【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题34 晶体...

更新时间：2024-02-23 浏览次数：151 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024·光明模拟) 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是 $\text{[math]}$ ，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是（）

A . 催化活性：①>② B . 镍酸镧晶体的化学式为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 周围紧邻的O有4个 D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的最短距离为 $\text{[math]}$

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2. (2024·江西模拟) 朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系 $\text{[math]}$ 型晶胞如下图所示，晶胞参数为anm，A原子的分数坐标为 $\text{[math]}$ ，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . S的配位数是6 B . 晶胞中B原子分数坐标为 $\text{[math]}$ C . 该晶体的密度是 $\text{[math]}$ D . 相邻两个Hg的最短距离为 $\text{[math]}$

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3. (2024·广西模拟) 某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是（）

A . 晶体的化学式为 $\text{[math]}$ B . 晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个 C . 晶胞中2个Ni之间的最近距离为apm D . 镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合

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4. (2024高三上·梅河口期末) 硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多种化合物。某化合物是潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
下列说法不正确的是（）

A . Se的基态原子价电子排布式为 $\text{[math]}$ B . 该化合物的晶体类型是离子晶体 C . 该化合物的化学式为 $\text{[math]}$ D . 距离K最近的 $\text{[math]}$ 八面体有4个

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5. (2023高三上·沈阳期中) $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 形成的合金具有抗高温氧化、耐腐蚀等优点，微观结构如图a所示；用金属铼（ $\text{[math]}$ ）掺杂后，形成的化合物 $\text{[math]}$ ，微观结构如图 $\text{[math]}$ 所示：
已知： $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 同族。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 均为 $\text{[math]}$ 区元素 B . 图b为化合物 $\text{[math]}$ 的晶胞结构 C . $\text{[math]}$ D . 图 $\text{[math]}$ 的晶胞参数为 $\text{[math]}$ ，则晶体密度为 $\text{[math]}$

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6. (2024高三上·湛江月考) 钛酸钡是太阳能电池材料.经X射线衍射分析测定，钛酸钡的晶胞结构如图所示（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均与 $\text{[math]}$ 接触），已知晶胞边长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的半径为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值.下列叙述错误的是（）

A . 与 $\text{[math]}$ 等距离且最近的 $\text{[math]}$ 有8个 B . $\text{[math]}$ 的半径为 $\text{[math]}$ C . 钛酸钡的化学式为 $\text{[math]}$ D . 钛酸钡的密度 $\text{[math]}$

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7. (2023高三上·潮阳期中) 为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制。镓的某种化合物的晶胞结构如下图所示(晶胞参数为a pm，1 pm=10^-10cm，N_A表示阿伏加德罗常数)。下列说法正确的是（）

A . Ga元素位于元素周期表的ds区 B . 晶体结构中N的配位数为6 C . 该物质的化学式为Ga₄N₄ D . 该晶体的密度为 $\text{[math]}$

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8. (2023高二上·东莞期中) 已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（）

A . ZX₄Y₈ B . ZX₂Y₆ C . ZXY₃ D . ZX₈Y₁₂

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9. (2023高二上·东莞期中) 已知冰晶石(Na₃AlF₆)熔融时的电离方程式为Na₃AlF₆= 3Na⁺+ AlF $\text{[math]}$ 。现有冰晶石的结构单元如图所示，位于大立方体顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，是图中、中的一种。下列说法正确的是（）

A . 冰晶石是共价晶体 B . 大立方体的体心处代表Al³⁺ C . 与Na⁺距离相等且最近的Na⁺有6个 D . 冰晶石晶体的密度约为 $\text{[math]}$ g•cm^-3

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10. (2023高三上·哈尔滨月考) FeS₂具有良好的半导体性能，如图给出了立方FeS₂晶胞中的Fe²⁺和位于晶胞体心的 $\text{[math]}$ (晶胞中的其他 $\text{[math]}$ 已省略)。下列叙述正确的是（）

A . Fe²⁺的最高能层的电子排布式为3d⁶ B . 基态Fe²⁺共有24种不同空间运动状态的电子 C . FeS₂晶胞中距离每个 $\text{[math]}$ 最近的S $\text{[math]}$ 有8个 D . 晶胞中Fe²⁺位于 $\text{[math]}$ 所形成的正八面体的体心

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11. (2024高三上·巢湖月考) 一种超导材料（仅由 $\text{[math]}$ 三种元素组成）的长方体晶胞结构如图所示（已知 $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数的值）：
下列说法正确的是（）

A . 基态 $\text{[math]}$ 失去 $\text{[math]}$ 能级上的一个电子转化为 $\text{[math]}$ B . 若 $\text{[math]}$ 点原子分数坐标为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 点原子分数坐标为 $\text{[math]}$ C . M、N之间的距离为 $\text{[math]}$ D . 晶体的密度为 $\text{[math]}$

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12. (2023高三上·河源) 某种新型储氢材料的立方晶胞如图所示，该晶体由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 形成，晶胞参数为a pm。
下列说法中不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ B . 晶胞中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的配位数分别为8和4 C . 晶胞中距离最近的2个 $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$ pm D . $\text{[math]}$ 中心原子的杂化方式为 $\text{[math]}$ 杂化

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13. (2023高二下·六盘水期末) 下列有关晶体结构和性质的判断错误的是（）

A	B	C	D

金刚石晶体中，每个碳原子被12个六元环共用	$\text{[math]}$ 晶体中，每个晶胞平均含有4个 $\text{[math]}$	干冰熔化或升华时， $\text{[math]}$ 分子内的共价键被破坏	$\text{[math]}$ 晶体中，距 $\text{[math]}$ 最近且等距的 $\text{[math]}$ 有6个

A . A B . B C . C D . D

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14. (2023高二下·石家庄期末) 几种晶体的晶胞结构如图所示，下列说法错误的是（）

A . CsCl晶体中，每个Cs⁺周围紧邻8个Cl^- B . CaF₂晶体中，每个Ca²⁺周围紧邻8个F^- C . 干冰晶体中，每个CO₂周围紧邻12个CO₂ D . ZnS晶体中，每个S^2-周围紧邻8个S^2-

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15. (2023高二下·武汉期末) 向 $\text{[math]}$ 溶液中滴加黄血盐 $\text{[math]}$ 可制得普鲁士蓝，向 $\text{[math]}$ 溶液中滴加赤血盐 $\text{[math]}$ 可制得滕氏蓝。经科学家研究发现，两者具有相同的结构。其晶胞由8个如图所示的小立方体构成( $\text{[math]}$ 未标出)，晶胞参数为 $\text{[math]}$ 。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法错误的是（）

A . 滕氏蓝和普鲁士蓝均为离子晶体 B . 由图及滕氏蓝的化学式可知， $\text{[math]}$ 应位于晶胞体心 C . 测定晶体的结构常采用X射线衍射法 D . 设滕氏蓝的式量为 $\text{[math]}$ ，则滕氏蓝晶体的密度为 $\text{[math]}$

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16. (2023高三上·梅河口开学考) $\text{[math]}$ 是离子晶体，其晶胞如下图1所示(已知氟化钙晶胞参数为a pm， $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数的值)，难溶于水、可溶于酸。常温下，用盐酸调节 $\text{[math]}$ 浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ (X为 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ )的关系如图2所示。下列说法错误的是。（）

A . 每个氟化钙晶胞中含有 $\text{[math]}$ 的数目为4个 B . 氟化钙的晶体密度为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的变化曲线 D . $\text{[math]}$ 的数量级为 $\text{[math]}$

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17. (2023高二下·吕梁期末) $\text{[math]}$ 是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图所示。已知：B代表 $\text{[math]}$ ， A的原子分数坐标为(0，0，0)， $\text{[math]}$ 摩尔质量为M g/mol，晶胞边长为a pm， $\text{[math]}$ 为阿佛伽德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A . 该晶体为共价晶体 B . $\text{[math]}$ 的配位数为8 C . C的原子分数坐标为( $\text{[math]}$ ， 1， $\text{[math]}$ ) D . 该晶体的密度为 $\text{[math]}$

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18. (2023高二下·哈尔滨期末) 有关晶体的结构如下图所示，下列说法中正确的是（）

A . 在NaCl晶体中，阳离子的配位数为8，阴离子的配位数为6 B . 该气态团簇分子的分子式为EF或FE，其晶体不导电 C . 在金刚石晶体中，每个碳原子被6个六元环共同占有，每个六元环最多有4个碳原子共面 D . 在CaF₂晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca²⁺ ， F^-的配位数是4

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19. (2023高二下·滁州期末) 下图为几种晶体或晶胞的结构示意图。下列说法错误的是（）

A . 1mol冰晶体中含有氢键数目为2N_A B . 四种晶体的熔点高低为：金刚石>MgO>冰>碘单质 C . 碘晶体属于分子晶体，每个碘晶胞中实际占有8个碘原子 D . 金刚石属于共价晶体，每个碳原子周围距离最近的碳原子数为4

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20. (2023高二下·合肥期末) 钙钛矿( $\text{[math]}$ ，晶胞如图a所示)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为 $\text{[math]}$ 和有机碱离子 $\text{[math]}$ ，其晶胞如图 $\text{[math]}$ 所示：
下列说法中不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 晶体所含化学作用力为离子键和共价键 B . 有机碱 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 原子的杂化轨道类型是 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 晶体 $\text{[math]}$ 的配位数为12 D . $\text{[math]}$ 与图 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的空间位置相同

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21. (2023高二下·河池期末) 某立方晶系的锑钾(Sb—K) 合金可作为钾离子电池的电极材料，其晶胞如图1所示(图2为晶胞中的一部分)，已知N_A为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是（）

A . 该合金的组成可表示为 K₂Sb B . 该晶体是离子晶体 C . 两个 Sb 之间最近的距离为2anm D . 该晶体的密度为 $\text{[math]}$

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22. (2023高二下·南宁期末) 下列有关物质结构的说法不正确的是（）

A . C-C 键比 Si-C 键键长短，故金刚石比金刚砂熔点更高、硬度更大 B . 氯化钠晶体与氯化铯晶体中，Cl^-的配位数均为 6 C . 干冰晶体采用分子密堆积，每个 CO₂周围紧邻 12 个 CO₂ D . O₃是极性分子，但由于极性微弱，它在 CCl₄中的溶解度高于在水中的溶解度

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23. (2023高一下·上海市期末) 某Ba-Ti-O晶体具有良好的电学性能，其晶胞为立方晶胞(如图)，晶胞边长为a pm。设阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，下列说法错误的是

A . 化学式为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 间的最短距离为 $\text{[math]}$ C . 该晶胞中与 $\text{[math]}$ 等距离且最近的 $\text{[math]}$ 有4个 D . 晶体的密度为 $\text{[math]}$

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24. (2023高二下·钦州期末) $\text{[math]}$ 在无机氟化物制备中有广泛的应用，其晶体属于四方晶系，晶胞参数如图所示，其中O点原子和①号原子的分数坐标依次为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。已知：Xe—F键长为 $\text{[math]}$ 下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 中心原子上的孤电子对数为2 B . ④号原子的分数坐标为 $\text{[math]}$ C . 沿x、y、z任意一个方向投影，位于面中心的都只有 $\text{[math]}$ 原子 D . 晶胞中②③号原子间的距离 $\text{[math]}$

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二、多选题

25. (2023高二下·龙南期末) 请仔细观察下列几种物质的结构示意图，下列说法错误的是（）

A . 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图1所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为TiC B . 锂的某种氧化物的晶胞如图2所示，则该氧化物的化学式为Li₂O C . 某晶体的一部分如图3所示，则这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是1：4：2 D . Mn和Bi形成的某种晶体的结构如图4所示(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式为Mn₂Bi

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三、非选择题

26. (2024高二上·温州期末) $\text{[math]}$ 新型储氢合金的晶胞如图所示，该晶胞为立方体，晶胞棱长为a nm。
1. （1）基态Fe原子共有种空间运动状态的电子；基态 $\text{[math]}$ 的价层电子排布式为。
2. （2）下列说法正确的是____。
  
  A . 该晶胞与金刚石晶胞结构相似 B . 铁原子之间最短距离为 $\text{[math]}$ C . 该合金储氢过程是化学吸附 D . 储氢后材料中存在离子键、共价键和分子间作用力
3. （3）该晶体化学式为；设阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，则该晶胞密度为 $\text{[math]}$ 。（只需列出计算的表达式）
4. （4）每个Fe周围与它最近且等距的Mg有个。
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27. (2023高三上·浙江月考) Li、B、C、Ga等元素的单质或化合物在很多领域有广泛的应用。请回答：
1. （1）基态 $\text{[math]}$ 原子的价电子排布式为。
2. （2）一种含B化合物可用作吸附材料，其化学式为 $\text{[math]}$ ，部分晶体结构如图1所示，其中 $\text{[math]}$ 为平面结构。
  下列说法不正确的是____。
  
  A . 基态原子的第一电离能： $\text{[math]}$ B . 基态原子未成对电子数： $\text{[math]}$ C . 该晶体中存在的化学键有离子键、共价键、配位键、氢键 D . 晶体中B、C、N和O原子轨道的杂化类型分别为 $\text{[math]}$
3. （3）比较 $\text{[math]}$ 键角大小： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“=”或“<”)，并说明理由。
4. （4）一种锂离子电池负极材料为两层石墨层中嵌入 $\text{[math]}$ ，形成如图2所示的晶胞结构。该物质的化学式可以表示为， $\text{[math]}$ 的配位数为。
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28. (2023高三上·成都期中) 含碘的物质广泛应用于生活中。如(CH₃NH₃)PbI₃作为典型的有机金属卤化物，一直是太阳能电池研究的宠儿；AgI可用于显影剂和人工增雨。
1. （1）基态碘原子的价电子排布式为。
2. （2） CH₃NH $\text{[math]}$ 中所含元素电负性从大到小的顺序为。
3. （3） I $\text{[math]}$ 的VSEPR模型如下图，中心I原子的杂化方式是(填“sp³”、“sp”、“sp³d”或“sp³d²”)。I $\text{[math]}$ 的空间构型为。
4. （4） Ti的四卤化物熔点如下表所示。由此可推知，TiF₄中的化学键类型是TiCl₄至TiI₄熔点依次升高，原因是。
  化合物
  TiF₄
  TiCl₄
  TiBr₄
  TiI₄
  熔点/℃
  377
  -24.12
  38.3
  155
5. （5） (CH₃NH₃)PbI₃晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)。Pb²⁺周围距离最近且相等的I^-数目有个；晶胞中A、B之间的距离为apm，(CH₃NH₃)PbI₃式量为M，该物质的密度ρ=g·cm^-3(列出计算式，设N_A为阿伏加德罗常数的值)。
6. （6）在离子晶体中，当0.414<r(阳离子)∶r(阴离子)<0.732时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知r(Ag⁺)∶r(I^-)=0.573，但在室温下，AgI的晶体结构如下图所示，称为六方碘化银。造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是(填标号)。
  a．几何因素 b．电荷因素 c．键性因素
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29. (2023高二下·滨海期末) 我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再将CO₂加氢合成CH₂OH。
1. （1）太阳能电池板的主要材料为单晶硅。
  ①单晶硅属于晶体。
  ②熔点比较：单晶硅金刚石。(选填>、<、=)
2. （2）在催化剂作用下，CO₂与H₂反应得到CH₃OH。
  ①CO₂分子的空间结构为，在干冰晶体中每个CO₂周围等距且紧邻的CO₂有个。
  
  ②CH₃OH和CO₂分子中σ键数目之比为。
  ③CH₃OH比CO₂在水中的溶解度大，这是因为。
3. （3） ZrO₂催化剂可实现CO₂高选择性加氢合成CH₃OH，ZrO₂晶胞结构如图所示。
  
  ①B代表(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。
  
  ②ZrO₂晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm，其晶体密度为 $\text{[math]}$ (列算式用 $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数的值)。
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30. (2023高三上·浙江开学考) 普鲁士蓝的化学式为 $\text{[math]}$ ，其结构如图1(可能位于中心的 $\text{[math]}$ 未标出)或图2( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 未标出)所示。
请回答：
1. （1）基态Fe价电子轨道表示式为。
2. （2）已知铁的电离能数据如下：
  电离能/( $\text{[math]}$ )
            $\text{[math]}$
            $\text{[math]}$
            $\text{[math]}$
            $\text{[math]}$
  ……
  Fe
  759
  1561
  2597
  5290
  ……
  则，铁的第四电离能( $\text{[math]}$ )大于第三电离能( $\text{[math]}$ )的可能原因是：。
3. （3）关于 $\text{[math]}$ 晶体下列说法不正确的是____(填序号)。
  
  A . 存在的化学键有σ键、π键、配位键、离子键等 B . Fe、N、C的电负性由大到小的顺序： $\text{[math]}$ C . 晶体中 $\text{[math]}$ 的键能>KCN中 $\text{[math]}$ 的键能 D . 晶胞中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 原子均参与形成配位键，其配位数之比为6：6
4. （4）可溶性氰化物(如KCN)有剧毒，但普鲁士蓝却无毒，请从结构角度解释普鲁士蓝无毒的原因是。
5. （5）图2晶胞中 $\text{[math]}$ 的个数为，设普鲁士蓝的最简式的式量为Mr，晶体密度为 $\text{[math]}$ ，则相邻 $\text{[math]}$ 之间的最短距离为nm。(列出计算式， $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值)
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31. (2023高二下·广东期末) 氮化硼是一种性能优异的新型材料，主要有六方氮化硼和立方氮化硼两种异构体，前者的结构类似石墨，后者的结构类似金刚石。
1. （1）基态硼原子的价电子排布式为，硼、碳、氮、氧的第一电离能由小到大的顺序为（以元素符号作答）。
2. （2）某工厂需要一批氮化硼作为耐磨刀具原料，应选择（填“六方”或“立方”）氮化硼，原因是。
3. （3）六方氮化硼中硼原子的杂化方式为杂化。立方氮化硼中距离N原子最近的B原子个数为。在高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼属于（填“物理”或“化学”）变化。
4. （4）已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是 $\text{[math]}$ （列算式，设阿伏加德罗常数的数值为 $\text{[math]}$ ）。
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32. (2023高二下·博罗期中) Ⅰ.过渡区金属元素原子或离子易形成配合物，广泛用作催化剂。回答下列问题：
1. （1）硫酸铜溶液中滴入氨水可形成配离子 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 还可与其他微粒形成配离子，如与乙二胺形成，此配离子内部不含有的化学键类型是____。
  
  A . 离子键 B . 非极性键 C . 配位键 D . 氢键
2. （2）在 $\text{[math]}$ 的水溶液中，一定条件下存在组成为 $\text{[math]}$ (n为正整数)的配离子，提供孤电子对的是____ (填序号)。
  
  A . $\text{[math]}$ B . H C . O D . Cr
3. （3） Ⅱ.晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题：
  由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体的晶胞如图所示，X晶体的化学式为：
4. （4） NiO的晶胞结构如图乙所示，其中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，1)，则C的离子坐标参数为。 $\text{[math]}$ 配位数是，若晶胞边长为apm，则NiO晶体的密度为 $\text{[math]}$ (用含a、 $\text{[math]}$ 的代数式表示， $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数)。
5. （5）已知 $\text{[math]}$ 的立方晶胞结构如图所示，若晶体的密度为 $\text{[math]}$ ，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，则Cu与O之间最短距离为cm(用含a、 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。
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