【精品解析】【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题34 晶体结构

【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题34 晶体结构
一、选择题
1．（2024·吉林模拟）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，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
C．周围紧邻的O有4个 D．和的最短距离为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、根据题干信息， 具有催化活性的是，①中含有Ni原子，②中不含Ni原子，则催化活性：①>②，故A正确；
B、镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个Ni，=3个O，8=1个La，镍酸镧晶体的化学式为，故B正确；
C、在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，故C错误；
D、La和Ni的最短距离为体对角线的，即为 ，故D正确；
故答案为：C。
【分析】A、Ni具有催化活性；
B、根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；
C、La在晶胞体心，O在晶胞的棱心；
D、La和Ni的最短距离为体对角线的一半。
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，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为anm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，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
C．该晶体的密度是
D．相邻两个Hg的最短距离为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、由图可知，以B原子为例，距离其最近的Hg位于上面心、前面心、左面心及三面的交点，则S的配位数为4，故A错误；
B、由A原子的分数坐标为，结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，故B错误；
C、根据均摊法，该晶胞中，S位于体内，数目为4，Hg位于面心和顶点，数目为，则该晶体的密度为，故C正确；
D、相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半，为，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、配位数指某微粒周围与它最近且相等距离的另一微粒的个数；
B、结合A原子坐标和坐标系确定B的坐标；
C、根据均摊法，结合计算；
D、相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半。
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
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
【答案】A
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由图可知，Ni位于顶点和面心，数目为8×+6×=4，每个Ni周围有6个H原子，则H的数目为24，Mg位于晶胞体内，数目为8，则Ni、H、Mg的数目之比为：1：2：6，其化学式为 ，故A正确；
B、Mg周围距离最近且距离相等的Ni有4个，晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个，故B错误；
C、晶胞中2个Ni之间的最近距离为面对角线的一半，即apm，故C错误；
D、Mg、Ni均为金属，合金中Mg、Ni通过金属键结合，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、根据均摊法计算H、Mg、Ni的数目，进而确定其化学式；
B、Mg周围距离最近且等距离的Ni数目为4；
C、晶胞中2个Ni之间的最近距离为面对角线的一半；
D、Mg、Ni通过金属键结合。
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
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
D．距离K最近的八面体有4个
【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.Se属于第四周期第VIA族元素，因此其基态原子价电子排布式为 ，A选项是正确的；
B.该化合物属于离子晶体，B选项是正确的；
C.该化合物的化学式应该是：K8Se4Br24，C选项是错误的；
D.根据晶胞的结构示意图可知：距离K最近的八面体有4个 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.主族元素的基态价电子排布式指的是最外层电子的排布式；
B.该晶体是阴阳离子构成的，属于离子晶体；
C.根据均摊法可知，K占据晶胞的内部，有8个，SeBr6占据的是顶点和面心，共4个原子团，所以该化合物的化学式为：K8Se4Br24；
D.一个晶胞中共有4个八面体，所以距离K最近的八面体有4个 。
5．（2023高三上·沈阳期中）与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（）掺杂后，形成的化合物，微观结构如图所示：
已知：与同族。下列说法正确的是（　　）
A．与均为区元素
B．图b为化合物的晶胞结构
C．
D．图的晶胞参数为，则晶体密度为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Ni和Re都是d区元素，A选项是错误的；
B.图b并不是晶胞，B选项是错误的；
C.如图b可知，与位于其中7个顶点，7×=，Re位于1个顶点，1×=，Ni位于面心，个数是：6×=3，则x=3，y=0.875，C选项是正确的；
D.图a可知，Al位于顶点，个数为8×=1，Ni位于面心，6×=3，晶胞的质量是：，晶胞的体积为：（a×10-10）3cm3，晶胞的密度就等于：ρ== ，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】A.Ni和Re都是第VIII族元素，属于d区；
B.晶胞具备无隙并置的结构，每个重复单元平移后是重合的；
C.根据b中原子个数可以求出x和y的数值；
D.密度等于晶胞内部含有的原子质量与晶胞体积之比。
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（、均与接触），已知晶胞边长为，的半径为，为阿伏加德罗常数的值.下列叙述错误的是（　　）
A．与等距离且最近的有8个
B．的半径为
C．钛酸钡的化学式为
D．钛酸钡的密度
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由图可知， 位于体心，则与等距离且最近的位于顶点，数目为8，故A不符合题意；
B、已知晶胞边长为apm，O2-的半径为bpm，晶胞边长2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm，则r(Ti4+)= pm，故B不符合题意；
C、由图可知，Ti位于晶胞的顶点，数目为8×=l，Ba位于体心，数目为1，O位于晶胞的棱上，数目为12×=3，则钛酸钡的化学式为BaTiO3，C项不符合题意；
D、晶胞的化学式为BaTiO3，则其质量为， 晶胞体积为（a×10-10cm）3=a3×10-30cm3， 则晶体密度 g·cm-3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、与等距离且最近的位于顶点；
B、 2r（O2-）+2r（Ti4+）=apm ；
C、根据均摊法计算；
D、根据计算。
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，NA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
【答案】D
【知识点】晶胞的计算；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．Ga元素的原子序数为31，价电子排布式为4s24p1，位于元素周期表的p区，A不符合题意；
B．晶胞中位于体对角线上的N与4个Ga的距离最近，则晶体结构中N的配位数为4，B不符合题意；
C．根据晶胞示意图和均摊法可知，镓原子个数为，氮原子个数为4，则该物质的化学式为GaN，C不符合题意；
D．根据m=nM=NM/NA可推出晶胞质量为，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，则该晶胞的密度为= ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.Ga元素的原子序数为31，价电子排布式为4s24p1。
B.晶胞中位于体对角线上的N与4个Ga的距离最近。
C.根据晶胞示意图和均摊法进行分析。
D.根据m=nM=NM/NA和m=ρV进行分析。
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
【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】根据原子占位即可计算出原子个数，个数为8x1/8=1，个数为1/4x12=3个数为1，因此分子式为：ZXY3，
故答案为：C
【分析】根据占位计算出晶胞中原子个数即可写出分子式。
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。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g cm-3
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A. 冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6= 3Na++ AlF，是离子晶体，故A不符合题意；
B. 位于大立方体顶点和面心 个数为8x1/8+1/2x6=4， ，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心， 个数为12x1/4+8=11，而 Na3AlF6= 3Na++ AlF，即可得到 代表钠离子，故B不符合题意；
C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个，故C不符合题意；
D.根据计算晶胞中有4个 Na3AlF6，根据ρ=m/V即可计算得到 g/mL，故D符合题意；
故答案为：D.
【分析】根据 Na3AlF6= 3Na++ AlF即可得到其为离子晶体，根据占位计算出有4个，有11个，因此 表示，结合选项即可判断。
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(晶胞中的其他已省略)。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晶胞中距离每个最近的S有8个
D．晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算
【解析】【解答】A、Fe2+的最高能层为第3层，其电子排布式为3s23p63d6，故A错误；
B、基态Fe2+核外电子占据15个不同轨道，分别为1s（1种）、2s（1种）、2p（3种）、3s（1种）、3p（3种）、3d（5种），则共有14种不同空间运动状态的电子，故B错误；
C、FeS2晶胞中，体心的与棱上的距离最近，则距离每个最近的S有12个，故C错误；
D、晶胞中周围最近Fe2+在立方体的面心上，有6个，则每个Fe2+最近的也有6个，则Fe2+位于所形成的正八面体的体心，故D正确；
故答案为：D。
【分析】 A、Fe2+的核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d6，最高能层为第3层；
B、电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数；
C、根据均摊法计算；
D、晶胞中 周围最近的Fe2+有6个。
11．（2024高三上·巢湖月考）一种超导材料（仅由三种元素组成）的长方体晶胞结构如图所示（已知，用表示阿伏加德罗常数的值）：
下列说法正确的是（　　）
A．基态失去能级上的一个电子转化为
B．若点原子分数坐标为，则点原子分数坐标为
C．M、N之间的距离为
D．晶体的密度为
【答案】D
【知识点】原子结构的构造原理；晶胞的计算
【解析】【解答】A.基态47Ag的电子排布式是： 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，失去5s上的一个电子转化成Ag+，A错误；
B. 若N点原子分数坐标为，则P点的分数坐标为，B错误；
C.M、N之间的距离是底面对角线的0.25，即，C错误；
D.晶体中，Cs的个数是：8×+2=4，Ag的个数是：8×+4×=4，F的原子个数是：16×+4=12，晶体密度为：=
故答案为：D
【分析】本题考查晶胞的相关知识。
1.会用均摊法计算微粒数
(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有 属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。
(2)非长方体晶胞
在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有6(1)属于此晶胞，面上的原子有2(1)属于此晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×6(1)＋2×2(1)＝3，硼原子个数为6。
2.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系
12．（2023高三上·河源）某种新型储氢材料的立方晶胞如图所示，该晶体由和形成，晶胞参数为a pm。
下列说法中不正确的是（　　）
A．中
B．晶胞中和的配位数分别为8和4
C．晶胞中距离最近的2个之间的距离为pm
D．中心原子的杂化方式为杂化
【答案】C
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A， 占据顶点和面心，因此计算出个数为8x1/8+6x1/2=4，占据晶胞内部，因此含有8个，故 和 个数之比为1：2，因此n=2，故A不符合题意；
B.根据晶胞中位置，周围有8个 ，而周围有4个，故B不符合题意；
C.立方晶胞参数为apm，因此其距离最近的是apm，故C符合题意；
D. 中心原子 B原子的杂化方式为sp3杂化，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据占位计算出化学式即可计算出n；
B.根据占位找出距离最近的粒子即可；
C.根据晶胞参数，即可计算出距离最近的距离；
D.计算出中心原子价层电子对。
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 晶体中，每个晶胞平均含有4个 干冰熔化或升华时，分子内的共价键被破坏 晶体中，距最近且等距的有6个
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、在金刚石晶体中，C原子采取sp3杂化，每个碳原子被12个六元环共同占有，故A正确；
B、由图可知， 位于顶点和面心，数目为，故B正确；
C、 为分子晶体， 干冰熔化或升华时，破坏分子间作用力，共价键没有被破坏，故C错误；
D、 以体心的氯离子为例，距Cl-最近的Na+有6个，故D正确；
故答案为：C。
【分析】A、金刚石晶体中，每个碳原子被12个六元环共同占有；
B、根据均摊法计算；
C、二氧化碳为分子晶体；
D、由图可知，距Cl-最近的Na+有6个。
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S2-周围紧邻8个S2-
【答案】D
【知识点】晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A.由CsCl晶胞可知，距离白球最近且相等的黑球有8个，距离黑球最近且相等的白球有8个，故每个Cs + 周围紧邻8个 Cl- ，故A正确；
B.由CaF2晶胞可知，黑球位于顶点和面心，个数为8x1/8+6x1/2=4，8个白球位于体内，则白球为 F- ，黑球为Ca +，位于面心的 Ca +连接4个F ，面心的Ca2+为两个晶胞共用，每个Ca2+周围紧邻8个 F- ，故B正确；
C.由干冰晶胞可知，距离顶点的CO2最近且相等的CO 位于相邻的三个面的面心，个数为3x8/2= 12，故C正确；
D.由ZnS晶胞可知，黑球为面心立方堆积，距黑球最近的黑球有12个，即每个S -周围紧邻12个S -，故D错误；
故答案为：D.
【分析】A.由CsCl晶胞可知，距离白球最近且相等的黑球有8个，距离黑球最近且相等的白球有8个；
B.由CaF2晶胞可知，黑球位于顶点和面心，个数为8x1/8+6x1/2=4，8个白球位于体内，则白球为 F- ，黑球为Ca +，位于面心的 Ca +连接4个F ，面心的Ca2+为两个晶胞共用，每个Ca2+周围紧邻8个 F- ；
C.由干冰晶胞可知，距离顶点的CO2最近且相等的CO 位于相邻的三个面的面心，个数为3x8/2= 12；
D.由ZnS晶胞可知，黑球为面心立方堆积。
15．（2023高二下·武汉期末）向溶液中滴加黄血盐可制得普鲁士蓝，向溶液中滴加赤血盐可制得滕氏蓝。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(未标出)，晶胞参数为。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，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，则滕氏蓝晶体的密度为
【答案】B
【知识点】晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】 A．依据离子晶体是阴、阳离子通过离子键形成的化合物可知，普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，都含有K+，所以两者都是离子化合物，构成的晶体均为离子晶体，A不符合题意；
B．根据反应原理和晶胞结构分析，利用均摊法计算得：在1个晶胞中，CN-在棱上，为，Fe2+为， Fe3+为，普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，根据比例，在晶胞中K+为，若K+位于晶胞体心，其个数为1，B符合题意；
C．测定晶体的结构的方法，常采用X射线衍射法，C不符合题意确；
D．根据上述计算可知，在一个滕氏蓝晶胞中含有4个K+，4个Fe2+，4个Fe3+，24个CN-，设滕氏蓝的式量为Mr，则滕氏蓝晶体的密度，D不符合题意；
故选B。
【分析】 A．依据离子晶体是阴、阳离子通过离子键形成的化合物；
B．根据反应原理和晶胞结构分析，利用均摊法计算；
C．常采用X射线衍射法测定晶体的结构；
D．利用均摊法确定原子数，再利用公式计算。
16．（2023高三上·梅河口开学考）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，表示阿伏加德罗常数的值)，难溶于水、可溶于酸。常温下，用盐酸调节浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中与(X为或)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的数目为4个
B．氟化钙的晶体密度为
C．表示与的变化曲线
D．的数量级为
【答案】C
【知识点】离子晶体；金属晶体的基本堆积模型；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】已知HF的Ka=c（H+）c（F-）/c（HF），lgc（HF）/c（H+） 越大，c(F-)越大，lgc(F-)越大，-lgc(F-)越小，c(F-)越大，c(Ca2+)越小，则-lgc(Ca2+)越大，L1代表-lgc(Ca2+)的变化曲线，L2代表-lgc(F-)的变化曲线；
A．每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目8×1/8+6×1/2=4，A不符合题意；
D．晶胞体积V=(a×10-10cm)3，该晶胞中相当于含有4个“CaF2”，晶胞质量为m=312/NAg，氟化钙的密度为312/a3x10-30NAg/cm3，B不符合题意；
C．L1表示-lgc(Ca2+)和lgc（HF）/c（H+）的变化曲线，C符合题意；
D．由a点坐标，c（HF）/c（H+）=c（F-）/Ka=10-1.2，c(F-)=10-2，Ka=10-1.2×10-2=10-3.2，由b点坐标可知，c(Ca2+)=10-2mol/L，c（HF）/c（H+）=10-0.7，溶液中c(F-)=10-0.7×10-3.2=10-3.9，Ksp(CaF2 )=c(Ca2+)c2(F-)=10-2×(10-3.9)2=10-9.8，其数量级为10-10，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目是4；
B.晶胞密度的计算；
C．变化曲线的判断；
D．化学平衡常数和数量级的计算。
17．（2023高二下·吕梁期末）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，A的原子分数坐标为(0，0，0)，摩尔质量为M g/mol，晶胞边长为a pm，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．的配位数为8
C．C的原子分数坐标为(，1，)
D．该晶体的密度为
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、由晶胞结构可知，(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)＋、Pb2＋和I－构成的，因此该晶体属于离子晶体，A不符合题意。
B、由晶胞结构可知，Pb2＋周围有6个白球，所以Pb2+的配位数为6，B不符合题意。
C、B代表Pb2＋，化学式中Pb2＋和I－的个数比为1：3，因此晶胞中I－的个数为3，所以C表示的是I－，C位于面心处，所以C的坐标参数为，C不符合题意。
D、该晶体的密度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】A、(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)＋、Pb2＋和I－构成的。
B、Pb2＋周围有6个白球，因此其配位数为6。
C、根据C原子的位置确定其坐标参数。
D、根据公式计算密度。
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
【答案】D
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、在NaCl晶体中，距离Na＋最近且等距离的Cl－有6个，因此Na＋的配位数为6。同理可得，Cl－的配位数也是6，A不符合题意。
B、该气态团簇分子中，含E、F的原子个数都是4，则其分子式可能为E4F4或F4E4。其固体时构成分子晶体，不存在可自由移动的电子或离子，因此该晶体不能导电，B不符合题意。
C、在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个C原子形成4个C－C共价键，形成六元环。每个C－C键为3个六元环共用。因此每个C原子被12个六元环共用，每个六元环中的6个C原子构成椅式结构，最多有4个C原子共平面，C不符合题意。
D、在CaF2晶体中，由“均摊法”可得，晶胞中Ca2＋的个数为：，F－与周围的4个Ca2＋构成正四面体结构，所以F－的配位数为4，D符合题意。
故答案为：D
【分析】此题事对晶胞结构的考查，结合题干所给晶胞的结构进行分析即可。
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2NA
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
【答案】B
【知识点】分子晶体；晶体熔沸点的比较；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、平均1个水分子含有2个氢键，则 1mol冰晶体中含有氢键数目为2NA ，故A正确；
B、 熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰属于分子晶体，碘单质为分子晶体，室温下碘为固体、水为液体，MgO属于离子晶体，金刚石是共价晶体，则冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点顺序为：金刚石＞MgO＞碘单质＞冰，故B错误；
C、根据晶胞结构可知，碘分子位于顶点和面心，数目为，即有8个碘原子，故C正确；
D、金刚石属于共价晶体，其中每个碳原子与紧邻4个其它C原子结合，故周围距离最近的碳原子为4，故D正确；
故答案为：B。
【分析】A、每个水分子平均含有两个氢键；
B、晶体熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体；
C、根据均摊法计算；
D、金刚石属于共价晶体，每个碳原子与紧邻的4个C原子结合。
20．（2023高二下·合肥期末）钙钛矿(，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和有机碱离子，其晶胞如图所示：
下列说法中不正确的是（　　）
A．晶体所含化学作用力为离子键和共价键
B．有机碱中原子的杂化轨道类型是
C．晶体的配位数为12
D．与图中的空间位置相同
【答案】A
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；晶胞的计算
【解析】【解答】A.CaTiO3晶体所含有的化学作用力为离子键，无共价键，A选项是错误的；
B. 有机碱中原子 形成4个σ键，无孤电子对，所以为sp3杂化，B选项是正确的；
C. 根据晶胞示意图：晶体周围距离相等且最近的O2-的个数为12，所以Ca2+的配位数为12，C选项是正确的；
D.距离Pb2+最近的是处于面心的I-，Pb2+的配位数是6，a中Ti4+的配位数也是6，所以二者的位置相同，D选项是正确的；
故答案为：A。
【分析】A.晶胞中是Ca2+与Ti4+与O2-之间形成离子键；
B.根据离子形式，知：N失去一个电子后最外层还有4个电子，4个电子形成4个共用电子对；
C.周围距离相等且最近的O2-的个数为12；
D.距离Pb2+最近的是处于面心的I-，Pb2+的配位数是6，a中Ti4+的配位数也是6，所以二者的位置相同。
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NA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
【答案】D
【知识点】金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、该晶胞中，K位于棱心和体内，数目为，Sb位于顶点和面心，数目为，则该合金的组成可表示为K3Sb，故A错误；
B、该晶体是合金，属于金属晶体，故B错误；
C、顶点和面心的Sb距离最近，则两个Sb之间的最近距离为，故C错误；
D、一个晶胞中含有4个K3Sb，则晶胞质量为，则其密度为= ，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、根据均摊法计算；
B、该晶体属于金属晶体；
C、顶点和面心的两个Sb距离最近；
D、根据计算。
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
【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；离子晶体；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、碳原子的半径小于硅原子的半径，所以C-C的键长比Si-C键的键长短，所键能：C-C＞Si-C，所以金刚石的熔点比金刚砂高，硬度比金刚砂大，A不符合题意。
B、由晶胞结构可知，氯化钠晶体中Cl-的配位数为6；氯化铯晶体中Cl-的配位数为8，B符合题意。
C、由干冰的晶胞结构可知，每个CO2周围紧邻的CO2分子数为12，C不符合题意。
D、O3为极性分子，但由于极性微弱，因此在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、键长越短，键能越大，共价晶体的熔点越高，硬度越大。
B、根据晶胞结构确定Cl-的配位数。
C、干冰晶体中每个CO2周围紧邻12个CO2分子。
D、根据相似相溶分析。
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，下列说法错误的是
A．化学式为
B．和间的最短距离为
C．该晶胞中与等距离且最近的有4个
D．晶体的密度为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.钡离子位于顶点，含有8个钡离子，结合占位计算得到1/8x8=1，钛离子位于体心只有1个，氧离子位于面心，共有6个，结合占位计算1/2x6=3，因此其化学式为： ，故A不符合题意；
B.钡离子位于顶点，钛离子位于体心，因此即可计算出体对角线距离的一半即为距离=pm，故B不符合题意；
C. 该晶胞中与等距离且最近的有8个，故C符合题意；
D.每个晶胞中含有1个 ，因此密度=g/cm3= ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据晶胞图，钡离子位于顶点，含有8个钡离子，结合占位计算得到1/8x8=1，钛离子位于体心只有1个，氧离子位于面心，共有6个，结合占位计算1/2x6=3，因此其化学式为： ，钡离子与氧离子最近距离是体对角线的一半，根据氧离子占位与氧离子最近的氧离子均处于面心共有8个，根据密度=结合参数即可计算出密度。
24．（2023高二下·钦州期末）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、。已知：Xe—F键长为下列说法正确的是（　　）
A．中心原子上的孤电子对数为2
B．④号原子的分数坐标为
C．沿x、y、z任意一个方向投影，位于面中心的都只有原子
D．晶胞中②③号原子间的距离
【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A. 中心原子上的孤电子对数为，A项错误；
B.B．①号原子的分数坐标为，④号原子的x轴、z轴坐标与①号原子坐标相同，而y轴分数坐标为，则④号原子分数坐标为，B项正确；
C.沿y方向投影，位于面中心的原子为Xe原子和F原子，故C错误；
D.由图可知，底面对角线一半为，则，D项错误；
故答案为：B。
【分析】A.孤对电子数计算公式为：孤电子数=1/2*(a-xb) ，其中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数
B.在分析晶体结构时，计算原子坐标时，要弄清楚每个原子在晶体位置，利用投影到x、y、z面上即可计算坐标。
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
【答案】A,D
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．该物质是分子晶体，每个分子中有13个C原子、14个Ti原子，化学式Ti14C13，A符合题意；
B．根据均摊法，晶胞中Li个数为8，O个数为8x1/8+6x1/2=4，化学式Li2O，B不符合题意；
C．根据均摊法，晶胞中C原子个数为1，B原子个数为6x1/4+3x1/6=2，A原子个数为6x1/12=1/2，A、B、C三种原子个数比为1：4：2，C不符合题意；
D．根据均摊法，晶胞中Bi原子的个数为6，Mn原子的个数为12x1/6+6x1/3+2x1/2+1=6，化学式为MnBi，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】A．分子晶体化学式的判断；
B．根据均摊法计算原子个数；
C．根据均摊法计算原子个数比；
D.根据均摊法确定晶胞化学式。
三、非选择题
26．（2024高二上·温州期末）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）基态Fe原子共有　 　种空间运动状态的电子；基态的价层电子排布式为　 　。
（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
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）该晶体化学式为　 　；设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞密度为　 　。（只需列出计算的表达式）
（4）每个Fe周围与它最近且等距的Mg有　 　个。
【答案】（1）15；
（2）B；C
（3）或；或
（4）8
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）基态铁原子有26个电子，充满15个原子轨道，故有15种空间运动状态的电子，基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6s2，亚铁离子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d6，因此亚铁离子的价层电子排布为： ；
（2）A.金刚石的8个碳原子位于顶点，6个碳原子位于面心，该晶体的晶胞与金刚石晶体结构不相似，故A不符合题意；
B.根据晶胞结构即可得到，铁原子之间最短距离是对角线的一半，故为 ，故B符合题意；
C.该合金储存氢气是利用金属与氢气反应属于化学吸附，故C符合题意；
D.储氢后材料存在离子键，属于离子化合物，故D不符合题意；
故答案为：BC
（3）根据晶胞结构，8个铁原子位于顶点，6个铁原子位于面心，晶胞中共有8×1/8+6×1/2=3，8个镁原子位于晶胞内部，故晶体化学式为：或 ，根据计算单个晶胞的质量为（56×4+24×8）/NA，体积为(a×10-7cm)3，因此其密度为ρ=或 ，
（4）根据结合晶胞结构，以面心铁原子为例，相邻晶胞各有4个距离最近的镁原子，故一共有8个；
【分析】（1）根据基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6s2，亚铁离子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d6分析；
（2）A.根据金刚石的晶胞结构判断即可；
B.根据晶胞，面心和顶点距离最近即可计算；
C.合金与氢气形成化合物属与化学吸附；
D.储氢后形成离子化合物；
（3）根据占位找出镁原子和铁原子的个数利用占位计算出最简比，利用m=ρV计算出密度即可；
（4）根据晶胞结构，以面心铁原子为例即可找出距离最近的镁原子。
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）基态原子的价电子排布式为　 　。
（2）一种含B化合物可用作吸附材料，其化学式为，部分晶体结构如图1所示，其中为平面结构。
下列说法不正确的是____。
A．基态原子的第一电离能：
B．基态原子未成对电子数：
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
（3）比较键角大小：　 　(填“>”“=”或“<”)，并说明理由　 　。
（4）一种锂离子电池负极材料为两层石墨层中嵌入，形成如图2所示的晶胞结构。该物质的化学式可以表示为　 　，的配位数为　 　。
【答案】（1）
（2）B；C；D
（3）>；中B为杂化，中B为杂化
（4）；12
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1） 基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p1，价层电子排布为： ；
（2）A.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第IIA、VA 元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为 CB.B、C、O、N 的未成对电子数分别为 1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数 BC.由晶体结构图可知，该晶体中存在的化学键有共价键、配位键，没有离子键，含有氢键，但氢键不是化学键，故C符合题意；
D. 为平面结构，说明C和N均为sp2杂化，[B(OCH3)4]-，B与氧形成4个键，B为sp3杂化，O形成2个键和2个孤对电子为sp3杂化，故D符合题意；
（3） 中B为sp2杂化， 中B为sp3杂化，因此 与相比，的键角更大；
（4）根据晶胞图锂离子位于顶点，根据占位为4×1/12+4×1/6=1，碳原子位于棱上和体内为2=1/2×8=6，因此化学式为 ；根据占位一个锂离子被4个共用，每个距离最近的有3个，一共12个；
【分析】（1）根据写出其电子核外排布即可写出价电子排布式；
（2）A.同周期第一电离能有增大趋势，但是考虑半充满或充满时较大；
B.根据结构式中成键的电子对数即可找出未成对电子；
C.根据结构式即可找出含有的键；
D.根据结构式中成键即可找出杂化类型；
（3）根据找出咋还方式即可判断键角大小；
（4）根据占位计算出化学式，根据晶胞中距离最近的离子找出个数。
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）基态碘原子的价电子排布式为　 　。
（2）CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为　 　。
（3）I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的空间构型为　 　。
（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）(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NA为阿伏加德罗常数的值)。
（6）在离子晶体中，当0.414a．几何因素 b．电荷因素 c．键性因素
【答案】（1）5s25p5
（2）N>C>H
（3）sp3d；直线形
（4）离子键；三种为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高
（5）6；
（6）ab
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）碘为53号元素，位于第5周期第ⅦA族，其价电子排布式为5s25p5；
故答案为：5s25p5 ；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大，则CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为：N>C>H；
故答案为：N>C>H；
（3）由图可知，I中I原子形成2个σ键和3个孤电子对，价层电子对数为5，I原子的杂化方式是sp3d；I的空间构型为直线型；
故答案为： sp3d ；直线形；
（4）根据表中数据可知，TiF4的熔点较高，为离子晶体。化学键类型为离子键；TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高；
故答案为：离子键； 三种为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 ；
（5）由图可知，A位于顶点，数目为，B位于面心，数目为，结合化学式可知，A代表CH3NH3，B代表I-，则Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有6个；晶胞中A、B之间的距离为面对角线的一半，该距离为apm，则晶胞边长为apm，晶胞体积为：cm3，(CH3NH3)PbI3式量为M，晶胞的质量为g，晶胞密度为 g·cm-3；
故答案为：6； ；
（6）a、 r(Ag+)∶r(I-)=0.573，在0.414b、AgI和NaCl的阴阳离子的电荷比相同，所以b电荷因素不可以作为晶体结构的原因，故b错误；
c、Ag+和I-离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键就向共价键过渡，它们的成键具有离子键和共价键的双重特性，其离子键的纯粹程度不高，离子键的纯粹程度简称键性因素，所以造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因是键性因素，故c正确；
故答案为：ab。
【分析】（1）碘为53号元素；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；
（3） I 中心I原子形成2个σ键和3个孤电子对；
（4）熔点：离子晶体>分子晶体，分子晶体随相对分子质量增大，熔点升高；
（5）根据均摊法和计算；
（6）根据晶胞结构分析。
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）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）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）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“”或“”)。
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm，其晶体密度为　 　(列算式用表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）共价；<
（2）直线型；12；5∶2；是极性分子、分子与水分子间能形成氢键，是非极性分子，与水分子间不能形成氢键，根据相似相溶原理，比在水中的溶解度大
（3）；
【知识点】判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】（1）①单晶硅属于共价晶体。
②单晶硅、金刚石都是共价晶体，其熔点与共价键键能大小有关，共价键的键能越大，则其熔点越高。单晶硅中所含的化学键为Si-Si，金刚石中的化学键为C-C，由于原子半径Si＞C，所以键长Si-Si＞C-C，键长越长，键能越小，因此键能：Si-Si＜C-C，所以晶体的熔点：单晶硅＜金刚石。
（2）①CO2的结构简式为O=C=O，中心碳原子采用sp杂化，所以CO2分子的空间结构为直线型。由干冰晶体的晶胞结构可知，每个CO2周围等距离且紧邻的CO2共有3×8×=12个。
②一分子CH3OH中含有3个C-H化学键、1个C-O化学键和1个O-H化学键，因此共有5个σ键。一分子CO2中含有2个C=O，所以共有2个σ键。因此CH3OH和CO2分子中的σ键数目之比为5：2。
③CH3OH为极性分子，CO2为非极性分子，而H2O为极性分子，根据“相似相溶”原理，CH3OH在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度。且CH3OH可形成分子间氢键，而CO2不能，因此CH3OH比CO2在水中的溶解度更大。
（3）①A位于顶点和面心，所以晶胞中A的个数为，B位于晶胞内部，所以晶胞中B的个数为8个。所以晶胞中A、B的个数比为1：2，所以A为Zr4+，B为O2-。
②一个晶胞中含有4个ZrO2，因此晶体的密度。
【分析】（1）①单晶硅属于共价晶体。
②金刚石、单晶硅都是共价晶体，其熔点高低与共价键强弱有关，共价键键能越大，熔点越高。
（2）①CO2为直线型分分子。结合干冰晶体的结构分析。
②单键为σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，据此分析。
③根据“相似相溶”原理和氢键对物质溶解性的影响分析。
（3）①根据“均摊法”确定离子的个数比，从而得出A、B表示的离子。
②根据公式计算晶体密度。
30．（2023高三上·浙江开学考）普鲁士蓝的化学式为，其结构如图1(可能位于中心的未标出)或图2(、未标出)所示。
请回答：
（1）基态Fe价电子轨道表示式为　 　。
（2）已知铁的电离能数据如下：
电离能/() ……
Fe 759 1561 2597 5290 ……
则，铁的第四电离能()大于第三电离能()的可能原因是：　 　。
（3）关于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：
C．晶体中的键能>KCN中的键能
D．晶胞中、原子均参与形成配位键，其配位数之比为6：6
（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）图2晶胞中的个数为　 　，设普鲁士蓝的最简式的式量为Mr，晶体密度为，则相邻之间的最短距离为　 　nm。(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)
【答案】（1）
（2）Fe失去3个电子后，形成的为半充满，结构稳定，难失去第4个电子，所以第4电离能比第3电离能大很多
（3）C
（4）普鲁士蓝的铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子不可能游离出来，因此普鲁士蓝本身是无毒的；
（5）4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；共价键的形成及共价键的主要类型；晶胞的计算；极性键和非极性键
【解析】【解答】（1）Fe是26号元素，其价层电子排布为：3d64S2，价层电子轨道表示式为： ；
（2） 铁的第四电离能()大于第三电离能()的可能原因是 ，铁的价层电子排布为：3d64S2，在失去3个电子后Fe3+还剩3d5，此时3d轨道是半充满，结构较稳定，不易失去电子，因此 第4电离能比第3电离能大很多 ；
（3） 晶体存在的化学键有σ键、π键、配位键、离子键等 ，A选项是正确的；
Fe、N、C的电负性由大到小的顺序 ： ，B选项是正确的；
C.晶体中 键长大于KCN中 的键长，因此前者的键能小，C选项是错误的；
D.根据晶胞图，可知 、原子均参与形成配位键，其配位数之比为6：6 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
（4）根据配合物的性质，内界是无法电离出来的： 鲁士蓝的铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子不可能游离出来，因此普鲁士蓝本身是无毒的；
（5）根据晶胞的结构，Fe2+占据的是晶胞的顶角和面心，个数为：8×1/8+6×1/2=4，Fe3+占据的是晶胞的棱心和体心，个数为：12×1/4+1=4，根据图一可知，CN-位于晶胞的棱心和面心，CN-的个数为：24×1/4+24×1/2+6=24，化合物中各元素的化合价代数和为0，所以K+的个数为：【0-（-24）-（+2）×4-（+3）×4】 /+1=4，所以该晶胞中相当于含有4个KFe2（CN）6，则先求棱长：密度ρ= =g/cm3，则V=cm3，晶胞的棱长为：cm，该晶胞中K+位于相对的小立方体中心，其最短距离应是面对角线长度的二分之一，为：×107nm。
【分析】（1）铁属于过渡元素，其价层电子为最外层电子加上此外层的3d能级上的电子；
（2）当原子的电子所在的能级轨道出现半满或者全满状态时，此时粒子的状态是较为稳定的；
（3）存在的化学键有：σ键、π键、配位键、离子键等；
非金属元素的电负性大于金属元素的电负性，此外同周期的元素从左至右电负性逐渐增大，同主族的元素从上至下电负性逐渐减小；
对于化学键来说，键长越短，键能就越大；
（4）配合物具有内界难电离，外界易电离的性质；
（5）先根据离子在晶胞中占据的位置来计算出一个晶胞中含有的离子的总数，计算出密度，体积，最后求出晶胞的棱长，即可求出K+之间最短的距离。
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）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）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）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）已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是　 　（列算式，设阿伏加德罗常数的数值为）。
【答案】（1）；
（2）立方；立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小
（3）；4；化学
（4）
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】（1）基态B原子核外有5个电子，其价电子排布式为： ；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则硼、碳、氮、氧的第一电离能由小到大的顺序为： ，故答案为：；；
（2）耐磨刀具原料应具有较大的硬度，立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小，因此应选择立方氮化硼，故答案为：立方；立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小；
（3）六方氮化硼中N原子和三个B原子形成3个共价单键，则B原子采用sp2杂化；立方氮化硼中，位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子的距离最近，则距离N原子最近的B原子个数为4；六方氮化硼和立方氮化硼属于不同物质，在高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼的过程中有新物质生成，属于化学变化，故答案为：sp2；4；化学；
（4）立方氮化硼的晶体结构与金刚石类似，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数为8，则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，一个晶胞中的质量为， 晶胞的体积是（361.5pm）3 ，则立方氮化硼的密度为 ，故答案为：。
【分析】（1）B为5号元素，根据构造原理书写其价电子排布式；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（2）耐磨刀具原料应具有硬度大的特点；
（3）六方氮化硼中N原子和三个B原子形成3个共价单键；位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子的距离最近；有新物质生成的变化属于化学变化；
（4）根据计算。
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）硫酸铜溶液中滴入氨水可形成配离子。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）在的水溶液中，一定条件下存在组成为(n为正整数)的配离子，提供孤电子对的是____ (填序号)。
A． B．H C．O D．Cr
（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）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　 　。配位数是　 　，若晶胞边长为apm，则NiO晶体的密度为　 　(用含a、的代数式表示，表示阿伏加德罗常数)。
（5）已知的立方晶胞结构如图所示，若晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则Cu与O之间最短距离为　 　cm(用含a、的代数式表示)。
【答案】（1）A；D
（2）A；C
（3）GeHgSb2
（4）；12；
（5）
【知识点】化学键；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）由配离子的结构可知，该配离子中存在配位键、极性共价键、非极性共价键，不存在离子键和氢键，AD符合题意。
故答案为：AD
（2）A、Cl-位于配离子的内部，且含有孤电子对，因此Cl-提供了孤电子对，A符合题意。
B、H原子最外层的一个电子与O原子形成共用电子对，因此H原子不提供孤电子对，B不符合题意。
C、O原子最外层有6个电子，其中两个孤电子与H原子形成共用电子对，剩余2个孤电子对，与Cr形成配位键，因此O原子提供孤电子对，C符合题意。
D、Cr原子提供空轨道，与Cl-、O原子形成配位键，D不符合题意。
故答案为：AC
（3）由晶胞结构可知，Ge原子位于晶胞的顶点、面心和内部，因此一个晶胞中所含Ge原子的个数为。Hg原子位于面心和棱心，因此一个晶胞中所含Hg原子的个数为。Sb原子位于晶胞的内部，因此一个晶胞中含有Sb原子的个数为8，所以晶胞中Ge、Hg、Sb的原子个数比为4：4：8=1：1：2，所以X晶体的化学式为GeHgSb2。
（4）B的坐标为（1，1，1），C点位于右侧侧面的面心，因此C点的离子坐标参数为。
以左下角顶点的Ni2+为中心，其配位数为，所以Ni2+的配位数为12。
该晶胞中所含Ni2+的个数为，所含O2-的个数为。所以可得该晶体的密度。
（5）由晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个Cu2O，设晶胞的边长为b cm，则该晶胞的密度，所以可得该晶胞的边长。设该晶胞面对角线的长度为c，则c2=b2+b2=2b2。设体对角线的长度为d，则d2=b2+c2=3b2，所以。而Cu与O之间的最短距离为体对角线的，所以Cu与O之间的最短距离为。
【分析】（1）根据配离子的结构确定其所含的化学键类型。
（2）根据各个原子的价层电子分析。
（3）根据均摊法确定晶体的化学式。
（4）根据A、B的坐标参数，结合晶体结构确定C的坐标参数。根据晶胞结构确定Ni2+的配位数。根据公式计算晶体的密度。
（5）由晶胞结构可知，Cu与O之间的最短距离为体对角线的，结合密度计算晶胞边长，由晶胞边长计算体对角线。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题34 晶体结构
一、选择题
1．（2024·吉林模拟）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，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
C．周围紧邻的O有4个 D．和的最短距离为
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，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为anm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，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
C．该晶体的密度是
D．相邻两个Hg的最短距离为
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
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
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
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
D．距离K最近的八面体有4个
5．（2023高三上·沈阳期中）与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（）掺杂后，形成的化合物，微观结构如图所示：
已知：与同族。下列说法正确的是（　　）
A．与均为区元素
B．图b为化合物的晶胞结构
C．
D．图的晶胞参数为，则晶体密度为
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（、均与接触），已知晶胞边长为，的半径为，为阿伏加德罗常数的值.下列叙述错误的是（　　）
A．与等距离且最近的有8个
B．的半径为
C．钛酸钡的化学式为
D．钛酸钡的密度
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，NA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
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
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。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g cm-3
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(晶胞中的其他已省略)。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晶胞中距离每个最近的S有8个
D．晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心
11．（2024高三上·巢湖月考）一种超导材料（仅由三种元素组成）的长方体晶胞结构如图所示（已知，用表示阿伏加德罗常数的值）：
下列说法正确的是（　　）
A．基态失去能级上的一个电子转化为
B．若点原子分数坐标为，则点原子分数坐标为
C．M、N之间的距离为
D．晶体的密度为
12．（2023高三上·河源）某种新型储氢材料的立方晶胞如图所示，该晶体由和形成，晶胞参数为a pm。
下列说法中不正确的是（　　）
A．中
B．晶胞中和的配位数分别为8和4
C．晶胞中距离最近的2个之间的距离为pm
D．中心原子的杂化方式为杂化
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 晶体中，每个晶胞平均含有4个 干冰熔化或升华时，分子内的共价键被破坏 晶体中，距最近且等距的有6个
A．A B．B C．C D．D
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S2-周围紧邻8个S2-
15．（2023高二下·武汉期末）向溶液中滴加黄血盐可制得普鲁士蓝，向溶液中滴加赤血盐可制得滕氏蓝。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(未标出)，晶胞参数为。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，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，则滕氏蓝晶体的密度为
16．（2023高三上·梅河口开学考）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，表示阿伏加德罗常数的值)，难溶于水、可溶于酸。常温下，用盐酸调节浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中与(X为或)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的数目为4个
B．氟化钙的晶体密度为
C．表示与的变化曲线
D．的数量级为
17．（2023高二下·吕梁期末）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，A的原子分数坐标为(0，0，0)，摩尔质量为M g/mol，晶胞边长为a pm，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．的配位数为8
C．C的原子分数坐标为(，1，)
D．该晶体的密度为
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
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2NA
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
20．（2023高二下·合肥期末）钙钛矿(，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和有机碱离子，其晶胞如图所示：
下列说法中不正确的是（　　）
A．晶体所含化学作用力为离子键和共价键
B．有机碱中原子的杂化轨道类型是
C．晶体的配位数为12
D．与图中的空间位置相同
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NA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
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
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，下列说法错误的是
A．化学式为
B．和间的最短距离为
C．该晶胞中与等距离且最近的有4个
D．晶体的密度为
24．（2023高二下·钦州期末）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、。已知：Xe—F键长为下列说法正确的是（　　）
A．中心原子上的孤电子对数为2
B．④号原子的分数坐标为
C．沿x、y、z任意一个方向投影，位于面中心的都只有原子
D．晶胞中②③号原子间的距离
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
三、非选择题
26．（2024高二上·温州期末）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）基态Fe原子共有　 　种空间运动状态的电子；基态的价层电子排布式为　 　。
（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
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）该晶体化学式为　 　；设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞密度为　 　。（只需列出计算的表达式）
（4）每个Fe周围与它最近且等距的Mg有　 　个。
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）基态原子的价电子排布式为　 　。
（2）一种含B化合物可用作吸附材料，其化学式为，部分晶体结构如图1所示，其中为平面结构。
下列说法不正确的是____。
A．基态原子的第一电离能：
B．基态原子未成对电子数：
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
（3）比较键角大小：　 　(填“>”“=”或“<”)，并说明理由　 　。
（4）一种锂离子电池负极材料为两层石墨层中嵌入，形成如图2所示的晶胞结构。该物质的化学式可以表示为　 　，的配位数为　 　。
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）基态碘原子的价电子排布式为　 　。
（2）CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为　 　。
（3）I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的空间构型为　 　。
（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）(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NA为阿伏加德罗常数的值)。
（6）在离子晶体中，当0.414a．几何因素 b．电荷因素 c．键性因素
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）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）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）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“”或“”)。
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm，其晶体密度为　 　(列算式用表示阿伏加德罗常数的值)。
30．（2023高三上·浙江开学考）普鲁士蓝的化学式为，其结构如图1(可能位于中心的未标出)或图2(、未标出)所示。
请回答：
（1）基态Fe价电子轨道表示式为　 　。
（2）已知铁的电离能数据如下：
电离能/() ……
Fe 759 1561 2597 5290 ……
则，铁的第四电离能()大于第三电离能()的可能原因是：　 　。
（3）关于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：
C．晶体中的键能>KCN中的键能
D．晶胞中、原子均参与形成配位键，其配位数之比为6：6
（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）图2晶胞中的个数为　 　，设普鲁士蓝的最简式的式量为Mr，晶体密度为，则相邻之间的最短距离为　 　nm。(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)
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）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）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）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）已知立方氮化硼晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是　 　（列算式，设阿伏加德罗常数的数值为）。
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）硫酸铜溶液中滴入氨水可形成配离子。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）在的水溶液中，一定条件下存在组成为(n为正整数)的配离子，提供孤电子对的是____ (填序号)。
A． B．H C．O D．Cr
（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）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　 　。配位数是　 　，若晶胞边长为apm，则NiO晶体的密度为　 　(用含a、的代数式表示，表示阿伏加德罗常数)。
（5）已知的立方晶胞结构如图所示，若晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则Cu与O之间最短距离为　 　cm(用含a、的代数式表示)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、根据题干信息， 具有催化活性的是，①中含有Ni原子，②中不含Ni原子，则催化活性：①>②，故A正确；
B、镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个Ni，=3个O，8=1个La，镍酸镧晶体的化学式为，故B正确；
C、在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，故C错误；
D、La和Ni的最短距离为体对角线的，即为 ，故D正确；
故答案为：C。
【分析】A、Ni具有催化活性；
B、根据均摊法计算各原子数目，进而确定其化学式；
C、La在晶胞体心，O在晶胞的棱心；
D、La和Ni的最短距离为体对角线的一半。
2．【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、由图可知，以B原子为例，距离其最近的Hg位于上面心、前面心、左面心及三面的交点，则S的配位数为4，故A错误；
B、由A原子的分数坐标为，结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，故B错误；
C、根据均摊法，该晶胞中，S位于体内，数目为4，Hg位于面心和顶点，数目为，则该晶体的密度为，故C正确；
D、相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半，为，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、配位数指某微粒周围与它最近且相等距离的另一微粒的个数；
B、结合A原子坐标和坐标系确定B的坐标；
C、根据均摊法，结合计算；
D、相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半。
3．【答案】A
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由图可知，Ni位于顶点和面心，数目为8×+6×=4，每个Ni周围有6个H原子，则H的数目为24，Mg位于晶胞体内，数目为8，则Ni、H、Mg的数目之比为：1：2：6，其化学式为 ，故A正确；
B、Mg周围距离最近且距离相等的Ni有4个，晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个，故B错误；
C、晶胞中2个Ni之间的最近距离为面对角线的一半，即apm，故C错误；
D、Mg、Ni均为金属，合金中Mg、Ni通过金属键结合，故D错误；
故答案为：A。
【分析】A、根据均摊法计算H、Mg、Ni的数目，进而确定其化学式；
B、Mg周围距离最近且等距离的Ni数目为4；
C、晶胞中2个Ni之间的最近距离为面对角线的一半；
D、Mg、Ni通过金属键结合。
4．【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.Se属于第四周期第VIA族元素，因此其基态原子价电子排布式为 ，A选项是正确的；
B.该化合物属于离子晶体，B选项是正确的；
C.该化合物的化学式应该是：K8Se4Br24，C选项是错误的；
D.根据晶胞的结构示意图可知：距离K最近的八面体有4个 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】A.主族元素的基态价电子排布式指的是最外层电子的排布式；
B.该晶体是阴阳离子构成的，属于离子晶体；
C.根据均摊法可知，K占据晶胞的内部，有8个，SeBr6占据的是顶点和面心，共4个原子团，所以该化合物的化学式为：K8Se4Br24；
D.一个晶胞中共有4个八面体，所以距离K最近的八面体有4个 。
5．【答案】C
【知识点】晶胞的计算；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Ni和Re都是d区元素，A选项是错误的；
B.图b并不是晶胞，B选项是错误的；
C.如图b可知，与位于其中7个顶点，7×=，Re位于1个顶点，1×=，Ni位于面心，个数是：6×=3，则x=3，y=0.875，C选项是正确的；
D.图a可知，Al位于顶点，个数为8×=1，Ni位于面心，6×=3，晶胞的质量是：，晶胞的体积为：（a×10-10）3cm3，晶胞的密度就等于：ρ== ，D选项是错误的。
故答案为：C。
【分析】A.Ni和Re都是第VIII族元素，属于d区；
B.晶胞具备无隙并置的结构，每个重复单元平移后是重合的；
C.根据b中原子个数可以求出x和y的数值；
D.密度等于晶胞内部含有的原子质量与晶胞体积之比。
6．【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由图可知， 位于体心，则与等距离且最近的位于顶点，数目为8，故A不符合题意；
B、已知晶胞边长为apm，O2-的半径为bpm，晶胞边长2r(Ti4+)+2r(O2-)=apm，则r(Ti4+)= pm，故B不符合题意；
C、由图可知，Ti位于晶胞的顶点，数目为8×=l，Ba位于体心，数目为1，O位于晶胞的棱上，数目为12×=3，则钛酸钡的化学式为BaTiO3，C项不符合题意；
D、晶胞的化学式为BaTiO3，则其质量为， 晶胞体积为（a×10-10cm）3=a3×10-30cm3， 则晶体密度 g·cm-3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、与等距离且最近的位于顶点；
B、 2r（O2-）+2r（Ti4+）=apm ；
C、根据均摊法计算；
D、根据计算。
7．【答案】D
【知识点】晶胞的计算；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．Ga元素的原子序数为31，价电子排布式为4s24p1，位于元素周期表的p区，A不符合题意；
B．晶胞中位于体对角线上的N与4个Ga的距离最近，则晶体结构中N的配位数为4，B不符合题意；
C．根据晶胞示意图和均摊法可知，镓原子个数为，氮原子个数为4，则该物质的化学式为GaN，C不符合题意；
D．根据m=nM=NM/NA可推出晶胞质量为，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，则该晶胞的密度为= ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.Ga元素的原子序数为31，价电子排布式为4s24p1。
B.晶胞中位于体对角线上的N与4个Ga的距离最近。
C.根据晶胞示意图和均摊法进行分析。
D.根据m=nM=NM/NA和m=ρV进行分析。
8．【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】根据原子占位即可计算出原子个数，个数为8x1/8=1，个数为1/4x12=3个数为1，因此分子式为：ZXY3，
故答案为：C
【分析】根据占位计算出晶胞中原子个数即可写出分子式。
9．【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A. 冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6= 3Na++ AlF，是离子晶体，故A不符合题意；
B. 位于大立方体顶点和面心 个数为8x1/8+1/2x6=4， ，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心， 个数为12x1/4+8=11，而 Na3AlF6= 3Na++ AlF，即可得到 代表钠离子，故B不符合题意；
C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个，故C不符合题意；
D.根据计算晶胞中有4个 Na3AlF6，根据ρ=m/V即可计算得到 g/mL，故D符合题意；
故答案为：D.
【分析】根据 Na3AlF6= 3Na++ AlF即可得到其为离子晶体，根据占位计算出有4个，有11个，因此 表示，结合选项即可判断。
10．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算
【解析】【解答】A、Fe2+的最高能层为第3层，其电子排布式为3s23p63d6，故A错误；
B、基态Fe2+核外电子占据15个不同轨道，分别为1s（1种）、2s（1种）、2p（3种）、3s（1种）、3p（3种）、3d（5种），则共有14种不同空间运动状态的电子，故B错误；
C、FeS2晶胞中，体心的与棱上的距离最近，则距离每个最近的S有12个，故C错误；
D、晶胞中周围最近Fe2+在立方体的面心上，有6个，则每个Fe2+最近的也有6个，则Fe2+位于所形成的正八面体的体心，故D正确；
故答案为：D。
【分析】 A、Fe2+的核外电子排布式为1s22s2p63s23p63d6，最高能层为第3层；
B、电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数；
C、根据均摊法计算；
D、晶胞中 周围最近的Fe2+有6个。
11．【答案】D
【知识点】原子结构的构造原理；晶胞的计算
【解析】【解答】A.基态47Ag的电子排布式是： 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，失去5s上的一个电子转化成Ag+，A错误；
B. 若N点原子分数坐标为，则P点的分数坐标为，B错误；
C.M、N之间的距离是底面对角线的0.25，即，C错误；
D.晶体中，Cs的个数是：8×+2=4，Ag的个数是：8×+4×=4，F的原子个数是：16×+4=12，晶体密度为：=
故答案为：D
【分析】本题考查晶胞的相关知识。
1.会用均摊法计算微粒数
(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有 属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。
(2)非长方体晶胞
在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有6(1)属于此晶胞，面上的原子有2(1)属于此晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×6(1)＋2×2(1)＝3，硼原子个数为6。
2.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系
12．【答案】C
【知识点】晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A， 占据顶点和面心，因此计算出个数为8x1/8+6x1/2=4，占据晶胞内部，因此含有8个，故 和 个数之比为1：2，因此n=2，故A不符合题意；
B.根据晶胞中位置，周围有8个 ，而周围有4个，故B不符合题意；
C.立方晶胞参数为apm，因此其距离最近的是apm，故C符合题意；
D. 中心原子 B原子的杂化方式为sp3杂化，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.根据占位计算出化学式即可计算出n；
B.根据占位找出距离最近的粒子即可；
C.根据晶胞参数，即可计算出距离最近的距离；
D.计算出中心原子价层电子对。
13．【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、在金刚石晶体中，C原子采取sp3杂化，每个碳原子被12个六元环共同占有，故A正确；
B、由图可知， 位于顶点和面心，数目为，故B正确；
C、 为分子晶体， 干冰熔化或升华时，破坏分子间作用力，共价键没有被破坏，故C错误；
D、 以体心的氯离子为例，距Cl-最近的Na+有6个，故D正确；
故答案为：C。
【分析】A、金刚石晶体中，每个碳原子被12个六元环共同占有；
B、根据均摊法计算；
C、二氧化碳为分子晶体；
D、由图可知，距Cl-最近的Na+有6个。
14．【答案】D
【知识点】晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A.由CsCl晶胞可知，距离白球最近且相等的黑球有8个，距离黑球最近且相等的白球有8个，故每个Cs + 周围紧邻8个 Cl- ，故A正确；
B.由CaF2晶胞可知，黑球位于顶点和面心，个数为8x1/8+6x1/2=4，8个白球位于体内，则白球为 F- ，黑球为Ca +，位于面心的 Ca +连接4个F ，面心的Ca2+为两个晶胞共用，每个Ca2+周围紧邻8个 F- ，故B正确；
C.由干冰晶胞可知，距离顶点的CO2最近且相等的CO 位于相邻的三个面的面心，个数为3x8/2= 12，故C正确；
D.由ZnS晶胞可知，黑球为面心立方堆积，距黑球最近的黑球有12个，即每个S -周围紧邻12个S -，故D错误；
故答案为：D.
【分析】A.由CsCl晶胞可知，距离白球最近且相等的黑球有8个，距离黑球最近且相等的白球有8个；
B.由CaF2晶胞可知，黑球位于顶点和面心，个数为8x1/8+6x1/2=4，8个白球位于体内，则白球为 F- ，黑球为Ca +，位于面心的 Ca +连接4个F ，面心的Ca2+为两个晶胞共用，每个Ca2+周围紧邻8个 F- ；
C.由干冰晶胞可知，距离顶点的CO2最近且相等的CO 位于相邻的三个面的面心，个数为3x8/2= 12；
D.由ZnS晶胞可知，黑球为面心立方堆积。
15．【答案】B
【知识点】晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】 A．依据离子晶体是阴、阳离子通过离子键形成的化合物可知，普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，都含有K+，所以两者都是离子化合物，构成的晶体均为离子晶体，A不符合题意；
B．根据反应原理和晶胞结构分析，利用均摊法计算得：在1个晶胞中，CN-在棱上，为，Fe2+为， Fe3+为，普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，根据比例，在晶胞中K+为，若K+位于晶胞体心，其个数为1，B符合题意；
C．测定晶体的结构的方法，常采用X射线衍射法，C不符合题意确；
D．根据上述计算可知，在一个滕氏蓝晶胞中含有4个K+，4个Fe2+，4个Fe3+，24个CN-，设滕氏蓝的式量为Mr，则滕氏蓝晶体的密度，D不符合题意；
故选B。
【分析】 A．依据离子晶体是阴、阳离子通过离子键形成的化合物；
B．根据反应原理和晶胞结构分析，利用均摊法计算；
C．常采用X射线衍射法测定晶体的结构；
D．利用均摊法确定原子数，再利用公式计算。
16．【答案】C
【知识点】离子晶体；金属晶体的基本堆积模型；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】已知HF的Ka=c（H+）c（F-）/c（HF），lgc（HF）/c（H+） 越大，c(F-)越大，lgc(F-)越大，-lgc(F-)越小，c(F-)越大，c(Ca2+)越小，则-lgc(Ca2+)越大，L1代表-lgc(Ca2+)的变化曲线，L2代表-lgc(F-)的变化曲线；
A．每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目8×1/8+6×1/2=4，A不符合题意；
D．晶胞体积V=(a×10-10cm)3，该晶胞中相当于含有4个“CaF2”，晶胞质量为m=312/NAg，氟化钙的密度为312/a3x10-30NAg/cm3，B不符合题意；
C．L1表示-lgc(Ca2+)和lgc（HF）/c（H+）的变化曲线，C符合题意；
D．由a点坐标，c（HF）/c（H+）=c（F-）/Ka=10-1.2，c(F-)=10-2，Ka=10-1.2×10-2=10-3.2，由b点坐标可知，c(Ca2+)=10-2mol/L，c（HF）/c（H+）=10-0.7，溶液中c(F-)=10-0.7×10-3.2=10-3.9，Ksp(CaF2 )=c(Ca2+)c2(F-)=10-2×(10-3.9)2=10-9.8，其数量级为10-10，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目是4；
B.晶胞密度的计算；
C．变化曲线的判断；
D．化学平衡常数和数量级的计算。
17．【答案】D
【知识点】配合物的成键情况；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、由晶胞结构可知，(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)＋、Pb2＋和I－构成的，因此该晶体属于离子晶体，A不符合题意。
B、由晶胞结构可知，Pb2＋周围有6个白球，所以Pb2+的配位数为6，B不符合题意。
C、B代表Pb2＋，化学式中Pb2＋和I－的个数比为1：3，因此晶胞中I－的个数为3，所以C表示的是I－，C位于面心处，所以C的坐标参数为，C不符合题意。
D、该晶体的密度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】A、(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)＋、Pb2＋和I－构成的。
B、Pb2＋周围有6个白球，因此其配位数为6。
C、根据C原子的位置确定其坐标参数。
D、根据公式计算密度。
18．【答案】D
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、在NaCl晶体中，距离Na＋最近且等距离的Cl－有6个，因此Na＋的配位数为6。同理可得，Cl－的配位数也是6，A不符合题意。
B、该气态团簇分子中，含E、F的原子个数都是4，则其分子式可能为E4F4或F4E4。其固体时构成分子晶体，不存在可自由移动的电子或离子，因此该晶体不能导电，B不符合题意。
C、在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个C原子形成4个C－C共价键，形成六元环。每个C－C键为3个六元环共用。因此每个C原子被12个六元环共用，每个六元环中的6个C原子构成椅式结构，最多有4个C原子共平面，C不符合题意。
D、在CaF2晶体中，由“均摊法”可得，晶胞中Ca2＋的个数为：，F－与周围的4个Ca2＋构成正四面体结构，所以F－的配位数为4，D符合题意。
故答案为：D
【分析】此题事对晶胞结构的考查，结合题干所给晶胞的结构进行分析即可。
19．【答案】B
【知识点】分子晶体；晶体熔沸点的比较；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A、平均1个水分子含有2个氢键，则 1mol冰晶体中含有氢键数目为2NA ，故A正确；
B、 熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰属于分子晶体，碘单质为分子晶体，室温下碘为固体、水为液体，MgO属于离子晶体，金刚石是共价晶体，则冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点顺序为：金刚石＞MgO＞碘单质＞冰，故B错误；
C、根据晶胞结构可知，碘分子位于顶点和面心，数目为，即有8个碘原子，故C正确；
D、金刚石属于共价晶体，其中每个碳原子与紧邻4个其它C原子结合，故周围距离最近的碳原子为4，故D正确；
故答案为：B。
【分析】A、每个水分子平均含有两个氢键；
B、晶体熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体；
C、根据均摊法计算；
D、金刚石属于共价晶体，每个碳原子与紧邻的4个C原子结合。
20．【答案】A
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；晶胞的计算
【解析】【解答】A.CaTiO3晶体所含有的化学作用力为离子键，无共价键，A选项是错误的；
B. 有机碱中原子 形成4个σ键，无孤电子对，所以为sp3杂化，B选项是正确的；
C. 根据晶胞示意图：晶体周围距离相等且最近的O2-的个数为12，所以Ca2+的配位数为12，C选项是正确的；
D.距离Pb2+最近的是处于面心的I-，Pb2+的配位数是6，a中Ti4+的配位数也是6，所以二者的位置相同，D选项是正确的；
故答案为：A。
【分析】A.晶胞中是Ca2+与Ti4+与O2-之间形成离子键；
B.根据离子形式，知：N失去一个电子后最外层还有4个电子，4个电子形成4个共用电子对；
C.周围距离相等且最近的O2-的个数为12；
D.距离Pb2+最近的是处于面心的I-，Pb2+的配位数是6，a中Ti4+的配位数也是6，所以二者的位置相同。
21．【答案】D
【知识点】金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、该晶胞中，K位于棱心和体内，数目为，Sb位于顶点和面心，数目为，则该合金的组成可表示为K3Sb，故A错误；
B、该晶体是合金，属于金属晶体，故B错误；
C、顶点和面心的Sb距离最近，则两个Sb之间的最近距离为，故C错误；
D、一个晶胞中含有4个K3Sb，则晶胞质量为，则其密度为= ，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、根据均摊法计算；
B、该晶体属于金属晶体；
C、顶点和面心的两个Sb距离最近；
D、根据计算。
22．【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；离子晶体；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、碳原子的半径小于硅原子的半径，所以C-C的键长比Si-C键的键长短，所键能：C-C＞Si-C，所以金刚石的熔点比金刚砂高，硬度比金刚砂大，A不符合题意。
B、由晶胞结构可知，氯化钠晶体中Cl-的配位数为6；氯化铯晶体中Cl-的配位数为8，B符合题意。
C、由干冰的晶胞结构可知，每个CO2周围紧邻的CO2分子数为12，C不符合题意。
D、O3为极性分子，但由于极性微弱，因此在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、键长越短，键能越大，共价晶体的熔点越高，硬度越大。
B、根据晶胞结构确定Cl-的配位数。
C、干冰晶体中每个CO2周围紧邻12个CO2分子。
D、根据相似相溶分析。
23．【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.钡离子位于顶点，含有8个钡离子，结合占位计算得到1/8x8=1，钛离子位于体心只有1个，氧离子位于面心，共有6个，结合占位计算1/2x6=3，因此其化学式为： ，故A不符合题意；
B.钡离子位于顶点，钛离子位于体心，因此即可计算出体对角线距离的一半即为距离=pm，故B不符合题意；
C. 该晶胞中与等距离且最近的有8个，故C符合题意；
D.每个晶胞中含有1个 ，因此密度=g/cm3= ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】根据晶胞图，钡离子位于顶点，含有8个钡离子，结合占位计算得到1/8x8=1，钛离子位于体心只有1个，氧离子位于面心，共有6个，结合占位计算1/2x6=3，因此其化学式为： ，钡离子与氧离子最近距离是体对角线的一半，根据氧离子占位与氧离子最近的氧离子均处于面心共有8个，根据密度=结合参数即可计算出密度。
24．【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A. 中心原子上的孤电子对数为，A项错误；
B.B．①号原子的分数坐标为，④号原子的x轴、z轴坐标与①号原子坐标相同，而y轴分数坐标为，则④号原子分数坐标为，B项正确；
C.沿y方向投影，位于面中心的原子为Xe原子和F原子，故C错误；
D.由图可知，底面对角线一半为，则，D项错误；
故答案为：B。
【分析】A.孤对电子数计算公式为：孤电子数=1/2*(a-xb) ，其中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数
B.在分析晶体结构时，计算原子坐标时，要弄清楚每个原子在晶体位置，利用投影到x、y、z面上即可计算坐标。
25．【答案】A,D
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．该物质是分子晶体，每个分子中有13个C原子、14个Ti原子，化学式Ti14C13，A符合题意；
B．根据均摊法，晶胞中Li个数为8，O个数为8x1/8+6x1/2=4，化学式Li2O，B不符合题意；
C．根据均摊法，晶胞中C原子个数为1，B原子个数为6x1/4+3x1/6=2，A原子个数为6x1/12=1/2，A、B、C三种原子个数比为1：4：2，C不符合题意；
D．根据均摊法，晶胞中Bi原子的个数为6，Mn原子的个数为12x1/6+6x1/3+2x1/2+1=6，化学式为MnBi，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】A．分子晶体化学式的判断；
B．根据均摊法计算原子个数；
C．根据均摊法计算原子个数比；
D.根据均摊法确定晶胞化学式。
26．【答案】（1）15；
（2）B；C
（3）或；或
（4）8
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）基态铁原子有26个电子，充满15个原子轨道，故有15种空间运动状态的电子，基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6s2，亚铁离子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d6，因此亚铁离子的价层电子排布为： ；
（2）A.金刚石的8个碳原子位于顶点，6个碳原子位于面心，该晶体的晶胞与金刚石晶体结构不相似，故A不符合题意；
B.根据晶胞结构即可得到，铁原子之间最短距离是对角线的一半，故为 ，故B符合题意；
C.该合金储存氢气是利用金属与氢气反应属于化学吸附，故C符合题意；
D.储氢后材料存在离子键，属于离子化合物，故D不符合题意；
故答案为：BC
（3）根据晶胞结构，8个铁原子位于顶点，6个铁原子位于面心，晶胞中共有8×1/8+6×1/2=3，8个镁原子位于晶胞内部，故晶体化学式为：或 ，根据计算单个晶胞的质量为（56×4+24×8）/NA，体积为(a×10-7cm)3，因此其密度为ρ=或 ，
（4）根据结合晶胞结构，以面心铁原子为例，相邻晶胞各有4个距离最近的镁原子，故一共有8个；
【分析】（1）根据基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6s2，亚铁离子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d6分析；
（2）A.根据金刚石的晶胞结构判断即可；
B.根据晶胞，面心和顶点距离最近即可计算；
C.合金与氢气形成化合物属与化学吸附；
D.储氢后形成离子化合物；
（3）根据占位找出镁原子和铁原子的个数利用占位计算出最简比，利用m=ρV计算出密度即可；
（4）根据晶胞结构，以面心铁原子为例即可找出距离最近的镁原子。
27．【答案】（1）
（2）B；C；D
（3）>；中B为杂化，中B为杂化
（4）；12
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1） 基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p1，价层电子排布为： ；
（2）A.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第IIA、VA 元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为 CB.B、C、O、N 的未成对电子数分别为 1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数 BC.由晶体结构图可知，该晶体中存在的化学键有共价键、配位键，没有离子键，含有氢键，但氢键不是化学键，故C符合题意；
D. 为平面结构，说明C和N均为sp2杂化，[B(OCH3)4]-，B与氧形成4个键，B为sp3杂化，O形成2个键和2个孤对电子为sp3杂化，故D符合题意；
（3） 中B为sp2杂化， 中B为sp3杂化，因此 与相比，的键角更大；
（4）根据晶胞图锂离子位于顶点，根据占位为4×1/12+4×1/6=1，碳原子位于棱上和体内为2=1/2×8=6，因此化学式为 ；根据占位一个锂离子被4个共用，每个距离最近的有3个，一共12个；
【分析】（1）根据写出其电子核外排布即可写出价电子排布式；
（2）A.同周期第一电离能有增大趋势，但是考虑半充满或充满时较大；
B.根据结构式中成键的电子对数即可找出未成对电子；
C.根据结构式即可找出含有的键；
D.根据结构式中成键即可找出杂化类型；
（3）根据找出咋还方式即可判断键角大小；
（4）根据占位计算出化学式，根据晶胞中距离最近的离子找出个数。
28．【答案】（1）5s25p5
（2）N>C>H
（3）sp3d；直线形
（4）离子键；三种为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高
（5）6；
（6）ab
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）碘为53号元素，位于第5周期第ⅦA族，其价电子排布式为5s25p5；
故答案为：5s25p5 ；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大，则CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为：N>C>H；
故答案为：N>C>H；
（3）由图可知，I中I原子形成2个σ键和3个孤电子对，价层电子对数为5，I原子的杂化方式是sp3d；I的空间构型为直线型；
故答案为： sp3d ；直线形；
（4）根据表中数据可知，TiF4的熔点较高，为离子晶体。化学键类型为离子键；TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高；
故答案为：离子键； 三种为分子晶体，从TiCl4到TiI4随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 ；
（5）由图可知，A位于顶点，数目为，B位于面心，数目为，结合化学式可知，A代表CH3NH3，B代表I-，则Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有6个；晶胞中A、B之间的距离为面对角线的一半，该距离为apm，则晶胞边长为apm，晶胞体积为：cm3，(CH3NH3)PbI3式量为M，晶胞的质量为g，晶胞密度为 g·cm-3；
故答案为：6； ；
（6）a、 r(Ag+)∶r(I-)=0.573，在0.414b、AgI和NaCl的阴阳离子的电荷比相同，所以b电荷因素不可以作为晶体结构的原因，故b错误；
c、Ag+和I-离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键就向共价键过渡，它们的成键具有离子键和共价键的双重特性，其离子键的纯粹程度不高，离子键的纯粹程度简称键性因素，所以造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因是键性因素，故c正确；
故答案为：ab。
【分析】（1）碘为53号元素；
（2）元素的非金属性越强，电负性越大；
（3） I 中心I原子形成2个σ键和3个孤电子对；
（4）熔点：离子晶体>分子晶体，分子晶体随相对分子质量增大，熔点升高；
（5）根据均摊法和计算；
（6）根据晶胞结构分析。
29．【答案】（1）共价；<
（2）直线型；12；5∶2；是极性分子、分子与水分子间能形成氢键，是非极性分子，与水分子间不能形成氢键，根据相似相溶原理，比在水中的溶解度大
（3）；
【知识点】判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用；相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】（1）①单晶硅属于共价晶体。
②单晶硅、金刚石都是共价晶体，其熔点与共价键键能大小有关，共价键的键能越大，则其熔点越高。单晶硅中所含的化学键为Si-Si，金刚石中的化学键为C-C，由于原子半径Si＞C，所以键长Si-Si＞C-C，键长越长，键能越小，因此键能：Si-Si＜C-C，所以晶体的熔点：单晶硅＜金刚石。
（2）①CO2的结构简式为O=C=O，中心碳原子采用sp杂化，所以CO2分子的空间结构为直线型。由干冰晶体的晶胞结构可知，每个CO2周围等距离且紧邻的CO2共有3×8×=12个。
②一分子CH3OH中含有3个C-H化学键、1个C-O化学键和1个O-H化学键，因此共有5个σ键。一分子CO2中含有2个C=O，所以共有2个σ键。因此CH3OH和CO2分子中的σ键数目之比为5：2。
③CH3OH为极性分子，CO2为非极性分子，而H2O为极性分子，根据“相似相溶”原理，CH3OH在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度。且CH3OH可形成分子间氢键，而CO2不能，因此CH3OH比CO2在水中的溶解度更大。
（3）①A位于顶点和面心，所以晶胞中A的个数为，B位于晶胞内部，所以晶胞中B的个数为8个。所以晶胞中A、B的个数比为1：2，所以A为Zr4+，B为O2-。
②一个晶胞中含有4个ZrO2，因此晶体的密度。
【分析】（1）①单晶硅属于共价晶体。
②金刚石、单晶硅都是共价晶体，其熔点高低与共价键强弱有关，共价键键能越大，熔点越高。
（2）①CO2为直线型分分子。结合干冰晶体的结构分析。
②单键为σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，据此分析。
③根据“相似相溶”原理和氢键对物质溶解性的影响分析。
（3）①根据“均摊法”确定离子的个数比，从而得出A、B表示的离子。
②根据公式计算晶体密度。
30．【答案】（1）
（2）Fe失去3个电子后，形成的为半充满，结构稳定，难失去第4个电子，所以第4电离能比第3电离能大很多
（3）C
（4）普鲁士蓝的铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子不可能游离出来，因此普鲁士蓝本身是无毒的；
（5）4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；共价键的形成及共价键的主要类型；晶胞的计算；极性键和非极性键
【解析】【解答】（1）Fe是26号元素，其价层电子排布为：3d64S2，价层电子轨道表示式为： ；
（2） 铁的第四电离能()大于第三电离能()的可能原因是 ，铁的价层电子排布为：3d64S2，在失去3个电子后Fe3+还剩3d5，此时3d轨道是半充满，结构较稳定，不易失去电子，因此 第4电离能比第3电离能大很多 ；
（3） 晶体存在的化学键有σ键、π键、配位键、离子键等 ，A选项是正确的；
Fe、N、C的电负性由大到小的顺序 ： ，B选项是正确的；
C.晶体中 键长大于KCN中 的键长，因此前者的键能小，C选项是错误的；
D.根据晶胞图，可知 、原子均参与形成配位键，其配位数之比为6：6 ，D选项是正确的。
故答案为：C。
（4）根据配合物的性质，内界是无法电离出来的： 鲁士蓝的铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子不可能游离出来，因此普鲁士蓝本身是无毒的；
（5）根据晶胞的结构，Fe2+占据的是晶胞的顶角和面心，个数为：8×1/8+6×1/2=4，Fe3+占据的是晶胞的棱心和体心，个数为：12×1/4+1=4，根据图一可知，CN-位于晶胞的棱心和面心，CN-的个数为：24×1/4+24×1/2+6=24，化合物中各元素的化合价代数和为0，所以K+的个数为：【0-（-24）-（+2）×4-（+3）×4】 /+1=4，所以该晶胞中相当于含有4个KFe2（CN）6，则先求棱长：密度ρ= =g/cm3，则V=cm3，晶胞的棱长为：cm，该晶胞中K+位于相对的小立方体中心，其最短距离应是面对角线长度的二分之一，为：×107nm。
【分析】（1）铁属于过渡元素，其价层电子为最外层电子加上此外层的3d能级上的电子；
（2）当原子的电子所在的能级轨道出现半满或者全满状态时，此时粒子的状态是较为稳定的；
（3）存在的化学键有：σ键、π键、配位键、离子键等；
非金属元素的电负性大于金属元素的电负性，此外同周期的元素从左至右电负性逐渐增大，同主族的元素从上至下电负性逐渐减小；
对于化学键来说，键长越短，键能就越大；
（4）配合物具有内界难电离，外界易电离的性质；
（5）先根据离子在晶胞中占据的位置来计算出一个晶胞中含有的离子的总数，计算出密度，体积，最后求出晶胞的棱长，即可求出K+之间最短的距离。
31．【答案】（1）；
（2）立方；立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小
（3）；4；化学
（4）
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】（1）基态B原子核外有5个电子，其价电子排布式为： ；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则硼、碳、氮、氧的第一电离能由小到大的顺序为： ，故答案为：；；
（2）耐磨刀具原料应具有较大的硬度，立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小，因此应选择立方氮化硼，故答案为：立方；立方氮化硼为共价晶体，硬度大；六方相氮化硼为混合型晶体，层间作用力为范德华力（比共价键弱），硬度小；
（3）六方氮化硼中N原子和三个B原子形成3个共价单键，则B原子采用sp2杂化；立方氮化硼中，位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子的距离最近，则距离N原子最近的B原子个数为4；六方氮化硼和立方氮化硼属于不同物质，在高温高压下六方氮化硼转化为立方氮化硼的过程中有新物质生成，属于化学变化，故答案为：sp2；4；化学；
（4）立方氮化硼的晶体结构与金刚石类似，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数为8，则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，一个晶胞中的质量为， 晶胞的体积是（361.5pm）3 ，则立方氮化硼的密度为 ，故答案为：。
【分析】（1）B为5号元素，根据构造原理书写其价电子排布式；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（2）耐磨刀具原料应具有硬度大的特点；
（3）六方氮化硼中N原子和三个B原子形成3个共价单键；位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子的距离最近；有新物质生成的变化属于化学变化；
（4）根据计算。
32．【答案】（1）A；D
（2）A；C
（3）GeHgSb2
（4）；12；
（5）
【知识点】化学键；配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）由配离子的结构可知，该配离子中存在配位键、极性共价键、非极性共价键，不存在离子键和氢键，AD符合题意。
故答案为：AD
（2）A、Cl-位于配离子的内部，且含有孤电子对，因此Cl-提供了孤电子对，A符合题意。
B、H原子最外层的一个电子与O原子形成共用电子对，因此H原子不提供孤电子对，B不符合题意。
C、O原子最外层有6个电子，其中两个孤电子与H原子形成共用电子对，剩余2个孤电子对，与Cr形成配位键，因此O原子提供孤电子对，C符合题意。
D、Cr原子提供空轨道，与Cl-、O原子形成配位键，D不符合题意。
故答案为：AC
（3）由晶胞结构可知，Ge原子位于晶胞的顶点、面心和内部，因此一个晶胞中所含Ge原子的个数为。Hg原子位于面心和棱心，因此一个晶胞中所含Hg原子的个数为。Sb原子位于晶胞的内部，因此一个晶胞中含有Sb原子的个数为8，所以晶胞中Ge、Hg、Sb的原子个数比为4：4：8=1：1：2，所以X晶体的化学式为GeHgSb2。
（4）B的坐标为（1，1，1），C点位于右侧侧面的面心，因此C点的离子坐标参数为。
以左下角顶点的Ni2+为中心，其配位数为，所以Ni2+的配位数为12。
该晶胞中所含Ni2+的个数为，所含O2-的个数为。所以可得该晶体的密度。
（5）由晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个Cu2O，设晶胞的边长为b cm，则该晶胞的密度，所以可得该晶胞的边长。设该晶胞面对角线的长度为c，则c2=b2+b2=2b2。设体对角线的长度为d，则d2=b2+c2=3b2，所以。而Cu与O之间的最短距离为体对角线的，所以Cu与O之间的最短距离为。
【分析】（1）根据配离子的结构确定其所含的化学键类型。
（2）根据各个原子的价层电子分析。
（3）根据均摊法确定晶体的化学式。
（4）根据A、B的坐标参数，结合晶体结构确定C的坐标参数。根据晶胞结构确定Ni2+的配位数。根据公式计算晶体的密度。
（5）由晶胞结构可知，Cu与O之间的最短距离为体对角线的，结合密度计算晶胞边长，由晶胞边长计算体对角线。
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