酸的氧化性,而是通过形成配合物增强了铂的还原性,B不正确;
C.冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,因此,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,冰的密度小于干冰,C正确;
D.石墨属于混合型晶体,在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层。碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,因此石墨能导电,D正确;
综上所述,本题选B。
8.(2024·天津·高考真题)白磷()在高温下可分解为,即。已知中的键能为,中的键能为。下列说法错误的是
A.晶体为分子晶体 B.分子中含有键和键
C.与互为同素异形体 D.根据键能估算上述反应的
【答案】D
【详解】A.白磷由白磷分子构成,则P4晶体为分子晶体,A正确;
B.P中含有键,三键中含有1个键和2个键,B正确;
C.与是磷元素的两种单质,二者互为同素异形体,C正确;
D.反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能= 209kJ/mol× 6 - 523kJ/mol ×2 = +208kJ/mol,D错误;
故选D。
9.(2023·浙江·高考真题)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.二氧化碳和碱反应生成盐和水,是酸性氧化物,但为分子晶体,不耐高温,A错误;
B.SiO2能跟碱反应生成盐和水:SiO2+2OH-=SiO+H2O,所以SiO2是酸性氧化物,为共价晶体,耐高温,B正确;
C.MgO能跟酸反应生成盐和水:MgO +2H+=Mg2++H2O,所以MgO是碱性氧化物,;C错误;
D.Na2O能跟酸反应生成盐和水,所以是碱性氧化物,;D错误;
答案选B。
10.(2022·北京·高考真题)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】B
【详解】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
11.(2022·山东·高考真题)、属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A.的熔点高于 B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A.因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A说错误;
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C说法正确;
D.金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D说法正确。
综上所述,本题选A。
12.(2021·天津·高考真题)下列各组物质的晶体类型相同的是
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
【答案】C
【详解】A.SiO2为原子晶体,SO3为分子晶体,晶体类型不同,故A错误;
B.I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,晶体类型不同,故B错误;
C.Cu和Ag都为金属晶体,晶体类型相同,故C正确;
D.SiC为原子晶体,MgO为离子晶体,晶体类型不同,故D错误;
故选C。
考点02 晶胞结构分析与计算
1.(2026·湖北·高考真题)固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中有4个
B.每个周围有12个紧邻的
C.之间的最短距离是
D.晶体密度表示为
【答案】B
【详解】A.位于晶胞顶点和面心,数目为,每个晶胞中有4个,A正确;
B.位于晶胞顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的为研究对象,每个周围紧邻的为6个,不是12个,B错误;
C.位于棱心和体心,之间最短距离为晶胞面对角线的一半,即,C正确;
D.晶胞含4个,总质量为,晶胞体积为,密度,D正确;
故选B。
2.(2026·重庆·高考真题)某化合物在一定温度下电导率发生突跃,可作为快离子导体材料,其晶胞结构如图所示。下列相关叙述错误的是
A.该化合物的化学式为 B.相邻核间距都相等
C.与配位的个数为4 D.和空位的数目比为1∶3
【答案】D
【详解】A.由图可知,位于8个顶点和2个面心,均摊后数目为:; 全部在晶胞内部,共4个,数目为4; 或空位位于面心,均摊后数目为,设数目为,由电荷守恒得:,解得,即化合物化学式为,A正确;
B. 分别位于顶点和面心,位于面心,不同位置的与的核间距均为面对角线的一半,均为,因此相邻核间距都相等,B正确;
C.由图可知,每个周围有4个最近的,因此与配位的个数为4,C正确;
D.由A项分析可知,数目为1,空位数目为,数目比为,D错误;
故选D。
3.(2026·江西·高考真题)多相系超导体晶体结构如图,晶胞参数,,下列说法错误的是
A.1号Cu的坐标为 B.,,
C.Y和Ba的O配位数不相等 D.O原子占据金属原子的八面体空隙
【答案】A
【详解】A.若1号Cu位于x=0、y=1、z=的棱上,对应分数坐标为,坐标为,但实际1号原子因Y、Ba原子半径不同未必占据z=的棱上,A错误;
B.均摊法计算:Y在晶胞内部共1个,Ba在晶胞内部共2个,Cu为个,O总数为,故,,,B正确;
C.以体心Y为研究对象,距离Y较近的O有8个,但由于,Y的O配位数实际为4,同理Ba距离较近的O有10个,但受限于,实际Ba的O配位数为6(即位于棱上的6个O),C正确;
D.由题图可知,该晶胞中各位置的O均占据由周围6个金属原子形成的八面体空隙中(部分金属原子位于晶胞外,题图中未画出,例如4个Ba和2个Cu可形成1个八面体空隙),D正确;
故选A。
4.(2026·贵州·高考真题)中俄科学家合成的世界上首个氦钠电子化合物,由、He原子和电子对()组成,化学式为,也可以表示为,其晶体结构(局部,电子对占位未表示)如图1,晶体结构在、、平面的投影(局部)均如图2.
设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该化合物的化学式为 B.He的配位数为8
C.该晶体的密度为 D.两个的最近核间距为
【答案】C
【分析】
根据晶体结构及其在、、平面的投影图可得该晶体的晶胞结构图为。
【详解】A.根据“均摊法”可知,晶胞中位于顶点和面心,数目为,位于内部,数目为,则该化合物的化学式为,A正确;
B.根据晶胞特点可知,与距离相等且最近的有个,则其配位数为,B正确;
C.根据题图2可知,晶胞参数为,则晶胞的体积为,个晶胞中含有个单元,则晶胞的质量为,晶体的密度为,C错误;
D.由晶胞结构图可知,两个的最近核间距为晶胞参数的,即,D正确;
故选C。
5.(2026·四川·高考真题)氧化物钙钛矿型晶胞中的离子半径关系为(M为顶点阳离子,N为体心阳离子),当时,会形成立方晶胞。一种由、和形成的钙钛矿型晶胞如图所示,其,。
下列说法错误的是
A.紧邻12个 B.晶胞中1位上的分数坐标为
C.晶胞中 D.取代()形成的是立方晶胞
【答案】D
【详解】A.钙钛矿结构中顶点阳离子配位数为12,紧邻12个面心的,A正确;
B.1位位于的面心,对应分数坐标为,B正确;
C.代入公式:,结合,计算得,C正确;
D.取代后,,新,不满足立方晶胞的范围,D错误;
故选D。
6.(2026·河北·高考真题)是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。
下列说法错误的是
A.La原子周围最紧邻的氢原子有12个
B.晶胞沿体对角线的投影图为
C.X、Y两原子之间的距离为
D.晶胞中含有4个单元
【答案】A
【详解】A.从晶胞图可以看出,La原子(黑球)位于立方晶胞的顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的La原子为研究对象,周围最紧邻的有6个,每个单元中有4个H原子与La原子紧邻,则La原子周围最紧邻的氢原子有24个,A错误;
B.立方晶胞沿体对角线投影后结构为正六边形结构,位于体对角线上的原子会投影到图像中心,面心原子会投影到中心周围,则该晶胞沿体对角线的投影图为:,B正确;
C.氢原子Y和Z的分数坐标分别为和,则单元正方体的边长为0.65a pm-0.35a pm=0.3a pm,X、Y两原子之间的距离为单元正方体体对角线的一半,为,C正确
D.单元位于棱心和体心,数目为,因此晶胞含4个单元,D正确;
故答案选A。
7.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.该氧化物的化学式为WO2 B.晶体密度为
C.3号W的分数坐标为 D.1号O和3号W的核间距为
【答案】B
【详解】A.六方晶胞中,W(黑球):8个位于棱心,2个位于面心,数目为; O(白球):16个O位于晶胞面上,1个位于体心,数目为。 因此,化学式为,A错误;
B.六方晶胞底面为夹角的平行四边形,边长为,因此底面积:,晶胞高为,体积, 晶胞总质量:。 密度,B正确;
C.分数坐标的定义是以晶胞各轴的边长为单位1,坐标分量均为的无量纲数,不会出现a,3号W的分数坐标应为,C错误;
D.六方晶系、轴夹角为,1号O和3号W的位置关系可以表示为,1号O和3号W的核间距为,D错误;
故选B。
8.(2026·云南·高考真题)一种新型固态电解质(摩尔质量为)的立方晶胞结构示意图如下。已知:为阿伏加德罗常数的值:以晶胞参数为单位长度建立坐标系可标注晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,点原子的分数坐标为。
下列说法正确的是
A.点原子的分数坐标为
B.每个周围与它最近且距离相等的有6个
C.沿轴方向的投影为
D.若晶体密度为,则晶胞参数为
【答案】C
【详解】A.T点位于底面的面心,其原子坐标为,A项错误;
B.位于体心和顶点,以体心为例,每个周围与它最近且距离相等的有8个,B项错误;
C.位于棱和面心,沿轴方向投影,纵向棱上的会被遮挡,因此投影图为,C项正确;
D.晶胞中位于棱和面心,其个数为,位于体心和顶点,其个数为,1个晶胞中含有2个Na3PS4,因此晶胞密度,因此晶胞参数,D项错误;
故答案为C。
9.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B.与紧邻的有12个
C.晶胞中的价层电子总数为19
D.的超导性质优于金属钒
【答案】C
【详解】A.晶胞Ⅱ中,白球()的个数为,灰球()的个数为,因此,A正确;
B.以晶胞内部的为例,周围等距紧邻的共12个,因此与紧邻的为12个,B正确;
C.是第ⅤB族元素,每个价层电子数为5;是第ⅣA族元素,每个价层电子数为4。该晶胞含6个、2个,总价层电子总数,C错误;
D.金属钒晶胞Ⅰ中紧邻间距为体对角线的一半,计算可知:,中紧邻间距为,由题干可知,紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能距离更短,因此的超导性质优于金属钒,D正确;
故选C。
10.(2025·贵州·高考真题)常温常压下,Li和反应生成红棕色、具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
下列说法正确的是
A.每生成1 mol ,转移1 mol电子 B.相邻Li与N间的作用力:层间>层内
C.N周围最近且等核间距的Li数目为6 D.的晶体类型为共价晶体
【答案】B
【详解】A.反应中 Li 由 0 价变为 + 1 价,N 由 0 价变为 - 3 价,生成 1mol 时,3mol Li失去 3mol 电子,故转移 3mol 电子,A 错误;
B.由图可知,层内距离中心N最近的6个Li原子到N的距离为:365≈210.7 pm,层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为:388pm=194pm,210.7 pm>194pm,则层间距离更短,离子键作用力更强,因此层间作用力大于层内,B正确;
C.结合B分析可知,层间距离更短,则最近且等距的Li数目为2,不是6,C错误;
D.由 Li+ 、N3-构成,且具有离子导电性,属于离子晶体,而非共价晶体,D 错误;
故选B。
11.(2025·广西·高考真题)型晶态半导体材料由与碳族元素形成,其立方晶胞结构如图。已知:晶胞参数。下列说法正确的是
A.与Z紧邻的有4个
B.晶胞内之间最近的距离为
C.晶胞密度:
D.若晶胞顶点替换为,则
【答案】C
【详解】A.假设Z形成面心立方结构,每个Z原子周围有8个四面体空隙(填充Mg),故与Z紧邻的Mg有8个,A错误;
B.Mg位于四面体空隙,最近Mg-Mg距离为晶胞边长的,晶胞内之间最近的距离为,B错误;
C.密度公式,Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm,计算出ρ(Mg-Ge)=,Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm,计算出ρ(Mg−Si)=,故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si),C正确;
D.Z(Sn)在晶胞中顶点(8个)和面心(6个),仅替换顶点时,Sn在晶胞中的个数为,Ge在晶胞中的个数为,则,D错误;
故选C。
12.(2025·四川·高考真题)的四方晶胞(晶胞参数,省略中的氧,只标出)和的立方晶胞如图所示,为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.晶胞中1位的分数坐标为
B.晶胞中2位和3位的核间距为
C.晶胞和晶胞中原子数之比是
D.晶体密度小于晶体密度
【答案】D
【详解】A.根据图示,晶胞中1位位于晶胞的棱角,其分数坐标为,故A正确;
B.2位坐标为(a,a,1.7a),3位坐标为(0,0,3.4a),核间距:apm,B正确;
C.晶胞中原子个数为:,晶胞中原子个数为:(省略中的氧,只标出,所以一起计算的原子),晶胞和晶胞中原子数之比是,C正确;
D.晶体密度计算公式为:,晶体密度为: ,晶体密度为:,晶体密度大于晶体密度,D错误;
故答案选D。
13.(2025·江西·高考真题)晶格中的O被去除,产生一个氧空位(),相对原点的分数坐标为,则图中的分数坐标分别为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
相对原点的分数坐标为,若,位于底面面心的分数坐标为,位于侧面面心的分数坐标为,若,位于侧面面心的分数坐标为,位于底面面心的分数坐标为,故选D。
14.(2025·湖南·高考真题)掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
【答案】A
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的位于棱心,有6个,分别位于上下、前后、左右,A正确;
B.晶胞中含有的铋离子个数为个,B错误;
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,位于棱心,有,所以晶胞的质量是,晶胞体积是,则晶体的密度是:,D错误;
故选A。
15.(2025·重庆·高考真题)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是
A.X中存在键 B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为 D.X中C原子上有1对孤电子对
【答案】C
【分析】由图可知,晶胞中C原子的个数是,N位于晶胞内部,个数为4,则晶胞化学式为;
【详解】A.C、N均以单键连接,晶胞中不含π键,A错误;
B.晶胞内只存在共价键,不是混合型晶体,B错误;
C.由分析可知,晶胞化学式为,C正确;
D.位于面心的C原子,与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连,其配位数为4,不存在孤对电子,D错误;
故选C。
16.(2025·湖北·高考真题)晶胞是长方体,边长,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
【答案】D
【详解】A.由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子,含有8个O原子,A错误;
B.由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,B错误;
C.1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即pm,C错误;
D.以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个,D正确;
答案选D。
17.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.和B均为杂化
C.晶体中与最近且距离相等的有6个
D.和B的最短距离为
【答案】A
【详解】
A.由晶胞图可知,晶胞中Ag位于体心,B位于顶点,C、N位于体对角线上,沿晶胞体对角线方向投影,体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上,其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上,则投影图为,A错误;
B.Ag位于体心,与周围4个N原子原键,价层电子对数为4,且与4个N原子形成正四面体,则Ag为杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为杂化,B正确;
C.晶胞中Ag位于体心,与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子,为6个,C正确;
D.B位于顶点,其个数为,Ag、C、N均位于晶胞内,个数分别为1、4、4,由晶胞密度可知晶胞参数a=,和B的最短距离为体对角线的一半,即,D正确;
故选A。
18.(2024·甘肃·高考真题)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是
A.电负性: B.单质是金属晶体
C.晶体中存在范德华力 D.离子的配位数为3
【答案】D
【详解】A.电负性越大的元素吸引电子的能力越强,活泼金属的电负性小于活泼非金属,因此,Mg的电负性小于 Cl,A正确;
B.金属晶体包括金属单质及合金,单质Mg是金属晶体,B正确;
C.由晶体结构可知,该结构中存在层状结构,层与层之间存在范德华力,C正确;
D.由图乙中结构可知,每 个与周围有6个最近且距离相等,因此 ,的配位数为6,D错误;
综上所述,本题选D。
19.(2025·河北·高考真题)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是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.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为 D.原子Q到体心的距离为
【答案】D
【详解】A.由晶胞图知,白球位于体心,晶胞中数目为1,黑球位于顶角、棱心、体内,六方晶胞上下表面中一个角60°, 一个角为120°,晶胞中数目为,结合题意知,白球为Sm、黑球为Co,该物质化学式为,A正确;
B.体心原子位于晶胞的中心,其分数坐标为,B正确;
C.每个晶胞中含有1个“”,晶胞底面为菱形,晶胞体积为,则晶体密度为,C正确;
D.原子Q的分数坐标为,由体心原子向上底面作垂线,垂足为上底面面心,连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形,则原子Q到体心的距离,D错误;
故选D。
20.(2025·安徽·高考真题)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体 B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.碘晶体中有个“卤键” D.碘晶体的密度为
【答案】A
【详解】A.碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体,A错误;
B.由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力,即“卤键”,B正确;
C.由图可知,每个分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是,C正确;
D.碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是,晶胞的体积是,密度是,D正确;
故选A。
21.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.与W最近且等距的O有6个 B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为时, D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
【答案】B
【详解】A.W位于立方体的顶角,以顶角W为例,在此晶胞内,离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,而棱上的原子被4个晶胞共有,所以与W最近且距离相等的O原子有,故A正确;
B.O元素化合价为-2价,负化合价总数为-6,设W元素的平均化合价为y,据正负化合价代数和为0可得:-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大y减小,即W元素的平均化合价降低,故B错误;
C.时,立方晶胞中W个数为、O个数为,若x=0.5,晶胞质量为,晶胞体积为,则密度,所以密度为时,x=0.5,故C正确;
D.晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收的可见光波长不同,故D正确;
故答案为:B。
22.(2025·浙江·高考真题)某化合物的晶胞如图所示,下列说法不正确的是
A.晶体类型为混合晶体 B.与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成 D.该化合物热稳定性比高
【答案】D
【详解】A.由图可知该物质Fe和Cl之间以配位键相连,Cl离子桥接形成无限平面链状结构,NH3在平面上下对亚铁离子进行配位,整个链为电中性,故链内由共价键结合,链间只能靠范德华力结合,与石墨类似,属于混合晶体,A正确;
B.与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+,B正确;
C.与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀,方程式为+2H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl,C正确;
D.配合物中有氨气作为配体,根据熵增原理加热易分解,故稳定性比差,D错误;
答案选D。
23.(2024·广西·高考真题)一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B.半径:
C. D.LiH晶体为离子晶体
【答案】C
【详解】
A.根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得,因此,故A正确;
B.H原子和的电子层数均为1,但比氢原子多一个电子,电子的运动轨道不重合,内核对电子的束缚相对较弱,电子活动的范围更广,因此的半径较大,故B正确;
C.根据LiH立方晶胞可知,b的长度如图,但当N占据了空缺位后,由于其与的半径不同,因此,故C错误;
D.LiH晶体中含有Li+和,相互间作用是离子键,因此LiH晶体为离子晶体,故D正确;
故答案选C。
24.(2024·重庆·高考真题)储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A.的配位数为2 B.晶胞中含有2个
C.晶体密度的计算式为 D.(i)和(ii)之间的距离为
【答案】B
【详解】A.由图可知,与距离最近且等距离的的个数是3,则的配位数为3,A项错误;
B.位于晶胞的顶点和体心上,该晶胞中的个数为,B项正确;
C.该晶胞体积为,该晶胞中的个数为,的个数为,相当于晶胞中含有2个,晶体密度为,C项错误;
D.(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半,为,D项错误;
答案选B。
25.(2024·江西·高考真题)NbO的立方晶胞如图,晶胞参数为anm,P的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.Nb的配位数是6
B.Nb和O最短距离为anm
C.晶体密度
D.M的分数坐标为
【答案】D
【详解】A.由图可知,NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个,Nb的配位数是4,故A错误;
B.由图可知,Nb和O最短距离为边长的,晶胞参数为anm,Nb和O最短距离为anm,故B错误;
C.根据均摊法计算可知,Nb的个数为6×=3,O的个数为12×=3,即晶胞中含有3个NbO,晶胞密度为ρ=g/cm3,故C错误;
D.P的分数坐标为(0,0,0),M位于正方体的面心,M的分数坐标为(,,),故D正确;
故选:D。
26.(2024·贵州·高考真题)我国科学家首次合成了化合物[K(2,2,2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图),具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A.富勒烯C60是分子晶体
B.图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内
C.全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
【答案】C
【详解】A.富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体,A正确;
B.由题图可知,中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形,上、中、下层分别有5、10、5个面),B正确;
C.全金属富勒烯不是碳元素的单质,因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体,C错误;
D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则根据元素位置与原子结构关系可知:其基态原子价层电子排布式是5s25p3,D正确;
故合理选项是C。
27.(2024·湖南·高考真题)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A.合成反应中,还原剂是和C
B.晶胞中含有的个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的有8个
D.为V形结构
【答案】D
【详解】A.LiH中H元素为-1价,由图中化合价可知, N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,由此可知还原剂是和C,故A正确;
B.根据均摊法可知,位于晶胞中的面上,则含有的个数为,故B正确;
C.观察位于体心的可知,与它最近且距离相等的有8个,故C正确;
D.的中心原子C原子的价层电子对数为,且与CO2互为等电子体,可知为直线形分子,故D错误;
故答案选D。
28.(2024·河北·高考真题)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该铋氟化物的化学式为
B.粒子S、T之间的距离为
C.该晶体的密度为
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
【答案】D
【详解】A.根据题给晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中含有个,含有个F-,故该铋氟化物的化学式为,故A正确;
B.将晶胞均分为8个小立方体,由晶胞中MNPQ点的截面图可知,晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心,以M为原点建立坐标系,令N的原子分数坐标为,与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标分别为,,则T的原子分数坐标为, S的原子分数坐标为,所以粒子S、T之间的距离为,故B正确;
C.由A项分析可知,每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-,晶胞体积为,则晶体密度为=,故C正确;
D.以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内,为将晶胞均分为8个小立方体后,每个小立方体的体心的F-,即有8个,故D错误;
故答案为:D。
29.(2024·湖北·高考真题)黄金按质量分数分级,纯金为。合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,与原子个数比依次为、、
【答案】C
【详解】A.由24K金的质量分数为100%,则18K金的质量分数为: ,I中Au和Cu原子个数比值为1:1,则Au的质量分数为: ,A正确;
B.Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点,Au的配位数指距离最近的Cu,Cu处于面心处,类似于二氧化碳晶胞结构,二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个,则Au的配位数为12,B正确;
C. 设Ⅲ的晶胞参数为a,的核间距为,的最小核间距也为 ,最小核间距,C错误;
D. I中,处于内部,处于晶胞的八个顶点,其原子个数比为1:1;Ⅱ中,处于立方体的八个顶点, 处于面心,其原子个数比为:;Ⅲ中,处于立方体的面心,处于顶点,其原子个数比为;D正确;
故选C。
30.(2024·辽宁·高考真题)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。下列说法错误的是
A.结构1钴硫化物的化学式为 B.晶胞2中S与S的最短距离为
C.晶胞2中距最近的S有4个 D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
【答案】B
【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9:8,因此结构1的化学式为Co9S8,故A正确;
B.由图可知,晶胞2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错误;
C.如图:,以图中的Li为例,与其最近的S共4个,故C正确;
D.如图,当2个晶胞2放在一起时,图中红框截取的部分就是晶胞3,晶胞2和晶胞3表示同一晶体,故D正确;
故选B。
31.(2023·河北·高考真题)锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该氧化物的化学式为
B.该氧化物的密度为
C.原子之间的最短距离为
D.若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
【答案】B
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;
B.结合A分析可知,晶体密度为,B错误;
C.原子之间的最短距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则垂直向下,q点原子位于晶胞面的面心,D正确;
答案选B。
32.(2023·重庆·高考真题)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是
A.中心原子的配位数是4 B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力 D.该晶体属于混合型晶体
【答案】D
【详解】A.由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知,中心原子M周围形成了4个配位键,故中心原子M的配位数是4,A正确;
B.由题干图示晶胞结构可知,晶胞中配合物分子的数目为=2,B正确;
C.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,故晶体中相邻分子间存在范德华力,C正确;
D.由题干信息可知,该晶体为由分子组成的分子晶体,D错误;
故答案为:D。
33.(2023·山东·高考真题)石墨与F2在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A.与石墨相比,(CF)x导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强
C.(CF)x中的键长比短
D.1mol(CF)x中含有2xmol共价单键
【答案】B
【详解】A.石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动,故石墨晶体能导电,而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,故与石墨相比,(CF)x导电性减弱,A错误;
B.(CF)x中C原子的所有价键均参与成键,未有未参与成键的孤电子或者不饱和键,故与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强,B正确;
C.已知C的原子半径比F的大,故可知(CF)x中的键长比长,C错误;
D.由题干结构示意图可知,在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键,每个C-C键被2个碳原子共用,和1个F原子形成共价键,即1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键,D错误;
故答案为:B。
34.(2023·湖南·高考真题)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.根据晶胞结构可知,其中K个数:8×=1,其中Ca个数:1,其中B个数:12×=6,其中C个数:12×=6,故其最简化学式为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞顶点,Ca2+位于体心,每个为8个晶胞共用,则晶体中与最近且距离相等的有8个,B正确;
C.根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面,C错误;
D.根据选项A分析可知,该晶胞最简化学式为,则1个晶胞质量为:,晶胞体积为a3×10-30cm3,则其密度为,D正确;
故选C。
35.(2023·湖北·高考真题)镧La和H可以形成一系列晶体材料,在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构,即得到晶体。下列说法错误的是
A.晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离:
C.在晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.单位体积中含氢质量的计算式为
【答案】C
【详解】A.由的晶胞结构可知,La位于顶点和面心,晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子,若以顶点La研究,与之最近的H原子有8个,则La的配位数为8,故A正确;
B.由晶胞结构可知,每个H结合4个H形成类似的结构,H和H之间的最短距离变小,则晶体中H和H的最短距离:,故B正确;
C.由题干信息可知,在晶胞中,每个H结合4个H形成类似的结构,这样的结构有8个,顶点数为48=32,且不是闭合的结构,故C错误;
D.1个晶胞中含有58=40个H原子,含H质量为g,晶胞的体积为(484.010-10cm)3=(4.8410-8)3cm3,则单位体积中含氢质量的计算式为,故D正确;
答案选C。
36.(2023·辽宁·高考真题)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A.图1晶体密度为g∙cm-3 B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为 D.取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
37.(2022·湖北·高考真题)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.的配位数为6 B.与距离最近的是
C.该物质的化学式为 D.若换为,则晶胞棱长将改变
【答案】B
【详解】A.配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数,如图所示,位于体心,F-位于面心,所以配位数为6,A正确;
B.与的最近距离为棱长的,与的最近距离为棱长的,所以与距离最近的是,B错误;
C.位于顶点,所以个数==1,F-位于面心,F-个数==3,位于体心,所以个数=1,综上,该物质的化学式为,C正确;
D.与半径不同,替换后晶胞棱长将改变,D正确;
故选B。
38.(2021·湖北·高考真题)某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A.该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【详解】A.该晶胞的边长为,故晶胞的体积为,A项错误;
B.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,D项错误。
故选B。
39.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A.S位于元素周期表p区 B.该物质的化学式为
C.S位于H构成的八面体空隙中 D.该晶体属于分子晶体
【答案】D
【详解】A.S的价电子排布式为:3s23p4,故S位于元素周期表p区,A正确;
B.由该物质形成晶体的晶胞可知:S个数为,H个数为:,故H、S原子个数比为3:1,故该物质的化学式为,B正确;
C.S位于H构成的八面体空隙中,如图所示,C正确;
D.由于该晶体是一种新型超导材料,说明其是由阴、阳离子构成的,故该晶体属于离子晶体,D错误;
故答案为:D。
试卷第1页,共3页
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