专题10 晶体的结构分析B 专项训练-2027届高考化学二轮复习 （人教版 全国通用）

专题10 晶体的结构分析、晶胞计算B 1. (哈三中2025二模)锑酸亚铁晶胞的结构如图，其晶胞参数分别为anm、anm、cnm，，以晶胞参数建立分数坐标系，原子填充在原子形成的八面体空隙中。下列说法正确的是 A. 每个晶胞含有12个O原子 B. 距离体心原子最近的原子一定有10个 C. 晶胞中点原子原子的数坐标为 D. 设为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为 2. （2025年湖北新高考信息）普鲁士蓝的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为，铁氰骨架组成晶胞中的8个小立方体，在小立方体的顶点，在小立方体的棱上(图中未画出)，两端均与相连，小立方体中心空隙可容纳。普鲁士蓝的摩尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 普鲁士蓝的化学式为 B. 与距离最近且相等的有8个 C. 该晶体中含有共价键、配位键和离子键 D. 普鲁士蓝的密度为 3. (金昌金川2025届二模)我国科学家使用高氯酸铁作氧化剂，利用乙腈作助溶剂，以脂肪族二醇作为反应底物，在加热及氮气保护条件下，通过富勒烯自由基加成反应一步合成各种富勒烯衍生物，过程如图所示。 已知欧拉定律：质点数+面数-棱数=2。 下列叙述错误的是 A. Fe(ClO4)3中阴离子呈四面体形 B. 相同条件下，等物质的量的ⅰ物质和ⅱ物质与足量的钠反应，生成的H2的体积相同 C. 乙和丙所含官能团类型相同 D. C60分子含20个正五边形和12个正六边形 4. （重庆一中2025届5月)化合物属于四方晶系，晶体中、原子分别形成二维层状结构，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. 基态原子占据的最高能级的形状为球形 B. 点原子的分数坐标为 C. 晶胞中、间距离为 D. 已知密度为，则可表示为 5. (2025银川一中二模)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. 位于O原子形成的正八面体空隙 B. 若与空位的个数比为 C. 立方晶胞在体对角线方向上的投影图为 D. 导电时，空位移动方向与电流方向相反 6．(24-25·安徽省蚌埠市·二模)X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子核外电子的运动状态有5种，Z的核外成对电子数与未成对电子数之比为。由X、Y、Z组成的某分子的结构模型如图甲，由、组成的化合物晶胞结构如图乙(球的相对大小不代表原子半径的相对大小)。下列说法正确的是 A．该分子中不含有配位键 B．同周期电负性在Y与Z之间的元素有3种 C．晶胞中Y原子与Z原子的杂化方式均为 D．若晶胞参数为acm，则Y与Z的最短核间距为 7．(24-25·安徽省安庆市·二模)一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。        坐标 原子 0 0 0 0 0 0.5 0.25 0.25 0.125 下列说法正确的是 A．该晶体的化学式为 B．与最近的原子有4个 C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为 D．该晶胞沿轴的投影为： 8．(24-25·安徽省合肥市·二模)合金可用作储氢材料，吸氢和脱氢过程如下图所示，其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系，合金的密度为。下列说法错误的是 A．晶胞中x=1 B．晶胞中原子的配位数为8 C．降压或升温有利于脱氢 D．晶胞中和原子最近距离为 9．(24-25·安徽省淮南市·二模)晶胞结构如图所示，通常制备条件下很难得到整比化合物，而是正离子偏少的晶体，晶体中存在短程有序的原子簇，称为Koch原子簇(如图所示)。下列说法错误的是 A．晶体中的配位数为6 B．晶体结构中每缺少2个，则会形成1个原子簇 C．图中体心的空缺位可以填充 D．当中时，晶体中个数比为 10．（2025•四川乐山第一中学•二模）由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物，原子填充在与(或)围成的四面体空隙中，晶胞棱边夹角均为，设为阿伏加德罗常数的值。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为和。下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式： B. C点原子的分数坐标是 C. 距离原子最近且等距的原子有2个 D. 若晶胞中与原子数相同，晶体密度为 11．（2025•四川绵阳普明中学•二模）黑辰砂大多数是黑色结晶状，其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为，晶体密度为。下列说法正确的是 A. 位于元素周期表中p区 B. 位于构成的正四面体中心 C. 该晶胞中最近的之间的距离为 D. 若c的原子坐标为，则b的原子坐标为 12．（2025•四川绵阳•二模）Au和Cu的晶胞结构相同，将二者共熔结晶可得到无序AuCu，再冷却保温，可得到有序AuCu。在有序AuCu晶胞中，a、b的原子坐标分别为和。Cu晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. Au的晶体中原子的配位数为12 B. Cu晶体的密度为 C. 一个无序AuCu晶胞中含有的原子数目为4 D. 有序AuCu晶胞中Cu的原子坐标可能为 13．（2025•四川南充•二模）不锈钢材料常采用Fe/Cr合金，已知Fe为体心立方结构，晶胞如图a所示，将部分Fe原子替换为Cr得到b、c两种不同结构的Fe/Cr合金。下列相关叙述正确的是 A. 图a位于立方体顶点的相邻Fe原子会相互接触 B. 图b中Cr原子填充在Fe原子构成的四面体空隙中 C. 每个图c所示结构对应的晶胞中含有4个Fe原子 D. 图a变成图b结构，密度变为原来的 14．（2025•四川南充第一中学•二模）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是 A. 六方相氮化硼含有BN小分子 B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大 D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子 15．（2025•四川遂宁射洪中学•二模）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿c轴将原子投影到ab平面，投影图如下（设代表阿伏加德罗常数的值，括号中c数据为原子在c轴方向的原子坐标）。下列说法错误的是 A. 基态Mn的价电子排布式为 B. 晶体中的配位数是6 C. Mn位于晶胞的顶角和面心 D. 若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为 16．（2025•四川雅安•二模）磷化铟晶体(相对分子质量为)的载流子迁移率大，可用于制造高速电子器件，如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，图中a原子的分数坐标为，下列说法不正确的是 A. 其化学式为 B. 每个P周围紧邻且距离相等的P有4个 C. b原子的分数坐标为 D. 设为阿伏加德罗常数的值，则其晶体的密度为 17．（2025•四川宜宾•二模）单质Li在N2中燃烧生成某化合物，其晶胞结构如下图： 已知：晶胞底面是边长为a pm的菱形；2号和3号Li+均处于正三角形的中心。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Li3N B. 底面上的Li+之间的最小距离为 C. 底面上的Li+中，与1号N3-最近的有6个 D. 底面上Li+的配位数为3，棱上Li+的配位数为2 18．（2025•四川宜宾第三中学•二模）我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质，其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm，表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 基态Cr的价层电子排布式为 B. 该晶体密度为 C. 晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8 D. 若用放射性的O替换图中的O，对其化学性质影响较大 19．（2025•四川德阳•二模）和的晶体结构[M点原子坐标为]均与相同。的熔点高于，晶体在氧气中加热时部分被氧化为，晶体结构产生缺陷，其组成变为，测得其晶胞边长为，密度为。下列说法错误的是 A. N的原子坐标为 B. 离子半径： C. 晶体中，距离最近的围成的空隙为正四面体 D. 晶体中，(设为阿伏加德罗常数的值) 20．（2025•四川乐山第一中学•二模）如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是 A. 每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H-O键形成冰晶体 B. 冰晶体是四面体型的空间网状结构，属于原子晶体 C. 冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大 D. lmol冰晶体中最多含有2mol氢键 21. （2025河南省五市二模）汞及其化合物在我国应用的历史久远，可用作医药、颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如图所示，其中甲为四方晶胞结构，乙为立方晶胞结构。下列说法不正确的是 A. 已知A点的坐标，则的分数坐标为 B. 丙是乙晶胞的俯视图 C. 乙中相邻的和之间的距离为 D. 每个甲、乙晶胞中含有的阴阳离子数目之和不相等 22. 钙钛矿在高温催化方面具有潜在的应用前景，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为，下列说法错误的是 A. 该晶胞中的配位数为12 B. 填充在由形成的八面体空隙中 C. 该晶体的密度为 D. 原子1的坐标为，则原子2的坐标为 23. （北京通州一模）氮、磷、砷在自然界中分布广泛，其化合物有重要用途。 （1）As位于元素周期表的第4周期，第VA族。将As的基态原子最外层轨道表示式补充完整：_________。 （2）比较N原子和As原子的第一电离能大小，从原子结构角度说明理由：___________。 （3）可用作锅炉用水软水剂，的空间结构为___________。 （4）工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷，其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下： ①物质Ⅳ为___________(填化学式)。 ②关于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质，下列说法正确的有___________(填序号)。 a．Ⅰ中的化学键均为σ键 b．Ⅱ中As的化合价为+5 c．Ⅲ中C原子的杂化轨道类型均为杂化 （5）砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其晶胞为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ①晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子个数为___________。 ②该结构中存在配位键，提供空轨道的原子是___________。 ③已知阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为___________。() ④如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为___________。 24.（天津河东二模） 有机物是生命产生的物质基础，有机物中含C、H、O、N等元素。 （1）基态O原子2p轨道两种自旋状态相反的电子数之比为_______。 （2）甲乙酮肟()，其中氮原子采取的杂化方式为_______；键角①_______②(填“>”、“<”或“=”)。 （3）亚甲基双丙烯酰胺、乙胺和2-羟基乙胺均可用于染料合成。 ①亚甲基双丙烯酰胺()属于_____分子(填“极性”或“非极性”)，分子中含有的σ键和π键数目之比为_____。 ②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是_______(填结构简式)。 （4）1-甲基咪唑()常用做配合物的配体，在酸性环境中其配位能力会_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。 （5）某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构(底边为平行四边形)如下图所示，该晶体的化学式为_______。 25. （2025山东省实验中学一模）氟、硫、硒、钛元素可形成多种物质，在工业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： （1）氟化氢溶液中存在的氢键类型有_______种；三氟化硼溶于乙醚后使乙醚中碳氧键键长_______(填“变长”或“变短”)，使三氟化硼中硼氟键键长_______(填“变长”或“变短”)。 （2）氢氰酸引入硫得到的硫氰酸(HSCN)酸性增强而毒性减弱，可广泛应用于制药领域。硫氰酸存在互变异构体(异硫氰酸)，其沸点远高于硫氰酸，则异硫氰酸的结构式为_______。 （3）α-硒为六方晶胞结构，原子排列为相互平行的螺旋长链(如图1)，沿着螺旋链方向的晶胞投影图如图2.α-硒晶胞参数为a pm、b pm、c pm(其中)，a轴与b轴间夹角为120°，c轴垂直于a轴与b轴，阿伏加德罗常数的值为。 晶胞中含有Se原子的数目为_______；则α-硒晶体的摩尔体积为_______(用含有a、c的算式表示)。 （4）合金晶体有(甲)、(乙)两种结构，则与晶体的密度之比为_______，M与N点间最近距离为_______nm(化简为最终结果)，Ti原子有_______种分数坐标。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 晶体的结构分析、晶胞计算B 1. (哈三中2025二模)锑酸亚铁晶胞的结构如图，其晶胞参数分别为anm、anm、cnm，，以晶胞参数建立分数坐标系，原子填充在原子形成的八面体空隙中。下列说法正确的是 A. 每个晶胞含有12个O原子 B. 距离体心原子最近的原子一定有10个 C. 晶胞中点原子原子的数坐标为 D. 设为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为 【答案】A 【解析】 【分析】据图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为，O原子的个数为，铁原子的个数为，据此解答。 【详解】A．根据分析，可知每个晶胞含有12个O原子，故A正确； B．Sb原子填充在O原子形成的八面体空隙中，距离体心原子最近的原子看原子上下原子和到棱上的原子是否一样近，所以不一定有10个，故B错误； C．位于体心的Fe原子的分数坐标为，由晶胞结构可知，晶胞中M点Sb原子的原子分数坐标为，故C错误； D．一个晶胞中含有Sb原子的个数为，O原子的个数为，铁原子的个数为，其晶胞参数分别为anm、anm、cnm，该晶体的密度为，故D错误； 答案选A。 2. （2025年湖北新高考信息）普鲁士蓝的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为，铁氰骨架组成晶胞中的8个小立方体，在小立方体的顶点，在小立方体的棱上(图中未画出)，两端均与相连，小立方体中心空隙可容纳。普鲁士蓝的摩尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 普鲁士蓝的化学式为 B. 与距离最近且相等的有8个 C. 该晶体中含有共价键、配位键和离子键 D. 普鲁士蓝的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．该晶胞中位于体心和棱上，的数目为，位于顶点和面心，的数目为，位于晶胞内，的数目为4，根据化合物中正、负化合价的代数和为零可知，晶胞中的数目为，则晶胞中、、与的数目之比为，故普鲁士蓝的化学式为，A项正确； B．由晶胞体心的可看出，与距离最近且相等的有6个，B项错误； C．该晶体中含有，碳氮键属于共价键；内界的与形成配位键；、和形成离子键，C项正确； D．1个晶胞中含有4个、4个、4个、24个，而1个晶胞的体积为，则晶胞的密度为，D项正确； 故选B。 3. (金昌金川2025届二模)我国科学家使用高氯酸铁作氧化剂，利用乙腈作助溶剂，以脂肪族二醇作为反应底物，在加热及氮气保护条件下，通过富勒烯自由基加成反应一步合成各种富勒烯衍生物，过程如图所示。 已知欧拉定律：质点数+面数-棱数=2。 下列叙述错误的是 A. Fe(ClO4)3中阴离子呈四面体形 B. 相同条件下，等物质的量的ⅰ物质和ⅱ物质与足量的钠反应，生成的H2的体积相同 C. 乙和丙所含官能团类型相同 D. C60分子含20个正五边形和12个正六边形 【答案】D 【解析】 【详解】A．高氯酸铁中阴离子为高氯酸根离子，氯原子的价层电子对数为4+=4，Cl的空间结构为四面体形，A正确； B．由题干有机物结构简式可知，每个ⅰ物质或ⅱ物质均含2个—OH，因此在相同情况下，等物质的量的ⅰ物质和ⅱ物质与足量的钠反应，生成的H2的体积相同，B正确； C．由题干图示信息可知，乙、丙都只含碳碳双键和醚键，C正确； D．富勒烯中每个C与周围的3个碳原子形成共价键，每个碳原子被3个五边形或六边形共用，每个碳碳键被2个五边形或六边形共用，故设C60含x个正五边形、y个正六边形，则(5x+6y)×=60，60+(x+y)-(5x+6y)×=2，解得x=12，y=20，D错误； 故答案为：D。 4. （重庆一中2025届5月)化合物属于四方晶系，晶体中、原子分别形成二维层状结构，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. 基态原子占据的最高能级的形状为球形 B. 点原子的分数坐标为 C. 晶胞中、间距离为 D. 已知密度为，则可表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．基态原子价电子排布为4d105s1，占据的最高能级5s，最高能级的形状为球形，故A正确； B．点银原子位于Ag二维层状结构的上层中心，Z轴分数坐标为 ，C原子原子的分数坐标为，故B正确； C．晶胞中、两原子间距离为直角三角形ABD的斜边，AD= 、BD=dnm，所以AB=，故C正确； D．根据均摊原则，晶胞中Ag原子数为、N原子数为，已知密度为， 则可表示为，故D错误； 选D。 5. (2025银川一中二模)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. 位于O原子形成的正八面体空隙 B. 若与空位的个数比为 C. 立方晶胞在体对角线方向上的投影图为 D. 导电时，空位移动方向与电流方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．周围有6个O原子，位于形成的正八面体空隙，A项正确； B．根据“均摊法”，1个晶胞中含：个，含O：个，含或或空位共：1个，若，则和空位共0.75，(空位)，结合正负化合价代数和为0，，解得、n(空位)与空位数目之比为，B项错误； C．位于顶点，O位于棱心，或或空位位于体心，投影图为，C项正确； D．导电时移动方向与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确； 答案选B。 6．(24-25·安徽省蚌埠市·二模)X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y原子核外电子的运动状态有5种，Z的核外成对电子数与未成对电子数之比为。由X、Y、Z组成的某分子的结构模型如图甲，由、组成的化合物晶胞结构如图乙(球的相对大小不代表原子半径的相对大小)。下列说法正确的是 A．该分子中不含有配位键 B．同周期电负性在Y与Z之间的元素有3种 C．晶胞中Y原子与Z原子的杂化方式均为 D．若晶胞参数为acm，则Y与Z的最短核间距为 【答案】C 【来源】安徽省蚌埠市2025届高三下学期第二次质检化学试题 【分析】基态Y原子核外电子的运动状态有5种，则Y原子核外有5个电子，为B，Z的核外成对电子数与未成对电子数之比为，Z的核外电子排布为，为，由图可知，X只有1条共价键，为，则甲代表，据此解答。 【解析】A．中，N提供孤对电子，B提供空轨道，1mol该分子中含有配位键，A项错误； B．同周期从左到右，电负性增大，同周期电负性在B与之间的元素仅有元素，B项错误； C．晶胞中原子与B原子均形成四个共价键，均没有孤电子对，杂化方式均为，C项正确； D．由晶胞结构图可知，最近的硼原子和氮原子的最短核间距是体对角线的，即，D项错误； 故选C。 7．(24-25·安徽省安庆市·二模)一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。        坐标 原子 0 0 0 0 0 0.5 0.25 0.25 0.125 下列说法正确的是 A．该晶体的化学式为 B．与最近的原子有4个 C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为 D．该晶胞沿轴的投影为： 【答案】C 【来源】安徽省安庆市2025届高三下学期3月第二次模拟化学试卷 【解析】A．在晶胞中的位置：8个顶点，4个面心，1个体心，Cd个数为1+8×；在晶胞中的位置：4个棱心，6个面心，Sn的个数为4×，在晶胞中的位置：8个体内，因此化学式为，A错误； B．与最近的原子有2个，B错误； C．1号原子坐标为，2号原子坐标为，两点之间的距离为，C正确； D．该晶胞沿轴投影图的中心应该出现白色小球，D错误； 答案选C。 8．(24-25·安徽省合肥市·二模)合金可用作储氢材料，吸氢和脱氢过程如下图所示，其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系，合金的密度为。下列说法错误的是 A．晶胞中x=1 B．晶胞中原子的配位数为8 C．降压或升温有利于脱氢 D．晶胞中和原子最近距离为 【答案】D 【来源】安徽省合肥市2025届高三下学期第二次教学质量检测化学试题 【解析】A．2个Ti位于体内，Fe位于面上，个数为，H位于顶点和棱上，个数为,其化学式为TiFeH，则x=1，A正确； B．由TiFe晶胞图可知，Ti原子配位数为8，由化学式TiFe可知，Ti、Fe原子个数比为1∶1，则Fe原子的配位数也为8，B正确； C．TiFe合金吸氢过程为气体体积减小的放热过程，则降压或升温，平衡逆向移动，有利于脱氢，C正确； D．晶胞中Ti、Fe原子个数均为1，晶胞质量为，设晶胞参数为anm，晶胞体积为，由可得，，则，TiFe晶胞中Ti和Fe原子最近距离为体对角线的一半，即为，D错误； 故选D。 9．(24-25·安徽省淮南市·二模)晶胞结构如图所示，通常制备条件下很难得到整比化合物，而是正离子偏少的晶体，晶体中存在短程有序的原子簇，称为Koch原子簇(如图所示)。下列说法错误的是 A．晶体中的配位数为6 B．晶体结构中每缺少2个，则会形成1个原子簇 C．图中体心的空缺位可以填充 D．当中时，晶体中个数比为 【答案】C 【来源】安徽省淮南市2024-2025学年高三二模化学试题 【解析】A．从图a可以看出每个周围有6个离子，所以的配位数为6，A正确； B．原子簇中的铁都是+3价，根据晶体结构呈电中性，晶体结构中每缺少2个，则会有4个变为，4个可以形成1个原子簇，B正确； C．图中体心的空缺位被包围，不适合填充阳离子(同性电荷斥力大)，C错误； D．当时，设晶体中、个数分别为、，则、，解得，所以个数比为，D正确； 答案选C。 10．（2025•四川乐山第一中学•二模）由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物，原子填充在与(或)围成的四面体空隙中，晶胞棱边夹角均为，设为阿伏加德罗常数的值。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为和。下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式： B. C点原子的分数坐标是 C. 距离原子最近且等距的原子有2个 D. 若晶胞中与原子数相同，晶体密度为 【答案】C 【解析】 【分析】晶胞中Cu的个数为1+8×+4×=4，Se在晶胞内部，个数为8个，Ga或In的个数为6×+4×=4个。 【详解】A．根据分析，Cu：Ga(In)：Se=1:1:2，该晶体的化学式：，A正确； B．由晶胞图可知，C点原子的分数坐标是，B正确； C．由中心的Cu原子可知，距离原子最近且等距的原子有4个，C错误； D．若晶胞中与原子数相同，则晶胞中有4个Cu，2个Ga，2个In，8个Se，晶胞的质量为g=，晶胞的体积为a2c×10-30cm3，则晶体密度为，D正确； 答案选C。 11．（2025•四川绵阳普明中学•二模）黑辰砂大多数是黑色结晶状，其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为，晶体密度为。下列说法正确的是 A. 位于元素周期表中p区 B. 位于构成的正四面体中心 C. 该晶胞中最近的之间的距离为 D. 若c的原子坐标为，则b的原子坐标为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在元素周期表中位于第六周期第族，属于区，A错误； B．由图可知，位于构成的正四面体中心，B正确； C．在1个晶胞中，含有4个和4个，则该晶胞的边长，而在该晶胞中之间的最短距离是顶点到面心的距离，故距离为，C错误； D．若c的原子坐标为，说明a为坐标原点，则b的原子坐标为，D错误； 故选B。 12．（2025•四川绵阳•二模）Au和Cu的晶胞结构相同，将二者共熔结晶可得到无序AuCu，再冷却保温，可得到有序AuCu。在有序AuCu晶胞中，a、b的原子坐标分别为和。Cu晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. Au的晶体中原子的配位数为12 B. Cu晶体的密度为 C. 一个无序AuCu晶胞中含有的原子数目为4 D. 有序AuCu晶胞中Cu的原子坐标可能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．以顶点的Au为研究对象，与其距离最近的Au位于面心，则Au的配位数为，A正确； B．Cu晶胞中含有Cu的原子个数是，晶胞质量是，体积是，则晶胞的密度为，B错误； C．一个无序AuCu晶胞中含有的原子数目为，C正确； D．有序AuCu晶胞中，位于晶胞左侧面心的Cu的原子坐标为，D正确； 故选B。 13．（2025•四川南充•二模）不锈钢材料常采用Fe/Cr合金，已知Fe为体心立方结构，晶胞如图a所示，将部分Fe原子替换为Cr得到b、c两种不同结构的Fe/Cr合金。下列相关叙述正确的是 A. 图a位于立方体顶点的相邻Fe原子会相互接触 B. 图b中Cr原子填充在Fe原子构成的四面体空隙中 C. 每个图c所示结构对应的晶胞中含有4个Fe原子 D. 图a变成图b结构，密度变为原来的 【答案】C 【解析】 【详解】A．图a属于体心立方堆积，晶胞中体对角线的三个Fe原子会接触，顶点的相邻Fe原子不会相互接触，A错误； B．由图可知，图b中Cr原子填充在Fe原子构成的六面体空隙中，B错误； C．图c中所示结构并不能无缝并置，不是晶胞的基本结构单元，需要8个这样的小立方体才能形成1个晶胞，则每个晶胞中含有个Fe原子，C正确； D．晶胞a含有的Fe原子个数为，质量为，晶胞b含有1个Fe原子，1个Cr原子，晶胞质量为，图a变成图b结构，若视为晶胞边长不变，则密度变为原来的，但铁原子替换为Cr原子后，晶胞的边长有小幅变化，D错误； 故选C。 14．（2025•四川南充第一中学•二模）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是 A. 六方相氮化硼含有BN小分子 B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大 D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子 【答案】A 【解析】 【详解】A．六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，空间结构与石墨类似，属于混合晶体，不含BN小分子，故A错误； B．六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力，分子间作用力比较小，所以其质地较软，故B正确； C．立方相氮化硼空间结构为网状结构，与金刚石类似，属于共价晶体，所以其熔点高、硬度大，故C正确； D．晶体中存在可以自由移动的电子能导电，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子，所以不导电，故D正确； 故答案选A。 15．（2025•四川遂宁射洪中学•二模）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿c轴将原子投影到ab平面，投影图如下（设代表阿伏加德罗常数的值，括号中c数据为原子在c轴方向的原子坐标）。下列说法错误的是 A. 基态Mn的价电子排布式为 B. 晶体中的配位数是6 C. Mn位于晶胞的顶角和面心 D. 若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．为25号元素，其基态原子的核外电子排布式为，基态Mn的价电子排布式为，A正确； B．据投影图可知，晶胞结构如图，晶体中的配位数是4，B错误； C．投影图可知，晶胞结构如图，晶胞中位于面心和顶角，C正确； D．据均摊法计算可知，晶胞中硫原子有4个，锰原子有，设晶胞棱长为a cm，，a=，最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，即，D正确； 故答案为：B。 16．（2025•四川雅安•二模）磷化铟晶体(相对分子质量为)的载流子迁移率大，可用于制造高速电子器件，如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，图中a原子的分数坐标为，下列说法不正确的是 A. 其化学式为 B. 每个P周围紧邻且距离相等的P有4个 C. b原子的分数坐标为 D. 设为阿伏加德罗常数的值，则其晶体的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶胞中，In原子数目为4，P的原子数目，二者原子数目之比为1 : 1，则晶体的化学式InP，故A正确； B．以顶角P原子分析，其周围紧邻且距离相等的P处于晶胞面心，每个顶角围为8个晶胞共用、每个面心为2个晶胞共用，则每个P周围紧邻且距离相等的P有= 12个，故B错误； C．由几何知识可知，b原子到左侧面、后平面、下底面的距离分别为晶胞参数的、、，则b原子的分数坐标为(、、)，故C正确； D．1mol晶胞含有4molInP，1mol晶胞的质量为4molMrg/mol = 4Mrg，1mol晶胞体积为(m10-10cm)3NA，则晶体密度=， 故D正确； 答案选 B。 17．（2025•四川宜宾•二模）单质Li在N2中燃烧生成某化合物，其晶胞结构如下图： 已知：晶胞底面是边长为a pm的菱形；2号和3号Li+均处于正三角形的中心。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Li3N B. 底面上的Li+之间的最小距离为 C. 底面上的Li+中，与1号N3-最近的有6个 D. 底面上Li+的配位数为3，棱上Li+的配位数为2 【答案】B 【解析】 【分析】在晶胞中，N3-位于晶胞的顶点，则晶胞中含有N3-的数目为=1；Li+位于棱心和面心，则晶胞中含有Li+的数目为=3，则N3-、Li+的个数比为1:3。 【详解】A．由分析可知，晶胞中N3-、Li+的个数比为1:3，则该化合物的化学式为Li3N，A正确； B．2号和3号Li+均处于底面正三角形的中心，则底面上的Li+之间的最小距离是从一个正三角形中心到另一个正三角形中心的距离，由于底面是边长为apm的棱形，且内角为60°，底面上Li+之间的最小距离为，而不是，B错误； C．底面上1号N3-被6个晶胞共用，也被3个底面共用，每个底面有3个Li+与N3-的距离相等，则与1号N3-最近的Li+有6个，C正确； D．2号和3号Li+均处于正三角形的中心，所以底面上Li+的配位数为3，棱上Li+与同一条棱上的2个N3-距离最近且相等，所以Li+配位数为2，D正确； 故选B。 18．（2025•四川宜宾第三中学•二模）我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质，其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为anm，表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 基态Cr的价层电子排布式为 B. 该晶体密度为 C. 晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8 D. 若用放射性的O替换图中的O，对其化学性质影响较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，A错误； B．从晶胞图中可看到Ca在晶胞的顶点，数目为，Cr在体心，数目是1个，O原子在晶胞的面心，数目为，故密度为，B正确； C．与Ca配位的O位于晶胞面对角线的中点，距离Ca相等的共有12个，C错误； D．18O和16O互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，D错误； 故选B。 19．（2025•四川德阳•二模）和的晶体结构[M点原子坐标为]均与相同。的熔点高于，晶体在氧气中加热时部分被氧化为，晶体结构产生缺陷，其组成变为，测得其晶胞边长为，密度为。下列说法错误的是 A. N的原子坐标为 B. 离子半径： C. 晶体中，距离最近的围成的空隙为正四面体 D. 晶体中，(设为阿伏加德罗常数的值) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于该晶体结构与NaCl相同，M点原子坐标为，N点在晶胞边的一半处，其原子坐标为，该选项正确； B．和电子层数相同，的核电荷数比大，对核外电子的吸引能力更强，所以离子半径 ，该选项正确； C．NiO晶体结构与NaCl相同，NaCl中每个周围最近的有6个，围成正八面体，那么NiO晶体中距离最近的有6个，围成的是正八面体，不是正四面体，该选项错误； D．晶胞中的个数，的个数，根据密度公式，晶胞体积V，设1mol晶胞中Ni原子物质的量为xmol，O原子物质的量为1mol，则晶胞质量，，整理可得 ，该选项正确； 综上所述，答案是C。 20．（2025•四川乐山第一中学•二模）如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是 A. 每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H-O键形成冰晶体 B. 冰晶体是四面体型的空间网状结构，属于原子晶体 C. 冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大 D. lmol冰晶体中最多含有2mol氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过氢键作用形成冰晶体，故A错误； B．冰晶体虽然具有空间网状结构，但分子之间氢键，所以是分子晶体，故B错误； C．由于氢键有方向性，分子之间的空隙较大，当晶体熔化时，氢键被破坏，水分子之间的空隙减小，故C错误； D．每个水分子向外伸出4个氢键与另外四个水分子形成四面体，根据均摊法lmol冰晶体中最多含有2mol氢键，故D正确； 故答案为D 21. （2025河南省五市二模）汞及其化合物在我国应用的历史久远，可用作医药、颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如图所示，其中甲为四方晶胞结构，乙为立方晶胞结构。下列说法不正确的是 A. 已知A点的坐标，则的分数坐标为 B. 丙是乙晶胞的俯视图 C. 乙中相邻的和之间的距离为 D. 每个甲、乙晶胞中含有的阴阳离子数目之和不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知A点的坐标(0，0，0)，B点位于晶胞体心，则其则B(Hg2+)的分数坐标为(，，)，故A正确； B．乙晶胞从上往下看，得到正方形，四个顶点和对角线交点有Hg2+，四个小正方形的中心有S2-，即俯视图如丙所示，故B正确； C．乙中相邻的Hg2+和S2-之间的距离等于体对角线长的1/4，体对角线长=anm，则Hg2+和S2-之间的距离为：anm，故C错误； D．甲晶胞中，阴离子Cl-数目为：，的数目为：，Hg2+数目为：1，则阳离子数目为2；乙晶胞中，S2-数目为：4，Hg2+数目为：，则阴阳离子数目都为4，则含有的阴阳离子数目之和不相等，故D正确； 故选C。 22. 钙钛矿在高温催化方面具有潜在的应用前景，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为，下列说法错误的是 A. 该晶胞中的配位数为12 B. 填充在由形成的八面体空隙中 C. 该晶体的密度为 D. 原子1的坐标为，则原子2的坐标为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，以位于晶胞内部的Ca2+为研究对象，距离Ca2+最近且相等的O原子的个数为12，则该晶胞中Ca2+的配位数为12，A正确； B．由晶胞结构可知，Ti4+填充在由O2-形成的八面体空隙中，B正确； C．据图可知，一个晶胞中含有Ca的个数为1，O的个数为个，Ti的个数为，其分子式为，其晶胞参数为anm，该晶体的密度为：，C错误； D．由晶胞结构可知，原子2在体心，若原子1的坐标为(0，0，0)，则晶胞中原子2的坐标为（，，），D正确； 故选C。 23. （北京通州一模）氮、磷、砷在自然界中分布广泛，其化合物有重要用途。 （1）As位于元素周期表的第4周期，第VA族。将As的基态原子最外层轨道表示式补充完整：_________。 （2）比较N原子和As原子的第一电离能大小，从原子结构角度说明理由：___________。 （3）可用作锅炉用水软水剂，的空间结构为___________。 （4）工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷，其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下： ①物质Ⅳ为___________(填化学式)。 ②关于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质，下列说法正确的有___________(填序号)。 a．Ⅰ中的化学键均为σ键 b．Ⅱ中As的化合价为+5 c．Ⅲ中C原子的杂化轨道类型均为杂化 （5）砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其晶胞为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ①晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子个数为___________。 ②该结构中存在配位键，提供空轨道的原子是___________。 ③已知阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的密度为___________。() ④如果把晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高，原因为___________。 【答案】（1） （2）第一电离能。N和As为同主族元素，电子层数，原子半径，原子核对最外层电子的吸引作用 （3）正四面体形 （4） ①. ②. c （5） ①. 12 ②. B ③. ④. 氮化硼与砷化硼晶体类型相同，N原子半径小于As，即B—N键的键长比B—As的键长短，B—N键的键能比B—As的键能大 【解析】 【小问1详解】 As位于元素周期表的第4周期第VA族，其基态原子最外层轨道为：； 【小问2详解】 N和As为同主族元素，电子层数，原子半径，原子核对最外层电子的吸引作用，导致第一电离能：； 【小问3详解】 在中P原子的价层电子对数为，P为sp3杂化，离子的空间构型为正四面体形； 【小问4详解】 ①根据方程式的元素守恒可知，物质Ⅳ为； ②a．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，Ⅰ中的碳氧双键中含有π键，a错误； b．结合Ⅲ的结构可知，Ⅱ中As的化合价为+3，b错误； c．根据Ⅲ的结构可知，Ⅲ中C原子均为饱和碳原子，其杂化轨道类型均为杂化，d正确； 故选c； 【小问5详解】 ①由图，晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子位于面心位置，每个面心B被2个晶胞共用，顶点B周围有8个晶胞，则其个数为； ②该结构中存在配位键，B提供空轨道、As提供孤电子对形成配位键，故为B； ③根据“均摊法”，晶胞中含个As、4个B，则晶体密度为； ④氮化硼与砷化硼晶体类型相同，N原子半径小于As，即B—N键的键长比B—As的键长短，B—N键的键能比B—As的键能大，导致晶体中砷原子换成氮原子，形成的晶体的熔点明显升高。 24.（天津河东二模） 有机物是生命产生的物质基础，有机物中含C、H、O、N等元素。 （1）基态O原子2p轨道两种自旋状态相反的电子数之比为_______。 （2）甲乙酮肟()，其中氮原子采取的杂化方式为_______；键角①_______②(填“>”、“<”或“=”)。 （3）亚甲基双丙烯酰胺、乙胺和2-羟基乙胺均可用于染料合成。 ①亚甲基双丙烯酰胺()属于_____分子(填“极性”或“非极性”)，分子中含有的σ键和π键数目之比为_____。 ②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是_______(填结构简式)。 （4）1-甲基咪唑()常用做配合物的配体，在酸性环境中其配位能力会_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。 （5）某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构(底边为平行四边形)如下图所示，该晶体的化学式为_______。 【答案】（1）(或) （2） ①. ②. > （3） ①. 极性 ②. ③. （4）减弱 （5） 【解析】 【小问1详解】 O处于周期表中第2周期第ⅥA族，O的核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道的轨道表达式为，则两种自旋状态相反的电子数之比为(或)； 【小问2详解】 N原子有2条键，还存在1对孤对电子，价电子对数为3，是杂化；①处碳原子有一条碳碳双键，也是杂化，但②处N原子存在1对孤对电子，对成键电子对斥力大，其键角：①＞②； 【小问3详解】 ①亚甲基双丙烯酰胺可以看成甲烷分子中的两个H原子被两个丙烯酰胺基取代，甲烷为正四面体结构，因此亚甲基双丙烯酰胺分子重心不重叠，属于极性分子，根据结构简式可知，分子中含有的σ键和Π键数目之比为20：4=5：1； ②胺的碱性强弱取决于氮原子孤对电子和质子结合的难易，而氮原子接受质子的能力，又与氮原子上电子云密度大小以及氮原子上所连基团的空间阻碍有关，烃基是推电子基，羟基这里做吸电子基，乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是CH3CH2NH2； 【小问4详解】 在酸性条件下，1-甲基咪唑的氮原子容易与质子（H+）结合，形成质子化的1-甲基咪唑（1-甲基咪唑-H+）。质子化后，氮原子的孤对电子被占据，无法再与金属离子配位，导致配位能力下降； 【小问5详解】 Li位于8个顶点，C有8个位于侧面上，2个位于体内，故一个晶胞含有的Li为：，C原子个数为：×8+2=6，则晶体的化学式为LiC6。 25. （2025山东省实验中学一模）氟、硫、硒、钛元素可形成多种物质，在工业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： （1）氟化氢溶液中存在的氢键类型有_______种；三氟化硼溶于乙醚后使乙醚中碳氧键键长_______(填“变长”或“变短”)，使三氟化硼中硼氟键键长_______(填“变长”或“变短”)。 （2）氢氰酸引入硫得到的硫氰酸(HSCN)酸性增强而毒性减弱，可广泛应用于制药领域。硫氰酸存在互变异构体(异硫氰酸)，其沸点远高于硫氰酸，则异硫氰酸的结构式为_______。 （3）α-硒为六方晶胞结构，原子排列为相互平行的螺旋长链(如图1)，沿着螺旋链方向的晶胞投影图如图2.α-硒晶胞参数为a pm、b pm、c pm(其中)，a轴与b轴间夹角为120°，c轴垂直于a轴与b轴，阿伏加德罗常数的值为。 晶胞中含有Se原子的数目为_______；则α-硒晶体的摩尔体积为_______(用含有a、c的算式表示)。 （4）合金晶体有(甲)、(乙)两种结构，则与晶体的密度之比为_______，M与N点间最近距离为_______nm(化简为最终结果)，Ti原子有_______种分数坐标。 【答案】（1） ①. 4 ②. 变长 ③. 变长 （2） （3） ①. 3 ②. （4） ①. ②. 或 ③. 6 【解析】 【小问1详解】 在氟化氢溶液中存在的氢键类型有4种；将三氟化硼溶于乙醚后，B原子的空p轨道接受了乙醚中O的孤对电子，形成配位键，受配位键的影响，会使碳氧键和硼氟键的极性都减弱，则碳氧键和硼氟键的键长都变长。 【小问2详解】 氢氰酸的结构为：，形成硫氰酸(HSCN)酸性增强而毒性减弱，说明H原子活性增强，则硫氰酸(HSCN)的结构为：，异硫氰酸与硫氰酸属于互变异构体，由于沸点远高于硫氰酸，根据所含元素，推测异硫氰酸中可能存在形成的氢键作用，则异硫氰酸的结构可能为：。 【小问3详解】 由晶胞的投影图可知，把投影图中三个硒原子看成是一个整体，则一个晶胞中硒原子的个数为：；由晶胞参数为、、，得到α-硒晶胞的摩尔体积为：，因，解得。 【小问4详解】 根据(甲)的晶胞图可知其原子个数为：Au=、Ti=，(甲)的化学式为：；由(乙)的晶胞图可知其原子个数为：Au=、Ti=，(乙)的化学式为：，则有，由此可以得到与晶体的密度之比为：；对(乙)的晶胞作如图所示的辅助线：，分别有：、、，则，最后得到，解得或；根据晶胞结构的Au原子的坐标位置，得到Ti原子在晶胞的六个面的坐标分数都不相同，则Ti原子有6种分数坐标。 学科网（北京）股份有限公司 $