章末知識整合【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【體驗真題】考向一晶體和晶胞1.(2024·安徽卷)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和導(dǎo)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(dǎo)電時,Ti和La的價態(tài)不變B.若x=13,Li+C.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12D.導(dǎo)電時,空位移動方向與電流方向相反答案B解析由題可知導(dǎo)電時Li+發(fā)生遷移,沒有發(fā)生化學(xué)變化,Ti和La的化合價不變,A項正確;由晶胞圖可知,LixLayTiO3中Li+、La3+和空位均位于晶胞體心,則x+y=1-空位數(shù)目,根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0可得x+3y=2,若x=13,則y=59,空位數(shù)目為1-59-13=19,Li+與空位的數(shù)目不相等,B項錯誤;與體心最鄰近的O原子位于12條棱的棱心,共12個,C項正確;內(nèi)電路中電流從負(fù)極流向正極,陽離子(Li+)也移向正極,空位移動方向與Li+2.(2024·黑吉遼卷)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(xué)式為Co9S8B.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表示同一晶體答案B解析由均攤法知,結(jié)構(gòu)1中含Co數(shù)目為18×4+4=4.5,含S數(shù)目為14×12+1=4,Co、S個數(shù)比為9∶8,則結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8,A正確;由晶胞2可知,S與S的最短距離為面對角線長度的12,即22a,B錯誤;晶胞2中Li與周圍4個S形成正四面體結(jié)構(gòu),故晶胞2中距Li最近的S有4個,C正確;晶胞2中Li數(shù)目為8,S數(shù)目為14×12+1=4,晶胞2含4個Li2S,晶胞3中Li數(shù)目為8,S數(shù)目為18×8+12×6=4,晶胞3也含4個Li2S,3.(2024·湖北卷)黃金按質(zhì)量分?jǐn)?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(yǎng).Ⅱ中Au的配位數(shù)是12C.Ⅲ中最小核間距Au—Cu<Au—AuD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au與Cu原子個數(shù)比依次為1∶1、1∶3、3∶1答案C解析純金為24K,則18K金中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1824×100%=75%,Ⅰ中Au位于體心,個數(shù)為1,Cu位于頂點,個數(shù)為8×18=1,則Au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為197197+64×100%≈75%,為18K金,A正確;Ⅱ中Au位于頂點,個數(shù)為8×18=1,Cu位于面心,個數(shù)為6×12=3,晶體化學(xué)式為Cu3Au,1個Cu周圍有4個Au,則1個Au周圍有12個Cu,Au的配位數(shù)是12,B正確;Ⅲ中Au—Cu和Au—Au的最小核間距均為面對角線長度的12,故最小核間距Au—Cu=Au—Au,C錯誤;結(jié)合上述分析可知,Ⅰ中Au、Cu原子個數(shù)比為1∶1,Ⅱ中Au、Cu原子個數(shù)比為1∶3,Ⅲ中Au位于面心,個數(shù)為6×12=3,Cu位于頂點,個數(shù)為8×184.(2024·河北卷)金屬鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、醫(yī)藥等領(lǐng)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(xué)式為BiF3B.粒子S、T之間的距離為114aC.該晶體的密度為1064NAD.晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個答案D解析根據(jù)均攤法可知,該晶胞中Bi的個數(shù)為12×14+1=4,F的個數(shù)為8×18+6×12+8=12,故該鉍氟化物的化學(xué)式為BiF3,A正確;如圖所示,根據(jù)勾股定理可知,BG2=BP2+PG2=54a2pm2=BO2+OG2,則∠BOG為直角,OA=14BH=34apm,OG=22apm,AG2=OA2+OG2=1116a2pm2,ST與AG平行且相等,則粒子S、T之間的距離為114apm,B正確;該晶體密度為4×209+12×19NA×a3×10-30g·cm-3=5.(2024·湖南卷)Li2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物,其合成反應(yīng)為2LiH+C+N2Li2CN2+H2,晶胞如圖所示,下列說法錯誤的是()A.合成反應(yīng)中,還原劑是LiH和CB.晶胞中含有的Li+個數(shù)為4C.每個CN22-周圍與它最近且距離相等的Li+有D.CN22-為答案D解析A.LiH中H元素為-1價,由圖中CN22-化學(xué)式可知,N元素為-3價,C元素為+4價,根據(jù)反應(yīng)2LiH+C+N2Li2CN2+H2可知,H元素由-1價升高到0價,C元素由0價升高到+4價,N元素由0價降低到-3價,由此可知還原劑是LiH和C,故A正確;B.根據(jù)均攤法可知,Li+位于晶胞中的面上,則含有的Li+個數(shù)為8×12=4,故B正確;C.觀察位于體心的CN22-可知,與它最近且距離相等的Li+有8個,故C正確;D.CN22-的中心原子C原子的價層電子對數(shù)為2+12×(4+2-3×2)=2,且CN22-與CO2互為等電子體6.(2024·甘肅卷)β-MgCl2晶體中,多個晶胞無隙并置而成的結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中部分結(jié)構(gòu)顯示為圖乙,下列說法錯誤的是()A.電負(fù)性:Mg<ClB.單質(zhì)Mg是金屬晶體C.晶體中存在范德華力D.Mg2+離子的配位數(shù)為3答案D解析同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強,故電負(fù)性Mg<Cl,A項正確;鎂為金屬元素,故單質(zhì)Mg為金屬晶體,B項正確;由圖甲可知,該晶體中存在層狀結(jié)構(gòu),則層與層之間存在范德華力,C項正確;由圖乙中結(jié)構(gòu)可知,與Mg2+距離最近且相等的Cl-有6個,故Mg2+的配位數(shù)為6,D項錯誤?？枷蚨浜衔锱c超分子7.(2024·新課標(biāo)卷)我國科學(xué)家最近研究的一種無機鹽Y3[Z(WX)6]2納米藥物具有高效的細(xì)胞內(nèi)亞鐵離子捕獲和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,且W、X、Y屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,X和Y的第一電離能都比左右相鄰元素的高。Z的M層未成對電子數(shù)為4。下列敘述錯誤的是()A.W、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中Z的熔點最高B.在X的簡單氫化物中X原子軌道雜化類型為sp3C.Y的氫氧化物難溶于NaCl溶液,可以溶于NH4Cl溶液D.Y3[Z(WX)6]2中WX-提供電子對與Z3+形成配位鍵答案A解析W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,且W、X、Y屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則W為C元素;每個周期的ⅡA族和ⅤA族的元素的第一電離能都比左右相鄰元素的高,由于配合物Y3[Z(WX)6]2中Y在外界,Y可形成簡單陽離子,則Y屬于金屬元素,故X和Y分別為N和Mg;Z的M層未成對電子數(shù)為4,則其3d軌道上有4個未成對電子,其價電子排布式為3d64s2,Z為Fe元素,Y3[Z(WX)6]2為Mg3[Fe(CN)6]2。A.W、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中,N元素的單質(zhì)形成分子晶體,Mg和Fe均形成金屬晶體,C元素既可以形成金剛石又可以形成石墨,石墨的熔點最高,A不正確;B.X的簡單氫化物是NH3,其中N原子軌道雜化類型為sp3,B正確;C.Y的氫氧化物是Mg(OH)2,其屬于中強堿,難溶于水,難溶于NaCl溶液,但是由于NH4Cl電離產(chǎn)生的NH4+可以破壞Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,因此Mg(OH)2可以溶于NH4Cl溶液,C正確;D.Mg3[Fe(CN)6]2中CN-提供電子對與Fe3+形成配位鍵8.(2024·黑吉遼卷)環(huán)六糊精(D-吡喃葡萄糖縮合物)具有空腔結(jié)構(gòu),腔內(nèi)極性較小,腔外極性較大,可包合某些分子形成超分子。圖1、圖2和圖3分別表示環(huán)六糊精結(jié)構(gòu)、超分子示意圖及相關(guān)應(yīng)用。下列說法錯誤的是()A.環(huán)六糊精屬于寡糖B.非極性分子均可被環(huán)六糊精包合形成超分子C.圖2中甲氧基對位暴露在反應(yīng)環(huán)境中D.可用萃取法分離環(huán)六糊精和氯代苯甲醚答案B解析1mol糖水解后能產(chǎn)生2~10mol單糖的稱為寡糖,由圖1環(huán)六糊精的結(jié)構(gòu)可知,1mol環(huán)六糊精水解產(chǎn)生6molD-吡喃葡萄糖,故環(huán)六糊精屬于寡糖,A正確;只有分子的尺寸大小適配環(huán)六糊精的空腔大小時才能被環(huán)六糊精包合形成超分子,B錯誤;由圖3加入環(huán)六糊精后生成96%的對氯苯甲醚知,圖2中甲氧基對位暴露在反應(yīng)環(huán)境中,C正確;環(huán)六糊精腔外極性較大,腔內(nèi)極性較小,由“相似相溶”及環(huán)六糊精含較多羥基,可與水形成氫鍵而易溶于水知,可用萃取法分離環(huán)六糊精和氯代苯甲醚,D正確。9.(2024·湖北卷)科學(xué)家合成了一種如圖所示的納米“分子客車”,能裝載多種稠環(huán)芳香烴。三種芳烴與“分子客車”的結(jié)合常數(shù)(值越大越穩(wěn)定)見表。下列說法錯誤的是()芳烴芘并四苯蒄結(jié)構(gòu)結(jié)合常數(shù)3853764176000A.芳烴與“分子客車”可通過分子間相互作用形成超分子B.并四苯直立裝載與平躺裝載的穩(wěn)定性基本相同C.從分子大小適配看“分子客車”可裝載2個芘D.芳烴π電子數(shù)越多越有利于和“分子客車”的結(jié)合答案B解析納米“分子客車”能裝載多種稠環(huán)芳香烴,通過分子間相互作用結(jié)合成功能不同的分子聚集體,符