2025年高考化学二轮复习：晶体结构与性质 限时训练

2025届高三下学期限时训练12

用时25分钟

1.类比和推理是中学化学学习的重要方法，下列推测合理的是（）

冰晶体中分子采用非密堆积氨晶体中分子也采用非密堆积

AH2ONH2

BCC）2晶体是分子晶体Si。？晶体也是分子晶体

CH4分子为正四面体形，键角为P4分子也是正四面体形，键角也是

c

109028,109028,

D%呈直线形，中心原子采用sp杂化「呈直线形，中心原子也采用sp杂化

A.AB.BC.CD.D

2.加热煮沸浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H,。其中一个反应为

P4+3NaOH+3H2O—3NaH2PO2+PH3To下列说法不正确的是（）

A.热稳定性：N2H4〉P2H4,沸点：N2H4<P2H4

B.PQPH3与P2H4都是分子晶体

c.制备过程中有极性键、非极性键的断裂，也有极性键、非极性键的形成

D.PH3的配位能力比NH3强，这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道

3.某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钻硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构;

晶胞2是充电后的品胞结构；品胞3中P的分数坐标为（0,0,0）,所有晶胞均为立方品胞。

下列说法正确的是（）

结构1晶胞2晶胞3

A.晶胞2中Li的配位数是4

B.晶胞2和晶胞3是两种不同构型的Li?S

C.结构1钻硫化物的化学式为CogS9

D.晶胞3中M的分数坐标为且

224

\7

4.某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钻硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构;

晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是（）

B.晶胞2中Li与Li的最短距离为且a

2

C.充电前后与S距离最近的金属原子数目相同

D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体

5.金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。a-Fe和Fe的晶体结构如图所示,

下列说法正确的是（）

A.7-Fe中铁原子的配位数为12

B.1个7—Fe晶胞的质量约为（4x56）g

C.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性

D.g—Fe与Fe性质完全相同

6.汞及其化合物在我国应用的历史悠久，可用作医药、颜料等。一种含汞化合物的立方晶胞

结构如图所示，该晶胞的密度为dg/cn?，A的分数坐标为（0,0,0）。

图1

下列说法正确的是（）

A.B的分数坐标为（3」」

U44

B.晶胞中相邻的两个S?一之间的距离为Ylanm

2

C阿伏加德罗常数NA为932x1胪

da3

D.图2是晶胞的俯视图

7.镒的某种氧化物Mn、Oy的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，当Mn、。，晶体有。原子

脱出时，形成0空位会使晶体具有半导体性质。下列说法正确的是（）

・Mn

OO

A.镒元素基态原子的价电子排布图为：3d54s2

B.该氧化物化学式为M1I2O3

C.出现0空位，Mn的化合价升高

D.Na2O晶体难以通过形成0空位具有半导体性质

8.下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（）

A.NaClB.Na2OC.Na2O2D.NaOH

9.已知NixMgmO晶体属立方晶系，晶胞边长a.将IT掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的

p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法

正确的是（）

A.该结构单元中。原子数为3B.Ni和Mg间的最短距离是a

C.Ni最近且等距的0原子个数为4D.该物质的化学式为LiojMg].⑵砧2.37504

10.科研工作者合成了低温超导化合物M,再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二

者的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（）

A.去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质

B.N的化学式为VzSe?。

C.M中与Cs原子最临近的Se原子有2个

D.N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙

n.实验室制取HF的原理为CaF?+H2so4（浓冷CaSC）4+2HFT,氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发

生反应：SiO2+4HF-Sil^T+2H2O□CaF2的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为apm。下

列说法错误的是（）

•Ca2+OF

A.氢化物的稳定性：HF>H2O

B.SiF4、凡0、SO：三者的中心原子价层电子对数相等

C.CaF2的晶体密度为更肃式g-cmT（%为阿伏加德罗常数的值）

D.CaH晶体中F-与Ca2+之间的最近距离为晶胞体对角线长的工

一4

12.已知图甲为金属钠的晶胞，晶胞棱长为apm,其晶胞截面如图乙所示。图丙为ZnS晶胞

截面，已知ZnS属立方晶体，假设晶胞棱长为dpm。下列关于ZnS晶胞的描述错误的是（）

~面£工田

“y=0y=0.5a

甲乙

L田

y=0y=0.25dy=0.5dy=0.75d

丙.

A.每个晶胞中含有的S?一数目为4

B.与Zn2+距离最近且相等的S2一有8个

C.该晶胞中两个距离最近的42+和S?-的核间距的计算表达式为pm

388

D.ZnS晶体的密度为了丁'103°g,cm，（名表示阿伏加德罗常数的值）

13.由铜、锢、钱、硒组成的晶体属于四元半导体化合物，Se原子填充在Cu与Ga（或In）围成

的四面体空隙中，晶胞棱边夹角均为90。，设义为阿伏加德罗常数的值。已知：A点、B点

原子的分数坐标分别为（0,0,0）和，m下列说法错误的是（）

A.该晶体的化学式：CuInGa,xSe2

B.C点Se原子的分数坐标是

(448

C.距离Cu原子最近且等距的Se原子有2个

D.若晶胞中Ga与In原子数相同，晶体密度为Ff^xiosog/cn?

a

14.干冰晶体的晶胞如图1所示，形状是边长为anm的立方体，沿AB连线方向的投影图如图2所示。下列

说法错误的是

图1图2

A.该晶体为分子晶体

B.晶胞沿AB连线旋转120可与旋转前重合

C.该晶体中每个CO?分子周围有12个紧邻分子

D.该晶体的密度为46二1铲8行

15.一种铝(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a)。已知NA为阿伏加德罗常数的值。原子分数坐标

x、y、ze[0,l),原子分数坐标为1时记为0。M、N的原子分数坐标分别为(0,0,0),(0,0,1/2),下列说法

错误的是

A.P的原子分数坐标为(1/2,0,1/4)B.该化合物的化学式为KjTaOzR

»口口4.06x10“3

C.与Q距离相等且最近的K+有8个D.该晶体的密度是—g/cm3

a-bNA

限时训练12——晶体结构与性质专题

答案以及解析

1.答案：A

解析：A.冰晶体中水分子采用非密堆积，是因为冰晶体内部水分子间形成氢键的缘故；由此

类比，因为氨分子间也可以形成氢键，所以氨晶体中氨分子也采用非密堆积，A正确；

B.二氧化硅晶体为共价晶体，B错误；

C.P4分子是正四面体形，结构为,键角为60。，C错误;

D工中心原子价层电子对数为2+g（7+l-2xl）=5,采用sp3d杂化，D错误；

故选Ao

2.答案：A

解析：原子半径N<P,故键长N—N<P—P、N—H<P—H,键能N—N>P—P、N—H>P—H,

故热稳定性N2H4>P2H4。N2H4分子间可形成氢键，增大其沸点，P2H4只存在范德华力，则

沸点N2H4>P2H4,A项错误。P4、PH3与P2H4都是由分子构成，都是分子晶体，B项正确。

制备过程中有H?。中的O—H极性键断裂、P’中的P—P非极性键的断裂，PH3中有P—H极

性键形成、P2H4中有P—P非极性键形成，C项正确。NH3利用N的孤电子对与过渡金属配

位形成配位键，而PH3的中心原子P既有孤电子对，也有空的d轨道，既能提供配位的电子

对，又能提供接受电子对的空轨道，故配位能力NH3<PH3,D项正确。

3.答案：A

解析：A.由晶胞结构可知，以位于体心的Li为研究对象，周围距离最近且相等的O原子有4

个，Li的配位数是4,A正确；

B.当2个晶胞2放在一起时，截取第1个晶胞的右一半和第2个晶胞的左一半合并后就是晶

胞3。根据晶胞2的结构可知，S的个数为1+12义：=4,Li的个数为8,则晶胞2表示的化学

式为Li?S,在晶胞3中，S的个数为8x：+6xt=4,Li的个数为8,则晶胞3表示的化学式

o2

为LizS,晶胞2和晶胞3表示同一晶体，构型是相同的，B错误;

C.由均摊法得，结构1中含有C。的数目为4+4x，=4.5,含有S的数目为l+12xj=4,Co

与S的原子个数比为9：8,因此结构1的化学式为Co9s8,C错误；

D.晶胞3中P的分数坐标为(0,0,0),晶胞结构可知，晶胞3中M的分数坐标为[m],

D错误；

故选Ao

4.答案：D

解析：A.由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4+4x：=4.5,含有S的数目为l+12xj=4,

84

Co与S的原子个数比为9:8,因此结构1的化学式为Co9s8,A错误；

B.由图可知，晶胞2中Li与Li的最短距离为晶胞边长的;，晶胞边长为a,即Li与Li的最

短距离为蓝，B错误；

C.结构1中，与S最近的Co是4个，晶胞2中与S最近的Li有8个，C错误;

D.当2个晶胞2放在一起时，截取第1个晶胞的右一半和第2个晶胞的左一半合并后就是晶

;根据晶胞2的结构可知，S的个数为1+12X*,

Li的个数为8,则晶胞2表示的化学式为Li?S,在晶胞3中，S的个数为8X：+6X!=4,Li的

o2

个数为8,则晶胞3表示的化学式为Li?S,晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D正确；故选D。

5.答案：A

解析：A./—Fe属于面心立方最密堆积，铁原子的配位数为12,故A正确；

B.1个7—Fe晶胞中有8X'+6XL=4个铁原子，故质量约为m=*xN=与型g,故B错误;

82NRNA

C.金属铁具有导电性的原因是铁原子最外层的电子逃逸出原子，形成自由电子。这些自由电

子在电场力的作用下能够做定向移动，从而形成电流，使得金属铁能够导电，故c错误；

D.£—Fe与7-Fe晶体结构不同，故性质不完全相同，故D错误；

故选Ao

6.答案：D

解析：A.A的分数坐标为（0,0,0）,A为坐标原点，则B的分数坐标为故A错误;

B.根据图示，晶胞中相邻的两个S2-之间的距离为面对角线的一半，则两个S2-之间的距离为

anm,故B错误；

C.面对角线为2anm,则晶胞边长为缶nm，根据均摊原则，晶胞中S?一数为4、Hg?+数为

8v-r-阿伏加德罗"交故0错误;

D.从上往下看晶胞，得到正方形，四个顶点和对角线交点有Hg2+,四个小正方形的中心有

S2-,即图2是晶胞的俯视图，故D正确；

选D。

7.答案：D

解析：A.Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期VHB族；基态Mn的价电子排布式为:

3d54s2，不是电子排布图，故A错误；

B.根据均摊法可知，该晶胞中Mn的个数为8义工+1=2,。的个数为4x^+2=4,该镒氧化物

82

的化学式为Mn。?，B错误；

C.MnOx晶体有。原子脱出时，出现。空位，即x减小，Mn的化合价为+2x,即Mn的化合

价降低，C错误；

D.Na2。中Na的化合价下降只能为0,说明Na?。不能通过这种方式获得半导体性质，D正

确；

故选D。

8.答案：D

解析：A.NaCl只含离子键，A错误；

B.Na?。只含离子键，B错误；

C.NazOz含有非极性共价键的离子晶体，C错误；

D.NaOH含有极性共价键的离子晶体，D正确；

故选D。

9.答案:D

解析：A.该晶胞中。原子个数为1+12XL=4,故A错误；

4

B.根据图知，Ni和Mg的最短距离等于晶胞面对角线长度的一半，即走a,故B错误；

2

C.Ni的配位数即距离Ni最近的0原子的个数为6个，故C错误；

D.该晶胞中。原子个数为l+12x；=4,Li原子个数为lx2^=0.5,Mg原子个数为

lx-+2x-=1.125,Ni原子个数为7义工+3x,2=2.375,所以Li、Mg、Ni、O原子个数之比

8282

=0.5：1.125：2.375：4,所以其化学式为L'M及/电的。",故D正确；

故选D。

10.答案：B

解析：去插层过程中Cs元素生成CsLA项错误。根据均摊法计算，N晶胞中含有V原子数

为8*。+4义:=4、Se原子数为8xJ+2=4,O原子数为8x：+l=2,则N的化学式为

4248

V2Se2O,B项正确。由M的晶胞结构可知，Cs原子位于晶胞的棱上，同时被4个晶胞共有,

M中与Cs原子最临近的Se原子有8个，C项错误。由N的晶胞结构可知，N中V原子位于

Se原子围成的平面正方形中心，D项错误。

1L答案：C

解析：A.O、F同周期，核电荷数越大非金属性越强，因此稳定性HF>H2。，A正确；

B.SiFgH,0和SO：的中心原子的价层电子对数分别为4+上凶=4、2+纪*=4、

-22

.6+2—4x2工工品

4+--------------=4，DB正确；

2

C.由均摊法可知氟化钙每个晶胞中含有8x、6><L=4个Ca"，8个F1由晶胞结构可知其密

82

4x78

度为_312_,c错误•

NAg-cm3=—-------——g-cm3)用庆，

-10333O

(axlO)axW2VA

D.CaF?晶体中Ca?+为面心立方最密堆积，F位于Ca?+围成的正四面体的空隙中，Ca?+与F之

间的最近距离为立方晶胞体对角线长的L,D正确;

4

故选C。

12.答案：B

解析：由图丙可知，S?-位于晶胞的顶角和面心，ZnS晶胞中含S?-的个数为8义：+6义:=4,

o2

A项正确。ZQ2+位于S2-形成的正四面体空隙中，与Zi?+距离最近且相等的S2一有4个，B项

错误。距离最近的%一和Zn?+的核间距为晶胞体对角线长的则核间距的计算表达式为

乎dpm,C项正确。设晶体的密度为

nM4x(32+65)=4^x10-g.cm-

P，P=------------yg-cm

10D项正确。

而AFAX(JX10)

13.答案:C

解析：晶胞中Cu的个数为l+8x：+4x〈=4,Se在晶胞内部，个数为8个，Ga或In的个数

o2

为6xg+4x；=4个。

A.根据分析，Cu：Ga(In)：Se=l:l:2,该晶体的化学式：CuInxGa1_xSe2,A正确；

B.由晶胞图可知，C点Se原子的分数坐标是B正确；

C.由中心的Cu原子可知，距离Cu原子最近且等距的Se原子有4个，C错误；

D.若晶胞中Ga与In原子数相同，则晶胞中有4个Cu,2个Ga,2个In,8个Se,晶胞的质

日生4x64+2x70+2x115+8x791258曰口人山工口生?*a曰/企…鼻二

量为------------------------g=g,晶胞的体积为a2cxl0-30cm3,则晶体密度为

NAS

-^-xlO3Og/cm3,D正确；

a

答案选C。

14.【答案】D

【解析】A.干冰晶体通过分子间作用力结合，属于分子晶体，A正确；

B.由AB的连线投影图可知，旋转120。后，可与旋转前重合，B正确；

C.以顶点的CO2分子为对象，分子周围最近的CO?分子位于与之相邻的3个面的面心，顶点的CO2分子

被8个晶胞共用，则CO?分子周围有3x8xg=12个紧邻CO?分子，C正确；

D.根据均摊法，C0