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专题11晶体结构与性质
5年真题·精准练
考点01晶体结构与性质
1.D
2.A
3.B
4.A
5.B
6.C
7.A
8.D
9.B
10.B
1.c
12.C
13.D
14.A
15.B
16.A
17.D
18.A
19.A
@
考点02晶胞分析与计算
1.c
2.B
113
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3.A
4.B
5.D
6.C
7.D
8.A
9.C
10.D
11.B
12.D
13.c
14.A
15.D
16.A
17.D
18.C
19.B
20.D
21.A
22.B
23.D
24.D
25.D
26.C
27.B
28.B
29.B
30.D
31.C
32.C
213
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33.C
34.B
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专题11
晶体结构与性质
5年真题
5年考情·探规律
考点分类
全国考情(2022-2026)
命题规律
·情境设置:结合新型半导体材料、新矿
物、功能晶体、二维材料等前沿科技成果命
2026广东卷(1题)、2026黑吉
题,例如单晶硅半导体、二维金属家、全金
辽蒙卷(1题)、2026浙江1月
属富勒烯等。
卷(1题)、2025天津卷(1
考查重点:晶体类型(分子晶体、共价晶
考点01晶体结构
题)、2025四川卷(1题)、
体、离子晶体、金属晶体)判断、晶体物理
与性质
2025黑吉辽蒙卷(1题)、2025
性质(熔沸点、硬度、导电性)比较、晶体
广东卷(1题)、2025河北卷(1
中的作用力分析、晶体与非晶体的鉴别方法
题)、2025云南卷(1题)、
(X射线衍射法)。
2024天津卷(1题)、2024贵州
命题趋势:选择题侧重晶体类型与性质的
卷(1题)
对应关系判断,常结合物质结构的其他考点
综合考查,要求能准确区分不同晶体的作用
力和性质差异。
情境设置:结合新合成化合物的晶胞结构
命题。
考查重点:晶胞中粒子数配位数判断、晶
考点02晶胞分析
2024广西卷(1题)、2024甘肃
胞参数与密度计算、原子坐标分析、离子半
与计算
卷(1题)、2024湖南卷(1
径与晶胞参数的关系。
题)
命题趋势:选择题中常考基础的配位数、
粒子数判断,复杂的晶胞密度/参数计算多在
物质结构与性质大题中考查,计算量逐年降
低,更侧重晶胞结构的理解。
5年真题·精准练
@r
点01晶体结构与性质
1.(2026广东卷)光影岁月流转,科技定格万象。下列说法正确的是
A.烛焰小孔成像。蜡烛燃烧时化学能全部转化为光能
B.凸透镜聚光成像。石英玻璃凸透镜的主要成分为硅酸钙
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光
C.卤化银胶片感光成像。2AgBr三2Ag+B属于化合反应
D.硅基器件数字成像。单晶硅应用非常广泛,属于共价晶体
2.(2026'黑吉辽蒙卷)大面积单原子层二维金属G(2D)制备过程示意图如下。下列说法错误的是
加压
蓝宝石衬底
a(2D)
Ga(3D)
(Al203)
加热熔化
挤压
A.Ga位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为[A如]4s24p
B.蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分A12O3可当作共价晶体
C.常温常压下,等物质的量的Ga(2D)能量高于Ga(3D)晶体
D.Ga(2D)的一个基本结构单元为
OH
3.(2026浙江1月卷)
B
是片状晶体,结构如图,一元弱酸,下列说法不正确的是
HO
OH
OH
A
B.
晶体中有氢键和范德华力
HO
OH
B.HBO3在水中电离H,BOfH+H,BO
C.H,BO3能与乙醇反应
HO
OH
B
D
可表示为
B
(HBO2)
OH
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4.
(2025·天津卷)仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A.用pH计区分KCl溶液和NNO3溶液B.用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C.用原子光谱鉴定样品中含有元素LiD.用质谱区分正己醇和正庚醇
5.(225四川卷)生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收$i证,的反应如下:
3Si证,+2Na,C0,+2H,0=2Na2Sif。↓+H,SiO4+2CO2。下列说法错误的是
A.Na2Si证6中含有配位键
B.SiF4和H,O都是由极性键构成的极性分子
C.C02和SiO2晶体分别为分子晶体和共价晶体
D.CO?的VSEPR模型和空间结构都为平面三角形
6.(2025黑吉辽蒙卷)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为
NaCI+CO2+NH,+H,O=NaHCO,+NH,CI。下列有关化学用语或说法正确的是
A.C0,的电子式:
0:沁:δ
B.H,O的空间结构:直线形
●●●●●
C.NH4CI的晶体类型:离子晶体
D.溶解度:NaHCO,>NH,HCO,
7.(2025·广东卷)声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A.制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是CH,CH,Cl
B.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,F©,O4具有磁性
C.光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
8
(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是
选
宏观现象
微观解释
项
A
氨气稳定存在于自然界中
氨分子中存在氮氨三键,断开该共价键需要较多的能量
B
苯不能使溴的CCL4溶液褪色
苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
天然水晶呈现多面体外形
原子在三维空间里呈周期性有序排列
氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶
离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点
体
越低
9
(2025:云南卷)B及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
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Be,C
H0→Be(OH)2
HCI→BeCl2
熔融电解
Be
熔点2200℃NaOH
熔点405℃导电盐
沸点488℃
Naz[Be(OH)]
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be,C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na,[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp
D.Be,C与H,0反应:Be,C+4H,0=2Be(OH),+CH,个
10.(2024天津卷)我国学者在碳化硅(SC)表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的
是
A.SiC是离子化合物
B.SiC晶体的熔点高、硬度大
C.核素4C的质子数为8
D.石墨烯属于烯烃
11.(2024广西卷)一定条件下,存在H缺陷位的LI晶体能吸附N2使其分解为N,随后N占据缺陷位
(如图)。下列说法错误的是
Q
LiH立方晶胞
缺2个H的晶胞
2个N占据晶胞缺陷位
A.c>0.5a
B.半径:r(H)>r(H)
C b=d
D.LH晶体为离子晶体
12.(2024贵州卷)我国科学家首次合成了化合物K(2,2,2-cypt]s[K@AuSb2]。其阴离子
K@A1Sb2]为全金属富勒烯(结构如图),具有与富勒烯C0相似的高对称性。下列说法错误的是
oSb
】
。Au
oK
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
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C.全金属富勒烯和富勒烯C0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5s25p
13.(2024甘肃卷)-MgCL,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
○Mg
CI
甲
A.电负性:Mg<CI
B.单质Mg是金属晶体
C.晶体中存在范德华力
D.Mg离子的配位数为3
14.(2024湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连
接方式如图所示,下列说法错误的是
o H
OB
●N
A.P为非极性分子,Q为极性分子B.第一电离能:B<C<N
C.1mol P和1mol Q所含电子数目相等D.P和Q分子中C、B和N均为sp杂化
15.(2024山东卷)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(Si)
C.金刚砂(SiC)
D.氨化硼(BN,立方相)
16.(2023北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
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金刚石
石墨
石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键B.三种物质中的碳原子都是sp杂化
C.三种物质的晶体类型相同
D.三种物质均能导电
17.(2022天津卷)一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.两物质的碳碳σ键的键角相同
C.等质量的石墨和金刚石中,碳碳σ键数目之比为4:3
D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
18.(2022湖北卷)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳
玻璃的说法错误的是
A.具有自范性
B.与C互为同素异形体
C.含有sp杂化的碳原子
D.化学性质与金刚石有差异
19.(2022山东卷)AIN、GN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
N-Al键、N-Ga键。下列说法错误的是
A.GaN的熔点高于AlN
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sp杂化
D.晶体中所有原子的配位数均相同
@考点2晶胞分析与计算
1.
(226黑吉辽蒙卷)金属钒(立方晶胞,I)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料V,Si,(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
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0.24nm
OSi
Ov
0.30nm
0.47nm
Ⅱ
A.x:y=3:1
B.与i紧邻的V有12个
C.晶胞中的价层电子总数为19
D.VSi,的超导性质优于金属钒
2.
(2026湖北卷)KP℉。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
。PF6(正八面体)
OK+
A.每个晶胞中有4个PF
B.每个PF%周围有12个紧邻的K*
V2
C,K之间的最短距离是2apm
736
D.晶体密度表示为P=
Nxa2×1008cm
3.(2026江西卷)多相系超导体YBaCu,0晶体结构如图,晶胞参数a≠b≠c,a=B=y=90°,下列说
法错误的是
○Ba
Cu
(0,0,0)
●0
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A.1号u的华标为Q写》
B.
m=2’n=3’w=7
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:陕晋青宁卷)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
111
图,2号0的分数坐标为222·N,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
●W
OO
c nm
90°↑90°
a nm
a nm
y
464V5
A.该氧化物的化学式为WO2
B.晶体密度为N,xac
×1021gcm3
a2+c2
C.3号W的分数坐标为
20.0
D.1号0和3号W的核间距为V2m
5.《(226四川卷)氧化物钙铁矿型晶胞中的离子半径关系为⊙=中位
IN+12
M为顶点阳离子,N为体心阳离
子),当1.27<δ<1.41时,会形成立方晶胞。一种由Sc+、B+和O2形成的钙钛矿型晶胞如图所示,
其。
Tsc=0.54。
8=1.29’o-
Bi3+
02
下列说法错误的是
A.
13+紧邻12个02
B.品中1位上o的分数华标为行0》
≈0.99
C.晶胞中。
D.X取f代sc
之=0.7)形成的是立方晶胞
6.(2026云南卷)一种新型固态电解质Na,(PS,),(摩尔质量为Mg·mol')的立方晶胞结构示意图如下。
已知:V4为阿伏加德罗常数的值:以晶胞参数α为单位长度建立坐标系可标注晶胞中各原子的位置,
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称作原子的分数坐标,N点原子的分数坐标为(0,0,0)。
●Na
OP
下列说法正确的是
1T点原f的分数坠标为行0时》
B.每个PS周围与它最近且距离相等的PS有6个
86·88
C.沿轴方向的投影为
88
88·驾
4M×1030
D.若晶体密度为
g:cm,则晶胞参数。为pN,
pm
7.(2026重庆卷)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
OCu
or
●Hg2或空位
ZA
90490°Y
xk900
a
A.该化合物的化学式为Cu2Hgl4
B.相邻Hg-Cu核间距都相等
C.与Cu配位的厂个数为4
D.Hg和空位的数目比为1:3
8.(2026河北卷)LαBeH8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
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所示,晶胞棱长为pm。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(BHs),铍原子位于体心。氢原子Y
和Z的分数坐标分别为(0.85,0.15,0.65)和(0.85,0.15,0.35)。
●Be
OBeHs
oH
●La
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
35
C.X、Y两原子之间的距离为20
apm
D.晶胞中含有4个BHs单元
9.(2026贵州卷)中俄科学家合成的世界上首个氦钠电子化合物,由Na、He原子和电子对(2e)组
成,化学式为NaHe,也可以表示为a).H,2e》,其晶体结枸(局部,电子对占位未表示加图
1,晶体结构在少、z、x2平面的投影(局部)均如图2
He
A
Na
a pm
图1
图2
设NA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Na,He
B.He的配位数为8
50
C.该品体约密度为×0x108,mD.两个。的显近楼间距为兮m
10.(2025江西卷)CO2晶格中的0被去除,产生一个氧空位(Vo),Vo相对原点的分数坐标为
则图中Ce+的分数坐标分别为
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、Q
Qote+●0
OCe
0(0,0,0)
a.〔
B.(20.2).C.0.0
c.222
D.oz2)
11.
(2025贵州卷)常温常压下,Li和N2反应生成红棕色、具有高度离子导电性的a-Li,N。a-Li,N
由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
o Li
Q:0
ON
O
-●
●
-0
wd
20
系
●
365pm习
下列说法正确的是
A.每生成1mola-Li,N,转移1mol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6D.a-Li,N的晶体类型为共价晶体
12.(2025四川卷)CaC03的四方晶胞(晶胞参数aB=y=90°,省略C0号中的氧,只标出C)和Ca0的
立方晶胞如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值。
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0Ca2*
OCa2
●C4+
●02
0.96a pm
a pm
下列说法错误的是
A.Ca0C0,品胞中1位ce的分数经标为Q0,4)
B.CaC03晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为V4.89apm
C.Ca0晶胞和CaC03晶胞中原子数之比是4:15
D.Ca0晶体密度小于CaCO晶体密度
13.(2025广西卷)Mg-Z型晶态半导体材料由Mg与碳族元素(2形成,其立方晶胞结构如图。己知:
晶胞参数aMg-Si)=634pm,a(Mg-Ge)=639pm。下列说法正确的是
●Mg
7
A.与Z紧邻的Mg有4个
B.晶胞内Me之间最近的距窝为2。
2 a
C.晶胞密度:pMg-Ge)>p(Mg-Si
n(Sn)1
D.若Mg-Sn晶胞顶点Sn替换为Gc’则n(Ge3
14.(2025:陕晋青宁卷)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为dg·cm3,阿伏加德罗常数
的值为NA,下列说法错误的是
12121
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88
O
Ag
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.Ag和B均为sp'杂化
C.晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个
5223
D.Ag和B的最短距离为2×N,d
×3
101°pm
15.
(2025浙江1月卷)某化合物F®(NH,2C2的晶胞如图所示,下列说法不正确的是
O NH
Fe
A,晶体类型为混合晶体
B.NH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FeCl2高
16.(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为dpm。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)。N为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
"卤键"
○A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
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2×254
C.127g碘晶体中有N个“卤键”
D.确晶体的密度为abdx N,X10可8cm
17.(2025河北卷)SmCo:(k>1)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。SmCo的六方晶胞示意图如下,晶胞参数a=500pm、c=400pm,M、N原子的分数坐标分别
为》(信》皮、,是阿伏加范罗省的世。
90490°
M●
x
120°
2
下列说法错误的是
A.该物质的化学式为SmCo,
111
B.体心原子的分数坐标为222
890√3
C.晶体的密度为3NX10a8cm3
D.原子Q到体心的距离为100√41pm
18.(2025云南卷)(Li45La5)Sc0是优良的固态电解质材料,Ce取代部分La+后产生空位,可提升
L计传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法
错误的是
负载
●Sc3+
M
OLa3+或Li计或
N
Ce4+或空位
固态电解质
0
a电极-小
P
b电极
A.每个晶胞中02个数为12
o01
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.Ce+取代后,该电解质的化学式为(Li4Laos-,Ce,)Sc0,
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D.若只有L发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li数目相等
19.(2025黑吉辽蒙卷)Na,W03晶体因×变化形成空位而导致颜色各异,当0.4≤x≤0.95时,其立方
晶胞结构如图。设N为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
ONa或空位
00
●W
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
243.5×1030
C.密度为aN。8cm'时,X=O5D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
20.(2025湖北卷)S02晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是
●
8
oO
9
os
b pm
a pm
A.一个晶胞中含有4个0原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号s原子间的核间距为2
om
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
21.(2025湖南卷)K*掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成Ba.6Ko4BiO3(摩尔质量为
354.8gmol),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下
列说法正确的是
15121
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Bi
Ba或K
e
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的O2有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:Ba>O
3.548×10
D.晶体的密度为aN、
-g.cm-3
22.
(2024:重庆卷)储氢材料MgH的晶胞结构如图所示,MgH2的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常
数的值为NA。下列说法正确的是
90
90
90°
cnm
y Mg
anm
anm
○H
A.H的配位数为2
B.晶胞中含有2个Mg2
2M
C.晶体密度的计算式为N,a。cm
D.Mg20和Mg2+(团之间的距离为
a2+2c2
nm
2
23.(2024江西卷)Nb0的立方晶胞如图,晶胞参数为nm,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
M
○0
O Nb
●
A.Nb的配位数是6
2
B.Nb和O最短距离为2anmm
16121
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6×(93+16)
C.晶体密度P=
Naxax102g/cm'
(111Y
D.M的分数坐标为2’22
24.(2024河北卷)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a即m,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
●
OP
●Bi
0
●
0
0
M
-a pm-
M
A.该铋氟化物的化学式为Bi正
√11
B.粒子S、T之间的距离为4apm
1064
C.该晶体的密度为N4×axI0西8cm
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
25.(2024湖南卷)Li,CN,是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为2Li+C+N,
温i,CN,+H,
,晶胞如图所示,下列说法错误的是
●CN
OLi计
A.合成反应中,还原剂是LiH和C
B.晶胞中含有的Li个数为4
C.每个CN?周围与它最近且距离相等的Li有8个
D.CN为V型结构
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26.(2024湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu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
●Au
a
A.I为18K金
B.Ⅱ中Au的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
D.I、Ⅱ、I中,Au与Cu原子个数比依次为l:1、1:3、3
27.(2024:安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(i,La,Ti0),其立方晶胞和导电
时i迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是
◆Ti
00
OLa或Li或空位
●Li
口空位
立方晶胞(Li La,TiO3)
L迁移过程示意图
A,导电时,Ti和La的价态不变
B.若X3,+与空位的数目相等
C.与体心最邻近的0原子数为12
D.导电时、空位移动方向与电流方向相反
28.(2024吉林卷)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
●Co
O Li
结构1
晶胞2
晶胞3
√5
A.结构1钴硫化物的化学式为Co,S
B.晶胞2中s与S的最短距离为2a
C.晶胞2中距Li最近的S有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
29.(2023河北卷)锆(Z)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
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方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
a pm
A.该氧化物的化学式为ZO,
123×1030
B.该氧化物的密度为N,。8cm3
C.
2
z,原子之间的最短距离为2apm
D.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Z原子位于晶胞y面的面心
30.(2023重庆卷)配合物MAL]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
OM
OA
O[MA,L,]
●L
分子结构
[MA,L,]在晶胞中的位置
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
31.(2023湖南卷)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pm。阿
伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
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0
B
●
D
K
⊕
Ca
A.晶体最简化学式为KCaB,C6
B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
2.17×1032
D.晶体的密度为aN、gm
32.(2023湖北卷)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaH,在储氢和超导等领域具有重要应用。
LaH,属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,LaH,中的每个H结合4个H形成类似CH,
的结构,即得到晶体LaH,。下列说法错误的是
OH
○La
562.1pm
107.9pn
484.0pm
LaH2
LaH2沿c轴投影
LaHx
A,LaH2晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离:LaH,>LaH,
C.在LaH晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
40
D.LaH单位体积中含氢质量的计算式为(4.84×10)×6.02×102
g·cm3
33.(2023辽宁卷)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
20121
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OCI或Br
apm●
oO
。Mg或空位
。Li
·Li
图1
图2
72.5
A.图1晶体密度为N×ax100gcm3B.图1中0原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg,OCl,Br-xD.Mg2取代产生的空位有利于Li传导
34.(2022湖北卷)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
0
K
Ca
●F
A.Ca的配位数为6
B.与F距离最近的是K
C.该物质的化学式为KCaE
D.若F换为CI,则晶胞棱长将改变
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专题11 晶体结构与性质
5年真题
考点分类
全国考情(2022-2026)
命题规律
考点01 晶体结构与性质
2026广东卷(1题)、2026黑吉辽蒙卷(1题)、2026浙江1月卷(1题)、2025天津卷(1题)、2025四川卷(1题)、2025黑吉辽蒙卷(1题)、2025广东卷(1题)、2025河北卷(1题)、2025云南卷(1题)、2024天津卷(1题)、2024贵州卷(1题)
· 情境设置:结合新型半导体材料、新矿物、功能晶体、二维材料等前沿科技成果命题,例如单晶硅半导体、二维金属镓、全金属富勒烯等。
· 考查重点:晶体类型(分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体)判断、晶体物理性质(熔沸点、硬度、导电性)比较、晶体中的作用力分析、晶体与非晶体的鉴别方法(X射线衍射法)。
· 命题趋势:选择题侧重晶体类型与性质的对应关系判断,常结合物质结构的其他考点综合考查,要求能准确区分不同晶体的作用力和性质差异。
考点02 晶胞分析与计算
2024广西卷(1题)、2024甘肃卷(1题)、2024湖南卷(1题)
· 情境设置:结合新合成化合物的晶胞结构命题。
· 考查重点:晶胞中粒子数/配位数判断、晶胞参数与密度计算、原子坐标分析、离子半径与晶胞参数的关系。
· 命题趋势:选择题中常考基础的配位数、粒子数判断,复杂的晶胞密度/参数计算多在物质结构与性质大题中考查,计算量逐年降低,更侧重晶胞结构的理解。
考点01 晶体结构与性质
1.(2026·广东卷)光影岁月流转,科技定格万象。下列说法正确的是
A.烛焰小孔成像。蜡烛燃烧时化学能全部转化为光能
B.凸透镜聚光成像。石英玻璃凸透镜的主要成分为硅酸钙
C.卤化银胶片感光成像。属于化合反应
D.硅基器件数字成像。单晶硅应用非常广泛,属于共价晶体
【答案】D
【解析】A.蜡烛燃烧时化学能除转化为光能外,大部分转化为热能,并非全部转化为光能,A错误;
B.石英玻璃的主要成分为,不是硅酸钙,B错误;
C.该反应是一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应,不属于化合反应,C错误;
D.单晶硅中硅原子之间以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,D正确;
故选D。
2.(2026·黑吉辽蒙卷)大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是
A.位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为
B.蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分可当作共价晶体
C.常温常压下,等物质的量的能量高于晶体
D.的一个基本结构单元为
【答案】A
【解析】A.Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族,电子排布式为,简化后的电子排布式为,A错误;
B.由于蓝宝石砧座的硬度高,符合共价晶体的性质特征,故其主要成分可当作共价晶体,B正确;
C.由图知,由制作的过程需要加热熔化并挤压,该过程为吸热过程,故等物质的量的能量高于晶体,C正确;
D.由大面积单原子层二维金属俯视放大图可知,为密排的二维结构,则一个基本结构单元为,D正确;
故选A。
3.(2026·浙江1月卷)是片状晶体,结构如图,一元弱酸,下列说法不正确的是
A.晶体中有氢键和范德华力
B.在水中电离
C.能与乙醇反应
D.可表示为
【答案】B
【解析】A.根据硼酸结构,硼酸中中的H与另一个硼酸中O原子形成氢键,硼酸是片状晶体,片与片之间存在范德华力,A正确;
B.硼酸是一元弱酸,溶于水后,硼原子提供空轨道接受水分子电离出的的孤电子对,形成配位键,使得溶液中游离的浓度大于浓度,使溶液呈酸性,电离方程式为,B错误;
C.硼酸与乙醇在浓硫酸催化、加热下发生酯化反应,生成硼酸三乙酯(硼酸乙酯)和水,C正确;
D.三分子硼酸脱水得到三聚体,根据H、B、O的成键规则,可表示为,D正确;
故答案选B。
4.(2025·天津卷)仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A.用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B.用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C.用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D.用质谱区分正己醇和正庚醇
【答案】A
【解析】A.KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐,溶液均呈中性,pH计无法区分两者,A错误;
B.X射线衍射法可区分晶体(蓝宝石)和非晶体(玻璃)的衍射图谱,B正确;
C.原子光谱通过特征谱线可鉴定元素种类,C正确;
D.正己醇和正庚醇相对分子质量不同,质谱通过分子离子峰质荷比差异可区分正己醇和正庚醇,D正确;
故选A。
5.(2025·四川卷)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
【解析】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。
6.(2025·黑吉辽蒙卷)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是
A.的电子式: B.的空间结构:直线形
C.的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:
【答案】C
【解析】
A.CO2中C和O之间有两对共用电子,其结构为,A错误;
B.H2O的中心原子为O,根据价层电子对互斥理论,其外层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,O原子与H原子形成共价键,剩余两对孤电子对,因此,H2O为V形分子,B错误;
C.NH4Cl由NH和Cl-组成为离子化合物,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.NH4HCO3溶液中含有NH和HCO,NH可以与水分子形成氢键,增大了NH在水中的溶解度,D错误;
故答案选C。
7.(2025·广东卷)声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A.制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B.磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C.光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】A.聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(CH2=CHCl),而选项中的CH3CH2Cl是氯乙烷,单体错误,A错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于磁带制作,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成),C正确;
D.单晶硅为共价晶体(原子晶体),固态硬盘芯片使用单晶硅,D正确;
故选A。
8.(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是
选项
宏观现象
微观解释
A
氮气稳定存在于自然界中
氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B
苯不能使溴的溶液褪色
苯分子中碳原子形成了稳定的大键
C
天然水晶呈现多面体外形
原子在三维空间里呈周期性有序排列
D
氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体
离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
【答案】D
【解析】A.氮气的稳定性源于氮分子中的三键,键能高难以断裂,A正确;
B.苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代,B正确;
C.水晶的规则外形由原子三维有序排列(晶体结构)导致,C正确;
D.氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释,不符合实际,D错误;
故选D。
9.(2025·云南卷)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
【解析】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。
10.(2024·天津卷)我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是
A.是离子化合物 B.晶体的熔点高、硬度大
C.核素的质子数为8 D.石墨烯属于烯烃
【答案】B
【解析】A.SiC晶体结构与金刚石相似,属于共价晶体,A错误;
B.SiC晶体结构与金刚石相似,属于共价晶体,熔点高、硬度大,B正确;
C.C元素为6号元素,故核素的质子数为6,C错误;
D.石墨烯是碳元素构成的单质,不属于烯烃,D错误;
故选B。
11.(2024·广西卷)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
【解析】
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,由于比的半径大,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。
12.(2024·贵州卷)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
【解析】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。
13.(2024·甘肃卷)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
【解析】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。
14.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是
A.P为非极性分子,Q为极性分子 B.第一电离能:
C.和所含电子数目相等 D.P和Q分子中C、B和N均为杂化
【答案】A
【解析】A.由所给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷重心重合,都是非极性分子,A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;
C.由所给分子结构可知,P分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都是含156个电子,故1mol P和1mol Q所含电子数目相等,C正确;
D.由所给分子结构可知,P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化,D正确;
本题选A。
15.(2024·山东卷)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
【解析】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。
16.(2023·北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A.三种物质中均有碳碳原子间的键 B.三种物质中的碳原子都是杂化
C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电
【答案】A
【解析】A.原子间优先形成键,三种物质中均存在键,A项正确;
B.金刚石中所有碳原子均采用杂化,石墨中所有碳原子均采用杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化,碳碳三键上的碳原子采用杂化,B项错误;
C.金刚石为共价晶体,石墨炔为分子晶体,石墨为混合晶体,C项错误;
D.金刚石中没有自由移动电子,不能导电,D项错误;
故选A。
17.(2022·天津卷)一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.两物质的碳碳键的键角相同
C.等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为4∶3
D.可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【答案】D
【解析】A.石墨转化为金刚石吸收能量,则石墨能量低,根据能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.金刚石是空间网状正四面体形,键角为109°28′,石墨是层内正六边形,键角为120°,因此碳碳键的键角不相同,故B错误;
C.金刚石是空间网状正四面体形,石墨是层内正六边形,层与层之间通过范德华力连接,1mol金刚石有2mol碳碳键,1mol石墨有1.5mol碳碳键,因此等质量的石墨和金刚石中,碳碳键数目之比为3∶4,故C错误;
D.金刚石和石墨是两种不同的晶体类型,因此可用X射线衍射仪鉴别,故D正确。
综上所述,答案为D。
18.(2022·湖北卷)在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是
A.具有自范性 B.与互为同素异形体
C.含有杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异
【答案】A
【解析】A.自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,所以没有自范性,A错误;
B.碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质,所以是同素异形体,B正确;
C.碳玻璃具有高硬度,与物理性质金刚石类似,因而结构具有一定的相似性,所以含有杂化的碳原子形成化学键,C正确;
D.金刚石与碳玻璃属于同素异形体,性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异,D正确;
故选A。
19.(2022·山东卷)、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。
【解析】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。
考点02 晶胞分析与计算
1.(2026·黑吉辽蒙卷)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
【解析】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。
2.(2026·湖北卷)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
【知识点】晶胞的有关计算、离子配位数、常见离子晶体的结构
【解析】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。
3.(2026·江西卷)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
【解析】A.1号Cu位于x=0、y=1、z=的棱上,对应分数坐标为,坐标为,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·陕晋青宁卷)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
【解析】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。
5.(2026·四川卷)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
【解析】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·云南卷)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
【解析】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。
7.(2026·重庆卷)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
【解析】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。
8.(2026·河北卷)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
【解析】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。
9.(2026·贵州卷)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。
【解析】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。
10.(2025·江西卷)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
【解析】
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。
11.(2025·贵州卷)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
【解析】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。
12.(2025·四川卷)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
【解析】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·广西卷)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
【解析】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。
14.(2025·陕晋青宁卷)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
【解析】
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。
15.(2025·浙江1月卷)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
【解析】A.由图可知该化合物中存在离子键、配位键和分子间作用力,故晶体类型为混合晶体,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.中[Fe(NH3)2]2+离子半径大于Fe2+,[Fe(NH3)2]2+与Cl-之间的键能小于Fe2+与Cl-之间的键能,热稳定性小于FeCl2,D错误;
答案选D。
16.(2025·安徽卷)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
【解析】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。
17.(2025·河北卷)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
【解析】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。
18.(2025·云南卷)是优良的固态电解质材料,取代部分后产生空位,可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A.每个晶胞中个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.取代后,该电解质的化学式为
D.若只有发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等
【答案】C
【解析】A.由晶胞结构可知,Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心,由均摊法算出其原子个数为,由晶体的化学式可知,O原子的个数是Sc的4倍,因此,每个晶胞中O2-个数为12,A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投影就是其前视图,B正确;
C.Ce4+ 取代La3+后,Li+数目减小并产生空位,因此,根据化合价的代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为,C错误;
D.Li+与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等,D正确;
综上所述,本题选C。
19.(2025·黑吉辽蒙卷)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
【解析】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。
20.(2025·湖北卷)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
【解析】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。
21.(2025·湖南卷)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
【解析】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。
22.(2024·重庆卷)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
【解析】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。
23.(2024·江西卷)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
【解析】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=,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。
24.(2024·河北卷)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
【解析】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。
25.(2024·湖南卷)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型结构
【答案】D
【解析】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,可知为直线型分子,故D错误;
故答案选D。
26.(2024·湖北卷)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
【解析】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。
27.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(),其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价,为价。下列说法错误的是
A.导电时,和的价态不变 B.若,与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12 D.导电时、空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【解析】A.根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8×=1个,含O:12×=3个,含La或Li或空位共:1个,若x=,则La和空位共,n(La)+n(空位)=,结合正负化合价代数和为0,(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得n(La)=、n(空位)=,Li+与空位数目不相等,B项错误;
C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C项正确;
D.导电时Li+向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
答案选B。
28.(2024·吉林卷)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
【解析】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。
29.(2023·河北卷)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
【解析】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。
30.(2023·重庆卷)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
【解析】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。
31.(2023·湖南卷)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
【解析】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。
32.(2023·湖北卷)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
【解析】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。
33.(2023·辽宁卷)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
【解析】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。
34.(2022·湖北卷)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
【解析】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。
试卷第1页,共3页
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