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第41頁(共41頁)2021-2025年高考化學真題知識點分類匯編之晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一.選擇題(共32小題)1.(2025?全國)一種負熱膨脹材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖,晶胞密度為dg?cm﹣3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.沿晶胞體對角線方向的投影圖為: B.Ag和B均為sp3雜化 C.晶體中與Ag最近且距離相等的Ag有6個 D.Ag和B的最短距離為32×32.(2025?湖南)K+摻雜的鉍酸鋇具有超導性。K+替代部分Ba2+形成Ba0.6K0.4BiO3(摩爾質(zhì)量為354.8g?mol﹣1),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該立方晶胞的參數(shù)為anm,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.晶體中與鉍離子最近且距離相等的O2﹣有6個 B.晶胞中含有的鉍離子個數(shù)為8 C.第一電離能:Ba>O D.晶體的密度為3.548×1021a3?3.(2025?重慶)化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,下列敘述正確的是()A.X中存在π鍵 B.X屬于混合型晶體 C.X的化學式可表示為C3N4 D.X中C原子上有一對孤電子對4.(2025?湖北)SO2晶胞是長方體,邊長a≠b≠c,如圖所示。下列說法正確的是()A.一個晶胞中含有4個O原子 B.晶胞中SO2分子的取向相同 C.1號和2號S原子間的核間距為22aD.每個S原子周圍與其等距且緊鄰的S原子有4個5.(2025?全國)下列對物質(zhì)性質(zhì)的解釋錯誤的是()選項物質(zhì)性質(zhì)解釋A氯化鈉熔點高于氯化銫氯化鈉離子鍵強于氯化銫B碘易溶于四氯化碳碘和四氯化碳都是非極性分子C草酸氫鈉溶液顯酸性草酸氫根離子水解程度大于電離程度D離子液體導電性良好離子液體中有可移動的陰、陽離子A.A B.B C.C D.D6.(2025?云南)(Li0.45La0.85)ScO3是優(yōu)良的固態(tài)電解質(zhì)材料,Ce4+取代部分La3+后產(chǎn)生空位,可提升Li+傳導性能。取代后材料的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(O2﹣未畫出)及其作為電解質(zhì)的電池裝置如圖。下列說法錯誤的是()A.每個晶胞中O2﹣個數(shù)為12 B.該晶胞在yz平面的投影為 C.Ce4+取代后,該電解質(zhì)的化學式為(Li0.45La0.85﹣yCey)ScO3 D.若只有Li+發(fā)生遷移,外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與通過截面MNPQ的Li+數(shù)目相等7.(2025?河北)SmCok(k>1)是一種具有優(yōu)異磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等領域中獲得重要應用。SmCok的六方晶胞示意圖如圖,晶胞參數(shù)a=500pm、c=400pm,M、N原子的分數(shù)坐標分別為(56,設NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該物質(zhì)的化學式為SmCo5 B.體心原子的分數(shù)坐標為(1C.晶體的密度為89033NA×10D.原子Q到體心的距離為100418.(2025?安徽)以下研究文物的方法達不到目的的是()A.用14C斷代法測定竹簡的年代 B.用X射線衍射法分析玉器的晶體結(jié)構(gòu) C.用原子光譜法鑒定漆器表層的元素種類 D.用紅外光譜法測定古酒中有機分子的相對分子質(zhì)量9.(2025?安徽)碘晶體為層狀結(jié)構(gòu),層間作用為范德華力,層間距為dpm。圖給出了碘的單層結(jié)構(gòu),層內(nèi)碘分子間存在“鹵鍵”(強度與氫鍵相近)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.碘晶體是混合型晶體 B.液態(tài)碘單質(zhì)中也存在“鹵鍵“ C.127g碘晶體中有NA個“鹵鍵” D.碘晶體的密度為2×254abd×NA×110.(2025?選擇性)NaxWO3晶體因x變化形成空位而導致顏色各異,當0.44≤x≤0.95時,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是()A.與W最近且等距的O有6個 B.x增大時,W的平均價態(tài)升高 C.密度為243.5×1030a3?D.空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同11.(2024?安徽)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和導電時Li+遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價,La為+3價。下列說法錯誤的是()A.導電時,Ti和La的價態(tài)不變 B.若x=13,LiC.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12 D.導電時,空位移動方向與電流方向相反12.(2024?天津)我國學者在碳化硅(SiC)表面制備出超高遷移率半導體外延石墨烯。下列說法正確的是()A.SiC是離子化合物 B.SiC晶體的熔點高、硬度大 C.核素14C的質(zhì)子數(shù)為8 D.石墨烯屬于烯烴13.(2024?選擇性)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分,可代表其組成和結(jié)構(gòu);晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu);所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是()A.結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學式為Co9S8 B.晶胞2中S與S的最短距離為32C.晶胞2中距Li最近的S有4個 D.晶胞2和晶胞3表示同一晶體14.(2024?廣西)一定條件下,存在H﹣缺陷位的LiH晶體能吸附N2使其分解為N,隨后N占據(jù)缺陷位(如圖)。下列說法錯誤的是()A.c>0.5a B.半徑:r(H﹣)>r(H) C.b=d D.LiH晶體為離子晶體15.(2024?重慶)儲氫材料MgH2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,MgH2的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法正確的是()A.H﹣的配位數(shù)為2 B.晶胞中含有2個Mg2+ C.晶體密度的計算式為2MD.Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之間的距離為a16.(2024?貴州)我國科學家首次合成了化合物[K(2,2,2﹣crypt)]5[K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5﹣為全金屬富勒烯(結(jié)構(gòu)如圖),具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是()A.富勒烯C60是分子晶體 B.圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內(nèi) C.全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體 D.銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族,則其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25p317.(2024?江西)NbO的立方晶胞如圖,晶胞參數(shù)為anm,P的分數(shù)坐標為(0,0,0),阿伏加德羅常數(shù)的值M為NA,下列說法正確的是()A.Nb的配位數(shù)是6 B.Nb和O最短距離為22anmC.晶體密度ρ=D.M的分數(shù)坐標為(18.(2024?湖南)Li2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物,其合成反應為2LiH+C+N2高溫Li2CN2A.合成反應中,還原劑是LiH和C B.晶胞中含有的Li+個數(shù)為4 C.每個CN22-周圍與它最近且距離相等的Li+有8D.CN22-為19.(2024?山東)下列物質(zhì)均為共價晶體且成鍵結(jié)構(gòu)相似,其中熔點最低的是()A.金剛石(C) B.單晶硅(Si) C.金剛砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)20.(2024?河北)金屬鉍及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖,晶胞的邊長為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該鉍氟化物的化學式為BiF3 B.粒子S、T之間的距離為114apmC.該晶體的密度為1064NA×a3×1D.晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個21.(2024?湖北)黃金按質(zhì)量分數(shù)分級,純金為24K。Au—Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯誤的是()A.Ⅰ為18K金 B.Ⅱ中Au的配位數(shù)是12 C.Ⅲ中最小核間距Au—Cu<Au—Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au與Cu原子個數(shù)比依次為1:1、1:3、3:122.(2023?遼寧)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關注。某富鋰超離子導體的晶胞是立方體(圖1),進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯誤的是()A.圖1晶體密度為72.5NA×a3×1B.圖1中O原子的配位數(shù)為6 C.圖2表示的化學式為LiMg2OClxBr1﹣x D.Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+傳導23.(2023?河北)鋯(Zr)是重要的戰(zhàn)略金屬,可從其氧化物中提取。如圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該氧化物的化學式為ZrO2 B.該氧化物的密度為123×1030NA?aC.Zr原子之間的最短距離為22apmD.若坐標取向不變,將p點Zr原子平移至原點,則q點Zr原子位于晶胞xy面的面心24.(2023?湖南)科學家合成了一種高溫超導材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.晶體最簡化學式為KCaB6C6 B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個 C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面 D.晶體的密度為2.17×1032a3?25.(2023?湖北)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn,在儲氫和超導等領域具有重要應用。LaHn屬于立方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下,LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是()A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8 B.晶體中H和H的最短距離:LaH2>LaHx C.在LaHx晶胞中,H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠 D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40(4.84×10-8)26.(2022?山東)AlN、GaN屬于第三代半導體材料,二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體中只存在N—Al鍵、N—Ga鍵。下列說法錯誤的是()A.GaN的熔點高于AlN B.晶體中所有化學鍵均為極性鍵 C.晶體中所有原子均采取sp3雜化 D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同27.(2022?湖北)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.Ca2+的配位數(shù)為6 B.與F﹣距離最近的是K+ C.該物質(zhì)的化學式為KCaF3 D.若F﹣換為Cl﹣,則晶胞棱長將改變28.(2022?天津)下列物質(zhì)沸點的比較,正確的是()A.CH4>C2H6 B.HF>HCl C.H2S>H2Se D.>CH3CH2CH2CH329.(2022?上海)下列屬于原子晶體的是()A.CO2 B.金剛石 C.NaCl D.氦氣30.(2021?遼寧)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導材料,其晶胞如圖。下列說法錯誤的是()A.S位于元素周期表p區(qū) B.該物質(zhì)的化學式為H3S C.S位于H構(gòu)成的八面體空隙中 D.該晶體屬于分子晶體31.(2021?湖北)某立方晶系的銻鉀(Sb﹣K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是()A.該晶胞的體積為a3×10﹣36cm3 B.K和Sb原子數(shù)之比為3:1 C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4 D.K和Sb之間的最短距離為1232.(2021?天津)下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是()A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO

2021-2025年高考化學真題知識點分類匯編之晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)參考答案與試題解析一.選擇題(共32小題)題號1234567891011答案AACDCCDDABB題號1213141516171819202122答案BBCBCDDBDCC題號23242526272829303132答案BCCABBBDBC一.選擇題(共32小題)1.(2025?全國)一種負熱膨脹材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖,晶胞密度為dg?cm﹣3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.沿晶胞體對角線方向的投影圖為: B.Ag和B均為sp3雜化 C.晶體中與Ag最近且距離相等的Ag有6個 D.Ag和B的最短距離為32×3【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);理解與辨析能力.【分析】A.沿晶胞體對角線方向的投影,對角白球重合,對角線上兩黑球重合及對角線上兩灰球重合,Ag位于體心;B.Ag和B的價層電子對均為4;C.晶體中Ag位于晶胞的體心,與Ag最近且距離相等的Ag位于前后、左右、上下;D.根據(jù)ρ=mV求出晶胞參數(shù),再根據(jù)【解答】解:A.沿晶胞體對角線方向的投影,對角白球重合,對角線上兩黑球重合及對角線上兩灰球重合,Ag位于體心,正確的投影圖為:,故A錯誤;B.Ag和B的價層電子對均為4,則Ag和B均為sp3雜化,故B正確;C.晶體中Ag位于晶胞的體心,與Ag最近且距離相等的Ag位于前后、左右、上下,故晶體中與Ag最近且距離相等的Ag有6個,故C正確;D.設晶胞參數(shù)為xpm,該晶胞中含有1個Ag原子,1個B原子,4個C原子和4個N原子,則ρ=mV=(108+11+4×12+4×14)NA(x×10-10)3g?cm﹣3=dg?cm﹣3,解得x=故選:A?!军c評】本題考查晶體結(jié)構(gòu),側(cè)重考查學生晶胞計算的掌握情況,題目難度中等。2.(2025?湖南)K+摻雜的鉍酸鋇具有超導性。K+替代部分Ba2+形成Ba0.6K0.4BiO3(摩爾質(zhì)量為354.8g?mol﹣1),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該立方晶胞的參數(shù)為anm,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.晶體中與鉍離子最近且距離相等的O2﹣有6個 B.晶胞中含有的鉍離子個數(shù)為8 C.第一電離能:Ba>O D.晶體的密度為3.548×1021a3?【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);分析與推測能力.【分析】A.根據(jù)圖知,晶體中與鉍離子最近且距離相等的O2﹣有6個;B.晶胞中Bi原子個數(shù)為8×1C.Ba為金屬,易失電子,O非金屬性較強,難失電子;D.該晶胞中Bi原子個數(shù)為8×18=1,O原子個數(shù)為12×14=3,根據(jù)化學式知,該晶胞中含有0.6個Ba2+、0.4個K+,晶胞的體積為(a×10﹣7【解答】解:A.根據(jù)圖知,晶體中與鉍離子最近且距離相等的O2﹣有6個,故A正確;B.晶胞中Bi原子個數(shù)為8×18=1C.Ba為金屬,易失電子,O非金屬性較強,難失電子,所以第一電離能Ba<O,故C錯誤;D.該晶胞中Bi原子個數(shù)為8×18=1,O原子個數(shù)為12×14=3,根據(jù)化學式知,該晶胞中含有0.6個Ba2+、0.4個K+,晶胞的體積為(a×10﹣7cm)3,晶體的密度為MNA故選:A?!军c評】本題考查晶胞的計算,側(cè)重考查分析、判斷、空間想象能力及計算能力,明確元素周期律的內(nèi)涵、晶胞的計算方法是解本題關鍵,注意單位換算,題目難度不大。3.(2025?重慶)化合物X的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,下列敘述正確的是()A.X中存在π鍵 B.X屬于混合型晶體 C.X的化學式可表示為C3N4 D.X中C原子上有一對孤電子對【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);分析與推測能力.【分析】A.根據(jù)圖知,相鄰的C、N原子之間存在共價單鍵;B.X是由C、N原子共存的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,該晶體中只存在共價鍵;C.該晶胞中C原子個數(shù)為6×12=3、ND.根據(jù)圖知,每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)圖知,相鄰的C、N原子之間存在共價單鍵,所以X中不存在π鍵,故A錯誤;B.X是由C、N原子共存的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,該晶體中只存在共價鍵,所以X屬于共價晶體,不屬于混合晶體,故B錯誤;C.該晶胞中C原子個數(shù)為6×12=3、N原子個數(shù)是4,X的化學式為C3N4D.根據(jù)圖知,每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子,所以X中碳原子沒有一對孤電子,故D錯誤;故選:C?!军c評】本題考查晶胞的計算,側(cè)重考查空間想象能力及計算能力,明確X的構(gòu)成微粒及微粒之間的作用力、晶胞的計算方法是解本題關鍵,題目難度不大。4.(2025?湖北)SO2晶胞是長方體,邊長a≠b≠c,如圖所示。下列說法正確的是()A.一個晶胞中含有4個O原子 B.晶胞中SO2分子的取向相同 C.1號和2號S原子間的核間距為22aD.每個S原子周圍與其等距且緊鄰的S原子有4個【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);理解與辨析能力.【分析】A.由晶胞圖可知,SO2分子位于長方體的棱心和體心,1個晶胞中含(12×14+1)=4個SO2分子,含有8B.由圖可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2;C.1號和2號S原子間的核間距離為上、下面面對角線的一半,即12a2D.以體心的S原子為例,由于a≠b≠c,每個S原子周圍與其等距且緊鄰(距離最小)的S原子有4個。【解答】解:A.由晶胞圖可知,SO2分子位于長方體的棱心和體心,1個晶胞中含(12×14+1)=4個SO2分子,含有8個OB.由圖可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,故B錯誤;C.1號和2號S原子間的核間距離為上、下面面對角線的一半,即12a2+bD.以體心的S原子為例,由于a≠b≠c,每個S原子周圍與其等距且緊鄰(距離最?。┑腟原子有4個,故D正確,故選:D?!军c評】本題考查均攤法在晶胞中的計算、配位數(shù)、原子間的距離等知識點,題目比較基礎。5.(2025?全國)下列對物質(zhì)性質(zhì)的解釋錯誤的是()選項物質(zhì)性質(zhì)解釋A氯化鈉熔點高于氯化銫氯化鈉離子鍵強于氯化銫B碘易溶于四氯化碳碘和四氯化碳都是非極性分子C草酸氫鈉溶液顯酸性草酸氫根離子水解程度大于電離程度D離子液體導電性良好離子液體中有可移動的陰、陽離子A.A B.B C.C D.D【專題】物質(zhì)的性質(zhì)和變化專題.【分析】A.離子晶體的熔點隨離子鍵強度的增大而升高,離子鍵強度與離子半徑成反比;B.根據(jù)相似相溶原理進行分析;C.在溶液中草酸氫根離子能出電離H+,也能發(fā)生水解反應,生成OH﹣;D.在離子液體中,存在可自由移動的陽離子和陰離子?!窘獯稹拷猓篈.離子晶體的熔點隨離子鍵強度的增大而升高,離子鍵強度與離子半徑成反比,Na+半徑小于Cs+,則離子鍵強度:NaCl大于CsCl,所以熔點:NaCl>CsCl,故A正確;B.碘和四氯化碳是非極性分子,根據(jù)相似相溶原理可知碘易溶于四氯化碳,故B正確;C.在溶液中草酸氫根離子能出電離H+,也能發(fā)生水解反應,生成OH﹣,草酸氫鈉溶液顯酸性說明草酸氫根離子水解程度小于電離程度,故C錯誤;D.在離子液體中,存在可自由移動的陽離子和陰離子,所以具有良好的導電性,故D正確;故選:C。【點評】本題考查物質(zhì)的性質(zhì),側(cè)重考查分析、判斷及知識綜合運用能力,掌握基礎是關鍵,題目難度一般。6.(2025?云南)(Li0.45La0.85)ScO3是優(yōu)良的固態(tài)電解質(zhì)材料,Ce4+取代部分La3+后產(chǎn)生空位,可提升Li+傳導性能。取代后材料的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(O2﹣未畫出)及其作為電解質(zhì)的電池裝置如圖。下列說法錯誤的是()A.每個晶胞中O2﹣個數(shù)為12 B.該晶胞在yz平面的投影為 C.Ce4+取代后,該電解質(zhì)的化學式為(Li0.45La0.85﹣yCey)ScO3 D.若只有Li+發(fā)生遷移,外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與通過截面MNPQ的Li+數(shù)目相等【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);電化學專題;分析與推測能力.【分析】A.根據(jù)(Li0.45La0.85)ScO3中N(Sc):N(O)=1:3進行計算;B.該晶胞在yz平面的投影即為其正視圖,結(jié)合視圖規(guī)則分析判斷;C.Ce4+取代部分La3+后化學式為(Li0.45La0.85﹣yCex)ScO3,根據(jù)化合價規(guī)則進行計算;D.Li+和電子所帶電荷數(shù)相等,根據(jù)電路中電流處處相等規(guī)則分析判斷。【解答】解:A.Ce4+取代部分La3+后產(chǎn)生空位,但N(Sc3+):N(O2﹣)=1:3,晶胞中N(Sc3+)=8×14+4×12=4,則每個晶胞中O2﹣個數(shù)N(O2﹣)=4×B.該晶胞在yz平面的投影即為其正視圖,面或棱上原子的視圖落在棱上,頂點原子的視圖落在長方形的頂點,體內(nèi)原子的視圖在長方形內(nèi)部,同一高度原子的視圖重合,則該晶胞在yz平面的投影為,故B正確;C.Ce4+取代部分La3+后化學式為(Li0.45La0.85﹣yCex)ScO3,化合物中元素化合價代數(shù)和為0,即(+1)×0.45+(+3)×(0.85﹣y)+(+4)×x+(+3)×1+(﹣2)×3=0,解得x=0.75y,即Ce4+取代后,該電解質(zhì)的化學式為(Li0.45La0.85﹣yCe0.75y)ScO3或(Li0.45La0.85﹣43yCey)ScO3,故CD.電路中電流處處相等,Li+和電子所帶電荷數(shù)相等,若只有Li+發(fā)生遷移,則外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與通過截面MNPQ的Li+數(shù)目相等,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查晶胞相關計算、原電池原理,側(cè)重分析判斷能力和計算能力考查,把握均攤法計算、化合價規(guī)則的應用、原電池工作原理是解題關鍵,題目難度中等。7.(2025?河北)SmCok(k>1)是一種具有優(yōu)異磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等領域中獲得重要應用。SmCok的六方晶胞示意圖如圖,晶胞參數(shù)a=500pm、c=400pm,M、N原子的分數(shù)坐標分別為(56,設NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該物質(zhì)的化學式為SmCo5 B.體心原子的分數(shù)坐標為(1C.晶體的密度為89033NA×10D.原子Q到體心的距離為10041【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);理解與辨析能力.【分析】A.白球位于體心,晶胞中數(shù)目為1,黑球位于頂角、棱心、體內(nèi),根據(jù)均攤法則進行分析解答;B.體心原子位于晶胞的中心;C.根據(jù)ρ=mD.原子Q的分數(shù)坐標為(0,12,1),由體心原子向上底面作垂線,垂足為上底面面心,連接該面心與原子Q、體心與原子Q可得直角三角形:,據(jù)此進行解答。【解答】解:A.白球位于體心,晶胞中數(shù)目為1,黑球位于頂角、棱心、體內(nèi),晶胞中數(shù)目為8×18+8×14+2=5,結(jié)合題意知,白球為Sm、黑球為CoB.體心原子位于晶胞的中心,其分數(shù)坐標為(12,12,12C.每個晶胞中含有1個“SmCo5”,晶胞底面為菱形,晶胞體積為32a2c,則晶體密度=1NA?(150+59×5)g3D.原子Q的分數(shù)坐標為(0,12,1),由體心原子向上底面作垂線,垂足為上底面面心,連接該面心與原子Q、體心與原子Q可得直角三角形:,則原子Q到體心的距離=2502+2002pm=故選:D?!军c評】本題考查晶胞結(jié)構(gòu)的分析及相關計算,涉及化學式、晶體密度等,解答此題還要有一定的空間想象能力,題目難度較大。8.(2025?安徽)以下研究文物的方法達不到目的的是()A.用14C斷代法測定竹簡的年代 B.用X射線衍射法分析玉器的晶體結(jié)構(gòu) C.用原子光譜法鑒定漆器表層的元素種類 D.用紅外光譜法測定古酒中有機分子的相對分子質(zhì)量【專題】化學應用;理解與辨析能力.【分析】A.可用14C斷代法測定物質(zhì)中C元素的含量;B.X射線衍射法可測定晶體的結(jié)構(gòu);C.原子光譜可鑒定元素種類;D.用紅外光譜法測定有機物中含有的官能團?!窘獯稹拷猓篈.14C的半衰期約為5730年左右,根據(jù)測定14C的剩余含量以及的它的半衰期,可以計算出文物的年代,故A正確;B.X射線衍射法可測定晶體的結(jié)構(gòu),故可用X射線衍射法分析玉器的晶體結(jié)構(gòu),故B正確;C.原子光譜可鑒定元素種類,故用原子光譜法鑒定漆器表層的元素種類,故C正確;D.用紅外光譜法測定有機物中含有的官能團,測定古酒中有機分子的相對分子質(zhì)量是用質(zhì)譜法進行測定,故D錯誤;故選:D?!军c評】本題考查物質(zhì)的性質(zhì)與變化及現(xiàn)代儀器的測定,掌握基礎是關鍵,題目難度不大。9.(2025?安徽)碘晶體為層狀結(jié)構(gòu),層間作用為范德華力,層間距為dpm。圖給出了碘的單層結(jié)構(gòu),層內(nèi)碘分子間存在“鹵鍵”(強度與氫鍵相近)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.碘晶體是混合型晶體 B.液態(tài)碘單質(zhì)中也存在“鹵鍵“ C.127g碘晶體中有NA個“鹵鍵” D.碘晶體的密度為2×254abd×NA×1【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);理解與辨析能力.【分析】A.碘晶體層內(nèi)和層間均為分子間作用力;B.液態(tài)碘單質(zhì)中,層內(nèi)碘分子間也存在“鹵鍵”;C.127g碘晶體的物質(zhì)的量為127g254g/mol=0.5mol,由圖可知,結(jié)合均攤法計算,1個I2含有的“鹵鍵“數(shù)目為4×1D.根據(jù)ρ=m【解答】解:A.碘晶體層內(nèi)和層間均為分子間作用力,是分子晶體,故A錯誤;B.液態(tài)碘單質(zhì)中,層內(nèi)碘分子間也存在“鹵鍵”,故B正確;C.127g碘晶體的物質(zhì)的量為127g254g/mol=0.5mol,由圖可知,結(jié)合均攤法計算,1個I2含有的“鹵鍵“數(shù)目為4×12=2個,則0.5molI2D.碘晶體的密度為ρ=mV=2×254abd×NA故選:A。【點評】本題主要考查晶體類型的判斷、晶胞密度的計算,屬于基本知識的考查,難度中等。10.(2025?選擇性)NaxWO3晶體因x變化形成空位而導致顏色各異,當0.44≤x≤0.95時,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是()A.與W最近且等距的O有6個 B.x增大時,W的平均價態(tài)升高 C.密度為243.5×1030a3?D.空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu);分析與推測能力.【分析】A.與W最近且等距的O位于其上下左右前后;B.x增大時,根據(jù)各元素的代數(shù)和為0可知W的平均價態(tài)降低;C.晶胞的體積為a3×10﹣30cm3,若晶胞的密度為243.5×1030a3?NAg?cm-3時,則晶胞的質(zhì)量為243.5D.由題干可知,NaxWO3晶體因x變化形成空位而導致顏色各異,因此空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同。【解答】解:A.與W最近且等距的O位于其上下左右前后,有6個,故A正確;B.x增大時,根據(jù)各元素的代數(shù)和為0可知W的平均價態(tài)降低,故B錯誤;C.晶胞的體積為a3×10﹣30cm3,若晶胞的密度為243.5×1030a3?NAg?cm-3時,則晶胞的質(zhì)量為243.5ND.由題干可知,NaxWO3晶體因x變化形成空位而導致顏色各異,因此空位數(shù)不同,吸收的可見光波長不同,故D正確;故選:B?!军c評】本題主要考查晶胞的計算,為高頻考點,題目難度一般。11.(2024?安徽)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和導電時Li+遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價,La為+3價。下列說法錯誤的是()A.導電時,Ti和La的價態(tài)不變 B.若x=13,LiC.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12 D.導電時,空位移動方向與電流方向相反【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.導電是帶電離子的定向移動;B.分攤法得到1個晶胞中含Ti個數(shù)=8×18=1,含O原子數(shù)=12×14=3,含La或Li或空位1個,若x=13,則La和空位為23,n(La)+n(空位)=23,正負化合價代數(shù)和為0計算,(+3)×13+(+3)×n(La)+(+4)×1+(﹣2C.晶胞結(jié)構(gòu)分析得到,棱心上的12個氧原子與體心最鄰近;D.導電時,Li+遷移向陰極,和電流方向相同,空穴相反?!窘獯稹拷猓篈.導電時Li+遷移,化合價不變,Ti和La的價態(tài)也不變,故A正確;B.分攤法得到1個晶胞中含Ti個數(shù)=8×18=1,含O原子數(shù)=12×14=3,含La或Li或空位1個,若x=13,則La和空位為23,n(La)+n(空位)=23,正負化合價代數(shù)和為0計算,(+3)×13+(+3)×n(La)+(+4)×1+(﹣2)×3=0,C.結(jié)合結(jié)構(gòu)分析可知,與體心最鄰近的O原子數(shù)為12,即為棱心上的12個氧原子,故C正確;D.導電時,Li+遷移向陰極,和電流方向相同,則空位移動方向與電流方向相反,故D正確;故選:B?!军c評】本題考查了晶體結(jié)構(gòu)的分析判斷、晶胞中所含微粒數(shù)的理解應用,題目難度較大。12.(2024?天津)我國學者在碳化硅(SiC)表面制備出超高遷移率半導體外延石墨烯。下列說法正確的是()A.SiC是離子化合物 B.SiC晶體的熔點高、硬度大 C.核素14C的質(zhì)子數(shù)為8 D.石墨烯屬于烯烴【專題】物質(zhì)的組成專題;理解與辨析能力.【分析】A.SiC是由Si—C鍵構(gòu)成的化合物;B.SiC晶體是共價晶體;C.質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù);D.石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)。【解答】解:A.SiC是由Si—C鍵構(gòu)成的化合物,是共價化合物,故A錯誤;B.SiC晶體是共價晶體,SiC晶體的熔點高、硬度大,故B正確;C.質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù),核素14C的原子序數(shù)為6,故質(zhì)子數(shù)為6,故C錯誤;D.石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì),不屬于烯烴,故D錯誤;故選:B?!军c評】本題考查物質(zhì)的組成的相關知識,屬于基礎知識的考查,題目比較簡單。13.(2024?選擇性)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分,可代表其組成和結(jié)構(gòu);晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu);所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是()A.結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學式為Co9S8 B.晶胞2中S與S的最短距離為32C.晶胞2中距Li最近的S有4個 D.晶胞2和晶胞3表示同一晶體【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.根據(jù)均攤法則進行解答;B.晶胞2中S與S的最短距離為同一面上,相鄰棱上S與S的距離;C.根據(jù)晶胞2的結(jié)構(gòu)進行解答;D.根據(jù)晶胞2和晶胞3的原子分布和均攤法則進行解答?!窘獯稹拷猓篈.結(jié)構(gòu)1中Co的個數(shù)=4×1+4×18=92,S的個數(shù)=1×1+12×14=4,則Co與S的個數(shù)比=9:8,結(jié)構(gòu)1B.晶胞2中S與S的最短距離為同一面上,相鄰棱上S與S的距離,晶胞的邊長為a,根據(jù)勾股定理,相鄰棱上S與S的距離=22a,故C.根據(jù)晶胞2的結(jié)構(gòu)可知,晶胞2中距Li最近的S有4個,故C正確;D.根據(jù)晶胞2的結(jié)構(gòu)可知,S的個數(shù)為12×14+1×1=4,Li的個數(shù)為8,則晶胞2表示的化學式為Li2S,在晶胞3中,S的個數(shù)為8×18+6×12=4,Li的個數(shù)為8,則晶胞2表示的化學式為Li故選:B?!军c評】本題考查晶體的結(jié)構(gòu)相關性質(zhì),其中晶胞計算為解題難點,需要結(jié)合均攤法進行分析,掌握基礎為解題關鍵,整體難度適中。14.(2024?廣西)一定條件下,存在H﹣缺陷位的LiH晶體能吸附N2使其分解為N,隨后N占據(jù)缺陷位(如圖)。下列說法錯誤的是()A.c>0.5a B.半徑:r(H﹣)>r(H) C.b=d D.LiH晶體為離子晶體【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.由LiH立方晶胞圖可知,c為同一面上頂點到面心的距離;B.電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時,核外電子數(shù)越多,微粒半徑越大;C.N原子的電負性比H原子大;D.由圖可知,該晶體中存在H﹣、Li+?!窘獯稹拷猓篈.由LiH立方晶胞圖可知,c為同一面上頂點到面心的距離,即c=22a,故B.H﹣與H原子電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同,H﹣的核外電子數(shù)多,H﹣半徑更大,即r(H﹣)>r(H),故B正確C.N原子的電負性比H原子大,與Li+的作用力更大,使得兩微粒間距離更小,即b>d,故C錯誤;D.由圖可知,該晶體中存在H﹣、Li+,該晶體為離子晶體,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及晶胞結(jié)構(gòu)、微粒半徑大小比較、晶體類型等知識,側(cè)重考查學生晶胞結(jié)構(gòu)、微粒半徑大小比較等基礎知識的掌握情況,題目難度中等。15.(2024?重慶)儲氫材料MgH2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,MgH2的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法正確的是()A.H﹣的配位數(shù)為2 B.晶胞中含有2個Mg2+ C.晶體密度的計算式為2MD.Mg2+(?。┖蚆g2+(ⅱ)之間的距離為a【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.根據(jù)圖知,與H﹣距離最近且等距離的Mg2+的個數(shù)是3;B.Mg2+位于晶胞的頂點和體心上,該晶胞中Mg2+的個數(shù)為8×18C.該晶胞的體積為(a×10﹣7×a×10﹣7×c×10﹣7)cm3=a2c×10﹣21cm3,該晶胞中Mg2+的個數(shù)為8×18+1=2、H﹣的個數(shù)為2+4×12=4,相當于該晶胞中含有2D.Mg2+(?。┖蚆g2+(ⅱ)之間的距離等于晶胞體對角線長度的一半。【解答】解:A.根據(jù)圖知,與H﹣距離最近且等距離的Mg2+的個數(shù)是3,所以H﹣的配位數(shù)為3,故A錯誤;B.Mg2+位于晶胞的頂點和體心上,該晶胞中Mg2+的個數(shù)為8×18+1=2C.該晶胞的體積為(a×10﹣7×a×10﹣7×c×10﹣7)cm3=a2c×10﹣21cm3,該晶胞中Mg2+的個數(shù)為8×18+1=2、H﹣的個數(shù)為2+4×12=4,相當于該晶胞中含有2個“MgH2”,晶體的密度為D.Mg2+(?。┖蚆g2+(ⅱ)之間的距離等于晶胞體對角線長度的一半,為2a2+c故選:B?!军c評】本題考查晶胞的計算,側(cè)重考查圖象分析判斷、空間想象能力和計算能力,明確離子在晶胞中的位置、晶胞密度的計算方法是解本題關鍵,注意單位的換算,題目難度不大。16.(2024?貴州)我國科學家首次合成了化合物[K(2,2,2﹣crypt)]5[K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5﹣為全金屬富勒烯(結(jié)構(gòu)如圖),具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是()A.富勒烯C60是分子晶體 B.圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內(nèi) C.全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體 D.銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族,則其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25p3【專題】原子組成與結(jié)構(gòu)專題;化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.由分子構(gòu)成的晶體是分子晶體;B.根據(jù)圖知,12個Au原子構(gòu)成二十面體籠;C.同一種元素的不同單質(zhì)互為同素異形體;D.銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族,和N元素位于同一主族,其基態(tài)原子價層電子為5s、5p能級上的電子。【解答】解:A.富勒烯C60是由C60分子構(gòu)成的晶體,屬于分子晶體,故A正確;B.根據(jù)圖知,12個Au原子構(gòu)成二十面體籠,K+位于Au形成的二十面體籠內(nèi),故B正確;C.根據(jù)圖知,全金屬富勒烯不是碳元素的單質(zhì),所以與富勒烯C60不互為同素異形體,故C錯誤;D.銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族,和N元素位于同一主族,其基態(tài)原子價層電子為5s、5p能級上的電子,其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25p3,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),側(cè)重考查分析、判斷及知識綜合運用能力,明確晶體類型的判斷方法、基本概念內(nèi)涵、原子核外電子排布規(guī)律是解本題關鍵,題目難度不大。17.(2024?江西)NbO的立方晶胞如圖,晶胞參數(shù)為anm,P的分數(shù)坐標為(0,0,0),阿伏加德羅常數(shù)的值M為NA,下列說法正確的是()A.Nb的配位數(shù)是6 B.Nb和O最短距離為22anmC.晶體密度ρ=D.M的分數(shù)坐標為(【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.根據(jù)頂面中心Nb原子,與其距離最近且相等的O原子有4個,即頂面的4個O原子;B.Nb和O最短距離為正方體棱長的一半;C.根據(jù)均攤法計算可知,Nb的個數(shù)為3,O的個數(shù)為3,即晶胞中含有3個NbO,晶胞密度為ρ=mD.P的分數(shù)坐標為(0,0,0),推算M的分數(shù)坐標?!窘獯稹拷猓篈.由圖可知,Nb的配位數(shù)是4,故A錯誤;B.晶胞參數(shù)為anm,Nb和O最短距離為12anm,故BC.根據(jù)均攤法計算可知,Nb的個數(shù)為6×12=3,O的個數(shù)為12×14=3,即晶胞中含有3個NbO,晶D.P的分數(shù)坐標為(0,0,0),M的分數(shù)坐標為(12,故選:D?!军c評】本題主要考查晶胞的計算,屬于基本知識的考查,難度不大。18.(2024?湖南)Li2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物,其合成反應為2LiH+C+N2高溫Li2CN2A.合成反應中,還原劑是LiH和C B.晶胞中含有的Li+個數(shù)為4 C.每個CN22-周圍與它最近且距離相等的Li+有8D.CN22-為【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.物質(zhì)所含元素化合價升高的反應物是還原劑,反之是氧化劑;B.根據(jù)均攤法進行計算;C.CN22-位于體心,與它最近且距離相等的Li+有D.互為等電子體的微??臻g構(gòu)型相似。【解答】解:A.LiH中H元素為﹣1價,有圖中CN22-離子化合價可知,N元素為﹣3價,C元素為+4價,根據(jù)反應2LiH+C+N2高溫Li2CN2+H2可知,H元素由﹣1價升高為0價,C元素由0價升高到+4價,N元素由0價降低為﹣3價,所以還原劑為LiHB.Li+位于晶胞的面上,根據(jù)均攤法計算可知,含有Li+的個數(shù)為8×12=4C.觀察位于體心的CN22-離子,與它最近且距離相等的Li+有8個,故D.CN22-離子的中心原子C原子的價層電子對數(shù)為:2+4+2-2×32=2,且CN22-與故選:D?!军c評】本題主要考查制備實驗方案的設計,具體涉及方程式書寫、氧化還原反應和平衡移動原理的應用,產(chǎn)率的計算等,理解流程的原理是解決本題的關鍵,屬于高考高頻考點,難度不大。19.(2024?山東)下列物質(zhì)均為共價晶體且成鍵結(jié)構(gòu)相似,其中熔點最低的是()A.金剛石(C) B.單晶硅(Si) C.金剛砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】共價晶體中成鍵鍵長越短,鍵能越大,熔沸點越高,據(jù)此進行解答?!窘獯稹拷猓航饎偸–)、單晶硅(Si)、金剛砂(SiC)、氮化硼(BN,立方相)均為共價晶體,共價晶體中成鍵鍵長越短,鍵能越大,熔沸點越高,Si—Si鍵的鍵長最長,故鍵能最小,熔沸點最低,故B正確,故選:B?!军c評】本題考查共價晶體的熔沸點比較,注意從鍵能的角度分析解答即可,題目比較簡單。20.(2024?河北)金屬鉍及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖,晶胞的邊長為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該鉍氟化物的化學式為BiF3 B.粒子S、T之間的距離為114apmC.該晶體的密度為1064NA×a3×1D.晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.由晶胞圖可知,Bi位于棱心和體心,個數(shù)為12×14+1=4,F(xiàn)位于頂點、面心和體內(nèi),個數(shù)為8×18+B.由晶胞圖可知,將晶胞切割成8個小立方體,粒子S位于左前上方小立方體的體心,粒子T位于右側(cè)面面心;C.晶胞體積為(a×10﹣10)3cm3,晶胞質(zhì)量為4×209+12×19NAg,根據(jù)ρD.由晶胞圖可知,距體心的鉍離子最近且等距的氟離子有8個?!窘獯稹拷猓篈.由晶胞圖可知,Bi位于棱心和體心,個數(shù)為12×14+1=4,F(xiàn)位于頂點、面心和體內(nèi),個數(shù)為8×18+6×12+8=12,Bi:F=4:12=B.由晶胞圖可知,將晶胞切割成8個小立方體,粒子S位于左前上方小立方體的體心,粒子T位于右側(cè)面面心,則粒子S、T之間的距離為(14a)2+(C.晶胞體積為(a×10﹣10)3cm3,晶胞質(zhì)量為4×209+12×19NAg,晶體密度ρ=mV=4×209+12×19NA(a×10-10D.由晶胞圖可知,距體心的鉍離子最近且等距的氟離子有8個,故D錯誤;故選:D。【點評】本題考查晶胞結(jié)構(gòu)與計算,掌握晶胞結(jié)構(gòu)與計算為解題難點,需要結(jié)合均攤法進行分析,掌握基礎為解題關鍵,整體難度適中。21.(2024?湖北)黃金按質(zhì)量分數(shù)分級,純金為24K。Au—Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯誤的是()A.Ⅰ為18K金 B.Ⅱ中Au的配位數(shù)是12 C.Ⅲ中最小核間距Au—Cu<Au—Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au與Cu原子個數(shù)比依次為1:1、1:3、3:1【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.Ⅰ中含金Au個數(shù)=1個,銅個數(shù)=8×18=1,1個晶胞中含1個AuCuB.和頂點金原子距離相同最近的Cu原子在面心上;C.Ⅲ中晶胞結(jié)構(gòu)分析可知,設Ⅲ中晶胞參數(shù)為a,Au—Cu核間距=22a,Au﹣Au的最小核間距=D.Ⅰ中含金Au個數(shù)=1個,銅個數(shù)=8×18=1,.Ⅱ中含Cu個數(shù)=6×12=3個,金個數(shù)=8×18=1,Ⅲ中含Cu個數(shù)8【解答】解:A.黃金按質(zhì)量分數(shù)分級,純金為24K,則18K金的質(zhì)量分數(shù)=1824×100%=75%,Ⅰ中1個晶胞中含1個AuCu,金的質(zhì)量分數(shù)=197197+64×B.Ⅱ中含Cu個數(shù)=6×12=3個,金個數(shù)=8×18=1,面心上銅原子分攤給晶胞12,C.Ⅲ晶胞結(jié)構(gòu)分析可知,設Ⅲ中晶胞參數(shù)為a,Au—Cu核間距=22a,Au﹣Au的最小核間距=22a,最小核間距存在Au—Cu=Au﹣D.分攤法得到,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au與Cu原子個數(shù)比依次為1:1、1:3、3:1,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查了晶體結(jié)構(gòu)、晶胞所含微粒的計算應用、配位數(shù)計算等知識點,注意知識的熟練掌握,題目難度中等。22.(2023?遼寧)晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關注。某富鋰超離子導體的晶胞是立方體(圖1),進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯誤的是()A.圖1晶體密度為72.5NA×a3×1B.圖1中O原子的配位數(shù)為6 C.圖2表示的化學式為LiMg2OClxBr1﹣x D.Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+傳導【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.根據(jù)均攤法計算晶胞的化學式,再根據(jù)晶體密度為:ρ=mB.由圖可知,圖1中與O原子距離最近且相等的Li原子的個數(shù)為6;C.根據(jù)均攤法計算晶胞中Mg的個數(shù)即可;D.因為Mg2+的半徑大于Li+,Mg2+取代產(chǎn)生的空位體積更大?!窘獯稹拷猓篈.由圖可知,晶胞中含有Cl:4×14=1,含有O:2×12=1,含有Li:8×14+1=3,晶胞的化學式為Li3ClO,所以晶體密度為:ρB.由圖可知,圖1中與O原子距離最近且相等的Li原子的個數(shù)為6,即O配位數(shù)為6,故B正確;C.由圖可知,晶胞中含有Cl或Br:4×14=1,含有O:2×12=1,含Li+為1×1=1,Mg或空位:8×14=2,鎂的個數(shù)小于2,根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知,鎂的個數(shù)為1,所以晶胞的化學式為D.因為Mg2+的半徑大于Li+,Mg2+取代產(chǎn)生的空位體積更大,有利于內(nèi)部的Li+傳導,故D正確;故選:C。【點評】本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關知識,具體涉及均攤法計算,晶胞密度的計算,同時考查學生對信息的理解、加工、處理的能力,屬于高考高頻考點,難度較大。23.(2023?河北)鋯(Zr)是重要的戰(zhàn)略金屬,可從其氧化物中提取。如圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.該氧化物的化學式為ZrO2 B.該氧化物的密度為123×1030NA?aC.Zr原子之間的最短距離為22apmD.若坐標取向不變,將p點Zr原子平移至原點,則q點Zr原子位于晶胞xy面的面心【專題】計算題.【分析】A.根據(jù)“均攤法”,晶胞中含4個Zr、8×18+12×14B.結(jié)合A分析可知,晶體密度為ρ=C.Zr原子之間的最短距離為兩個四分之一晶胞的體心的距離,為整個晶胞二分之一對角線的距離,即22D.根據(jù)晶胞的位置可知,若坐標取向不變,將p點Zr原子平移至原點,則垂直向下,q點Zr原子位于晶胞xy面的面心?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)“均攤法”,晶胞中含4個Zr、8×18+12×14+6×1B.結(jié)合A分析可知,晶體密度為ρ=91×4+16×8NC.Zr原子之間的最短距離為兩個四分之一晶胞的體心的距離,為整個晶胞對角線距離的一半,即22aD.若坐標取向不變,將p點Zr原子平移至原點,則垂直向下,q點Zr原子位于晶胞xy面的面心,故D正確;故選:B?!军c評】本題考查了晶胞的計算,屬于高考的高頻必考點,正確分析晶胞圖是計算的基礎,掌握“均攤法”和晶體密度的計算公式是解題的關鍵。24.(2023?湖南)科學家合成了一種高溫超導材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是()A.晶體最簡化學式為KCaB6C6 B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個 C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面 D.晶體的密度為2.17×1032a3?【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.根據(jù)均攤法,可求算各微粒的個數(shù);B.晶體最簡化學式為KCaB6C6,根據(jù)與Ca2+最近且距離相等的K+有8個,可判斷與K+最近且距離相等的Ca2+的個數(shù);C.通過歐拉定理:頂點+面數(shù)﹣棱數(shù)=2,即可算出面數(shù);D.通過晶體密度公式ρ=NM【解答】解:A.根據(jù)均攤法,鈣原子的個數(shù)為1,鉀原子的個數(shù)為8×18=1,硼原子、碳原子個數(shù)均為12×12=6,晶體最簡化學式為KCaBB.晶體最簡化學式為KCaB6C6,根據(jù)與Ca2+最近且距離相等的K+有8個,可判斷與K+最近且距離相等的Ca2+的個數(shù)也為8個,故B正確;C.通過歐拉定理:頂點數(shù)+面數(shù)﹣棱數(shù)=2,則面數(shù)=棱數(shù)﹣頂點數(shù)+2=36﹣24+2=14,故C錯誤;D.通過晶體密度公式ρ=NMNAV=39+40+11×6+12×6NA故選:C?!军c評】本題考查晶胞化學式、配位數(shù)、密度,多面體個數(shù)的求算,要求學生有較好的空間想象能力和數(shù)學計算能力,中等難度。25.(2023?湖北)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn,在儲氫和超導等領域具有重要應用。LaHn屬于立方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下,LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是()A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8 B.晶體中H和H的最短距離:LaH2>LaHx C.在LaHx晶胞中,H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠 D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40(4.84×10-8)【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知,La位于頂點和面心,晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子;B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),H和H之間的最短距離變??;C.在LaHx晶胞中,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)有8個,且不閉合;D.1個LaHx晶胞中含有5×8=40個H原子,含H質(zhì)量為40NA/mol×1g/mol=40NAg,晶胞的體積為(484.0×10﹣10cm)【解答】解:A.由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知,La位于頂點和面心,晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子,若以頂點La研究,與之最近的H原子有8個,則La的配位數(shù)為8,故A正確;B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),H和H之間的最短距離變小,則晶體中H和H的最短距離:LaH2>LaHx,故B正確;C.由題干信息可知,在LaHx晶胞中,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)有8個,頂點數(shù)為4×8=32,且不是閉合的結(jié)構(gòu),故C錯誤;D.1個LaHx晶胞中含有5×8=40個H原子,含H質(zhì)量為40NA/mol×1g/mol=40NAg,晶胞的體積為(484.0×10﹣10cm)3=(4.84×10﹣8)3cm3故選:C?!军c評】本題考查了晶胞計算,主要是晶胞中微粒個數(shù)、密度計算應用、配位數(shù)的分析應用等知識點,注意知識的熟練掌握,題目難度中等。26.(2022?山東)AlN、GaN屬于第三代半導體材料,二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體中只存在N—Al鍵、N—Ga鍵。下列說法錯誤的是()A.GaN的熔點高于AlN B.晶體中所有化學鍵均為極性鍵 C.晶體中所有原子均采取sp3雜化 D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】Al和Ga均為第ⅢA元素,N屬于第ⅤA元素,AlN、GaN的成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,則其為共價晶體,AlN、GaN晶體中,N原子與其相鄰的原子形成3個普通共價鍵和1個配位鍵?!窘獯稹拷猓篈.因為AlN、GaN為結(jié)構(gòu)相似的共價晶體,由于Al原子的半徑小于Ga,N—Al的鍵長小于N—Ga的,則N—Al的鍵能較大,鍵能越大則其對應的共價晶體的熔點越高,故GaN的熔點低于AlN,故A錯誤;B.不同種元素的原子之間形成的共價鍵為極性鍵,故兩種晶體中所有化學鍵均為極性鍵,故B正確;C.金剛石中每個C原子形成4個共價鍵(即C原子的價層電子對數(shù)為4),C原子無孤電子對,故C原子均采取sp3雜化;由于AlN、GaN與金剛石結(jié)構(gòu)相似,則其晶體中所有原子均采取sp3雜化,故C正確;D.金剛石中每個C原子與其周圍4個C原子形成共價鍵,即C原子的配位數(shù)是4,由于AlN、GaN與金剛石結(jié)構(gòu)相似,則其晶體中所有原子的配位數(shù)也均為4,故D正確;故選:A。【點評】本題以信息的形式考查原子結(jié)構(gòu)和化學鍵,明確構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合是解答本題的關鍵,題目難度不大。27.(2022?湖北)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A.Ca2+的配位數(shù)為6 B.與F﹣距離最近的是K+ C.該物質(zhì)的化學式為KCaF3 D.若F﹣換為Cl﹣,則晶胞棱長將改變【專題】化學鍵與晶體結(jié)構(gòu).【分析】A.與Ca2+等距離且最近的F﹣有6個;B.設晶胞棱長為a,與F﹣最近的K+的距離為22a、與F﹣最近的Ca2+的距離為aC.晶胞中Ca2+在內(nèi)部,Ca2+個數(shù)為1、F﹣個數(shù)=6×12=3、K+個數(shù)=8D.離子半徑不同,晶胞棱長不同?!窘獯稹拷猓篈.與Ca2+等距離且最近的F﹣有6個,所以Ca2+的配位數(shù)為6,故A正確;B.設晶胞棱長為a,與F﹣最近的K+的距離為22a、與F﹣最近的Ca2+的距離為a2,與F﹣距離最近的是Ca2+,故C.該晶胞中Ca2+在內(nèi)部,Ca2+個數(shù)為1、F﹣個數(shù)=6×12=3、K+個數(shù)=8×18=1D.r(F﹣)<r(Cl﹣),相鄰離子之間的距離改變,則晶胞棱長

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