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第30 讲 晶体结构与性质
1．实验室制取HF 的原理为
，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：
。
的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A．氢化物的稳定性：
B．
、
、
三者的中心原子价层电子对数相等
C．
的晶体密度为
(
为阿伏加德罗常数的值)
D．
晶体中
与
之间的最近距离为
2．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
。阿伏加德罗常数的
值为
。下列说法错误的是
1
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A．晶体的密度为
B．晶体最简化学式为
C．晶体中与
最近且距离相等的
有12 个
D．昆胞中
和
原子构成的多面体有14 个面
3．CaC2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的晶胞结构相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形的
，使晶
胞沿一个方向拉长，下列关于CaC2晶体的说法正确的是
A．每个 Ca2+ 周围距离最近且相等的
的数目为 6
B．CaC2晶体，每个晶胞中含有 4 个 Ca2+ 和 4 个
C．6.4 gCaC2晶体中含有 0.2 mol 阴离子
D．每个 Ca2+周围距离最近且相等的 Ca2+有 12 个
4．氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氨化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作
2
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高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，关于这两种晶体的
说法正确的是
A．两种晶体中B 原子的杂化方式均为sp2
B．两种晶体中B-N 键键长相等
C．六方相氮化硼层间共价键键能较小，所以可做高温润滑剂
D．每个立方氮化硼晶胞中含有4 个B 原子和4 个N 原子
5．汞钡铜氧晶体的晶胞如图A 所示，通过掺杂Ca2+获得的具有更高临界温度的超导材料如图B 所示。下
列说法正确的是
A．掺杂后晶体密度增大是因为晶胞中增加了1 个Ca2+
B．汞钡铜氧晶体中的Hg 和Cu 个数比为1 2∶
C．图A 晶胞中一个Ba 的分数坐标为(
，
，
)，则另一个(
，
，
)
D．图B 晶胞中Ca 周围距离最近的Hg 数目和Hg 周围距离最近的Ca 的数目不同
6．铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性，常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的一种晶
胞结构，已知A 点原子的分数坐标为(0，0，0)，B 点原子的分数坐标为(1，1，0)；下列说法不正确的是
3
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A．该晶胞的化学式为PbCu3P
B．C 点原子的分数坐标为(0.5，0.5，1)
C．晶胞中，Pb 位于第六周期第ⅣA 族，Cu 属于第ⅠB 位于d 区
D．晶体中基态磷原子的核外电子共有9 种空间运动状态
7．砷化镓是一种立方晶系如图甲所示，将Mn 掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示，砷化镓的
晶胞密度为gcm-3。下列说法错误的是
A．1mol 砷化镓中配位键的数目是4NA
B．掺入Mn 的晶体中Mn、Ga、As 的原子个数比为5：26：32
C．沿体对角线a→b 方向投影图如丙，若c 在11 处，则As 的位置为7、9、11、13
D．该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为
pm
8．
纳米晶体作为新一代光电半导体材料，已被广泛应用于光电子器件领域。
的晶胞为
立方型，其结构如下图所示。容忍因子
(
、
和
分别代表着A、B、C 位的离子半
径)，其数值越接近1，晶体结构越稳定。已知
。下列说法错误的是
4
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A．
晶体中
和
的配位数均为6
B．
晶体中
填充在
构成的正八面体空隙中
C．若要提高
晶体的稳定性，可用离子半径略小于
的离子取代
D．若某
型晶体的容忍因子
，则A、B 位的离子均恰好与C 位的离子相切
9．实验室制取HF 的原理为
，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：
。
的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为
。下列说法错误的是
A．简单氢化物的稳定性：
B．
、
、
三者的VSEPR 模型均为四面体形
C．
晶体与Si 晶体的晶体类型相同，二者均为良好的半导体
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D．
晶体中
与
之间的最近距离为
10．锌晶胞如图1 所示，锌一二氧化锰电池如图2 所示。下列叙述中正确的是
已知：锌晶胞的底边长为apm，高为bpm；NA为阿伏加德罗常数的值；2M 表示2mol•L-1。
A．放电过程中，Mn2+向负极区迁移
B．正极质量减少5.22g 时，减少的锌晶胞数为0.01NA
C．锌晶体的密度为ρ=
g•cm-3
D．Zn 的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
11．某水性钠离子电池电极材料由
、
、
、
组成，其立方晶胞嵌入和嵌出
过程中，
与
含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法
错误的是
A．普鲁士蓝中
与
个数比为1：2
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B．格林绿晶体中
周围等距且最近的
数为6
C．每个
晶胞完全转化为
晶胞，转移8 个
D．若普鲁士白的晶胞棱长为a pm，则其晶体的密度为
12．
晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．阴、阳离子个数比为
B．
晶体中距离
最近的
的数目为12
C．若晶胞边长均为
，则
和
之间的最短距离为
D．阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中
13．下列有关说法不正确的是
A．MgO 的离子键的键能大于CaO 的
B．干冰和
的晶体类型相同
C．如图所示的晶胞的化学式为
D．DNA 双螺旋的两个螺旋链通过氢键相互结合
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14．冰晶石(
)常用作电解铝的助熔剂和研磨产品的耐磨添加剂，其晶胞结构如图所示，已知该晶胞
参数为a pm，
表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．
中Al 的配位数为6
B．图中△位置填充的是Na
C．晶胞中
形成的全部四面体空隙和
的比值为1 1∶
D．该晶体的密度为
g cm
⋅
-3
15．已知：2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g)
，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数可表达为
B．该反应一定能自发进行
C．降温有利于提高
的平衡转化率
D．NaCl 晶胞(如图所示)中每个
周围与其距离最近的
有6 个
16．在超分子化学中，常用Cu+模板合成各种拓扑结构分子，图1 为诺贝尔得主Auvage 教授利用亚铜离子
为模板合成的索烃结构。Cu 也可与Zn、Sn 及S 构成四元半导体化合物的四方晶胞，结构如图2 所示，下
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列说法错误的是
A．索烃分子既有极性键又有非极性键
B．1mol 索烃中所含的配位键的数量为8NA
C．半导体化合物中Zn 原子与Sn 原子个数比为1:2
D．在四方晶胞中Sn 位于S 原子组成的四面体空隙中
17．
的晶胞与
相似，但由于
的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图)，已知
的摩尔质量
为
，若阿伏加德罗常数的值为
，下列说法错误的是
A．
填充在
围成的八面体空隙中
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B．每个
周围等距紧邻的
有6 个
C．两个最近
之间的距离为
D．
晶体密度的计算式为
18．砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，熔点为1238℃，用于制作太阳能电池的材料，其结构如图所示，
其中以原子1 为原点，原子2 的坐标为(1，1，1)。下列有关说法中错误的是
A．原子3 的坐标为(
，
，
)
B．Ga 的配位数为4
C．GaAs 为共价晶体
D．若将Ga 换成Al，则晶胞参数将变小
19．快离子导体是一类具有优良导电能力的固体电解质。图1(Li3SBF4)和图2 是潜在的快离子导体材料的
结构示意图。温度升高时，NaCl 晶体出现缺陷，晶体的导电性增强。该晶体导电时，③迁移的途径有两
条：
途径1：在平面内挤过2、3 号氯离子之间的狭缝(距离为x)迁移到空位。
途径2：挤过由1、2、3 号氯离子形成的三角形通道(如图3，小圆的半径为y)迁移到空位。
已知：氯化钠晶胞参数a=564pm，r(Na+)=95pm，r(Cl-)=185pm，
=1.4，
=1.7。
下列说法不正确的是
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A．第二周期元素中第一电离能介于B 和F 之间的元素有4 种
B．图1 所示晶体中，每个Li+与4 个呈四面体结构的离子相邻
C．氯化钠晶体中，Na+填充在氯离子形成的正八面体空隙中
D．温度升高时，NaCl 晶体出现缺陷，晶体的导电性增强，该晶体导电时，③迁移的途径可能性更大的是
途径1
20．化学式为
的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H 原子未画出)，晶胞中N
原子均参与形成配位键，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=b≠c，
则下列叙述正确
的是
A．Zn 在元素周期表d 区
B．设晶体中
原于的杂化方式为
C．
D．Ni2+与Zn2+的配位数之比为2：3
11
