高中化学 加练 第九章　微题型72　晶体结构选择题

第九章晶体结构与性质微题型72晶体结构选择题(1~4题，每小题5分，5~9题，每小题6分，共50分)1.(2025·南宁模拟)FeS2的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是()A.可用X射线衍射仪测定FeS2的晶体结构B.距离Fe2+最近且等距的阴离子有6个C.S2D.该晶体的密度为120NA答案D解析从晶胞结构中心的Fe2+可以看出，距离Fe2+最近且等距的阴离子(S22-)有6个，B正确；S22-中两个硫原子之间形成的是单键(类似O22-)，C正确；根据均摊法，晶胞中Fe2+的个数为12×14+1=4，S22-的个数为8×18+6×12=4，则晶胞的质量m=4×(56+32×2)NAg，晶胞的体积V=(a×10-7cm2.(2025·杭州模拟)嫦娥石的一种伴生矿物为方石英，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是()A.晶体类型为共价晶体B.该物质的化学式为SiO2C.键角∠AED=180°D.该物质的熔点比金刚石低答案C解析由晶胞结构可知，方石英是由Si原子和O原子构成，且Si原子和O原子之间以共价键相连形成立体网状结构，属于共价晶体，A正确；方石英一个晶胞中Si原子的个数为4+8×18+6×12=8，O原子个数为16，Si、O原子个数比为1∶2，则该物质的化学式为SiO2，B正确；该晶胞中O原子形成2个σ键，且含有2个孤电子对，杂化方式为sp3，则键角∠AED≠180°，C错误；方石英和金刚石均为共价晶体，类比二氧化硅与金刚石的熔点比较，则方石英的熔点比金刚石低，3.(2025·宝鸡模拟)某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分，图2是充电后的晶胞结构。下列说法错误的是()A.图1结构中钴硫化物的化学式为Co9S8B.图2晶胞中Li与Li的最短距离为32aC.图2晶胞中距离Li最近的S有4个D.若图1结构中M位于顶角，则N位于面心答案B解析图1结构中Co的个数为4×18+4=4.5，S的个数为12×14+1=4，Co∶S=9∶8，其化学式为Co9S8，A正确；图2晶胞中Li与Li的最短距离为晶胞参数长的一半，其长度为12apm，B错误；图2晶胞中Li位于S构成的四面体空隙中，离Li最近的S有4个，C正确；图1整个晶胞向右平移0.5apm，则此时M位于顶角，N位于面心4.2024年3月上海交大韩礼元教授团队再发Science论文，在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛矿晶体晶胞结构如图所示，设晶体的密度为ρg·cm-3，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是()A.晶体的化学式为CaTiO3B.晶体中钛离子位于氧离子所形成的八面体空隙中C.若图中A的分数坐标为(0，0，0)，则B的分数坐标为(12D.晶胞中钛离子与钙离子之间的距离为32×3答案D解析根据均摊法，Ti处于晶胞的顶角，个数为8×18=1，O在晶胞棱上，个数为12×14=3，Ca在晶胞体心，个数为1，晶体的化学式为CaTiO3，A正确；晶体中钛离子被6个氧离子包围，位于氧离子所形成的八面体空隙中，B正确；若图中A的分数坐标为(0，0，0)，则B在体心，分数坐标为(12，12，12)，C正确；晶胞中钛离子与钙离子距离为晶胞体对角线长的一半，故钛离子与钙离子距离为325.(2025·南宁模拟)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示。CeO2晶胞的参数为anm。下列说法错误的是()A.CeO2晶胞中Ce4+的配位数是8B.CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为3aC.当掺杂晶体的化学式为CeYmOn时，若m=2，则n=6D.若M点的原子坐标为(0，0，0)，则N点的原子坐标为1答案C解析由图可知，CeO2晶胞中Ce4+的配位数是8，A正确；晶胞边长为anm，则体对角线长为3anm，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为体对角线长的14，即3a4nm，B正确；在CeYmOn晶胞中，若有2个Y3+代替2个Ce4+，则根据电荷守恒应有5个O6.理论计算预测，新物质X是由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种潜在的拓扑绝缘材料。X的晶体可视为Ge晶体中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成，图a为Ge的晶胞，图b为X的晶胞，X的晶胞参数x=a，y=a，z=2a，夹角均为90°。下列说法错误的是()A.X晶体的化学式为HgGeSb2B.基态Ge原子核外有32种不同运动状态的电子C.X晶胞中Ge与Sb原子间最近距离约为32D.若1号Ge原子分数坐标为(0，0，0)，则2号Sb原子分数坐标为1答案C解析X晶胞中Ge的个数为8×18+4×12+1=4，Sb的个数为8，Hg的个数为6×12+4×14=4，其化学式为HgGeSb2，A正确；基态Ge原子核外有32个电子，每个电子的运动状态都不相同，故有32种不同运动状态的电子，B正确；因为X的晶体可视为Ge晶体中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成，X晶胞中Ge与Sb原子间的最近距离与Ge晶胞中两个Ge原子之间的最近距离相等，为Ge晶胞体对角线长的14，约为34a，C错误；以X晶胞1号Ge为原点分析，2号Sb原子在x轴上处于14位置，在y轴上处于14位置7.(2025·大庆模拟)氢氧化锂是用于制备NCM、NCA等锂离子电池电极材料的重要原料。某种LiOH的晶胞结构如图所示，晶胞参数分别为acm、acm、ccm(a<c)。下列有关说法正确的是()A.晶体中与一个O紧邻且等距的Li有4个B.晶体中微粒间作用力有离子键、范德华力、非极性键C.一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为正四面体形D.晶胞中Li与Li之间的最短距离为0.5acm答案A解析根据晶胞参数可以看出距离O原子紧邻且等距的Li位于两个顶角以及两个面心处，每个O原子周围有4个紧邻且等距的Li，A正确；LiOH为离子晶体，微粒间作用力包括Li+与OH-之间的离子键、OH-内部O—H极性共价键，氢氧化锂晶体是层状结构，层间存在范德华力，不存在非极性键，B错误；若Li与紧邻O的键角为129°，说明O与紧邻的Li的空间结构为四面体而非正四面体，C错误；Li+位于晶胞顶角，xy平面内相邻顶角Li+的距离为acm，最短距离为上下面对角线长的一半，即22acm，D8.钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。下列说法错误的是()A.该钒的氧化物的化学式为VO2B.中心V原子与配位O原子形成正八面体结构C.V原子的配位数与O原子的配位数之比为1∶2D.该晶体的密度为2×(51+16答案C解析晶胞中V原子位于顶角和体心，数目为1+8×18=2；O原子位于上、下面上和体内，数目为2+4×12=4，二者原子数目之比为1∶2，故氧化物化学式为VO2，A正确；体心V原子的配位数为6，O原子的配位数为3，所以V原子的配位数与O原子的配位数之比为2∶1，9.硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子(S2O32-)可看作SO42-中的一个O原子被S原子替代的产物。MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，其结构如图所示，已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是Mg·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值A.晶胞中[Mg(HB.若晶胞中A的分数坐标为(0，0，0)，则B的分数坐标为(a，0，c)C.S2O32-的中心硫原子的杂化方式为D.该晶体的密度为4MN答案C解析根据均摊法，晶胞中[M