人教版高中化学选择性必修2 第10周 晶体结构的计算常见晶体结构的比较与分析 练习（含答案）

第10周 晶体结构的计算　常见晶体结构的比较与分析
（时间：30 min 满分：30分）
选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.对于晶胞中微粒数目的计算，一般采取的方法为“均摊法”，该方法的原则是晶胞中任意位置上的1个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是（ ）
A. B. C. D.n
2.下列关于晶胞的说法不正确的是(　　)
A.所有的晶胞都是平行六面体
B.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
C.晶胞中的各原子个数比与晶体中的相等
D.晶胞的密度与晶体的密度相同
3.如图所示为某离子化合物的晶胞结构示意图，X、Y、Z表示该晶胞中三种不同的微粒，该化合物的化学式可表示为（ ）
A.X3YZ B. XY3Z C. XYZ3 D.XY3Z2
4.Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体的化学式为（ ）
A.SiP2 B. SiP C.SiP3 D.Si2P3
5.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述正确的是(　　)
A.CaC2晶体的熔点较低，硬度也较小
B.与Ca2＋距离相同且最近的C构成的多面体是正六面体
C.与Ca2＋距离相同且最近的C有8个
D.CaC2晶胞中共含有4个Ca2＋和4个C
6.碳元素和硅元素为同一主族元素但它们的氧化物（晶胞结构分别如图A、图B所示）性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似（晶胞结构分别如图C、图D所示），下列关于这四种晶胞的说法正确的是(　　)
A.一个干冰晶胞中有4个CO2分子
B.一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子
C.冰和金刚石熔、沸点都很高，熔化时均破坏共价键
D.冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似
7．（2025·湖州月考）氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．在NaCl晶体中，每个晶胞含有4个NaCl分子
B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1∶4
C．干冰晶胞中，1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D．石墨是混合型晶体，层间靠范德华力维系，所以，石墨的熔点低于金刚石
8.几种离子晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.熔点：NaClB.NaCl晶胞中，Cl－位于顶角和面心，Na＋填充在Cl－构成的正四面体空隙中
C.若ZnS的晶胞边长为a pm，则Zn2＋与S2－之间的最短距离为a pm
D.上述三种晶胞中，阳离子的配位数：ZnS9.铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置。下列说法正确的是(　　)
A.Fe原子的配位数为4
B.a位置原子的分数坐标为(，，)
C.Fe原子与Mg原子间最短距离为b nm
D.晶体储氢时，H2在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为FeMg2H，则储氢率为100%
10.铋化锂晶胞结构如图所示。晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶体，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。设晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是(　　)
A.若A的坐标为(0，0，0)，C的坐标为(1，1，0)，则B的坐标为
B.与Li原子距离最近的Bi原子有6个
C.铋原子的半径为a pm
D.晶体密度的计算表达式为 g·cm－3
第10周答案与解析
1.A
2.A 解析：通常人们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并非所有的晶胞都是平行六面体，A选项错误；将一个个晶胞及其中包含的微粒上、下、前、后、左、右无隙并置，就构成了整个晶体结构，因此已知晶胞的组成就可推知晶体的组成，晶胞中的各原子个数比与晶体中的相等，晶胞的密度与晶体的密度相同，B、C、D选项正确。
3.B 解析：晶胞中X位于顶角，数目为8×＝1；Y位于棱上，数目为12×＝3；Z位于内部，数目为1；则化学式为XY3Z。
4.A 解析：根据均摊法可知，一个晶胞中含有8×＋6×＝4个Si，8个P，故该化合物的化学式为SiP2。
5.D 解析：CaC2晶体属于离子晶体，故有较高的熔点和较大的硬度，A错误；因为晶胞沿一个方向拉长，故与Ca2＋距离相同且最近的C只有4个(与拉长方向垂直的同一面上)，4个C构成的是正方形，B、C均不正确；CaC2晶胞中含有Ca2＋的个数为12×＋1＝4，含有C的个数为8×＋6×＝4，D正确。
6.D 解析：CO2分子位于晶胞的面心和顶角，所以1个干冰晶胞中有8×＋6×＝4个CO2分子，A错误；SiO2是共价晶体，不存在分子，B错误；冰是分子晶体，熔、沸点不高，熔化时破坏分子间作用力和氢键，金刚石是共价晶体，熔化时破坏共价键，C错误。
7.C 解析：由图可知，1个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-，不存在NaCl分子，故A错误；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子共有，则平均每个碳原子形成2个碳碳键，即碳原子与碳碳键个数之比为1∶2，故B错误；CO2中，1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个，故C正确；石墨晶体层内靠共价键相连，层间靠范德华力维系，熔化时要破坏共价键和范德华力，石墨中碳原子为sp2杂化，金刚石中碳原子为sp3杂化，石墨中的共价键键能大于金刚石，故石墨的熔点高于金刚石，故D错误。
8.D 解析：NaCl和CsCl晶体中，阴、阳离子所带电荷数相同，Cs＋半径大于Na＋，则熔点：NaCl>CsCl，A错误；NaCl晶胞中，Cl－位于顶角和面心，Na＋填充在Cl－构成的正八面体空隙中，B错误；Zn2＋与S2－之间的最短距离为体对角线长度的，晶胞边长为a pm，体对角线长为a pm，则Zn2＋与S2－之间的最短距离为a pm，C错误；ZnS中Zn2＋的配位数为4，NaCl中Na＋的配位数为6，CsCl中Cs＋的配位数为8，则阳离子的配位数：ZnS9.B 解析：由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与位于体对角线上镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，故A错误；a位置原子的分数坐标为(，，)，故B正确；由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与镁原子的最短距离为体对角线的，则铁原子与镁原子间最短距离为b nm，故C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的铁原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为12×＋1＝4，储氢率为100%时的化学式为FeMg2H2，故D错误。
10.B 解析：根据晶胞结构图，B位于体内，则B的坐标为，故A正确；锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处，与Li原子距离最近的Bi原子有4个，故B错误；设铋原子的半径为r，晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶体，晶胞的面对角线为4r，4r＝a pm，铋原子的半径为a pm，故C正确；根据“均摊法”，晶胞中Bi原子数为8×＋6×＝4，Li原子数为12×＋1＋8＝12，晶体密度的计算表达式为＝＝ g·cm－3，故D正确。