2025年高考二轮复习化学选择题热点练14晶胞结构及分析

14.晶胞结构及分析(分值:30分)学生用书P277(选择题每小题3分)1.(2024·辽宁沈阳一模)某立方晶系的锑钾(SbK)合金可作为钾离子电池的电极材料,下图表示1/8晶胞。下列说法中错误的是()A.该晶胞的体积为8a3×1030cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与K最邻近的Sb原子数为4D.该晶胞的俯视图为答案:D解析:1/8晶胞的体积为a3×1030cm3,该晶胞的体积为8a3×1030cm3,A正确;根据图示1/8晶胞中平均含有K原子数为4×18+1=32,Sb原子数为4×18=12,K和Sb原子数之比为3∶1,B正确;由图可知,1/8晶胞体心处K最邻近的Sb原子数为4,C正确;根据图示推出晶胞顶点、面心、内部存在K2.(2024·湖南天壹名校联考)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是()A.Y代表的离子是Ca2+B.X离子的配位数为8C.若坐标取向不变,将m点Y离子平移至原点,则n点Y离子位于晶胞xy面的面心D.该晶体的摩尔体积为14×1036a3NAm3·mol答案:A解析:根据萤石晶胞结构,浅色X离子分布在晶胞的顶点和面心上,则1个晶胞中浅色X离子共有8×18+6×12=4个,深色Y离子分布在晶胞内部,则1个晶胞中共有8个深色Y离子,因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的化学式可知,X为Ca2+,故A错误;X离子的配位离子为Y离子,将晶胞进行平移操作,即可找到与其配位的Y离子有8个,故B正确;根据图中所示坐标系,m点坐标为(14,14,14),n点坐标为(34,34,14),若将m点Y离子平移至原点,晶胞中各点坐标均由(x,y,z)变为(x14,y14,z14);因此n点坐标变为(12,12,0),即晶胞xy面的面心,故C正确;该晶体的摩尔体积为Vm=Vn=晶胞体积晶胞中微粒的物质的量,Vm3.(2024·湖南邵阳二模)采用氮化镓元件的充电器体积小、质量轻,在发热量、效率转换上相比普通充电器也有更大的优势,被称为“快充黑科技”。上图是氮化镓的一种晶体结构(NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是()A.晶体结构中Ga原子的配位数为8B.一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个NC.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族D.晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,则晶体的密度为6334NAx3×答案:A解析:以晶胞上平面中心的Ga原子为研究对象,可知:在该晶胞中Ga与2个N原子距离相等且最近,在通过该平面上边还存在1个晶胞,其中Ga与2个N原子距离相等且最近,故Ga原子的配位数是4,A错误;用均摊(或切割)方法计算,在一个晶胞中含有Ga原子数目是8×18+6×12=4,含有的N原子数目是4×1=4,故一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,B正确;Ga与Al处于同一主族,位于Al的下一周期,故Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,C正确;根据选项B分析可知:在一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,结合晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,二者的距离为晶胞体对角线的14,假设晶胞边长为L,则34L=xnm,L=4x3nm,故该晶体的密度ρ=mV=4×(70+14)NA(44.(2024·吉林白山二模)铜的一种氯化物立方晶胞如图所示。已知:晶体密度为ρg·cm3,NA为阿伏加德罗常数的值,A、B的原子坐标分别为(0,0,0)、(0.25,0.25,0.25)。下列有关叙述正确的是()A.该化合物的化学式为CuCl2B.C的原子坐标为(0.25,0.75,0.75)C.该晶胞中铜的配位数为8D.A和B粒子之间的距离为14×3398答案:B解析:根据均摊法计算:氯位于顶点和面心,1个晶胞含8×18+6×12=4个氯,铜位于体内,1个晶胞含4个铜,故其化学式为CuCl,A项错误;由A、B原子坐标和晶胞图示可知,C原子位于体对角线14,坐标为(0.25,0.75,0.75),B项正确;1个铜与4个氯连接,配位数为4,C项错误;设晶胞参数为apm,1个晶胞含4个CuCl,则ρ=4×99.5NA×a3×1030,a=3398ρ×NA×1010,体对角线长为5.(2024·湖南邵阳三模)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.丙是乙晶胞的俯视图B.甲晶胞中阴阳离子个数比为3∶2C.乙中相邻的Hg2+和S2之间的距离为22aD.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:从上往下看乙晶胞,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A正确;甲晶胞中,含NH4+个数为8×18=1,含Cl个数为4×14+2=3,含Hg2+个数为1,则其化学式为NH4HgCl3,故B正确;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=3anm距离为34anm,故C不正确;甲晶胞中,阴离子Cl数目为3,阳离子数目为2,乙晶胞中,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;6.(2024·湖南衡阳模考)某科研团队在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛矿晶体晶胞结构如图所示,设晶体的密度为ρg·cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是()A.晶体的化学式为CaTiO3B.晶体中钛原子位于氧原子所形成的八面体空隙中C.若图中A的原子分数坐标为(0,0,0),则B的原子分数坐标为(12D.晶胞中钛原子与钙原子之间的距离为32×答案:D解析:根据均摊法,Ti处于晶胞的顶点,个数为8×18=1,O在晶胞棱边,个数为12×14=3,Ca在晶胞体心,个数为1,晶体的化学式为CaTiO3,A正确;晶体中钛原子被6个氧原子包围,位于氧原子所形成的八面体空隙中,B正确;若图中A的原子分数坐标为(0,0,0),则B在体心,原子分数坐标为(12,12,12),C正确;晶胞中钛原子与钙原子距离为晶胞体对角线的一半,设晶胞边长为apm,则由晶体密度ρg·cm3=MV=47.9+40+48(a×10-10)3NAg·cm3=1357.(2024·吉林省吉林地区三模)由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶胞结构如图所示:下列说法错误的是()A.晶体中Li、Al、Si三种微粒的比例为1∶1∶1B.图中所指Si原子的坐标为(34C.晶体中与每个Al紧邻的Li为6个,与每个Si紧邻的Si为12个D.晶体中Al和Li构成CsCl型晶体结构,晶体中Al和Si构成金刚石型晶体结构答案:D解析:该晶胞中,Li原子个数=12×14+1=4,Al原子个数=8×18+6×12=4,Si原子个数=4,原子个数比为1∶1∶1,A正确;根据晶胞结构图可得,图中所指Si原子的坐标为(34,34,14),B正确;根据晶胞结构图可得,晶体中与每个Al距离最近的Li为6个,与每个Si距离最近的Si为12个,C正确;晶体中Al和Li构成NaCl型晶体结构,而CsCl型为体心结构8.(2024·甘肃张掖第三次诊断)下列有关物质结构的说法正确的是()A.图①中18冠6通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征B.图②物质相较NaBF4摩尔质量更大,具有更高的熔、沸点C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为D.图③晶胞参数为dnm,则晶体的密度为168NA×d3×10答案:D解析:图①中18冠6中不含有阴离子,与K+间不能形成离子键,应为18冠6通过配位键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征,A不正确;图②物质属于离子晶体,构成阳离子的基团较NaBF4中BF4-半径更大,离子键能更弱,具有较低的熔、沸点,B不正确;图③晶体磷化硼晶胞中,六个面心都存在P原子,则沿z轴方向上的投影图为,C不正确;图③晶胞中,含有4个B原子,含P原子个数为8×18+6×12=4,参数为dnm,则晶体的密度为4×(11+31)g·mo9.(2024·湖南长郡中学二模)采用了氮化镓元件的充电器体积小、质量轻,在发热量、效率转换上相比普通充电器也有更大的优势,被称为“快充黑科技”,下图是氮化镓的三种晶体结构(NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是()A.Ga、N均属于p区元素B.图a晶体结构中含有5个Ga、4个NC.图b晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,则晶体的密度为6334NAx3×D.三种晶体结构中Ga原子的配位数之比为2∶2∶3答案:B解析:Ga、N的价电子分别是4s24p1、2s22p3、Ga、N均属于p区元素,A正确;图a晶体结构中含有12×16+2×12+3=6个Ga、6×13+4=6个N,B错误;图b晶体结构中若Ga和N的距离为xnm,取晶胞的八分之一作为一个小立方体,小立方体的对角线为2xnm,小立方体的边长为2x3nm,晶胞的边长为4x3nm,则晶体的密度为ρ=mV=4NA×84(4x3)3×1021g·cm3,C正确;a的晶胞为,Ga原子的配位数为4,三种晶体结构中10.(2024·辽宁锦州质检)某水性钠离子电池电极材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN组成,Na+嵌入和嵌出立方晶胞体心过程中,Fe2+与Fe3+含量发生变化,其过程如图所示。下列说法错误的是()A.基态铁原子价层电子排布式为3d64s2B.格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6C.普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1∶2D.普鲁士白的化学式为NaFe(CN)3答案:C解析:铁元素位于第四周期第Ⅷ族,原子序数为26,价层电子排布式为3d64s2,A正确;根据晶胞的结构可知,以体心Fe3+为中心,周围等距离且最近的Fe3+共有6个,B正确;根据普鲁士蓝晶胞结构可知,Fe位于顶点、面心、棱上、体心,个数为8×18+6×12+12×14+1=8,Na+位于晶胞内部,个数为4,CN位于棱上、面上、体