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选择题突破四
突破点3 晶胞结构及分析
(选择题每小题3 分)
A 级夯基达标练
题组1 晶体的结构与性质
1.(2025·河北名校联盟联考)强热条件下硫酸铵发生的分解反应如下:3(NH4)2SO4
4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O。下列叙述错误的是
( )
A.(NH4)2SO4是含配位键的离子晶体
B.H2O 和NH3的VSEPR 模型相同
C.SO2的沸点高于N2
D.SO2是非极性分子
2.(2025·湖北五市州联考)下列陈述Ⅰ、陈述Ⅱ有错误,或二者不存在因果关系的是(
)
选项陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
第一电离能:Na>K
Na 与K 位于同一主族,原子半径:Na<K,原子核对外
层电子的吸引能力:Na>K
B
碳正离子稳定性:
>
Br 的电负性比F 小,电子云更加偏向碳正离子
C
熔点:金刚石>石墨
金刚石属于共价晶体,只含共价键,石墨属于混合型
晶体,既存在共价键又存在范德华力
D
熔点:AlF3(1 040
℃)>AlCl3(178 ℃)
AlF3属于离子晶体,AlCl3属于分子晶体
3.(2025·山东青岛一模)短周期同主族元素X 和Y 可形成常见化合物M。固态M 中主要
存在环状M3和链状Mn,结构如图。Y 原子最外层电子数是其内层电子数的3 倍。下列
说法正确的是
( )
2
A.M 中X 和Y 的原子个数比为1∶2
B.简单氢化物的沸点:X>Y
C.固态环状M3为分子晶体、链状Mn为共价晶体
D.环状M3和链状Mn中X 原子的杂化方式相同
题组2 晶胞的结构及分析
4.(2025·四川成都七中模拟)下列关于常见晶体结构说法不正确的是( )
A.金刚石晶体中,碳原子与σ 键数目之比为1∶2
B.冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
C.氯化钠晶体中,Na+填充在Cl-构成的正八面体空隙中
D.金刚石、冰、碘三种晶体的熔点顺序为金刚石>碘>冰
5.(2025·河北秦皇岛一模)尖晶石铁氧体有独特的电学、光学、磁学性能,大多数铁氧体
具有很稳定的立方对称性,但铁酸铜很特别,它同时具备立方对称性和四方对称性,其晶
胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁酸铜的化学式为CuFeO2
B.基态铁原子的价层电子数比基态铜原子多
C.晶胞中Fe3+和Cu2+均填充在由O2-形成的四面体空隙内
D.与Fe3+距离最近且相等的O2-的数目为6
6.(2025·浙江名校协作体联考)我国科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2+和F-脱除硅
烷,拓展了金属氟化物材料的生物医学功能,CaF2晶胞如图所示,下列说法不正确的是(
)
3
A.元素F 和Si 均在周期表p 区
B.晶胞中Ca2+的配位数为8
C.化学键中离子键成分的百分数:CaF2>CaH2
D.脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,脱硅能力BaF2<CaF2
7.(2025·辽宁省实验中学等三校联考)向HgBr2溶液中滴入NH3-NH4Cl 混合溶液,得到晶
体M,其每个晶胞由两个小立方体构成,NH3中的N 位于小立方体的体心,小立方体的边
长为a pm,晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 80
200 Hg 在元素周期表第六周期ⅡB 族
B.该晶体类型为离子晶体
C.N—Hg—N 中,N 与Hg 之间的距离为1
2a pm
D.1 个晶胞中含有Br-的质量为160 g
8.(2025·陕西榆林二模)砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn 掺杂到晶体中得到
稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图甲中,As 原子位于Ga 原子构成的正四面体空隙中
B.图甲中,距离As 原子最近的As 原子数为6
C.图甲中,若晶胞参数为a pm,则Ga 原子与As 原子的最短距离为√3
2 a pm
D.稀磁性半导体材料中,Mn、As 两种原子的个数比为1∶2
B 级素能提升练
9.(2025·湖南岳阳一模)NaCl、CsCl、CaF2是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列
说法错误的是( )
4
A.通过晶体的X 射线衍射实验可以区分NaCl 晶体与CsCl 晶体
B.NaCl、CsCl 晶体中,Cl-的配位数相等
C.两种晶体的熔点高低关系为CaF2>CsCl
D.CaF2晶胞中,a 点分数坐标为(0,0,0),则b 点F-的分数坐标为(1
4 , 1
4 , 3
4)
10.(2025·湖北七市联考)硼化钙晶胞结构如图所示,每六个硼原子构成一个正八面体,各
个顶角通过B—B 相互连接,正八面体中B—B 的键长为d nm,Ca 位于立方体体心,钙原
子分数坐标为(1
2 , 1
2 , 1
2),设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.距离Ca 最近的B 有8 个
B.Ca 与B 的个数比为1∶24
C.M 点原子的分数坐标为(0,1,√2d
2a )
D.该晶体的密度为
106
N A(a×10
-10)
3 g·cm-3
5
参考答案
1.D 解析:NH 4
+中存在配位键,NH 4
+与SO4
2-之间是离子键,故(NH4)2SO4是含配位键的离
子晶体,A 正确;H2O 和NH3分子中O、N 两个原子价层电子对数均为4,其VSEPR 模型
均为四面体形,B 正确;SO2是极性分子,且相对分子质量较大,其分子间作用力远大于N2
的分子间作用力,故SO2的沸点高于N2,C 正确;SO2分子的空间结构是V 形,SO2是极性分
子,D 错误。
2.C 解析:根据电离能变化规律可知,A 正确。溴元素的电负性小于氟元素,
中电子云更加偏向碳正离子,较稳定;
中电子云更加偏向氟原子,碳正离子较不
稳定,故碳正离子
的稳定性强于
,B 正确。金刚石中碳碳键的键长
大于石墨中碳碳键的键长,金刚石晶体中碳碳键弱于石墨中碳碳键,所以金刚石的熔点比
石墨低,C 错误。氟化铝是熔点较高的离子晶体,氯化铝是熔点较低的分子晶体,所以氟
化铝的熔点高于氯化铝,D 正确。
3.D 解析:Y 原子最外层电子数是其内层电子数的3 倍,则Y 为O;X 和Y 为短周期同主
族元素,故X 为S。根据环状M3和链状Mn的结构可知,S 和O 形成的常见化合物M 为
SO3,其中S 和O 两种原子的个数比不是1∶2,A 错误;水分子间存在氢键,使其沸点远高
于硫化氢,B 错误;固态环状M3和链状Mn都是三氧化硫的不同形态,固态三氧化硫属于
分子晶体,C 错误;由环状M3和链状Mn的结构可知,两种分子中硫原子的杂化方式相同,D
正确。
4.B 解析:金刚石晶体中,每个碳原子以sp3杂化轨道形成4 个C—C,每个C—C 为2 个
碳原子共有,平均每个碳原子形成2 个C—C,碳原子与σ 键数目之比为1∶2,A 正确;冰晶
胞内水分子间以分子间作用力结合,水分子间没有共价键,B 错误;氯化钠晶体中,与Na+等
距离最近的Cl-有6 个,这6 个Cl-构成正八面体,Na+填充在Cl-构成的正八面体空隙中,C
正确;金刚石属于共价晶体,冰、碘都属于分子晶体,碘中分子间作用力大于冰中分子间
作用力,结合物质在常温下的状态可知,金刚石、冰、碘三种晶体的熔点:金刚石>碘>
冰,D 正确。
5.D 解析:A 中Cu2+的个数是4×1
8+1=3
2,O2-的个数是4,B 中含有Cu2+的个数是4×1
8 = 1
2,
含有Fe3+的个数是4,O2-的个数是4,则整个晶胞中含有Cu2+的个数是(3
2 + 1
2)×4=8,Fe3+的
个数是4×4=16,O2-的个数是(4+4)×4=32,则铁酸铜的化学式为CuFe2O4,A 错误。基态铁
原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,其价层电子数为8。基态铜原子的电子排布式为
6
[Ar]3d104s1,其价层电子数为11,因此,基态铁原子的价层电子数比基态铜原子少,B 错误。
由晶胞结构可知,Cu2+填充在O2-构成的四面体空隙中,Fe3+填充在O2-构成的八面体空隙
内,C 错误。与Fe3+距离最近且相等的O2-的数目为6,D 正确。
6.D 解析:元素F 和Si 分别在第ⅦA 族和第ⅣA 族,均在周期表p 区,A 正确;由图可知,
黑球为Ca2+,其配位数为8,B 正确;电负性:F>H,故化学键中离子键成分的百分
数:CaF2>CaH2,C 正确;脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,则脱硅的能
力:BaF2>CaF2,D 错误。
7.D 解析: 80
200 Hg 为80 号元素,位于元素周期表第六周期ⅡB 族,A 正确;该晶体中存在
离子键,属于离子晶体,B 正确;NH3中的N 位于小立方体的体心,小立方体的边长为a pm,
则N—Hg—N 中,N 与Hg 之间的距离为小立方体边长的1
2,即1
2a pm,C 正确;根据“均摊
法”,1 个晶胞中含有Br-的个数为8×1
8+4×1
4=2,其质量应为2×80
N A g,D 错误。
8.A 解析:图甲中,As 原子与周围4 个Ga 相连,4 个Ga 构成正四面体结构,As 位于Ga 原
子构成的正四面体空隙中,A 正确;图甲对应晶体中,距离As 原子最近的As 原子个数为
3×8
2
=12,B 错误;图甲中,Ga 原子与As 原子的最短距离为体对角线的四分之一,即√3
4 a
pm,C 错误;稀磁性半导体材料中,有4 个As 原子位于晶胞内,1 个晶胞中Mn 原子的个数
为1×1
8+1×1
2 = 5
8,则Mn、As 两种原子的个数比为5∶32,D 错误。
9.B 解析:通过晶体的X 射线衍射实验可以区分NaCl 晶体与CsCl 晶体,A 正确;NaCl、
CsCl 晶体中,Cl-的配位数分别为6、8,B 错误;CaF2、CsCl 均为离子晶体,离子半径Cs+大
于Ca2+、Cl-大于F-,离子电荷数Cs+小于Ca2+,则CaF2晶体的熔点更高,C 正确;CaF2晶胞
中,a 点分数坐标为(0,0,0),由图可知,b 点F-在x、y、z 轴上的分数坐标为(1
4 , 1
4 , 3
4),D 正确。
10.C 解析:晶胞中Ca 的数目为1,B 的个数为8×1
8×6=6。距离Ca 最近的B 有3×8=24
个,A 错误;由分析可知,硼化钙的化学式为CaB6,Ca 与B 的个数比为1∶6,B 错误;M 点在
x 方向的分数坐标为0,在y 方向的分数坐标为1,B—B 的键长为d nm,M 到最近顶角的距
离为√2
2 d nm,在z 方向的分数坐标为√2
2ad,则M 点原子的分数坐标为(0,1,√2d
2a ),C 正确;该
晶体的密度为
m
V =
106
N A(a×10
-7)
3 g·cm-3,D 错误。
