2027届高三化学一轮复习选择题专项训练晶体的结构与性质及相关计算
2026-08-29
|
27页
|
150人阅读
|
2人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦晶体结构与性质计算,以真题变式构建“结构-组成-性质”逻辑链,通过均摊法、配位数分析等科学思维方法实现专项突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题演练|4题(2023-2026重庆高考)|均摊法求化学式、配位数判断、密度计算|从晶胞结构(原子位置)到组成(化学式)再到性质(导电性、稳定性)的推导|
|变式训练|26题(模拟预测/三模等)|坐标分析、键能比较、混合型晶体判断|结合离子/共价/混合型晶体特征,强化空间想象与证据推理能力|
内容正文:
2027届高三化学一轮复习选择题专项训练
晶体的结构与性质及相关计算
一、真题演练
1.(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
2.(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
3.(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
4.(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
二、变式训练
5.(2026·重庆·模拟预测)锆(Zr)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,NA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ZrO2 B.Zr原子之间的最短距离为a pm
C.该氧化物的密度为 D.若将p点移至原点,则q点位于晶胞xy面的面心
6.(2026·重庆·模拟预测)一种合金储氢后生成,其立方晶胞如图所示(●和分别表示不同的金属原子,●位于立方体的顶点和面心,位于立方体的体内)。向中掺杂原子有利于释氢。下列说法正确的是
A.晶胞中“●”表示的是原子
B.合金吸收后形成
C.晶体中存在离子键和非极性共价键
D.掺杂Al原子会改变晶体中粒子间作用力,减弱晶体稳定性
7.(2026·重庆·模拟预测)氮化铬的晶胞结构如图所示,A点原子坐标,密度为,摩尔质量为,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.N的第一电离能高于同周期相邻元素
B.B点原子坐标
C.晶胞中的配位数为6
D.晶胞中两个之间的最近距离为.
8.(2026·重庆·模拟预测)金属有机框架(MOFs)具有很高的结构稳定性和热稳定性。一定条件下,存在空隙的MOF-5晶体吸附了,其立方晶胞结构如图所示。已知:和的摩尔质量分别为和,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.分子的空间填充模型为
B.晶胞内和的最短距离为
C.与紧邻的有6个
D.该晶胞密度
9.(2026·重庆·模拟预测)氮化亚铜()晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长。下列叙述错误的是
A.图中A代表N、B代表Cu
B.与A原子距离最近且等距离的B原子有3个
C.2个B原子的最近距离为
D.该晶体密度
10.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)KH2PO4(摩尔质量为M g/mol)晶体具有优异的非线性光学性能,其晶胞结构如图所示,的原子坐标为、、、。下列说法错误的是
A.钾的焰色反应产生的光谱属于发射光谱 B.晶胞中含有4个K+
C.晶体密度为 D.周围最近且等距的有4个
11.(2026·重庆垫江·模拟预测)已知:GaN、GaP、GaAs的熔点高,且熔融状态均不导电。GaN摩尔质量为 ,晶胞边长为 ,为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.熔点:
B.与N原子相连的Ga原子构成的空间构型为正四面体
C.GaN晶体中所有原子均采取杂化
D.GaN晶体的密度为
12.(2026·重庆江津·三模)某种铜金合金晶体结构如图所示,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶角。该晶体具有储氢功能,每个由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中最多可储存1个氢原子。下列关于该铜金合金说法,错误的是
A.晶体最简化学式为AuCu3
B.晶体中与Au原子最近且距离相等的Cu原子有12个
C.若该立方晶胞边长为a nm,则该晶胞的密度为
D.理论上389 g该合金最多可储氢16 g
13.(2026·重庆·模拟预测)半导体吸光材料碘化铅甲胺(),由、、构成,摩尔质量为M g/mol,其立方晶胞如图所示,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.属于离子晶体
B.中存在配位键
C.每个的周围与它最近且距离相等的有12个
D.碘化铅甲胺晶体的密度为
14.(2026·重庆·模拟预测)金属Li在氮气中燃烧可以生成一种紫红色晶体,其晶胞结构如下图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A.该晶胞中有2种不同化学环境的Li+
B.该晶体遇水可能产生一种有刺激性气味的气体
C.该晶体的密度
D.若原子的分数坐标为(0,0,0),则原子分数坐标为(,,0)
15.(2026·重庆·模拟预测)CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α=β=γ=90°,晶胞边长分别为a pm,a pm,3.4a pm)如图甲所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.CaCO3晶胞中1位碳原子的分数坐标为
B.CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为
C.CaCO3的晶体密度为
D.CaCO3晶胞也可用图乙表示
16.(2026·重庆·三模)一种润滑材料的晶胞及晶体结构如图所示。的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A.N的配位数为3
B.该晶体中存在的作用力有共价键、范德华力
C.晶体密度为
D.该种材料不能导电
17.(2026·重庆·模拟预测)常温常压下,和反应生成红棕色且具有高度离子导电性的。由、两层构成,其、层及晶体结构如下图所示。(已知:)
下列说法错误的是
A.的晶体类型为离子晶体 B.每生成,转移电子
C.相邻与间的作用力:层间>层内 D.周围最近且等核间距的数目为6
18.(2026·重庆·三模)镓(Ga)是一种液态金属,以镓为原料可制得GaN,GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示,已知晶胞边长为 nm,A点的分数坐标为。下列有关该晶胞的说法错误的是
A.该晶胞的晶体类型为共价晶体
B.的配位数为,的配位数为4
C.点的分数坐标为
D.晶胞中与的最近距离为
19.(2026·重庆九龙坡·模拟预测)镁和氧化镁的晶胞分别如图1和图2所示,镁和氧化镁的晶胞体积分别为和。下列有关说法正确的是
A.a为,b为
B.氧化镁晶体属于混合型晶体
C.氧化镁晶胞中,与等距且紧邻的有6个
D.镁和氧化镁晶胞的密度之比为
20.(2026·重庆·三模)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,B原子独立为一层,具有类似于石墨的结构,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示。下列说法不正确的是
A.1个晶胞中含有1个Mg
B.硼化镁属于混合型晶体
C.每个B原子周围都有2个与之等距离且最近的B原子
D.最近距离为
21.(2026·重庆·三模)由氮氧元素构成的某化合物常温下为白色固体,晶胞结构如图所示,①②处键长分别为和。下列说法错误的是
A.晶胞中与的原子个数比为
B.常温下该晶体类型为离子晶体
C.该晶胞密度为
D.氮氧键键能:
22.(2026·重庆·模拟预测)氮化硼是一种性能优异的新型材料,主要结构有六方氮化硼和立方氮化硼。下列说法不正确的是
A.均含1 mol BN的层状结构与立方结构中σ键的数目之比是
B.立方氮化硼中N周围最近的B数目为4
C.六方氮化硼属于混合型晶体
D.立方氮化硼晶体中N和B的杂化方式不同
23.(2026·重庆·模拟预测)钙钛矿材料是一类具有独特晶体结构的化合物,其中一种化合物的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm,①号微粒的坐标是。下列说法错误的是
A.的配位数为12 B.②号微粒的坐标是
C.与之间最近的距离 pm D.晶体密度为
24.(2026·重庆·模拟预测)将(晶胞如图)在空气中加热,部分被氧化为,得到(x<1),晶体结构出现缺陷,有的被取代,有的空缺形成空位,填充率下降,但晶体仍保持电中性。现有晶胞的质量为,下列说法正确的是
A.与相比,导电性大幅度增大,这和晶体中的空位有关
B.晶胞中、和空位的个数比为
C.晶胞中的配位数为4
D.中x为0.8
25.(2026·重庆·模拟预测)关于金属-有机框架(MOF)结构材料的研究获得了2025年诺贝尔化学奖。某MOF材料可用作、等气体的储气材料,其晶体的微观结构如图所示,晶胞参数为。
下列说法错误的是
A.其中原子簇为正四面体形
B.该MOF材料的化学式为
C.两个最近的BDC之间的距离为
D.该MOF材料对捕获是通过分子间作用力实现的
26.(2026·重庆·二模)尖晶石可用作电池材料,其中镁铝尖晶石晶体的晶胞结构如图1所示,该晶胞由图2所示的、两个立方单元组成。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.镁铝尖晶石晶体的化学式为
B.晶胞中与体心最邻近的Al原子数为4
C.2个Mg原子的最小间距为
D.镁铝尖晶石晶体的密度为
27.(2026·重庆·模拟预测)化合物X的晶胞结构如图所示。若键的键长为0.5a nm,A、B的坐标分别为、,化合物部分脱氧后可产生空位,使晶体具有半导体性质。下列说法错误的是
A.X中氧原子的配位数为3
B.X部分脱氧后化学式为
C.X中C的坐标为
D.晶体难以通过该方式获得半导体性质
28.(2026·重庆·二模)某含化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数a≠b≠c,。下列说法不正确的是
A.该晶胞中实占原子的个数为3
B.周围距离最近且相等的是12个
C.晶体密度计算式为
D.该晶体属于离子晶体
29.(2026·重庆九龙坡·二模)铁、锂、砷形成的化合物X是一种超导体,其立方晶胞结构如图1所示,与的正视图和俯视图如图2所示。若晶胞参数为a nm,M点的坐标为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.X的化学式是LiFeAs
B.与等距且最近的有12个
C.晶体密度为
D.若晶胞中一个被替换,则与Fe的个数比为4:1
30.(2026·重庆·二模)氧化物立方晶胞结构如图所示,晶胞参数anm,下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为
B.Co原子的配位数为6
C.该晶体为离子晶体
D.该晶胞密度为
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
《2027届高三化学一轮复习选择题专项训练晶体的结构与性质及相关计算》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
D
C
D
B
C
B
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
D
D
C
D
C
D
C
D
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
D
D
A
B
D
C
B
D
D
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
【点睛】
5.C
【分析】由题意可知,Zr元素位于该晶胞中的正四面体心,故1个晶胞分子中含4个Zr原子,O位于该晶胞的顶点和棱心、体心、面心,顶点上的O元素8个晶胞共用,棱心上的O元素4个晶胞共用,面心上的O元素2个晶胞共用,则1个该晶胞分子所含的O原子实际上只有个,则该化合物的化学式为ZrO2。
【详解】A.根据均摊法计算,晶胞中含有4个Zr原子、8个O原子,原子个数比为1:2,该氧化物的化学式为,A正确;
B.Zr原子为面心立方堆积,相邻Zr原子的最短距离为晶胞面对角线的一半,即,B正确;
C.晶胞质量为,晶胞体积为,计算得密度为,选项给出的数值错误,C错误;
D.坐标取向不变时将p点Zr原子平移至原点,q点Zr原子的z坐标为0,x、y坐标均为,对应晶胞xy面的面心位置,D正确;
故答案选C。
6.D
【详解】
A.“●”位于立方体的顶点和面心。根据均摊法,一个晶胞中“●”原子的个数为: 个。“”位于立方体的体内,一个晶胞中“”原子的个数为8:该晶体是,Mg和Ni的个数比为,因此,个数较多的“”原子(8个)代表 Mg 原子,个数较少的“●”原子(4个)代表 Ni 原子,A 错误;
B.生成的反应方程式可以写为:,形成需要和,即的Mg-Ni合金,同时吸收。如果是的Mg-Ni合金,它吸收的应该是,B错误;
C.是一种金属氢化物,和形成离子键,在配离子中,Ni与H之间形成的是配位键或极性共价键,H原子之间并没有直接相连,不存在非极性共价键,C错误;
D.释氢过程是分解为金属合金和氢气的过程。有利于释氢意味着氢化物的稳定性相对降低,更容易发生分解。掺杂不同种类的原子如Al进入晶体结构中,会改变原有的晶格参数和原子间的相互作用力。这种改变使得氢化物晶体的稳定性减弱,从而降低了释氢所需的能量,有利于释放氢气,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.N位于第二周期,电子排布式为,轨道为半满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的C和O,A正确;
B.A点坐标为,晶胞边长为单位1,坐标系中B点位于晶胞顶面z=1的后棱(y=1)中点,其坐标应为,B错误;
C.由晶胞结构图可知,周围等距且紧邻的有6个(上、下、左、右、前、后),所以的配位数为6,C正确。
D.晶胞中共个,共个,晶胞总质量,由密度公式,设晶胞边长为cm,则cm,得cm,两个之间的最近距离为面对角线长度的一半,即,D正确;
故选B。
8.C
【详解】
A.是直线形分子,分子的空间填充模型为,故A错误;
B.晶胞内和的最短距离为体对角线的一半,最短距离为,故B错误;
C.位于晶胞顶点,位于晶胞的棱心,所以与紧邻的有6个,故C正确;
D.根据均摊原则,晶胞中的数目为、的数目为、CO2的数目为1,该晶胞密度,故D错误;
选C。
9.B
【分析】该晶胞为立方晶胞,立方晶胞顶点微粒均摊占比为,棱上微粒均摊占比为。统计黑球A共8个位于顶点,均摊后数目为;白球B共12个位于棱上,均摊后数目为,结合化学式,可知A为,B为。
【详解】A.由上述均摊结果可知,晶胞内A、B数目比为1:3,对应的组成,故A代表、B代表,A正确;
B.取晶胞顶点A原子为例,与N原子距离最近且等距离的B有6个,分别位于上下、前后、左右,B错误;
C.2个B原子的最近距离为晶胞面对角线长度的一半,晶胞边长为 pm,面对角线长为 pm,故最近距离为 pm,C正确;
D.晶胞的质量为 g,晶胞体积为,故晶体密度,D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.焰色反应是原子受热激发后电子从高能级跃迁回低能级时释放特定波长光,属于原子发射光谱,A正确;
B.K⁺位于晶胞顶点(8个,每个贡献1/8)、面上(4个,每个贡献1/2)和体心1个,总数为:,B正确;
C.根据B选项可知晶胞含4个KH2PO4单元,质量为g;体积为(因1 nm3 = 10-21 cm3)。正确密度应为:,选项C遗漏了阿伏伽德罗常数,C错误;
D.根据给定坐标及晶胞周期性,每个在三维空间中通过对称平移可找到4个距离相等且最近的邻近离子,D正确;
故选C。
11.D
【详解】A.已知成键结构与金刚石相似,、、的熔点高,且熔融状态均不导电,三者都是共价晶体,原子半径:N<P<As,键能:,故熔点:,A正确;
B.晶体中的每个N原子与周围4个Ga原子成键,这4个Ga原子构成一个正四面体,空间构型为正四面体,B正确;
C.由晶胞结构,N原子周围连4个Ga,Ga原子周围连4个N,配位数均为4,GaN晶体中所有原子均采取杂化,C正确;
D.晶胞中Ga: ,N:4,含4个GaN结构单元,密度 , ,故 ,D错误;
故答案选D。
12.D
【详解】A.用均摊法计算晶胞中原子数:Au位于晶胞顶角,N(Au)==1;Cu位于晶胞面心,N(Cu)=,因此晶体最简化学式为AuCu3,A正确;
B.Au位于顶点,与Au最近且等距离的Cu是面心的Cu原子,一个Au原子周围共12个这样的Cu原子,B正确;
C.晶胞边长a nm=a×10−7 cm,晶胞体积V=(a×10−7)3 cm3;晶胞质量,密度,C正确。
D.该晶体为面心立方结构,1个晶胞中共有8个四面体空隙,每个空隙储存1个H,因此1个晶胞最多储存8个H。AuCu3的摩尔质量为197+3×64=389 g/mol,因此389 g该合金为1 mol(对应1 mol晶胞),最多储存8 mol H,储氢质量为8 mol×1 g/mol=8 g,不是16 g,D错误;
故选D。
13.D
【详解】A.由、、构成,属于离子晶体,A正确;
B.可看作结合1个,中原子有孤电子对,有空轨道,二者形成配位键,因此中存在配位键,B正确;
C.位于晶胞顶点,位于晶胞面心;以一个顶点上的为研究对象,与它最近的位于包含该顶点的各个晶面的面心上,距离为。在三维空间中,这样的面心共有12个,故配位数为12,C正确;
D.数为,数为,数为,因此1个晶胞含1个,晶胞质量。 晶胞边长为,晶胞体积,因此密度,D错误;
故选D。
14.C
【分析】该晶胞为六方晶系平行六面体结构,平行六面体晶胞顶点、面心、内部微粒均摊占比分别为、、1。统计得位于晶胞顶点,均摊后晶胞内数目为1,结合的组成比,得晶胞内数目为3。
【详解】A.晶胞中存在两种不同的空间位置,对应2种不同化学环境的,A正确;
B.与水发生反应,生成的为有刺激性气味的气体,B正确;
C.晶胞质量为,晶胞体积为,则密度,与选项给出的表达式不符,C错误;
D.结合晶胞底面的120°夹角,若A原子分数坐标为,则B原子分数坐标为,D正确;
故选C。
15.D
【详解】A.分数坐标是指以晶胞边长为单位的相对位置,由图甲可知:CaCO3晶胞中1位碳原子位于晶胞棱上,沿z方向距底面处,分数坐标为,A正确;
B.CaCO3晶胞中2位Ca2+坐标为,3位Ca2+坐标为,2位和3位Ca2+的核间距:=,B正确
C.根据图甲可知CaCO3晶胞中Ca2+有8个位于顶点、4个位于棱心、4个 在内部,有8个位于棱上、4个在内部,根据均摊法,Ca2+个数为:,的个数为:;晶体密度为=,C正确;
D.因为晶胞中的空间取向不同,按照图乙取晶胞无法做到无隙并置,D错误;
故选D。
16.C
【详解】A.由晶体结构可知,每个氮原子与3个硼原子形成3个共价键,则氮原子的配位数为3,A正确;
B.由晶体结构可知,氮化硼晶体中层内氮原子与硼原子以共价键相结合,层间以范德华力相结合,则晶体中存在的作用力有共价键、范德华力,B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和体内的氮原子个数为:+1=2,位于棱上和面上的硼原子个数为:2×+=2,设晶胞的密度为d g/cm3,由晶胞的质量公式可得:=[(a×10-10×a×10-10)×b×10-10]d,解得:d=,C错误;
D.在氮化硼晶体中,氮元素的电负性强于硼元素,导致电子更倾向于集中在氮原子周围,使得电子不易在整个晶体中自由移动 ,所以氮化硼晶体不能导电,D正确;
故选C。
17.D
【详解】A.由 Li+ 、N3-构成,且具有离子导电性,属于离子晶体,A正确;
B.反应中Li由0价变为+1价,N由0价变为-3价,生成时,3mol Li失去 3mol电子,故转移 3mol 电子,B正确;
C.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:,层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为:,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,C正确;
D.结合C分析可知,层间距离更短,则最近且等核间距的Li数目为2,不是6,D错误;
故选D。
18.C
【详解】A.GaN是典型的第三代半导体材料,晶体中原子间以共价键连接形成空间网状结构,属于共价晶体,A说法正确;
B.该晶胞为闪锌矿型结构,经均摊法计算,晶胞中Ga的数目为,N全部位于晶胞内,数目为4,二者个数比为;每个N原子周围结合4个Ga原子,每个Ga原子周围也结合4个N原子,配位数均为4,B说法正确;
C.根据晶胞结构,若A点坐标为,则B点坐标为,C说法错误;
D.Ga与N的最近距离是晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长为,因此最近距离为,D说法正确;
故选C。
19.D
【详解】A.Mg2+半径小于O2-,则a为,b为,故A错误;
B.氧化镁由、构成,氧化镁属于离子晶体,故B错误;
C.根据图示,氧化镁晶胞中,与等距且紧邻的有12个,故C错误;
D.根据均摊原则,镁晶胞中含有2个Mg原子,镁晶胞的密度为,氧化镁晶胞中含有4个Mg2+、4个O2-,氧化镁晶胞的密度为;镁和氧化镁晶胞的密度之比为:=,故D正确;
选D。
20.C
【详解】A.由硼镁化合物的晶体结构可知Mg位于正六棱柱的顶点和面心,由均摊法可以求出正六棱柱中含有个Mg,由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞,则晶胞中Mg的个数为1,A正确;
B.B原子层类似石墨结构,层内是共价键,硼化镁晶体中,Mg原子层与B原子层之间通过离子键和金属键结合,所以硼化镁属于混合型晶体,B正确;
C.B原子的成键结构类似石墨,每个B原子周围有3个等距且最近的B原子,C错误;
D.由晶胞沿c轴的投影图可知,B原子在图中两个正三角形的重心,该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍,顶点到对边的垂线长度为,因此B-B最近距离为,D正确;
故选C。
21.D
【分析】根据图示,晶胞中含有两种离子,分别为和,位于晶胞棱上,数目为,位于晶胞内部,数目为2。
【详解】A.由分析可知,晶胞是和构成,数目比为1:1,则中与的原子个数比为,A正确;
B.晶胞是和构成,为离子晶体,B正确;
C.晶胞的体积为,晶胞的质量为,故晶胞密度,C正确;
D.键能强弱和键长成反比,已知氮氧键键长:,由此可推测氮氧键键能:,D错误;
故答案选D。
22.D
【详解】A.六方BN结构类似石墨,每个B原子和3个N原子形成键,故1 mol 六方BN含有3 mol 键,立方BN中每个B原子都与N原子形成4根键,故1 mol 立方BN含有4 mol 键,A正确;
B.由图可知,立方BN中可见以N原子为中心,以B原子为顶点的正四面体,每个N周围最近的B数目为4,B正确;
C.六方BN层内是共价键,层间是范德华力,属于混合型晶体,C正确;
D.立方BN中N和B均采取杂化,杂化方式相同,D错误;
故答案为:D。
23.D
【分析】首先分析晶胞中各粒子数目: 位于晶胞顶点,数目为;位于体心,数目为;位于面心,数目为,化学式为,摩尔质量。
【详解】A.位于顶点,周围等距最近的(面心)共12个,因此配位数为12,A正确;
B.①号坐标为,②号位于右侧面心,分数坐标为,B正确;
C.在顶点,在体心,二者最近距离为晶胞体对角线的一半,晶胞体对角线长为,因此最近距离为,C正确;
D.晶胞体积,晶胞质量,密度,D错误;
故选D。
24.A
【分析】NiO晶胞是NaCl型结构,O2-构成面心立方堆积,占据晶胞的顶点和面心,则晶胞中O2-的个数为 8×+6×=4个。晶胞质量m=4×10-22 g,晶胞中含4个O2-,则,解得x≈0.75 。
【详解】A.与NiO相比,NixO晶体存在空位,电子可以通过空位移动,因此导电性大幅度增大,和晶体中的空位有关,A正确;
B.若NixO晶胞中Ni2+、Ni3+、空位个数比为2:1:1,它们的个数分别是分别为2、1、1,O原子个数为4,O原子带负电荷为4,正电荷为2×2+1×3=7,正负电荷数不相等,B错误;
C.NiO是NaCl型结构,Ni2+的配位数为6(上下左右前后各1个O2-),不是4,C错误;
D.由分析可得,x≈0.75,D错误;
故选A。
25.B
【详解】A.结构示意图中原子簇中心一个O原子,周围 4 个 Zn原子 位于正四面体的四个顶点,构成正四面体结构,A正确;
B.采用均摊法计算晶胞中粒子数:原子簇位于晶胞顶点,共个,BDC位于晶胞棱上,共个,因此晶胞中和BDC个数比为1:3,化学式为,B错误;
C.BDC位于晶胞棱的中点,两个最近的BDC位于相邻棱的中点,它们的距离为晶胞面对角线的一半,面对角线长度为pm,一半为pm,C正确;
D.MOF材料具有多孔结构,CO2分子通过范德华力(分子间作用力)被吸附在孔道内,D正确;
故选B。
26.D
【详解】A.由晶胞结构和m、n两个单元的结构可知,1个晶胞中Mg原子数为:个,Al原子数为个,O原子数为个,故晶体化学式为,A正确;
B.1个晶胞中有4个m,每个m中1个Al与体心等距最邻近,与体心最邻近的Al原子数为4,B正确;
C.单元m中2个Mg最小的原子间距(顶点与顶点之间)为,单元n中2个Mg最小的原子间距(顶点与体心之间)为,故2个Mg原子的最小间距为,C正确;
D.由A项分析可知,1个晶胞中含8个,则1个晶胞的质量为,1个晶胞的体积为,密度为,D错误;
故选D。
27.C
【分析】X晶胞中,原子位于顶点和体心,分摊后一个晶胞中Mn原子总数为2,O原子位于面上和体内,分摊后总数为=4;部分脱氧后剩余O原子的数目为,由此作答。
【详解】A.观察晶胞结构,每个氧原子周围距离最近且相等的Mn原子共3个,因此氧原子的配位数为3,故A正确;
B.根据分析知,脱氧后一个晶胞中的原子仍为2,O原子为,故化学式为:,故B正确;
C.体心Mn(B)坐标为(,,),C点O原子的z轴分数坐标为,由对称性可知,O原子的x、y轴分数坐标相同,设C的坐标为(x,x,),根据Mn-O键长为 0.5a nm,实际距离满足:,解得 x =,而选项给出的 x =,二者不相等,故C错误;
D.该方式脱氧产生空位后,需要金属元素有变价来平衡晶体电荷;Al只有+3价,无法通过变价平衡电荷,因此难以通过该方式获得半导体性质,故D正确;
故选C。
28.B
【分析】由晶胞示意图可知,位于晶胞体心、数目为1,位于晶胞顶点、数目为,位于晶胞棱心、数目为;
【详解】A.由分析可知。晶胞中原子的个数为3,A不符合题意;
B.若晶胞为正方体,则与位于棱心的12个原子距离最近且相等,但已知晶胞参数,所以与之间的距离不相等,B符合题意;
C.由分析可知,晶胞密度,C不符合题意;
D.由分析可得该化合物的化学式为,含有典型金属元素铯、典型非金属元素溴,根据元素组成和可应用于太阳能电池领域(具有导电性),可判断该晶体应属于离子晶体,D不符合题意;
答案选B。
29.D
【详解】A.根据Li+与As3-的正视图和俯视图可知,晶胞中位于晶胞内,共4个;位于8个顶点、8个棱心、2个面心,共=4个;全部在晶胞内,共4个,因此,化学式为,A正确;
B.若以Li+为顶点,则为面心立方堆积,面心立方堆积中,与一个等距且最近的数目为,B正确;
C.的摩尔质量,1个晶胞质量; 晶胞参数,晶胞体积 ,密度 ,C正确;
D.原晶体电中性:总正电荷 = 总负电荷,,得所有全为。 替换1个 为 后,总负电荷变为,设个数为,(0价)个数为,电荷守恒得: ,解得,(0价)个数为,因此,D错误;
故选D。
30.D
【详解】A.计算晶胞中各原子数目,确定化学式:结构单元A和B中,Mn原子总数为2、Co原子总数为4、O原子总数为8,一个晶胞含4个A和4个B,故晶胞中Mn原子总数为8、Co原子总数为16、O原子总数为32,原子个数比Mn:Co:O=8:16:32=1:2:4,因此化学式为,A正确;
B.Co原子的配位数:观察晶胞结构,每个Co原子周围最近且等距离的O原子数目为 6,分别为上下、前后、左右,配位数为6,B正确;
C.该晶体由金属阳离子和构成,属于离子晶体,C正确;
D.密度计算:根据A可知,一个晶胞中Mn原子总数为8、Co原子总数为16、O原子总数为32,故晶胞质量,晶胞体积,因此密度,D错误;
故选D。
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。