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選擇題突破12　晶體結構及相關計算
選擇題1~14題,每題3分,共42分
A卷
1.(2024·湖南邵陽一模)某富鋰超離子導體的晶胞是立方體(圖1)。進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質材料(圖2)。下列說法正確的是(　　)
A.基態溴原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p5
B.圖1晶體中O周圍最近的Cl數目為4
C.圖1晶體的化學式為Li2ClO
D.圖2表示的化學式為LiMgOClxBr1-x
2.(2024·湖南邵陽二模)采用氮化鎵元件的充電器體積小、質量輕,在發熱量、效率轉換上相比普通充電器也有更大的優勢,被稱為“快充黑科技”,下圖是氮化鎵的一種晶體結構(NA表示阿伏加德羅常數的值)。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.晶體結構中Ga原子的配位數為8
B.一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N
C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族
D.晶體結構中若Ga和N的距離為x nm,則晶體的密度為×1021 g·cm-3
3.(2024·遼寧葫蘆島一模)一種由Cu、In、Te組成的晶體如圖,晶胞參數和晶胞中各原子的投影位置如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°。已知:A點、B點原子的分數坐標分別為(0,0,0)、(,,),下列敘述不正確的是(　　)
A.In原子的配位數為2
B.該晶體的化學式為CuInTe2
C.C點原子的分數坐標為(,,)
D.該晶體的密度為 g·cm-3
4.(2024·遼寧沈陽模擬)下列有關物質結構的說法正確的是(　　)
A.圖①中18-冠-6通過離子鍵與K+作用,體現了超分子“分子識別”的特征
B.圖②物質相較NaBF4摩爾質量更大,具有更高的熔沸點
C.圖③晶體磷化硼晶胞沿z軸方向上的投影圖為
D.圖③晶胞參數為d nm,則晶體的密度為×1021 g·cm-3
5.(2024·北京東城模擬)鈉元素和硒元素可組成一種對蛋白質的合成和糖代謝有保護作用的無機化合物,其晶胞結構如圖所示。已知Na+和Se2-的半徑分別為a nm和b nm,晶胞參數為c nm。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.該晶體的化學式為Na2Se
B.與Se2-距離最近且相等的Se2-數目為8
C.該晶胞的空間利用率為×100%
D.Na+位于由Se2-構成的四面體空隙中,Se2-位于由Na+構成的六面體空隙中
6.(2024·河北唐山一模)2022年諾貝爾化學獎授予了三位研究點擊化學的科學家。Cu+催化的疊氮化物-炔烴環加成和催化劑CuCl的晶體結構如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.晶胞結構中,Cu+的配位數為8
B.基態Cu的價層電子排布式為3d94s2
C.疊氮化物-炔烴環加成反應只有σ鍵的斷裂與形成
D.若晶體的密度為d g·cm-3,則晶胞參數a=×107 nm
7.釩(V)被譽為“金屬維生素”,V2O5是接觸法制備硫酸的催化劑。V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4),也可以得到偏釩酸鈉,偏釩酸鈉陰離子呈現如圖甲所示的無限鏈狀結構。晶胞參數為a pm的釩晶胞如圖乙所示。已知:原子空間利用率等于原子體積與晶胞體積之比。下列說法錯誤的是(　　)
A.釩酸鈉陰離子的空間結構為正四面體形
B.偏釩酸鈉的化學式為(NaVO3)n或NaVO3
C.釩晶胞中釩原子半徑為a pm
D.釩晶胞中原子空間利用率為π
8.(2024·湖北襄陽一模)一種硼鎂化合物具有超導性能,晶體結構屬于六方晶系,其晶體結構、晶胞沿c軸的投影圖如下所示(晶胞邊長為a pm,晶胞高為c pm,NA為阿伏加德羅常數的值)。
下列說法正確的是(　　)
A.該物質的化學式為Mg2B
B.硼原子間最近距離為a pm
C.Mg的配位數為12
D.該物質的摩爾體積為a2c×10-36NA m3·mol-1
9.(2024·安徽滁州一模)鈣鈦礦電池是第三代非硅薄膜太陽能電池的代表,具有較高的能量轉化效率。如圖是一種邊長為a pm的鈣鈦礦的正方體晶胞結構,其中Ca原子占據正方體中心,O原子位于每條棱的中點。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.Ca2+的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6
B.兩個O原子最近距離為a pm
C.距離原子3最近的Ca原子有4個
D.該晶胞密度約為 g·cm-3
B卷
10.(2024·山東聊城一模)科學工作者發現了一種光解水的催化劑,其晶胞結構如圖所示,已知晶胞參數為a pm,設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法中錯誤的是(　　)
A.O位于由Ce構成的四面體空隙中
B.Ce在晶胞中的配位數為8
C.Ce與Ce最近的距離為a pm
D.該晶體的摩爾體積Vm= m3·mol-1
11.(2024·湖南岳陽二模)一種超導材料(僅由Cs、Ag、F三種元素組成)的長方體晶胞結構如圖所示(已知MP=QR),下列說法錯誤的是(　　)
A.基態47Ag位于元素周期表的ds區
B.若N點原子分數坐標為(,,0),則P點原子分數坐標為(0,0,)
C.M、N之間的距離為a pm
D.該晶體最簡化學式為CsAgF4
12.(2024·湖南益陽三模)立方氮化硼晶體的晶胞如圖1所示,圖2是該晶胞的俯視投影圖,阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法錯誤的是(　　)
A.該晶體的化學式為BN
B.晶體中既存在極性鍵,又存在非極性鍵
C.圖2中表示硼原子相對位置的是3
D.該晶體密度表達式為 g·cm-3
13.(2024·吉林長春三模)由Li、Al、Si構成的某三元化合物固態晶胞結構如圖所示:
下列說法錯誤的是(　　)
A.晶體中Li、Al、Si三種微粒的比例為1∶1∶1
B.圖中所指Si原子的坐標為(,,)
C.晶體中與每個Al緊鄰的Li為6個
D.晶體中Al和Li構成CsCl型晶體結構,晶體中Al和Si構成金剛石型晶體結構
14.(2024·安徽安慶二模)北京冬奧會使用的碲化鎘(CdTe)太陽能電池,能量轉化效率較高。立方晶系CdTe的晶胞結構如圖甲所示,其晶胞參數為a pm。下列說法正確的是(　　)
A.Cd的配位數為4
B.相鄰兩個Te的核間距為 pm
C.晶體的密度為 g·cm-3
D.若按圖乙虛線方向切甲,可得到圖丙
選擇題突破12　晶體結構及相關計算
1.D　[A.溴原子核外有35個電子,則Br原子基態原子核外排布式為[Ar]3d104s24p5,錯誤;B.由圖可知,圖1中與O原子距離最近且相等的Cl原子的個數為8,錯誤;C.據均攤法可知,圖1晶體含有Li:8×+1=3,Cl:4×=1,O:2×=1,則該晶體的化學式為Li3ClO,錯誤;D.由圖可知,晶胞中含有Cl或Br:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:1,含有Mg或空位:8×=2,結合化合價代數和為0可知含有1個Mg,所以晶胞的化學式可以為LiMgOClxBr1-x,正確。]
2.A　[A.以晶胞上邊平面中心的Ga原子為研究對象,可知:在該晶胞中Ga與2個N原子距離相等且最近,在通過該平面上邊還存在1個晶胞,其中Ga與2個N原子距離相等且最近,故Ga原子的配位數是4,錯誤;B.用均攤方法計算,在一個晶胞中含有Ga原子數目是8×+6×=4;含有的N原子數目是4,故一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N,正確;C.Ga與Al處于同一主族,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,正確;D.根據選項B分析可知:在一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N,結合晶體結構中若Ga和N的距離為x nm,二者的距離為晶胞體對角線的,假設晶胞邊長為L,則 L=x,L=,故該晶胞的密度ρ== g·cm-3=×1021 g·cm-3,正確。]
3.A　[A.根據晶胞結構圖,觀察上下底面的In可以看出In原子的配位數為4,錯誤;B.由晶胞結構可知,晶胞中位于頂點、面上和體內的銅原子個數為8×+4×+1=4,位于棱上、面心和面上的銦原子個數為6×+4×=4,位于體內的碲原子個數為8,則銅、銦、碲的原子個數為4∶4∶8=1∶1∶2,晶體的化學式為CuInTe2,正確;C.A點、B點原子的分數坐標分別為(0,0,0)、(,,),結合C的位置可知C的原子分數坐標為(,,),正確;D.由B項計算可知該晶胞含有4個CuInTe2,則該晶體的密度為ρ== g·cm-3= g·cm-3,正確。]
4.D　[A.圖①中18-冠-6中不含有陰離子,與K+間不能形成離子鍵,應為18-冠-6通過配位鍵與K+作用,體現了超分子“分子識別”的特征,不正確;B.圖②物質屬于離子晶體,構成陽離子的基團較NaBF4中Na+半徑更大,離子鍵能更弱,具有較低的熔沸點,不正確;C.圖③晶體磷化硼晶胞中,六個面心都存在P原子,則沿z軸方向上的投影圖為,不正確;D.圖③晶胞中,含有4個B原子,含P原子個數為8×+6×=4,參數為d nm,則晶體的密度為=×1021 g·cm-3,正確。]
5.B　[A.由題圖可知,該晶胞中Se2-位于頂點和面心,共有8×+6×=4個,Na+位于晶胞體內,共有8個,則該晶體的化學式為Na2Se,正確;B.由題圖可知,與Se2-距離最近且相等的Se2-共有12個,錯誤;C.該晶胞的空間利用率為×100%=×100%,正確;D.由題給晶胞結構可知,Na+位于由Se2-構成的四面體空隙中,Se2-位于由Na+構成的六面體空隙中,正確。]
6.D　[A.由題干晶胞示意圖可知,晶胞結構中,Cu+位于頂點和面心的Cl-形成的8個正四面體中的4個中心,故Cu+的配位數即離Cu+最近且距離相等的Cl-數目為4,錯誤;B.已知Cu是29號元素,故基態Cu的價層電子排布式為3d104s1,錯誤;C.已知單鍵均為σ鍵,雙鍵為一個σ鍵和一個π鍵,三鍵為一個σ鍵和2個π鍵,根據題干反應可知,疊氮化物-炔烴環加成反應只有π鍵的斷裂和只有σ鍵的形成,錯誤;D.由題干晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有4個Cu+,Cl-個數為:8×+6×=4,即一個晶胞的質量為 g,故若晶體的密度為d g·cm-3,則晶胞參數a=×107 nm,正確。]
7.D　[A.釩酸鈉陰離子中,中心V原子的價層電子對數為4+(5+3-4×2)=4,則發生sp3雜化,孤電子對數為0,所以空間結構為正四面體形,正確;B.由鏈狀結構可知每個V與3個O形成陰離子,且偏釩酸鈉中,V顯+5價,Na顯+1價、O顯-2價,則化學式為(NaVO3)n或NaVO3,正確;C.設釩晶胞中釩原子半徑為r,在體對角線上,存在定量關系4r=a pm,r=a pm,正確;D.釩晶胞中,含V原子個數為8×+1=2,原子空間利用率為=π,錯誤。]
8.C　[A.結合投影圖可知,晶體結構中實線部分為1個晶胞,Mg個數為4×+4×=1,有2個B位于晶胞體內,化學式為MgB2,錯誤;B.晶胞沿c軸的投影圖中硼原子位于正三角形的中心,硼原子間的最近距離,應為a pm,錯誤;C.由晶胞圖可知,6個B距底面中心的Mg距離相同,底面的Mg為2個晶胞共有,即距Mg最近的B有12個,即Mg的配位數為12,正確;D.該物質的摩爾體積為a2csin 60°×10-36NA m3·mol-1,錯誤。]
9.D　[A.基態鈣原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態鈣離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,正確;B.氧原子位于棱心,則距離最近的兩個氧原子之間的距離為 pm=a pm,正確;C.原子3是氧原子,距離原子3最近的鈣原子位于晶胞的體心。共用原子3所在棱的4個晶胞的體心的鈣原子距離氧原子最近,共4個,正確;D.該晶胞中,鈣原子數為1個,氧原子數為12×=3個,鈦原子數為8×=1個,晶胞密度為 g·cm-3=×1030 g·cm-3,錯誤。]
10.D　[據“均攤法”,晶胞中,Ce的個數為8×+6×=4,O的個數為8。A.根據晶胞結構可知O位于Ce構成的正四面體空隙中,正確;B.以底面面心的Ce為例,上、下層各有4個氧原子,故在晶胞中的配位數為8,正確;C.Ce與Ce最近的距離為面對角線一半,為a pm,正確;D.1個晶胞體積為a3×10-36 m3,含有4個Ce和8個O,則該晶體的摩爾體積為×a3×10-36 m3×NA= m3·mol-1,錯誤。]
11.D　[A.基態47Ag位于元素周期表的第ⅠB族,是ds區的元素,正確;B.若N點原子分數坐標為(,,0),則M點為O點,P點在x、y、z軸上的投影分別是0、0、,P點原子分數坐標為(0,0,),正確;C.M、N之間的距離為底面對角線長度的,為a pm,正確;D.該晶胞中F原子個數為16×+4=12,Cs原子個數為8×+2=4,Ag原子個數為4×+8×=4,所以Ag、Cs、F原子個數之比為4∶4∶12=1∶1∶3,其化學式為CsAgF3,錯誤。]
12.B　[A.由晶胞結構知,N原子數目為8×+6×=4,B原子數目為4,則立方氮化硼的化學式是BN,正確;B.由晶胞結構知,該晶體中只存在極性鍵,錯誤;C.根據原子在晶胞中的位置,可知3號原子為B原子,正確;D.晶胞中原子的質量為 g,晶胞的體積為a3 cm3,計算得到密度為 g·cm-3,正確。]
13.D　[A.該晶胞中,Li原子個數=12×+1=4,Al原子個數=8×+6×=4,Si原子個數=4,原子個數比為1∶1∶1,正確;B.根據晶胞結構圖可得,圖中所指Si原子的坐標為(,,),正確;C.根據晶胞結構圖可得,晶體中與每個Al距離最近的Li為6個,正確;D.晶體中Al和Li構成NaCl型骨架,而CsCl型為體心結構;晶體中Al、Si構成正四面體型結構,與金剛石型的結構相同,錯誤。]
14.A　[A.由題干晶胞甲圖所示信息可知,Cd位于8個頂點和6個面心,Te位于體內,故Cd的配位數即離某個Cd原子距離相等且最近的Te原子個數,故為4,正確;B.由題干晶胞甲圖所示信息可知,相鄰兩個Te的核間距為面對角線的一半即為a pm,錯誤;C.由題干晶胞甲圖所示信息可知,Cd位于8個頂點和6個面心,Te位于體內,則一個晶胞中含有Cd個數為8×+6×=4,Te原子個數為4個,故一個晶胞的質量為 g,晶胞參數為a pm,則一個晶胞的體積為:(a×10-10)3,故晶體的密度為 g·cm-3,錯誤;D.由題干晶胞甲圖所示信息可知,若按圖乙虛線方向切甲,體心上沒有原子,錯誤。](共29張PPT)
選擇題突破12　晶體結構及相關計算
第三篇　專項練增分提能
選擇題重要考點強化練
A卷
1.(2024·湖南邵陽一模)某富鋰超離子導體的晶胞是立方體(圖1)。進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后,可獲得高性能固體電解質材料(圖2)。下列說法正確的是(　　)
A.基態溴原子的核外電子排布式為
[Ar]4s24p5
B.圖1晶體中O周圍最近的Cl數目為4
C.圖1晶體的化學式為Li2ClO
D.圖2表示的化學式為LiMgOClxBr1-x
D
解析　A.溴原子核外有35個電子,則Br原子基態原子核外排布式為[Ar]3d104s24p5,錯誤;B.由圖可知,圖1中與O原子距離最近且相等的Cl原子的個數為8,錯誤;C.據均攤法可知,圖1晶體含有Li:8×+1=3,Cl:4×=1,O:2×=1,則該晶體的化學式為Li3ClO,錯誤;D.由圖可知,晶胞中含有Cl或Br:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:1,含有Mg或空位:8×=2,結合化合價代數和為0可知含有1個Mg,所以晶胞的化學式可以為LiMgOClxBr1-x,正確。
2.(2024·湖南邵陽二模)采用氮化鎵元件的充電器體積小、質量輕,在發熱量、效率轉換上相比普通充電器也有更大的優勢,被稱為“快充黑科技”,下圖是氮化鎵的一種晶體結構(NA表示阿伏加德羅常數的值)。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.晶體結構中Ga原子的配位數為8
B.一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N
C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族
D.晶體結構中若Ga和N的距離為x nm,則晶體的密度為×1021 g·cm-3
A
解析　A.以晶胞上邊平面中心的Ga原子為研究對象,可知:在該晶胞中Ga與2個N原子距離相等且最近,在通過該平面上邊還存在1個晶胞,其中Ga與2個N原子距離相等且最近,故Ga原子的配位數是4,錯誤;B.用均攤方法計算,在一個晶胞中含有Ga原子數目是8×+6×=4;含有的N原子數目是4,故一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N,正確;C.Ga與Al處于同一主族,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,正確;D.根據選項B分析可知:在一個該晶胞結構中含有4個Ga、4個N,結合晶體結構中若Ga和N的距離為x nm,二者的距離為晶胞體對角線的,假設晶胞邊長為L,則 L=x,L=,故該晶胞的密度ρ== g·cm-3=×1021 g·cm-3,正確。
3.(2024·遼寧葫蘆島一模)一種由Cu、In、Te組成的晶體如圖,晶胞參數和晶胞中各原子的投影位置如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°。已知:A點、B點原子的分數坐標分別為(0,0,0)、(,,),下列敘述不正確的是(　　)
A.In原子的配位數為2
B.該晶體的化學式為CuInTe2
C.C點原子的分數坐標為(,,)
D.該晶體的密度為 g·cm-3
A
解析　A.根據晶胞結構圖,觀察上下底面的In可以看出In原子的配位數為4,錯誤;B.由晶胞結構可知,晶胞中位于頂點、面上和體內的銅原子個數為8×+4×+1=4,位于棱上、面心和面上的銦原子個數為6×+4×=4,位于體內的碲原子個數為8,則銅、銦、碲的原子個數為4∶4∶8=1∶1∶2,晶體的化學式為CuInTe2,正確;C.A點、B點原子的分數坐標分別為(0,0,0)、(,,),結合C的位置可知C的原子分數坐標為(,,),正確;D.由B項計算可知該晶胞含有4個CuInTe2,則該晶體的密度為ρ== g·cm-3= g·cm-3,正確。
4.(2024·遼寧沈陽模擬)下列有關物質結構的說法正確的是(　　)
A.圖①中18-冠-6通過離子鍵與K+作用,體
現了超分子“分子識別”的特征
B.圖②物質相較NaBF4摩爾質量更大,具有
更高的熔沸點
C.圖③晶體磷化硼晶胞沿z軸方向上的投影
圖為
D.圖③晶胞參數為d nm,則晶體的密度為×1021 g·cm-3
D
5.(2024·北京東城模擬)鈉元素和硒元素可組成一種對蛋白質的合成和糖代謝有保護作用的無機化合物,其晶胞結構如圖所示。已知Na+和Se2-的半徑分別為a nm和b nm,晶胞參數為c nm。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.該晶體的化學式為Na2Se
B.與Se2-距離最近且相等的Se2-數目為8
C.該晶胞的空間利用率為×100%
D.Na+位于由Se2-構成的四面體空隙中,Se2-位于由Na+構成的六面體空隙中
B
解析　A.由題圖可知,該晶胞中Se2-位于頂點和面心,共有8×+6×=4個,Na+位于晶胞體內,共有8個,則該晶體的化學式為Na2Se,正確;B.由題圖可知,與Se2-距離最近且相等的Se2-共有12個,錯誤;C.該晶胞的空間利用率為
×100%=×100%,正確;D.由題給晶胞結構可知,Na+位于由Se2-構成的四面體空隙中,Se2-位于由Na+構成的六面體空隙中,正確。
6.(2024·河北唐山一模)2022年諾貝爾化學獎授予了三位研究點擊化學的科學家。Cu+催化的疊氮化物-炔烴環加成和催化劑CuCl的晶體結構如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.晶胞結構中,Cu+的配位數為8
B.基態Cu的價層電子排布式為3d94s2
C.疊氮化物-炔烴環加成反應只有σ鍵的斷裂與形成
D.若晶體的密度為d g·cm-3,則晶胞參數a=×107 nm
D
解析　A.由題干晶胞示意圖可知,晶胞結構中,Cu+位于頂點和面心的Cl-形成的8個正四面體中的4個中心,故Cu+的配位數即離Cu+最近且距離相等的Cl-數目為4,錯誤;B.已知Cu是29號元素,故基態Cu的價層電子排布式為3d104s1,錯誤;C.已知單鍵均為σ鍵,雙鍵為一個σ鍵和一個π鍵,三鍵為一個σ鍵和2個π鍵,根據題干反應可知,疊氮化物-炔烴環加成反應只有π鍵的斷裂和只有σ鍵的形成,錯誤;D.由題干晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有4個Cu+,Cl-個數為:8×+6×=4,即一個晶胞的質量為 g,故若晶體的密度為d g·cm-3,則晶胞參數a=×107 nm,正確。
7.釩(V)被譽為“金屬維生素”,V2O5是接觸法制備硫酸的催化劑。V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4),也可以得到偏釩酸鈉,偏釩酸鈉陰離子呈現如圖甲所示的無限鏈狀結構。晶胞參數為a pm的釩晶胞如圖乙所示。已知:原子空間利用率等于原子體積與晶胞體積之比。下列說法錯誤的是(　　)
A.釩酸鈉陰離子的空間結構為正四面體形
B.偏釩酸鈉的化學式為(NaVO3)n或NaVO3
C.釩晶胞中釩原子半徑為a pm
D.釩晶胞中原子空間利用率為π
D
解析　A.釩酸鈉陰離子中,中心V原子的價層電子對數為4+(5+3-4×2)=4,則發生sp3雜化,孤電子對數為0,所以空間結構為正四面體形,正確;B.由鏈狀結構可知每個V與3個O形成陰離子,且偏釩酸鈉中,V顯+5價,Na顯+1價、O顯-2價,則化學式為(NaVO3)n或NaVO3,正確;C.設釩晶胞中釩原子半徑為r,在體對角線上,存在定量關系4r=a pm,r=a pm,正確;D.釩晶胞中,含V原子個數為8×+1=2,原子空間利用率為=π,錯誤。
8.(2024·湖北襄陽一模)一種硼鎂化合物具有超導性能,晶體結構屬于六方晶系,其晶體結構、晶胞沿c軸的投影圖如下所示(晶胞邊長為a pm,晶胞高為c pm,NA為阿伏加德羅常數的值)。
下列說法正確的是(　　)
A.該物質的化學式為Mg2B
B.硼原子間最近距離為a pm
C.Mg的配位數為12
D.該物質的摩爾體積為a2c×10-36NA m3·mol-1
C
解析　A.結合投影圖可知,晶體結構中實線部分為1個晶胞,Mg個數為4×+4×=1,有2個B位于晶胞體內,化學式為MgB2,錯誤;B.晶胞沿c軸的投影圖中硼原子位于正三角形的中心,硼原子間的最近距離,應為a pm,錯誤;C.由晶胞圖可知,6個B距底面中心的Mg距離相同,底面的Mg為2個晶胞共有,即距Mg最近的B有12個,即Mg的配位數為12,正確;D.該物質的摩爾體積為a2csin 60°×10-36NA m3·mol-1,錯誤。
9.(2024·安徽滁州一模)鈣鈦礦電池是第三代非硅薄膜太陽能電池的代表,具有較高的能量轉化效率。如圖是一種邊長為a pm的鈣鈦礦的正方體晶胞結構,其中Ca原子占據正方體中心,O原子位于每條棱的中點。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.Ca2+的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6
B.兩個O原子最近距離為a pm
C.距離原子3最近的Ca原子有4個
D.該晶胞密度約為 g·cm-3
D
解析　A.基態鈣原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態鈣離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,正確;B.氧原子位于棱心,則距離最近的兩個氧原子之間的距離為 pm=a pm,正確;C.原子3是氧原子,距離原子3最近的鈣原子位于晶胞的體心。共用原子3所在棱的4個晶胞的體心的鈣原子距離氧原子最近,共4個,正確;D.該晶胞中,鈣原子數為1個,氧原子數為12×=3個,鈦原子數為8×=1個,晶胞密度為 g·cm-3=×1030 g·cm-3,錯誤。
B卷
10.(2024·山東聊城一模)科學工作者發現了一種光解水的催化劑,其晶胞結構如圖所示,已知晶胞參數為a pm,設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法中錯誤的是(　　)
A.O位于由Ce構成的四面體空隙中
B.Ce在晶胞中的配位數為8
C.Ce與Ce最近的距離為a pm
D.該晶體的摩爾體積Vm= m3·mol-1
D
解析　據“均攤法”,晶胞中,Ce的個數為8×+6×=4,O的個數為8。A.根據晶胞結構可知O位于Ce構成的正四面體空隙中,正確;B.以底面面心的Ce為例,上、下層各有4個氧原子,故在晶胞中的配位數為8,正確;C.Ce與Ce最近的距離為面對角線一半,為a pm,正確;D.1個晶胞體積為a3×10-36 m3,含有4個Ce和8個O,則該晶體的摩爾體積為×a3×10-36 m3×NA= m3·mol-1,錯誤。
11.(2024·湖南岳陽二模)一種超導材料(僅由Cs、Ag、F三種元素組成)的長方體晶胞結構如圖所示(已知MP=QR),下列說法錯誤的是(　　)
A.基態47Ag位于元素周期表的ds區
B.若N點原子分數坐標為(,,0),則P點原子分數坐
標為(0,0,)
C.M、N之間的距離為a pm
D.該晶體最簡化學式為CsAgF4
D
解析　A.基態47Ag位于元素周期表的第ⅠB族,是ds區的元素,正確;B.若N點原子分數坐標為(,,0),則M點為O點,P點在x、y、z軸上的投影分別是0、0、,P點原子分數坐標為(0,0,),正確;C.M、N之間的距離為底面對角線長度的,為a pm,正確;D.該晶胞中F原子個數為16×+4=12,Cs原子個數為8×+2=4,Ag原子個數為4×+8×=4,所以Ag、Cs、F原子個數之比為4∶4∶12=1∶1∶3,其化學式為CsAgF3,錯誤。
12.(2024·湖南益陽三模)立方氮化硼晶體的晶胞如圖1所示,圖2是該晶胞的俯視投影圖,阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法錯誤的是(　　)
A.該晶體的化學式為BN
B.晶體中既存在極性鍵,又存在非極性鍵
C.圖2中表示硼原子相對位置的是3
D.該晶體密度表達式為 g·cm-3
B
解析　A.由晶胞結構知,N原子數目為8×+6×=4,B原子數目為4,則立方氮化硼的化學式是BN,正確;B.由晶胞結構知,該晶體中只存在極性鍵,錯誤;C.根據原子在晶胞中的位置,可知3號原子為B原子,正確;D.晶胞中原子的質量為 g,晶胞的體積為a3 cm3,計算得到密度為 g·cm-3,正確。
13.(2024·吉林長春三模)由Li、Al、Si構成的某三元化合物固態晶胞結構如圖所示:
下列說法錯誤的是(　　)
A.晶體中Li、Al、Si三種微粒的比例為1∶1∶1
B.圖中所指Si原子的坐標為(,,)
C.晶體中與每個Al緊鄰的Li為6個
D.晶體中Al和Li構成CsCl型晶體結構,晶體中Al和Si構成金剛石型晶體結構
D
解析　A.該晶胞中,Li原子個數=12×+1=4,Al原子個數=8×+6×=4,Si原子個數=4,原子個數比為1∶1∶1,正確;B.根據晶胞結構圖可得,圖中所指Si原子的坐標為(,,),正確;C.根據晶胞結構圖可得,晶體中與每個Al距離最近的Li為6個,正確;D.晶體中Al和Li構成NaCl型骨架,而CsCl型為體心結構;晶體中Al、Si構成正四面體型結構,與金剛石型的結構相同,錯誤。
14.(2024·安徽安慶二模)北京冬奧會使用的碲化鎘(CdTe)太陽能電池,能量轉化效率較高。立方晶系CdTe的晶胞結構如圖甲所示,其晶胞參數為a pm。下列說法正確的是(　　)
A.Cd的配位數為4
B.相鄰兩個Te的核間距為 pm
C.晶體的密度為 g·cm-3
D.若按圖乙虛線方向切甲,可得到圖丙
A
解析　A.由題干晶胞甲圖所示信息可知,Cd位于8個頂點和6個面心,Te位于體內,故Cd的配位數即離某個Cd原子距離相等且最近的Te原子個數,故為4,正確;B.由題干晶胞甲圖所示信息可知,相鄰兩個Te的核間距為面對角線的一半即為a pm,錯誤;C.由題干晶胞甲圖所示信息可知,Cd位于8個頂點和6個面心,Te位于體內,則一個晶胞中含有Cd個數為8×+6×=4,Te原子個數為4個,故一個晶胞的質量為 g,晶胞參數為a pm,則一個晶胞的體積為:(a×10-10)3,故晶體的密度為 g·cm-3,錯誤;D.由題干晶胞甲圖所示信息可知,若按圖乙虛線方向切甲,體心上沒有原子,錯誤。

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