2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新高考版）大單元3 第9章　熱點強化16　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題專練

熱點強化16物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題專練1.(2021·遼寧，7)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)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(xué)式為H3SC．S位于H構(gòu)成的八面體空隙中D．該晶體屬于分子晶體答案D解析S的價層電子排布式為3s23p4，故S位于元素周期表p區(qū)，A正確；由該物質(zhì)的晶胞可知：S個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，H個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝6，故H、S原子個數(shù)比為3∶1，故該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S，B正確；S位于H構(gòu)成的八面體空隙中，如圖所示，C正確；由于該晶體是一種新型超導(dǎo)材料，說明其是由陰、陽離子構(gòu)成的，故該晶體屬于離子晶體，D錯誤。2．(2023·河北滄州?？寄M)冰晶石(Na3AlF6)常用作電解鋁的助熔劑和研磨產(chǎn)品的耐磨添加劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知該晶胞參數(shù)為apm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A．AlFeq\o\al(3－,6)中Al的配位數(shù)為6B．圖中△位置填充的是Na＋C．晶胞中AlFeq\o\al(3－,6)形成的全部四面體空隙和AlFeq\o\al(3－,6)的比值為1∶1D．該晶體的密度為eq\f(8.4×1032,a3NA)g·cm－3答案C解析晶胞中AlFeq\o\al(3－,6)形成的全部四面體空隙和AlFeq\o\al(3－,6)的比值為2∶1，C錯誤；該晶體的密度為eq\f(4×210,a×10－103NA)g·cm－3＝eq\f(8.4×1032,a3NA)g·cm－3，D正確。3．(2023·濰坊模擬)CaF2的晶胞結(jié)構(gòu)和部分離子的投影位置如圖所示，下列說法錯誤的是()A．CaF2屬于離子晶體B．Ca2＋的配位數(shù)為8C．圖甲為F－沿y軸投影圖D．圖乙為Ca2＋沿面對角線投影圖答案D解析氟化鈣是由鈣離子和氟離子形成的離子晶體，故A正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點的鈣離子與位于體對角線eq\f(1,4)處的氟離子的距離最近，則鈣離子的配位數(shù)為8，故B正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ca2＋沿面對角線投影圖的四個側(cè)面面心應(yīng)在同一條線上，圖乙鈣離子分布不符合，故D錯誤。4．(2023·廣東梅州統(tǒng)考模擬)FeS2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是()A．陰、陽離子個數(shù)比為1∶1B．FeS2晶體中距離Fe2＋最近的Fe2＋的數(shù)目為12C．若晶胞邊長均為apm，則Seq\o\al(2－,2)和Seq\o\al(2－,2)之間的最短距離為eq\r(2)apmD．陽離子位于由陰離子構(gòu)成的正八面體空隙中答案C解析由化學(xué)式FeS2知陰、陽離子個數(shù)比為1∶1，A項正確；Seq\o\al(2－,2)與Seq\o\al(2－,2)之間的最短距離等于晶胞面對角線長的一半，即為eq\f(\r(2),2)apm，C項錯誤。5．(2023·重慶校聯(lián)考模擬)納米CeO2可催化O2的分解，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于CeO2的說法正確的是()A．Ce4＋的配位數(shù)是4B．Ce4＋與O2－間最短距離為eq\f(\r(2),4)anmC．若A離子的坐標(biāo)為(0，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))，則B離子的坐標(biāo)為(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(3,4))D．若晶體密度為ρg·cm－3，則晶胞參數(shù)a＝eq\r(3,\f(172,ρNA))×107答案C解析根據(jù)晶胞圖可知，Ce4＋的配位數(shù)為8，故A錯誤；把晶胞平均分成8個小立方體，O2－位于小立方體的中心，即Ce4＋與O2－最短距離是體對角線長的eq\f(1,4)，即為eq\f(\r(3),4)anm，故B錯誤；Ce4＋位于頂點和面心，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，O2－位于晶胞內(nèi)部，個數(shù)為8，化學(xué)式為CeO2，則晶胞的質(zhì)量為eq\f(4,NA)×(140＋32)g，根據(jù)密度的定義，晶胞的參數(shù)為eq\r(3,\f(\f(4,NA)×140＋32,ρ))×107nm＝eq\r(3,\f(688,ρNA))×107nm，故D錯誤。6．(2023·長沙一中模擬)雙鈣鈦礦型晶體的一種典型結(jié)構(gòu)單元如圖所示，真實的晶體中存在5%的氧原子缺陷，能讓O2－在其中傳導(dǎo)，可用作固體電解質(zhì)材料。已知La為＋3價，Ba為＋2價。以下說法錯誤的是()A．該晶體的一個完整晶胞中含有1個Co原子B．晶體中與La距離最近的Ba的數(shù)目為6C．＋3價Co與＋4價Co的原子個數(shù)比為4∶1D．忽略氧原子缺陷，每個Co原子都處于氧原子圍成的正八面體空隙的中心答案A解析該晶體的一個完整晶胞由8個圖示結(jié)構(gòu)單元組成，該晶體的一個完整晶胞中含有8個Co原子，故A錯誤；根據(jù)均攤法，eq\f(1,8)個晶胞中La數(shù)為4×eq\f(1,8)＝0.5、Ba數(shù)為4×eq\f(1,8)＝0.5、Co數(shù)為1、O數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，所以化學(xué)式為LaBaCo2O6，真實的晶體中存在5%的氧原子缺陷，設(shè)＋3價Co的個數(shù)為x，根據(jù)各元素化合價代數(shù)和等于0,3＋2＋3x＋4(2－x)－2×6×95%＝0，x＝1.6，所以＋3價Co與＋4價Co的原子個數(shù)比為4∶1，故C正確。7．(2023·河北模擬預(yù)測)新型超導(dǎo)材料晶體的晶胞結(jié)構(gòu)中鎂原子和鎳原子位于頂點和面心，它們構(gòu)成兩種八面體空隙，一種由鎳原子構(gòu)成，另一種由鎳原子和鎂原子一起構(gòu)成，兩種八面體空隙的數(shù)量之比是1∶3，碳原子只填充在鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中，沿晶胞立方格子對角線取得的截圖如圖所示。下列說法錯誤的是()A．基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為[Ar]3d84s2B．該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式為MgNi3CC．Mg的C配位數(shù)為6D．若晶胞參數(shù)a＝0.3812nm，該晶體密度為eq\f(213,0.38123×NA)×1021g·cm－3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)答案C解析在題述晶胞中，八面體空隙的中心位于體心位置和所有棱心位置，它們的比例是1∶3，中心處于體心位置的八面體由鎳原子構(gòu)成，可填入碳原子，而中心處于棱心位置的八面體由2個鎂原子和4個鎳原子一起構(gòu)成，不填入碳原子，所以C處于體心位置，則Mg處于頂點位置，Ni處于面心位置，該超導(dǎo)材料晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：。晶胞中含Mg的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，含Ni的個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，含C的個數(shù)為1，該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式為MgNi3C，B正確；由B項圖可知，與Mg距離最近的C的個數(shù)為8，配位數(shù)為8，C錯誤；該晶體密度ρ＝eq\f(24＋12＋59×3,0.3812×10－73NA)g·cm－3＝eq\f(213,0.38123×NA)×1021g·cm－3，D正確。8．(2023·武漢華中師大一附中模擬)一種由鎳、氟和鉀三種元素組成的化合物晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯誤的是()A．該晶體中Ni的化合價為＋2B．與鎳等距離且最近的F有6個C．圖中A、B原子間的距離為eq\r(\f(b,2)－c2＋\f(a2,2))pmD．該晶體的密度為eq\f(4.26×1032,a2bNA)g·cm－3答案B解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知該晶體中F個數(shù)為eq\f(1,4)×16＋eq\f(1,2)×4＋2＝8，K個數(shù)為eq\f(1,4)×8＋2＝4，Ni的個數(shù)為eq\f(1,8)×8＋1＝2，根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0，可知Ni應(yīng)為＋2價，A正確；晶胞中a與c不相等，因此與鎳等距離且最近的F不是6個，B錯誤；該晶胞質(zhì)量為eq\f(426,NA)g，晶胞體積為a2b×10－30cm3，因此該晶體的密度為eq\f(4.26×1032,a2bNA)g·cm－3，D正確。9．(2023·湖南，11)科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)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(xué)式為KCaB6C6B．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eq\f(2.17×1032,a3·NA)g·cm－3答案C解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中K個數(shù)：8×eq\f(1,8)＝1，Ca個數(shù)：1，B個數(shù)：12×eq\f(1,2)＝6，C個數(shù)：12×eq\f(1,2)＝6，故其最簡化學(xué)式為KCaB6C6，A正確；K＋位于晶胞頂角，Ca2＋位于體心，則晶體中與K＋最近且距離相等的Ca2＋有8個，B正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個面，C錯誤；由A項分析知晶胞質(zhì)量為eq\f(217,NA)g，晶胞體積為a3×10－30cm3，則其密度為eq\f(2.17×1032,a3·NA)g·cm－3，D正確。10．(2023·武漢模擬)某儲氫材料鑭鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該物質(zhì)的化學(xué)式為LaNi5B．距離La最近且相等的Ni的數(shù)目為6C．利用原子光譜可鑒定儲氫材料中的La元素D．晶體密度ρ＝eq\f(868\r(3),3×10－36×a2bNA)g·cm－3答案D解析該晶胞中La個數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，Ni個數(shù)為18×eq\f(1,2)＋6＝15，則La、Ni個數(shù)之比為3∶15＝1∶5，化學(xué)式為LaNi5，A正確；根據(jù)圖知，以底面中心La為例，與其距離最近且相等的Ni個數(shù)是6，B正確；原子光譜可以鑒定金屬元素，所以利用原子光譜可鑒定儲氫材料中的La元素，C正確；該晶胞的體積為eq\f(1,2)×(a×10－10cm)2×sin60°×6×(b×10－10cm)＝eq\f(3\r(3),2)a2b×10－30cm3，晶體密度ρ＝eq\f(3×434,\f(3\r(3),2)×a2b×10－30NA)g·cm－3＝eq\f(868\r(3),3a2b×10－30NA)g·cm－3，D錯誤。11．(2024·福州模擬)氧化鋅(ZnO)的透明度高，具有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能。氧化鋅的兩種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．甲、乙兩種晶體類型的晶胞內(nèi)Zn2＋數(shù)目之比為2∶1B．甲中Zn2＋位于O2－形成的四面體空隙中，空隙填充率為50%C．乙的晶胞沿z軸的二維投影圖如圖丙所示D．兩種晶胞中O2－的配位數(shù)均為4答案C解析甲類型的晶胞中有4個Zn2＋，乙晶胞有2×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,3)＋1＝2個Zn2＋，甲、乙兩種晶體類型的晶胞內(nèi)Zn2＋數(shù)目之比為2∶1，故A正確；甲晶胞中O2－形成8個四面體空隙，Zn2＋占據(jù)4個空隙，則空隙填充率為50%，故B正確；乙的晶胞沿z軸的二維投影圖為，故C錯誤；O2－的配位數(shù)即為晶胞中距離O2－最近的Zn2＋個數(shù)，觀察甲乙兩晶胞，可知兩種晶胞中O2－的配位數(shù)均為4，故D正確。12．(2023·湖南校聯(lián)考模擬預(yù)測)BeO晶體是制備氟代硼鈹酸鉀晶體的原料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)與ZnS類似，下列說法不正確的是()A．Be原子的配位數(shù)是12B．若原子a、b的坐標(biāo)分別為(0,0,0)、(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，1)，則原子c的坐標(biāo)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))C．沿晶胞面對角線投影，所得的投影圖是D．設(shè)O與Be的最近距離為npm，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則BeO晶體的密度為eq\f(4×9＋16,NA\f(4\r(3),3)n3×10－30)g·cm－3答案A解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知Be位于O原子構(gòu)成的四面體的體心，Be原子的配位數(shù)是4，A錯誤；由BeO的晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個Be處于晶胞體對角線的eq\f(1,4)處，結(jié)合原子a、b的坐標(biāo)可知原子c的坐標(biāo)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))，B正確；若O與Be的最近距離為npm，則題中a、c之間的距離為npm，又因為a、c之間的距離為晶胞體對角線長的eq\f(1,4)，則晶胞棱長為eq\f(4\r(3),3)npm，晶胞內(nèi)Be的個數(shù)為4，O的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則晶體密度為eq\f(4×9＋16,NA\f(4\r(3),3)n3×10－30)g·cm－3，D正確。13．(2023·遼寧丹東統(tǒng)考模擬)TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中m、n、p、q的原子坐標(biāo)分別為m(0,0,0)、n(0.69a,0.69a，c)、p(a，a，c)、q(0.19a,0.81a,0.5c)。下列說法正確的是()A．Ti位于周期表中第四周期第ⅡB族B．圖中標(biāo)記的微粒中，m、p代表氧原子C．i的原子坐標(biāo)為(0.81a,0.19a,0.5c)D．該晶體的密度為eq\f(80,a2cNA×10－30)g·cm－3答案C解析Ti是22號元素，位于元素周期表第四周期第ⅣB族，故A錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，i原子與q原子處于中心對稱位置，所以i的原子坐標(biāo)為(0.81a,0.19a,0.5c)，故C正確；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中有2個Ti原子，4個O原子，相當(dāng)于有2個TiO2，所以晶體密度為eq\f(\f(2,NA)×80,a2c×10－30)g·cm－3＝eq\f(160,a2cNA×10－30)g·cm－3，故D錯誤。14．(2023·長沙長郡中學(xué)?？家荒?由于晶體原子或離子的熱運動，導(dǎo)致部分原子或離子偏離理想晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域，這就叫晶體的熱缺陷。晶體熱缺陷的存在會對晶體的性質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響。如圖為理想NaCl晶體中的某個結(jié)構(gòu)單元在受熱過程中出現(xiàn)熱缺陷的模擬過程圖。下列有關(guān)說法正確的是()A．理想的NaCl晶體中Na＋的配位數(shù)為8B．由圖可知，NaCl晶體因熱缺陷導(dǎo)致其晶體整體帶負(fù)電C．NaCl晶體中存在熱缺陷對晶體的導(dǎo)電性基本無影響D．已知理想的NaCl晶體密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則NaCl的晶胞參數(shù)(晶胞的邊長)為eq\r(3,\f(234,ρNA))cm答案D解析理想的NaCl晶體的晶胞為面心立方堆積，其中Na＋的配位數(shù)為6，A錯誤；根據(jù)熱缺陷的定義可知，含缺陷的晶體只是因為某些離子或原子偏離了理想晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域，整個NaCl晶體還是不帶電，B錯誤；由圖示可知，NaCl中的Na＋因熱運動偏離了理想晶體結(jié)構(gòu)區(qū)域，在外加電場的作用下，該類Na＋可以發(fā)生遷移，因此導(dǎo)電性增大，C錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞的質(zhì)量為eq\f(4M,NA)g，密度為ρg·cm－3，則晶胞的體積為eq\f(4M,ρNA)cm3，晶胞的邊長為eq\r(3,\f(4M,ρNA))cm，代入M的值，則NaCl的晶胞參數(shù)(晶胞的邊長)為eq\r(3,\f(234,ρNA))cm，D正確。15．(2023·湖南衡陽市八