晶體結(jié)構(gòu)與晶胞化學(xué)式 練習(xí) 2025屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)【解析版】

晶體結(jié)構(gòu)與晶胞化學(xué)式1．(2023·南京模擬)一種鈷的氧化物在納米儲能領(lǐng)域研究廣泛，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(白球?yàn)镃o，黑球?yàn)镺)，已知該晶胞參數(shù)為apm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該晶體的化學(xué)式為CoOB．基態(tài)Co原子有3個(gè)未成對電子C．與O原子最近且等距離的O原子有12個(gè)D．該氧化物的摩爾體積為eq\f(a3×10－36×NA,4)cm3·mol－1答案D解析根據(jù)均攤法，晶胞中有12×eq\f(1,4)＋1＝4個(gè)Co，有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)O，則化學(xué)式為CoO，故A正確；基態(tài)Co原子的價(jià)層電子排布式為3d74s2，有3個(gè)未成對電子，故B正確；1mol晶胞中含有4molCoO，該氧化物的摩爾體積為eq\f(a3×10－30×NA,4)cm3·mol－1，故D錯(cuò)誤。2．(2023·蘇州模擬)一種新型高性能的p型太陽能電池材料的晶體結(jié)構(gòu)單元(為立方體，質(zhì)量為bg)及部分原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如圖所示，其中Ni和Mg間的最短距離為apm。下列說法正確的是()A．①處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))B．晶體密度為eq\f(b,2×10－30\r(2)a3)g·cm－3C．該晶體不可能是離子晶體D．該物質(zhì)的化學(xué)式為Li0.5Mg1.2Ni2.4O4答案B解析由圖可知，①處原子位于后側(cè)面的面心，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(eq\f(1,2)，1，eq\f(1,2))，故A錯(cuò)誤；由圖可知，Ni和Mg間的最短距離為面對角線長的一半，則面對角線長度為2apm，晶體結(jié)構(gòu)單元邊長為eq\r(2)apm，晶體結(jié)構(gòu)單元體積為(eq\r(2)a×10－10)3cm3，晶體密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(bg,\r(2)a×10－103cm3)＝eq\f(b,2×10－30\r(2)a3)g·cm－3，故B正確；該晶體由金屬與氧元素組成，且Mg、Li都為活潑金屬，有可能是離子晶體，故C錯(cuò)誤；晶體結(jié)構(gòu)單元中Li的個(gè)數(shù)為1×eq\f(1,2)＝0.5，Mg的個(gè)數(shù)為2×eq\f(1,2)＋1×eq\f(1,8)＝1.125，Ni的個(gè)數(shù)為7×eq\f(1,8)＋3×eq\f(1,2)＝2.375，O的個(gè)數(shù)為4，因此該物質(zhì)的化學(xué)式為Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，故D錯(cuò)誤。3．(2023·揚(yáng)州模擬)一種含釩超導(dǎo)材料的晶胞結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)俯視圖如圖，晶胞參數(shù)為xnm、xnm、ynm，摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1(Sb原子有兩種位置關(guān)系，分別用Sb1和Sb2代表)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該晶體的化學(xué)式為CsV3Sb5B．與Cs原子距離最近的Sb1原子有6個(gè)C．基態(tài)V2＋占據(jù)的最高能層的符號是MD．該含釩超導(dǎo)材料的晶體密度為eq\f(M,NA×\f(\r(3),2)×x2×y×10－21)g·cm－3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)答案B解析結(jié)合均攤法可知，晶胞中Cs位于晶胞頂角，共4×eq\f(1,12)＋4×eq\f(1,6)＝1個(gè)，V位于面心和體心，共4×eq\f(1,2)＋1＝3個(gè)，Sb位于棱心和體內(nèi)，共2×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,3)＋4＝5個(gè)，則晶體中粒子個(gè)數(shù)比Cs∶V∶Sb＝1∶3∶5，則晶體的化學(xué)式為CsV3Sb5，故A正確；以頂角的Cs為觀察對象，與Cs原子距離最近的Sb1原子位于棱心上，Cs原子的上方晶胞中也有1個(gè)棱心Sb1，共2個(gè)，故B錯(cuò)誤；基態(tài)V2＋的價(jià)層電子排布式為3d3，最高能層符號為M，故C正確；該晶胞的質(zhì)量為eq\f(M,NA)g，晶胞的體積為eq\f(\r(3),2)×x2×y×10－21cm3，晶體的密度為eq\f(M,NA×\f(\r(3),2)×x2×y×10－21)g·cm－3，故D正確。4．碘和鈣形成的某種可溶性二元化合物常用于醫(yī)藥方面，其熔、沸點(diǎn)分別為779℃、1100℃，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．該物質(zhì)的化學(xué)式是CaI2B．該物質(zhì)在熔融狀態(tài)和水溶液中均可導(dǎo)電C．該化合物熔、沸點(diǎn)高于氟化鈣D．Ca在周期表中所處的s區(qū)含有非金屬元素答案C解析由圖可知，每個(gè)晶胞中含有2個(gè)I原子，Ca原子的數(shù)目為eq\f(1,12)×4＋eq\f(1,6)×4＝1，因此該物質(zhì)的化學(xué)式是CaI2，A正確；碘化鈣是離子晶體，熔融狀態(tài)和水溶液中均可導(dǎo)電，B正確；氟化鈣和碘化鈣均為離子晶體，陽離子相同，氟離子半徑比碘離子半徑小，因此氟化鈣中陰、陽離子間作用力較強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)較高，C錯(cuò)誤；s區(qū)中的H是非金屬元素，D正確。5．金屬硼氫化物可用作儲氫材料。一種金屬硼氫化物氨合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中八面體的中心代表金屬M(fèi)原子，頂點(diǎn)代表氨分子；四面體的中心代表硼原子，頂點(diǎn)代表氫原子。該晶體屬立方晶系，晶胞棱邊夾角均為90°。該晶體的化學(xué)式為__________________________________________________________________________________________________。答案M(NH3)6(BH4)26．一種銅金合金晶胞如圖所示(Au原子位于頂角，Cu原子位于面上)，則該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比為________，若該晶胞的邊長為apm，則合金的密度為________________g·cm－3(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。答案1∶3eq\f(197＋64×3×1030,a3NA)解析該晶胞中，Au原子位于頂角，Cu原子位于面上，Au原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Cu原子個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)