练习十八 晶体结构与性质
1．下列晶体分类中正确的一组是( )
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH 固态Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
解析：A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。
答案：C
2．(2023·山东模拟)铝的卤化物AlX3(X＝Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是( )
性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 191
沸点/℃ 1 272 180 256 382
A.AlF3晶体类型与其他三种不同
B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA
C.Al2X6中Al、X原子价电子均满足8e－结构
D.AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征
解析：AlF3为离子晶体，其他三种为分子晶体，A正确；每个Al与周围的三个Cl分别共用一对电子，与另一个Cl形成配位键，均满足8电子结构，1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA，B错误，C正确；AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征，D正确。
答案：B
3. (2023·河北化学)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。如图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该氧化物的化学式为ZrO2
B.该氧化物的密度为 g·cm－3
C.Zr原子之间最短距离为a pm
D.若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
解析：根据“均摊法”分析，晶胞中含4个Zr、8×＋12×＋6×＋1＝8个O，则氧化锆的化学式为ZrO2，选项A正确；晶体密度为ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3，选项B错误；Zr原子之间的最短距离为整个晶胞二分之一面对角线的距离，即a pm，选项C正确；根据晶胞位置可知，若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则垂直向下，q点Zr原子位于晶胞xy面的面心，选项D正确。故选B。
4．(2023·重庆化学)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是( )
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
解析：由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确；由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为8×＋2×＝2，B正确；由题干信息可知，该晶体为由分子构成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确；由题干信息可知，该晶体为由分子构成的分子晶体，D错误。
答案：D
5．(2023·辽宁化学)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是( )
A.图1晶体密度为 g·cm－3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D.Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
解析：根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×＋1＝3，O：2×＝1，Cl：4×＝1,1个晶胞的质量为 g＝ g，晶胞的体积为(a×10－10 cm)3＝a3×10－30 cm3，则晶体的密度为 g÷(a3×10－30 cm3)＝ g·cm－3，A项正确；图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位：8×＝2，O：2×＝1，Cl或Br：4×＝1，Mg的个数不一定为2，C项错误；由题干知，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋的传导，D项正确。
答案：C
6．(2023·湖南化学)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B.晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为 g·cm－3
解析：根据晶胞结构可知，其中K个数：8×＝1，Ca个数：1，B个数：12×＝6，C个数：12×＝6，故其最简化学式为KCaB6C6，A正确；K＋位于晶胞顶点，Ca2＋位于体心，则晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个，B正确；晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误；根据A项分析可知，1个晶胞质量为 g，晶胞体积为a3×10－30 cm3，则其密度为 g·cm－3，D正确。
答案：C
7．(2023·湖北化学)镧(La)和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是( )
A.LaH2晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3
解析：由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx，故B正确；由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8＝32，且不是闭合的结构，故C错误；1个LaHx晶胞中含有5×8＝40个H原子，含H质量为 g，晶胞的体积为(484.0×10－10 cm)3＝(4.84×10－8)3 cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3，故D正确。
答案：C
8．(2024·承德统考)下列物质结构或性质比较中，前者大于后者的是( )
A.熔点：NaCl、Na2O
B.键角：HCHO中∠HCH、∠HCO
C.酸性：、
D.沸点：、
解析：氯化钠和氧化钠都属于离子晶体，氯离子半径大于氧离子，故氧化钠熔点更高，A错误；HCHO中心碳原子价层电子对数为3，无孤电子对，分子呈平面三角形，双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力，使得∠HCH小于∠HCO，B错误；F的电负性大于Br，中羧基中的羟基极性更大，更易电离出H＋，羧酸酸性更强，C错误；对氨基苯甲酸形成分子间氢键，邻氨基苯甲酸形成分子内氢键，故对氨基苯甲酸沸点高于邻氨基苯甲酸，D正确。
答案：D
9．(2024·青岛检测)一定条件下，二氧化碳能形成与二氧化硅类似的晶体结构，其晶胞结构如图，已知原子分数坐标：M(0,0,0)、N(1,1,1)。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.Q的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)
B.该CO2晶体的硬度比SiO2大
C.二氧化碳晶体的密度为 g·cm－3
D.该晶胞中含有碳氧四面体的数目为4
解析：根据晶胞结构，可知Q位于体对角线的左上方，分数坐标为(0.25,0.75,0.75)，A项正确；共价晶体中共价键的键长越短，晶体熔、沸点越高，硬度越大，该CO2晶体中C—O键键长比SiO2晶体中Si—O键键长短，所以该CO2晶体比SiO2晶体硬度大，B项正确；该晶胞中含有黑球个数为16个，含有灰球个数为8×＋6×＋4＝8个，则该晶体密度ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，C项正确；该晶胞含有4个完整的碳氧四面体，另外还有与其他晶胞共用的四面体，故碳氧四面体的数目不只4个，D项错误。
答案：D
10．(2024·辽宁调研)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示。已知：晶胞参数a＝b＝0.4 nm，c＝1.4 nm。下列说法错误的是( )
A.该超导材料的最简化学式为KFe2Se2
B.Fe原子的配位数为4
C.阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度的计算式为 g·cm－3
D.基态钾离子的电子占据的最高能级共有7个原子轨道
解析：由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×＋1＝2，位于面上的铁原子个数为8×＝4，位于棱上和体内的硒原子个数为8×＋2＝4，则该超导材料最简化学式为KFe2Se2，A正确；由平面投影图可知，位于面上的铁原子与位于棱上和体内的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4，B正确；设晶体的密度为ρ，由晶胞的质量公式可得：＝abc×10－21 cm3×ρ，ρ＝ g·cm－3，C正确；基态钾离子的电子占据的最高能级为3p，共有3个原子轨道，D错误。
答案：D
11．(2023·东北三省四市联考)一种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为x nm、x nm、y nm，摩尔质量为Mr g·mol－1。Sb原子有两种位置关系，分别用Sb1和Sb2代表。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中错误的是( )
A.该晶体的化学式为CsV3Sb5
B.与Cs原子距离最近的Sb1原子有6个
C.基态V2＋占据的最高能层的符号是M
D.该含钒超导材料的晶体密度为 g·cm－3
解析：根据晶体结构及晶体结构俯视图判断，该晶胞底面为菱形，该菱形中邻边存在60°和120°两种角度。结合均摊法可知，晶胞中Cs位于晶胞顶点，共4×＋4×＝1个，V位于面心和体心，共4×＋1＝3个，Sb位于棱上和体内，共2×＋2×＋4＝5个，则晶体中粒子个数比Cs∶V∶Sb＝1∶3∶5，则晶体的化学式为CsV3Sb5，故A正确；以顶点的Cs为观察对象，与Cs原子距离最近的Sb1原子在棱上，Cs原子的上方晶胞中也有1个棱上Sb1，共2个，故B错误；基态V2＋的核外电子排布为[Ar]3d3，占据的最高能层为第三层，符号是M，故C正确；该晶胞的质量为 g，晶胞的体积为×x2×y×10－21 cm－3，晶胞的密度为 g·cm－3，故D正确。
答案：B
12．(2024·辽宁模拟)Li2O是离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示，其晶格能可通过图中的循环计算得到。
下列说法错误的是( )
A.Li的第一电离能为520 kJ·mol－1
B.Li的配位数为8
C.Li2O晶格能为2 908 kJ·mol－1
D.晶胞参数为a nm，则Li2O的密度为×1023 g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值)
解析：第一电离能是气态基态原子失去最外层的一个电子所需能量，故Li的第一电离能为 kJ·mol－1＝520 kJ·mol－1，A项正确；由Li2O的晶胞图可知每个Li和4个O配位，其配位数为4，B项错误；晶格能是指在标准状况下使离子晶体变成气态正离子和气态负离子时所吸收的能量，由题图可知Li2O晶格能为2 908 kJ·mol－1，C项正确；每个晶胞内含有8个Li和4个O，则Li2O的密度为 g·cm－3＝×1023 g·cm－3，D项正确。
答案：B
13．(2024·武汉质检)冰晶石Na3AlF6晶胞结构如图甲所示，Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示。下列说法错误的是( )
A.图甲中大立方体的体心处“小三角”所代表的应该是“小白球”
B.Al晶胞中Al原子的配位数为12
C.若已知Al的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数的值，Al的相对原子质量为M，Al晶体的密度为 g·cm－3
D.Na3AlF6中含有离子键、配位键
解析：图甲中小白球个数为12×＋8＝11，小黑球的个数为8×＋6×＝4，则小白球表示Na＋，小黑球表示AlF，其个数比应为3∶1，则图甲体心处的“小三角”应是“小白球”，A正确；Al为面心立方堆积，配位数为12，B正确；由图丙可知，一个Al晶胞中含有4个Al原子，由图丁可知晶胞参数与Al半径的关系为a＝4d，则a＝2d，晶胞质量为 g，晶胞体积为a3 cm3＝16d3 cm3，则晶胞密度为 g·cm－3，C错误；Na3AlF6中含有离子键、配位键，D正确。
答案：C
14．(2023·邯郸模拟)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，图a为该合金的晶胞结构，图b表示晶胞的一部分，晶胞中1号、3号原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(1,1,1)。下列说法错误的是( )
图a
图b
A.晶胞中含有的Sb原子数为4
B.2号原子的分数坐标为
C.K和Sb之间的最短距离为a pm
D.该晶体的密度为 g·cm－3
解析：晶胞中含有的Sb原子数为8×＋6×＝4，故A正确；晶胞中1号、3号原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(1,1,1)，则2号原子的分数坐标为，故B正确；根据题图知，K与Sb原子之间的最短距离为晶胞体对角线长度的，最短距离＝××a pm＝a pm，故C错误；该晶胞中Sb原子数为4，K原子个数为12×＋9＝12，该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，故D正确。
答案：C
15．(1)三卤化硼的性质如表所示：
化合物 BF3 BCl3 BBr3 BI3
熔点/℃ －127 －107 －46 49.9
沸点/℃ －99 12.5 91.3 210
BF3、BCl3、BBr3、BI3的沸点逐渐升高的原因是_________________ _______________________。
(2)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点如表所示：
化合物 NaF AlF3 SiF4 SF6
熔点/℃ 993 1 040 －90 －50.5
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为________，SiF4比SF6熔点低的原因是__________________。
(3)金属镓的卤化物的熔点如表所示：
化合物 GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ >1 000 77.75 122.3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多，原因是______________________________________________。
答案：(1)BF3、BCl3、BBr3、BI3四种物质均为分子晶体且结构相似，随着相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强，沸点逐渐升高
(2)离子晶体 二者均为分子晶体，SiF4的相对分子质量小于SF6的，熔化时克服的分子间作用力小，则SiF4的熔点比SF6的低
(3)GaF3为离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子键强度大于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3的熔点
16．(2022·浙江1月选考)四种晶体的熔点数据如表：
物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔点/℃ －183 －90 －127 ＞1 000
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是______________________________。
答案：CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要能量更多，所以熔点相差较大
17．(2023·北京化学)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为________。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NΛ，该晶体的密度为________g·cm－3。(1 nm＝10－7 cm)
解析：由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×＋4×＋2×＋1＝4个[Mg(H2O)6]2＋，含有4个S2O；该晶体的密度ρ＝＝×10－21 g·cm－3。
答案：4 ×1021
18．(2023·山东化学)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为__________________。若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝_______________g·cm－3(用含NA的代数式表示)。
解析：由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×＋2＝4、白球的个数为16×＋4×＋2＝8、灰球的个数为8×＋1＝2，则X中含有3种元素，其原子个数比为1∶2∶4，由于其中Cu的化合价为＋2、F的化合价为－1、K的化合价为＋1，根据化合物正负化合价代数和为0，可以推断X为K2CuF4，反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F2===K2CuF4＋2KCl。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞的质量为 g，晶胞的体积为abc pm3＝abc×10－30 cm3，化合物X的密度ρ＝＝ g·cm－3。
答案：CuCl2＋4K＋2F2===K2CuF4＋2KCl
19．(2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示，晶胞中含有________个Mg。该物质化学式为________，B—B最近距离为________。
解析：由硼镁化合物的晶体结构可知Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有12×＋2×＝3个Mg，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中B在正六棱柱体内，共6个，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为a，因此B—B最近距离为a××2＝a。
答案：1 MgB2 a
20.(1)(2023·全国乙卷)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_______________________。
(2)(2023·全国甲卷)如图所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________，C60间的作用力是________。
答案：(1)钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大
(2)同素异形体 金刚石 范德华力
解析：(1)Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而SiCl4为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知， SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势为随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。
(2)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。题图所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于共价晶体；C60间的作用力是范德华力。
21．(1)GaN(摩尔质量为M g·mol－1)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图1所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为a cm。沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图2所示。
图1
图2
①若图2中原子1的分数坐标是，则原子5的分数坐标是________。
②晶胞结构中原子1、5之间的距离为________cm。
③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为________g·cm－3。
(2)铁酸钇的正交相晶胞结构以及各原子的投影如图3所示。
图3
已知1号O原子的分数坐标为，2号O原子的分数坐标为，则3号Fe原子的分数坐标为________；若晶胞参数为a pm、b pm和c pm，α＝β＝γ＝90°，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为____________g·cm－3(列出表达式即可)。
解析：(1)①根据数学立体几何关系可知，若图2中原子1的分数坐标为，则原子5的分数坐标为。②因为原子1的分数坐标为，原子5的分数坐标为，所以两个原子之间的距离为×a cm＝a cm。③由题意知该晶体的晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，根据“均摊法”可知，1个晶胞中Ga原子的个数为8×＋6×＝4，N原子的个数为4，则1个GaN晶胞的质量为 g，体积为a3 cm3，故GaN晶体的密度为 g·cm－3。
(2)由题意可知，1号O原子的分数坐标为，2号O原子的分数坐标为，结合该晶胞的投影图可知，3号Fe原子的分数坐标为。根据均摊法可知，1个晶胞中Y原子个数为8×＋4×＝2，Fe原子个数为2，O原子个数为8×＋4＝6,1个晶胞中有2个YFeO3，若晶胞参数为a pm、b pm和c pm，则1个晶胞的质量为 g＝ g，体积为abc×10－30 cm3，则该晶体的密度为 g·cm－3＝ g·cm－3。
答案：(1)① ②a ③ (2)
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练习十八 晶体结构与性质
1．下列晶体分类中正确的一组是( )
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH 固态Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
2．(2023·山东模拟)铝的卤化物AlX3(X＝Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在，下列说法错误的是( )
性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3
熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 191
沸点/℃ 1 272 180 256 382
A.AlF3晶体类型与其他三种不同
B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA
C.Al2X6中Al、X原子价电子均满足8e－结构
D.AlCl3熔点高于AlBr3原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体特征
3. (2023·河北化学)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。如图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该氧化物的化学式为ZrO2
B.该氧化物的密度为 g·cm－3
C.Zr原子之间最短距离为a pm
D.若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
4．(2023·重庆化学)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是( )
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
5．(2023·辽宁化学)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是( )
A.图1晶体密度为 g·cm－3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D.Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
6．(2023·湖南化学)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B.晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为 g·cm－3
7．(2023·湖北化学)镧(La)和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是( )
A.LaH2晶体中La的配位数为8
B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3
8．(2024·承德统考)下列物质结构或性质比较中，前者大于后者的是( )
A.熔点：NaCl、Na2O
B.键角：HCHO中∠HCH、∠HCO
C.酸性：、
D.沸点：、
9．(2024·青岛检测)一定条件下，二氧化碳能形成与二氧化硅类似的晶体结构，其晶胞结构如图，已知原子分数坐标：M(0,0,0)、N(1,1,1)。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.Q的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)
B.该CO2晶体的硬度比SiO2大
C.二氧化碳晶体的密度为 g·cm－3
D.该晶胞中含有碳氧四面体的数目为4
10．(2024·辽宁调研)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示。已知：晶胞参数a＝b＝0.4 nm，c＝1.4 nm。下列说法错误的是( )
A.该超导材料的最简化学式为KFe2Se2
B.Fe原子的配位数为4
C.阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度的计算式为 g·cm－3
D.基态钾离子的电子占据的最高能级共有7个原子轨道
11．(2023·东北三省四市联考)一种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为x nm、x nm、y nm，摩尔质量为Mr g·mol－1。Sb原子有两种位置关系，分别用Sb1和Sb2代表。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中错误的是( )
A.该晶体的化学式为CsV3Sb5
B.与Cs原子距离最近的Sb1原子有6个
C.基态V2＋占据的最高能层的符号是M
D.该含钒超导材料的晶体密度为 g·cm－3
12．(2024·辽宁模拟)Li2O是离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示，其晶格能可通过图中的循环计算得到。
下列说法错误的是( )
A.Li的第一电离能为520 kJ·mol－1
B.Li的配位数为8
C.Li2O晶格能为2 908 kJ·mol－1
D.晶胞参数为a nm，则Li2O的密度为×1023 g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值)
13．(2024·武汉质检)冰晶石Na3AlF6晶胞结构如图甲所示，Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示。下列说法错误的是( )
A.图甲中大立方体的体心处“小三角”所代表的应该是“小白球”
B.Al晶胞中Al原子的配位数为12
C.若已知Al的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数的值，Al的相对原子质量为M，Al晶体的密度为 g·cm－3
D.Na3AlF6中含有离子键、配位键
14．(2023·邯郸模拟)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，图a为该合金的晶胞结构，图b表示晶胞的一部分，晶胞中1号、3号原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(1,1,1)。下列说法错误的是( )
图a
图b
A.晶胞中含有的Sb原子数为4
B.2号原子的分数坐标为
C.K和Sb之间的最短距离为a pm
D.该晶体的密度为 g·cm－3
15．(1)三卤化硼的性质如表所示：
化合物 BF3 BCl3 BBr3 BI3
熔点/℃ －127 －107 －46 49.9
沸点/℃ －99 12.5 91.3 210
BF3、BCl3、BBr3、BI3的沸点逐渐升高的原因是_________________ _______________________。
(2)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点如表所示：
化合物 NaF AlF3 SiF4 SF6
熔点/℃ 993 1 040 －90 －50.5
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为________，SiF4比SF6熔点低的原因是__________________。
(3)金属镓的卤化物的熔点如表所示：
化合物 GaF3 GaCl3 GaBr3
熔点/℃ >1 000 77.75 122.3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多，原因是______________________________________________。
16．(2022·浙江1月选考)四种晶体的熔点数据如表：
物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3
熔点/℃ －183 －90 －127 ＞1 000
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是______________________________。
17．(2023·北京化学)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为________。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NΛ，该晶体的密度为________g·cm－3。(1 nm＝10－7 cm)
18．(2023·山东化学)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为__________________。若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝_______________g·cm－3(用含NA的代数式表示)。
19．(2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示，晶胞中含有________个Mg。该物质化学式为________，B—B最近距离为________。
20.(1)(2023·全国乙卷)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 －68.8
GeCl4 －51.5
SnCl4 －34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_______________________。
(2)(2023·全国甲卷)如图所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于共价晶体的是________，C60间的作用力是________。
21．(1)GaN(摩尔质量为M g·mol－1)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图1所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为a cm。沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图2所示。
图1
图2
①若图2中原子1的分数坐标是，则原子5的分数坐标是________。
②晶胞结构中原子1、5之间的距离为________cm。
③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为________g·cm－3。
(2)铁酸钇的正交相晶胞结构以及各原子的投影如图3所示。
图3
已知1号O原子的分数坐标为，2号O原子的分数坐标为，则3号Fe原子的分数坐标为________；若晶胞参数为a pm、b pm和c pm，α＝β＝γ＝90°，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为____________g·cm－3(列出表达式即可)。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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