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人教版選擇性必修二第三章晶胞計算專題訓練
1．黑辰砂大多數是黑色結晶狀，其晶胞結構如圖所示。已知阿伏加德羅常數的值為，晶體密度為。下列說法正確的是
A．位于元素周期表中p區
B．位于構成的正四面體中心
C．該晶胞中最近的之間的距離為
D．若c的原子坐標為，則b的原子坐標為
閱讀以下材料，完成下列問題。
北京大學某研究團隊合成了系列新型玻璃相硫化物電解質材料，應用到全固態鋰硫電池中，實現了前所未有的快速固硫電化學反應和快充能力。LBPSI電解質本身含有氧化還原活性的I元素，具有高離子電導率，在給電池快速充電時，固態電解質表面的可在電解質和石墨邊界處被高效電化學氧化為和，原理簡圖如圖：
2．下列關于新型玻璃相硫化物電解質全固態鋰硫電池的敘述錯誤的是
A．放電時負極區反應為：
B．充電時，石墨電極接外電源負極
C．充電時從石墨電極向電極遷移
D．新型玻璃相硫化物LBPSI電解質的作用是增強的傳導性能
3．的晶胞結構如圖，晶胞參數為。下列說法錯誤的是
A．周圍最近的個數為12個
B．位于構成的四面體空隙中
C．晶胞密度為
D．晶胞中m離子和n離子之間的距離為
4．機械互鎖分子是由一個或多個分子結構單元經互鎖或互穿等方式相互纏結，而非通過化學鍵連接在一起所形成的分子。TY型質子化咪唑鹽與冠醚形成的機械互鎖分子，可形成對匹配的空腔環境，進而負載，進行穿梭運動，實現金屬離子對分子穿梭運動行為的調控。
當取代基、不同時，TY型質子化咪唑鹽與冠醚的結合常數如下表所示。
H
H H H H
結合常數 1670 1180 5970 3720
下列說法錯誤的是
A．機械互鎖分子對的負載，是冠醚與形成了配位鍵
B．TY型質子化咪唑鹽上的取代基，吸電子效應越強，結合常數越大
C．加入后冠醚在機械互鎖分子內的移動受、的推(吸)電子效應的影響
D．負載的機械互鎖分子容易向陽離子濃度高的區域穿梭
5．（2025·四川成都·二模）鈦金合金可制作裝甲，-鈦金合金具有立方晶胞（如圖所示），晶胞參數為。原子對在每個面的中心處，且平行于立方體的棱邊，其間距為。立方體相鄰兩面上的原子對互相垂直。下列有關說法錯誤的是
A．這種鈦金合金的化學式為 B．每個Ti原子周圍最近的Au原子共有3個
C．最鄰近的原子間距為 D．該合金可作裝甲是因其硬度比成分金屬的大
6．新型離子液體表現出特殊的溶解性，廣泛用作纖維素溶解、蛋白質結晶、納米制備等方向的溶劑，其結構如圖所示．下列說法錯誤的是
A．基態氯原子核外電子空間運動狀態有9種
B．中含有鍵的數目為（為阿伏伽德羅常數的值）
C．合成基礎原料咪唑（）為平面分子，形成的大π鍵可表示為
D．相較于傳統液態有機溶劑，具有難揮發的優點
7．物質的結構決定其性質。下列事實與解釋相符的是
選項 事實 解釋
A CF4是非極性分子 碳原子處在4個氟原子所組成的正方形中心，鍵的極性的向量和為零
B 利用“杯酚”可分離C60和C70 超分子具有自組裝的特征
C 干冰的熔點低于 2個C=O鍵的鍵能之和小于4個Si—O鍵的鍵能之和
D Ge原子間難以形成π鍵 Ge的原子半徑較大，未雜化的p軌道很難重疊
A．A B．B C．C D．D
8．（2024·河北·一模）物質的結構決定其性質。下列事實與解釋相符的是
選項 事實 解釋
A 是非極性分子 C原子處在4個F原子所組成的正方形中心，鍵的極性的向量和為零
B 原子間難以形成鍵 的原子半徑較大，未雜化的p軌道很難重疊
C 干冰的熔點低于 2個鍵的鍵能之和小于4個鍵的鍵能之和
D 利用“杯酚”可分離和 超分子具有自組裝的特征
A．A B．B C．C D．D
9．某晶體由鎂、鋁、氧三種元素組成，若將其晶胞按圖1方式切成8個體積相同的小立方體，和在小立方體中的分布如圖2、圖3所示。已知之間的最小間距為。下列說法錯誤的是
A．晶體中的配位數為4 B．晶胞的體積為
C．晶體中三種元素的第一電離能： D．晶體的化學式為
10．研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物，其立方晶胞和導電時遷移過程如下圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價，La為+3價。下列說法錯誤的是
A．Ti位于O原子形成的正八面體空隙
B．若，與空位的個數不相等
C．立方晶胞在體對角線方向上的投影圖為
D．導電時，空位移動方向與電流方向相反
11．（24-25高三上·河北衡水·階段練習）研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物()，其立方晶胞和導電時遷移過程如下圖所示，已知該氧化物中為+4價，為+3價。下列說法錯誤的是
A．導電時，和的價態不變
B．與體心最鄰近的氧原子數為12
C．若，的數目是空位數目的3倍
D．導電時，空位移動方向與電流方向相同
12．某和形成的金屬化合物的立方晶胞結構如下。
下列說法正確的是
A．該晶體屬于金屬晶體
B．周圍距離最近的原子個數為6
C．該晶胞沿x軸、z軸的投影圖完全相同
D．該晶體在高溫時導電能力更強
13．鈮(41Nb)和鎳合金的用途非常廣泛，、互化物的晶胞結構如圖所示，下列說法正確的是
A．位于元素周期表第四周期ⅤB族
B．、互化物的化學式為
C．圖中原子與原子的最短距離d為
D．、互化物晶體的密度為
14．和O形成的一種化合物的晶胞結構如圖甲所示。晶胞邊長為為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A．該化合物的化學式為 B．該晶體的密度為
C．晶胞中與等距且最近的有4個 D．圖乙是該晶體晶胞結構的另一種表示
15．結構決定性質，性質反映結構。下列對物質性質的解釋錯誤的是
選項 性質 解釋
A 某些金屬灼燒時有特征焰色 核外電子受熱吸收能量躍遷至較高能級
B 易溶于 和均為非極性分子，相似相溶
C 冰的密度比水小 氫鍵具有方向性，冰中水分子的空間利用率小
D 晶體具有自范性 晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列
A．A B．B C．C D．D
16．（2024·河北石家莊·模擬預測）屬于共價化合物，可以單體分子、二聚體分子(圖a)和多聚體分子(圖b)等形式存在。下列說法錯誤的是
A．的第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能
B．單體分子的空間結構為直線形
C．二聚體分子中的雜化軌道類型為
D．多聚體分子中存在配位鍵
17．幾種常見離子晶體的晶胞類型如圖所示，設晶胞邊長均為anm，下列說法錯誤的是
A．在NaCl型晶胞中，每個Cl-周圍有6個Na+
B．在ZnS型晶胞中陰陽離子的最短距離是anm
C．CaF2型晶胞沿體對角線的投影為
D．在CaF2型晶胞中，“小”離子填充了“大”離子形成的正四面體空隙
18．晶胞是晶體結構的基本單元，幾種常見離子晶體的晶胞如圖所示。已知離子鍵強弱主要取決于離子半徑的大小和離子帶電荷的多少，則下列說法錯誤的是
A．熔沸點：
B．在晶胞中，陽離子配位數為6
C．在晶胞中，距離最近且等距的數目為8
D．若的晶胞邊長為，則與之間最近距離為
19．（24-25高三上·河北邢臺·期末）可用于玻璃雕刻，作殺蟲劑、催化劑等，其晶胞結構如圖甲所示。晶胞邊長為為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是
A．位于形成的正八面體空隙中 B．晶體中與最近且等距離的有4個
C．點的截面如圖乙所示 D．該晶體的密度為
20．物質結構決定物質性質。下列從微觀視角對物質性質進行的解釋錯誤的是
選項 物質性質 解釋
A 石墨能導電 未參與雜化的電子可在整個石墨中運動
B 易被氧化 的價電子排布式為，易失去1個電子，變成較穩定的半充滿結構
C 常溫下氮氣比較穩定 氮氮三鍵的鍵能比較大，難以被破壞
D 三氯乙酸的酸性強于乙酸 氯的電負性較強，使得羧基中的羥基極性增大，更易電離出
A B．B C．C D．D
《物質結構積累題型》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C D B B D B B B
題號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D A C B A C C D B A
1．B
【詳解】A．在元素周期表中位于第六周期第族，屬于區，A錯誤；
B．由圖可知，位于構成的正四面體中心，B正確；
C．在1個晶胞中，含有4個和4個，則該晶胞的邊長，而在該晶胞中之間的最短距離是頂點到面心的距離，故距離為，C錯誤；
D．若c的原子坐標為，說明a為坐標原點，則b的原子坐標為，D錯誤；
故選B。
2．B 13．C
【分析】充電時，固態電解質表面的可在電解質和石墨邊界處被高效電化學氧化為和，石墨電極為陽極，In電極為陰極，放電時，In電極為負極，電極反應式為：Li2S-2e-=S+2Li+。
12．A．根據分析，放電時In電極為負極，電極反應式為：Li2S-2e-=S+2Li+，A正確；
B．充電時，石墨電極為陽極，與電源的負極連接，B錯誤；
C．充電時，陽離子Li+移向陰極In電極，C正確；
D．LBPSI電解質本身含有氧化還原活性的I元素，具有高離子電導率，可以增強Li+的傳導性能，D正確；
答案選B。
3．A．由圖可知，一個S2-周圍最近的S2-有12個，A正確；
B．結合晶胞圖可知，一個Li+周圍有四個S2-離子，且位于S2-構成的四面體的空隙中，B正確；
C．晶胞中有8個Li+，8×+6×=4個S2-，晶胞的質量為，晶胞的體積為(a×10-30)3cm3=a3×10-30cm3，晶體的密度為，C錯誤；
D由圖可知，設mn之間距離為x，則有x2=()2+()2+()2=，x=，D正確；
答案選C。
4．D
【詳解】A．冠醚分子中氧提供孤電子對、鋰離子提供空軌道，兩者形成配位鍵，A正確；
B．由表，為時，TY型質子化咪唑鹽與冠醚的結合常數最大，為吸電子基團，為時，TY型質子化咪唑鹽與冠醚的結合常數最小，為供電子基團，說明TY型質子化咪唑鹽上的取代基，吸電子效應越強，結合常數越大，B正確；
C．、的推(吸)電子效應會導致電荷分布的不均勻，由圖，在加入或脫離后，冠醚在機械互鎖分子內的移動，其移動受、的推(吸)電子效應的影響，C正確；
D．本身帶正電荷，則負載的機械互鎖分子容易向陰離子濃度高的區域穿梭，D錯誤；
故選D。
5．B
【分析】-鈦金合金具有立方晶胞，Au原子位于晶胞頂點及體心，Ti原子位平面上，晶胞中的Au原子有，Ti原子位于每個平面上，有個，據此分析；
【詳解】A．據分析可知，鈦金合金的化學式為，A正確；
B．在任一面上的Ti為例，該晶胞Au原子，最近棱上兩個Au，加上平行并置晶胞中心的Au，共4個，故Ti原子周圍最近的Au原子共有4個，B錯誤；
C．最鄰近的原子間距為Ti與最近頂點的Au距離，，計算為=，C正確；
D．合金硬度比成分金屬的大，故該合金可作裝甲，D正確；
故選B。
6．B
【詳解】A．氯元素的原子序數為17,電子排布式為1s22s22p63s23p5，核外有9種原子軌道,故基態原子的核外電子的空間運動狀態有9種，A正確；
B．根據題目所給結構，1mol[BMIm]Cl中含有σ鍵的數目為25NA，B錯誤；
C．咪唑（）為平面分子，形成的大π鍵可表示為，C正確；
D．相較于傳統液態有機溶劑，由于離子液體內離子對之間的吸引力較強，[BMIm]Cl具有難揮發的優點，D正確；
故選B。
7．D
【詳解】A．CF4可看作是CH4分子中的H原子被F取代的產物，是正四面體結構，不是正方形結構，碳原子處在4個氟原子所組成的正四面體中心，鍵的極性的向量和為零，屬于非極性分子，故A錯誤；
B．杯酚能盛裝C60，而不能盛裝C70，可用杯酚識別并分離C60和C70，體現了超分子的分子識別的特征，不是自組裝特征，故B錯誤；
C．干冰是分子晶體、分子間靠范德華力維系，SiO2是共價晶體、熔融時需要破壞共價鍵，由于范德華力小于共價鍵，所以干冰的熔點低于SiO2，與C＝O鍵的鍵能無關，故C錯誤；
D．Ge與C是同族元素，C原子之間可“肩并肩”形成雙鍵、三鍵，但Ge的原子半徑大，原子間形成的σ單鍵長，未雜化的p軌道“肩并肩”的重疊程度小，難以形成π鍵，故D正確；
故選：D。
8．B
【詳解】A．CF4為正四面體不是正方形，C、F元素之間形成極性鍵，結構對稱，正負電中心重合，屬于非極性分子，解釋錯誤，A不符合題意；
B．的原子半徑較大，未雜化的p軌道很難有效肩并肩重疊形成鍵，事實與解釋相符，B符合題意；
C．干冰二氧化碳為分子晶體、二氧化硅為共價晶體，共價晶體熔沸點高于分子晶體，解釋錯誤，C不符合題意；
D．杯酚與形成超分子，而杯酚與不能形成超分子，反映了超分子具有“分子識別”的特性，解釋錯誤，D不符合題意；
故選B。
9．B
【詳解】A．由A型小晶格結構可知，每個與4個緊鄰，則配位數為4，A項正確；
B．設晶胞變成為2L，，，晶胞體積為，B項錯誤；
C．主族元素第一電離能同周期自左向右逐漸增大，但兩處反常：第IIA族大于第IIIA主族，第VA主族大于第VIA主族，而自上而下則逐漸減小，則晶體中三種元素的第一電離能：O>Mg>Al，C項正確；
D．A塊中，個數 = 1+4/8=3/2，個數 = 0，個數 = 4，B塊中，個數 = 4/8=1/2，個數 = 4，個數 =4，圖1由4個A，4個B構成。所以：數 = 2×4 = 8，數 = 4×4 = 16，數 =8×4 = 32，所以 化學式， D項正確；
答案選B。
10．B
【詳解】A．一個Ti周圍有6個O原子，Ti位于O原子形成的正八面體空隙，A正確；
B．根據均攤法，一個晶胞中有Ti：8×，O：12×；含有La或Li或空位共1個，若x=0.2，La和空位共0.8，n(La)+n(空位)=0.8，結合正負化合價代數和為0，(+1)×0.2+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=0.6，n(空位)=0.8-0.6=0.2，則與空位的個數相等，B錯誤；
C．Ti位于頂點，O位于棱心，La或Li或空位位于體心，投影圖為，C正確；
D．導電時Li+移動方向與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，D正確；
答案選B。
11．D
【分析】由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點的鈦原子個數為8×=1，位于棱上的氧原子個數為12×=3，位于體心鋰原子或鑭原子或空位的個數為1。
【詳解】A．由圖可知，導電時，鋰離子發生遷移，不涉及得失電子，元素的化合價不變，則由氧元素的化合價不變可知，鈦元素和鑭元素的化合價不變，故A正確；
B．由晶胞結構可知，晶胞中12個氧原子原子位于棱心，與體心距離相等，均為面對角線的一半，所以與體心最鄰近的氧原子原子數為12，故B正確；
C．設晶胞中含有的空位個數為z，由分析可知，位于體心鋰原子或鑭原子或空位的個數為1，則x+y+z=1，由化合價代數和為0可得：x+3y+4+(—2)×3=0，若，解聯立方程可得y=、z=，則鋰離子的數目是空位數目的3倍，故C正確；
D．導電時，鋰離子向陰極移動，移動方向與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，故D錯誤；
故選D。
12．A
【詳解】A．和為金屬元素，形成的化合物為金屬晶體，A正確；
B．Sn原子位于晶胞的8個頂點，1個體心，體心周圍距離最近且相等的Sn原子個數是8個頂點的Sn，故Sn周圍距離最近的Sn原子個數為8，B錯誤；
C．晶胞沿y軸、z軸的投影圖完全相同，投影圖為，與晶胞沿x軸投影圖不同，C錯誤；
D．高溫時，金屬的電阻增加，導電能力減弱，D錯誤；
故答案為：A。
13．C
【詳解】A．鈮的原子序數為41，位于元素周期表第五周期ⅤB族，故A錯誤；
B．由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點和體心的鈮的原子個數為8×+1=2，位于棱上和面心的鎳原子個數為4×+10×=6，則互化物的化學式為NbNi3，故B錯誤；
C．由晶胞結構可知，原子與原子的最短距離d為底面對角線的一半，則d==，故C正確；
D．由晶胞的質量公式可得：g=(0.362×10—7cm)2×0.74110—7cm×ρ，解得密度ρ=，故D錯誤；
故選C。
14．B
【詳解】A．根據均攤原則，晶胞中Nb原子數為 、O原子數為，該化合物的化學式為，故A正確；
B．該晶體的密度為，故B錯誤；
C．根據圖示，晶胞中與等距且最近的有4個，故C正確；
D．圖乙是該晶體O原子在面心建立的晶胞結構，故D正確；
選B。
15．A
【詳解】A．焰色試驗是電子從高能到低能釋放能量所發出的光波，不是從低能級躍遷至較高能級時吸收光，故A錯誤；
B．I2和CCl4是非極性分子，根據相似相溶原理可知碘易溶于四氯化碳，故B正確；
C．冰中氫鍵具有方向性和飽和性，每個水分子能與4個水分子形成4個氫鍵，降低了水分子的空間利用率，導致冰的密度小于水，故C正確；
D．晶體的自范性是指：在適宜的條件下，晶體能夠自發地呈現封閉的規則和凸面體外形的性質，晶體的自范性是晶體中粒子微觀空間里呈現周期性的有序排列的宏觀表象，故D正確；
故選：A。
16．C
【詳解】A．Be的價電子為2s2，為全滿狀態，故的第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能，A正確；
B．的成鍵電子對為2，孤對電子對為0，故分子的空間結構為直線形，B正確；
C．二聚體分子中，Be周圍有三個成鍵電子對，孤對電子對為0，為平面三角形，的雜化軌道類型為，C錯誤；
D．多聚體分子中氯提供孤對電子，Be提供空軌道，形成配位鍵，D正確；
答案選C。
17．C
【詳解】A．從NaCl型晶胞結構圖可看出，體心Na+周圍有6個Cl-(上下左右前后6個面面心)，則每個Cl-周圍也有6個Na+，A項正確；
B．從ZnS型晶胞結構圖可看出，陰陽離子的最短距離是晶胞體對角線的，即anm，B項正確；
C．CaF2型晶胞沿體對角線的投影為，C項錯誤；
D．從CaF2型晶胞結構圖看出中，“小”離子有8個均勻分布在晶胞體內，“大”離子在頂點及面心，每個頂點的“大”離子與其所在的3個平面面心的“大”離子形成1個正四面體，則正四面體空隙填充了“小”離子，D項正確；
答案選C。
18．D
【詳解】A．NaCl 和CsCl均為離子晶體，半徑小于半徑，則氯化鈉內離子鍵較強，因此熔沸點：NaCl>CsCl，A正確；
B．根據NaCl的晶胞結構可知，在NaCl晶胞中，距離最近且等距的為6個，則配位數為6，B正確；
C．在晶胞中，位于頂點且被8個晶胞共用，為體心，則距離最近且等距的數目為8，C正確；
D．根據的晶胞結構可知，與之間最近距離為體對角線的，若晶胞邊長為，則與之間最近距離為，D錯誤；
答案選D。
19．B
【詳解】A．由圖甲可知，該晶胞中位于6個面心的K+形成正八面體結構，F-位于正八面空隙中，A正確，不符合題意；
B．由圖甲可知，晶體中K+與F-的最近距離為，與K+最近且等距離的F 有6個，B錯誤，符合題意；
C．由圖甲可知，MNQP切面即晶胞的對角線切面，該切面還有9個離子，分別是4個頂點和2個面心的K+，2個棱心和1個體心的F-，圖乙正確，C正確，不符合題意；
D．由圖甲可知，該晶胞中，K+個數為：，F-個數為：，故單個晶胞質量m=，密度為，D正確，不符合題意；
本題選B。
20．A
【詳解】A．石墨中同層內的碳原子為sp2雜化，每個碳原子形成3個σ鍵，每個碳原子剩余的1個電子形成大π鍵，未參與雜化的2p電子可在同層內運動，而不是可在整個石墨中運動，A錯誤；
B．Fe2+到Fe3+時，3d能級由不穩定的3d6到穩定的3d5半充滿狀態，亞鐵離子失去電子被氧化，B正確；
C．氮氣分子內存在氮氮叁鍵，鍵能比較大，難以被破壞，故常溫下氮氣比較穩定，C正確；
D．氯的電負性大于H，電負性越大吸電子能力越強，導致三氯乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子，使得其酸性大于乙酸，D正確；
故選A 。
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