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选择题突破12　晶体结构及相关计算
选择题1~14题,每题3分,共42分
A卷
1.(2024·湖南邵阳一模)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)。下列说法正确的是(　　)
A.基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p5
B.图1晶体中O周围最近的Cl数目为4
C.图1晶体的化学式为Li2ClO
D.图2表示的化学式为LiMgOClxBr1-x
2.(2024·湖南邵阳二模)采用氮化镓元件的充电器体积小、质量轻,在发热量、效率转换上相比普通充电器也有更大的优势,被称为“快充黑科技”,下图是氮化镓的一种晶体结构(NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是(　　)
A.晶体结构中Ga原子的配位数为8
B.一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N
C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族
D.晶体结构中若Ga和N的距离为x nm,则晶体的密度为×1021 g·cm-3
3.(2024·辽宁葫芦岛一模)一种由Cu、In、Te组成的晶体如图,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。已知:A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),下列叙述不正确的是(　　)
A.In原子的配位数为2
B.该晶体的化学式为CuInTe2
C.C点原子的分数坐标为(,,)
D.该晶体的密度为 g·cm-3
4.(2024·辽宁沈阳模拟)下列有关物质结构的说法正确的是(　　)
A.图①中18-冠-6通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征
B.图②物质相较NaBF4摩尔质量更大,具有更高的熔沸点
C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为
D.图③晶胞参数为d nm,则晶体的密度为×1021 g·cm-3
5.(2024·北京东城模拟)钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知Na+和Se2-的半径分别为a nm和b nm,晶胞参数为c nm。下列有关说法错误的是(　　)
A.该晶体的化学式为Na2Se
B.与Se2-距离最近且相等的Se2-数目为8
C.该晶胞的空间利用率为×100%
D.Na+位于由Se2-构成的四面体空隙中,Se2-位于由Na+构成的六面体空隙中
6.(2024·河北唐山一模)2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。Cu+催化的叠氮化物-炔烃环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.晶胞结构中,Cu+的配位数为8
B.基态Cu的价层电子排布式为3d94s2
C.叠氮化物-炔烃环加成反应只有σ键的断裂与形成
D.若晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=×107 nm
7.钒(V)被誉为“金属维生素”,V2O5是接触法制备硫酸的催化剂。V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),也可以得到偏钒酸钠,偏钒酸钠阴离子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为a pm的钒晶胞如图乙所示。已知:原子空间利用率等于原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是(　　)
A.钒酸钠阴离子的空间结构为正四面体形
B.偏钒酸钠的化学式为(NaVO3)n或NaVO3
C.钒晶胞中钒原子半径为a pm
D.钒晶胞中原子空间利用率为π
8.(2024·湖北襄阳一模)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轴的投影图如下所示(晶胞边长为a pm,晶胞高为c pm,NA为阿伏加德罗常数的值)。
下列说法正确的是(　　)
A.该物质的化学式为Mg2B
B.硼原子间最近距离为a pm
C.Mg的配位数为12
D.该物质的摩尔体积为a2c×10-36NA m3·mol-1
9.(2024·安徽滁州一模)钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表,具有较高的能量转化效率。如图是一种边长为a pm的钙钛矿的正方体晶胞结构,其中Ca原子占据正方体中心,O原子位于每条棱的中点。下列有关说法错误的是(　　)
A.Ca2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6
B.两个O原子最近距离为a pm
C.距离原子3最近的Ca原子有4个
D.该晶胞密度约为 g·cm-3
B卷
10.(2024·山东聊城一模)科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是(　　)
A.O位于由Ce构成的四面体空隙中
B.Ce在晶胞中的配位数为8
C.Ce与Ce最近的距离为a pm
D.该晶体的摩尔体积Vm= m3·mol-1
11.(2024·湖南岳阳二模)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR),下列说法错误的是(　　)
A.基态47Ag位于元素周期表的ds区
B.若N点原子分数坐标为(,,0),则P点原子分数坐标为(0,0,)
C.M、N之间的距离为a pm
D.该晶体最简化学式为CsAgF4
12.(2024·湖南益阳三模)立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　)
A.该晶体的化学式为BN
B.晶体中既存在极性键,又存在非极性键
C.图2中表示硼原子相对位置的是3
D.该晶体密度表达式为 g·cm-3
13.(2024·吉林长春三模)由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶胞结构如图所示:
下列说法错误的是(　　)
A.晶体中Li、Al、Si三种微粒的比例为1∶1∶1
B.图中所指Si原子的坐标为(,,)
C.晶体中与每个Al紧邻的Li为6个
D.晶体中Al和Li构成CsCl型晶体结构,晶体中Al和Si构成金刚石型晶体结构
14.(2024·安徽安庆二模)北京冬奥会使用的碲化镉(CdTe)太阳能电池,能量转化效率较高。立方晶系CdTe的晶胞结构如图甲所示,其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是(　　)
A.Cd的配位数为4
B.相邻两个Te的核间距为 pm
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.若按图乙虚线方向切甲,可得到图丙
选择题突破12　晶体结构及相关计算
1.D　[A.溴原子核外有35个电子,则Br原子基态原子核外排布式为[Ar]3d104s24p5,错误;B.由图可知,图1中与O原子距离最近且相等的Cl原子的个数为8,错误;C.据均摊法可知,图1晶体含有Li:8×+1=3,Cl:4×=1,O:2×=1,则该晶体的化学式为Li3ClO,错误;D.由图可知,晶胞中含有Cl或Br:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:1,含有Mg或空位:8×=2,结合化合价代数和为0可知含有1个Mg,所以晶胞的化学式可以为LiMgOClxBr1-x,正确。]
2.A　[A.以晶胞上边平面中心的Ga原子为研究对象,可知:在该晶胞中Ga与2个N原子距离相等且最近,在通过该平面上边还存在1个晶胞,其中Ga与2个N原子距离相等且最近,故Ga原子的配位数是4,错误;B.用均摊方法计算,在一个晶胞中含有Ga原子数目是8×+6×=4;含有的N原子数目是4,故一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,正确;C.Ga与Al处于同一主族,位于Al的下一周期,故Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA 族,正确;D.根据选项B分析可知:在一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,结合晶体结构中若Ga和N的距离为x nm,二者的距离为晶胞体对角线的,假设晶胞边长为L,则 L=x,L=,故该晶胞的密度ρ== g·cm-3=×1021 g·cm-3,正确。]
3.A　[A.根据晶胞结构图,观察上下底面的In可以看出In原子的配位数为4,错误;B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×+4×+1=4,位于棱上、面心和面上的铟原子个数为6×+4×=4,位于体内的碲原子个数为8,则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8=1∶1∶2,晶体的化学式为CuInTe2,正确;C.A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),结合C的位置可知C的原子分数坐标为(,,),正确;D.由B项计算可知该晶胞含有4个CuInTe2,则该晶体的密度为ρ== g·cm-3= g·cm-3,正确。]
4.D　[A.图①中18-冠-6中不含有阴离子,与K+间不能形成离子键,应为18-冠-6通过配位键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征,不正确;B.图②物质属于离子晶体,构成阳离子的基团较NaBF4中Na+半径更大,离子键能更弱,具有较低的熔沸点,不正确;C.图③晶体磷化硼晶胞中,六个面心都存在P原子,则沿z轴方向上的投影图为,不正确;D.图③晶胞中,含有4个B原子,含P原子个数为8×+6×=4,参数为d nm,则晶体的密度为=×1021 g·cm-3,正确。]
5.B　[A.由题图可知,该晶胞中Se2-位于顶点和面心,共有8×+6×=4个,Na+位于晶胞体内,共有8个,则该晶体的化学式为Na2Se,正确;B.由题图可知,与Se2-距离最近且相等的Se2-共有12个,错误;C.该晶胞的空间利用率为×100%=×100%,正确;D.由题给晶胞结构可知,Na+位于由Se2-构成的四面体空隙中,Se2-位于由Na+构成的六面体空隙中,正确。]
6.D　[A.由题干晶胞示意图可知,晶胞结构中,Cu+位于顶点和面心的Cl-形成的8个正四面体中的4个中心,故Cu+的配位数即离Cu+最近且距离相等的Cl-数目为4,错误;B.已知Cu是29号元素,故基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,错误;C.已知单键均为σ键,双键为一个σ键和一个π键,三键为一个σ键和2个π键,根据题干反应可知,叠氮化物-炔烃环加成反应只有π键的断裂和只有σ键的形成,错误;D.由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有4个Cu+,Cl-个数为:8×+6×=4,即一个晶胞的质量为 g,故若晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=×107 nm,正确。]
7.D　[A.钒酸钠阴离子中,中心V原子的价层电子对数为4+(5+3-4×2)=4,则发生sp3杂化,孤电子对数为0,所以空间结构为正四面体形,正确;B.由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子,且偏钒酸钠中,V显+5价,Na显+1价、O显-2价,则化学式为(NaVO3)n或NaVO3,正确;C.设钒晶胞中钒原子半径为r,在体对角线上,存在定量关系4r=a pm,r=a pm,正确;D.钒晶胞中,含V原子个数为8×+1=2,原子空间利用率为=π,错误。]
8.C　[A.结合投影图可知,晶体结构中实线部分为1个晶胞,Mg个数为4×+4×=1,有2个B位于晶胞体内,化学式为MgB2,错误;B.晶胞沿c轴的投影图中硼原子位于正三角形的中心,硼原子间的最近距离,应为a pm,错误;C.由晶胞图可知,6个B距底面中心的Mg距离相同,底面的Mg为2个晶胞共有,即距Mg最近的B有12个,即Mg的配位数为12,正确;D.该物质的摩尔体积为a2csin 60°×10-36NA m3·mol-1,错误。]
9.D　[A.基态钙原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态钙离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,正确;B.氧原子位于棱心,则距离最近的两个氧原子之间的距离为 pm=a pm,正确;C.原子3是氧原子,距离原子3最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3所在棱的4个晶胞的体心的钙原子距离氧原子最近,共4个,正确;D.该晶胞中,钙原子数为1个,氧原子数为12×=3个,钛原子数为8×=1个,晶胞密度为 g·cm-3=×1030 g·cm-3,错误。]
10.D　[据“均摊法”,晶胞中,Ce的个数为8×+6×=4,O的个数为8。A.根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中,正确;B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故在晶胞中的配位数为8,正确;C.Ce与Ce最近的距离为面对角线一半,为a pm,正确;D.1个晶胞体积为a3×10-36 m3,含有4个Ce和8个O,则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36 m3×NA= m3·mol-1,错误。]
11.D　[A.基态47Ag位于元素周期表的第ⅠB族,是ds区的元素,正确;B.若N点原子分数坐标为(,,0),则M点为O点,P点在x、y、z轴上的投影分别是0、0、,P点原子分数坐标为(0,0,),正确;C.M、N之间的距离为底面对角线长度的,为a pm,正确;D.该晶胞中F原子个数为16×+4=12,Cs原子个数为8×+2=4,Ag原子个数为4×+8×=4,所以Ag、Cs、F原子个数之比为4∶4∶12=1∶1∶3,其化学式为CsAgF3,错误。]
12.B　[A.由晶胞结构知,N原子数目为8×+6×=4,B原子数目为4,则立方氮化硼的化学式是BN,正确;B.由晶胞结构知,该晶体中只存在极性键,错误;C.根据原子在晶胞中的位置,可知3号原子为B原子,正确;D.晶胞中原子的质量为 g,晶胞的体积为a3 cm3,计算得到密度为 g·cm-3,正确。]
13.D　[A.该晶胞中,Li原子个数=12×+1=4,Al原子个数=8×+6×=4,Si原子个数=4,原子个数比为1∶1∶1,正确;B.根据晶胞结构图可得,图中所指Si原子的坐标为(,,),正确;C.根据晶胞结构图可得,晶体中与每个Al距离最近的Li为6个,正确;D.晶体中Al和Li构成NaCl型骨架,而CsCl型为体心结构;晶体中Al、Si构成正四面体型结构,与金刚石型的结构相同,错误。]
14.A　[A.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数,故为4,正确;B.由题干晶胞甲图所示信息可知,相邻两个Te的核间距为面对角线的一半即为a pm,错误;C.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,则一个晶胞中含有Cd个数为8×+6×=4,Te原子个数为4个,故一个晶胞的质量为 g,晶胞参数为a pm,则一个晶胞的体积为:(a×10-10)3,故晶体的密度为 g·cm-3,错误;D.由题干晶胞甲图所示信息可知,若按图乙虚线方向切甲,体心上没有原子,错误。](共29张PPT)
选择题突破12　晶体结构及相关计算
第三篇　专项练增分提能
选择题重要考点强化练
A卷
1.(2024·湖南邵阳一模)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)。下列说法正确的是(　　)
A.基态溴原子的核外电子排布式为
[Ar]4s24p5
B.图1晶体中O周围最近的Cl数目为4
C.图1晶体的化学式为Li2ClO
D.图2表示的化学式为LiMgOClxBr1-x
D
解析　A.溴原子核外有35个电子,则Br原子基态原子核外排布式为[Ar]3d104s24p5,错误;B.由图可知,图1中与O原子距离最近且相等的Cl原子的个数为8,错误;C.据均摊法可知,图1晶体含有Li:8×+1=3,Cl:4×=1,O:2×=1,则该晶体的化学式为Li3ClO,错误;D.由图可知,晶胞中含有Cl或Br:4×=1,含有O:2×=1,含有Li:1,含有Mg或空位:8×=2,结合化合价代数和为0可知含有1个Mg,所以晶胞的化学式可以为LiMgOClxBr1-x,正确。
2.(2024·湖南邵阳二模)采用氮化镓元件的充电器体积小、质量轻,在发热量、效率转换上相比普通充电器也有更大的优势,被称为“快充黑科技”,下图是氮化镓的一种晶体结构(NA表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是(　　)
A.晶体结构中Ga原子的配位数为8
B.一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N
C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA族
D.晶体结构中若Ga和N的距离为x nm,则晶体的密度为×1021 g·cm-3
A
解析　A.以晶胞上边平面中心的Ga原子为研究对象,可知:在该晶胞中Ga与2个N原子距离相等且最近,在通过该平面上边还存在1个晶胞,其中Ga与2个N原子距离相等且最近,故Ga原子的配位数是4,错误;B.用均摊方法计算,在一个晶胞中含有Ga原子数目是8×+6×=4;含有的N原子数目是4,故一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,正确;C.Ga与Al处于同一主族,位于Al的下一周期,故Ga元素位于元素周期表中第四周期第ⅢA 族,正确;D.根据选项B分析可知:在一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,结合晶体结构中若Ga和N的距离为x nm,二者的距离为晶胞体对角线的,假设晶胞边长为L,则 L=x,L=,故该晶胞的密度ρ== g·cm-3=×1021 g·cm-3,正确。
3.(2024·辽宁葫芦岛一模)一种由Cu、In、Te组成的晶体如图,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。已知:A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),下列叙述不正确的是(　　)
A.In原子的配位数为2
B.该晶体的化学式为CuInTe2
C.C点原子的分数坐标为(,,)
D.该晶体的密度为 g·cm-3
A
解析　A.根据晶胞结构图,观察上下底面的In可以看出In原子的配位数为4,错误;B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×+4×+1=4,位于棱上、面心和面上的铟原子个数为6×+4×=4,位于体内的碲原子个数为8,则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8=1∶1∶2,晶体的化学式为CuInTe2,正确;C.A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),结合C的位置可知C的原子分数坐标为(,,),正确;D.由B项计算可知该晶胞含有4个CuInTe2,则该晶体的密度为ρ== g·cm-3= g·cm-3,正确。
4.(2024·辽宁沈阳模拟)下列有关物质结构的说法正确的是(　　)
A.图①中18-冠-6通过离子键与K+作用,体
现了超分子“分子识别”的特征
B.图②物质相较NaBF4摩尔质量更大,具有
更高的熔沸点
C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影
图为
D.图③晶胞参数为d nm,则晶体的密度为×1021 g·cm-3
D
5.(2024·北京东城模拟)钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知Na+和Se2-的半径分别为a nm和b nm,晶胞参数为c nm。下列有关说法错误的是(　　)
A.该晶体的化学式为Na2Se
B.与Se2-距离最近且相等的Se2-数目为8
C.该晶胞的空间利用率为×100%
D.Na+位于由Se2-构成的四面体空隙中,Se2-位于由Na+构成的六面体空隙中
B
解析　A.由题图可知,该晶胞中Se2-位于顶点和面心,共有8×+6×=4个,Na+位于晶胞体内,共有8个,则该晶体的化学式为Na2Se,正确;B.由题图可知,与Se2-距离最近且相等的Se2-共有12个,错误;C.该晶胞的空间利用率为
×100%=×100%,正确;D.由题给晶胞结构可知,Na+位于由Se2-构成的四面体空隙中,Se2-位于由Na+构成的六面体空隙中,正确。
6.(2024·河北唐山一模)2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。Cu+催化的叠氮化物-炔烃环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.晶胞结构中,Cu+的配位数为8
B.基态Cu的价层电子排布式为3d94s2
C.叠氮化物-炔烃环加成反应只有σ键的断裂与形成
D.若晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=×107 nm
D
解析　A.由题干晶胞示意图可知,晶胞结构中,Cu+位于顶点和面心的Cl-形成的8个正四面体中的4个中心,故Cu+的配位数即离Cu+最近且距离相等的Cl-数目为4,错误;B.已知Cu是29号元素,故基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,错误;C.已知单键均为σ键,双键为一个σ键和一个π键,三键为一个σ键和2个π键,根据题干反应可知,叠氮化物-炔烃环加成反应只有π键的断裂和只有σ键的形成,错误;D.由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有4个Cu+,Cl-个数为:8×+6×=4,即一个晶胞的质量为 g,故若晶体的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=×107 nm,正确。
7.钒(V)被誉为“金属维生素”,V2O5是接触法制备硫酸的催化剂。V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),也可以得到偏钒酸钠,偏钒酸钠阴离子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为a pm的钒晶胞如图乙所示。已知:原子空间利用率等于原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是(　　)
A.钒酸钠阴离子的空间结构为正四面体形
B.偏钒酸钠的化学式为(NaVO3)n或NaVO3
C.钒晶胞中钒原子半径为a pm
D.钒晶胞中原子空间利用率为π
D
解析　A.钒酸钠阴离子中,中心V原子的价层电子对数为4+(5+3-4×2)=4,则发生sp3杂化,孤电子对数为0,所以空间结构为正四面体形,正确;B.由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子,且偏钒酸钠中,V显+5价,Na显+1价、O显-2价,则化学式为(NaVO3)n或NaVO3,正确;C.设钒晶胞中钒原子半径为r,在体对角线上,存在定量关系4r=a pm,r=a pm,正确;D.钒晶胞中,含V原子个数为8×+1=2,原子空间利用率为=π,错误。
8.(2024·湖北襄阳一模)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轴的投影图如下所示(晶胞边长为a pm,晶胞高为c pm,NA为阿伏加德罗常数的值)。
下列说法正确的是(　　)
A.该物质的化学式为Mg2B
B.硼原子间最近距离为a pm
C.Mg的配位数为12
D.该物质的摩尔体积为a2c×10-36NA m3·mol-1
C
解析　A.结合投影图可知,晶体结构中实线部分为1个晶胞,Mg个数为4×+4×=1,有2个B位于晶胞体内,化学式为MgB2,错误;B.晶胞沿c轴的投影图中硼原子位于正三角形的中心,硼原子间的最近距离,应为a pm,错误;C.由晶胞图可知,6个B距底面中心的Mg距离相同,底面的Mg为2个晶胞共有,即距Mg最近的B有12个,即Mg的配位数为12,正确;D.该物质的摩尔体积为a2csin 60°×10-36NA m3·mol-1,错误。
9.(2024·安徽滁州一模)钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表,具有较高的能量转化效率。如图是一种边长为a pm的钙钛矿的正方体晶胞结构,其中Ca原子占据正方体中心,O原子位于每条棱的中点。下列有关说法错误的是(　　)
A.Ca2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6
B.两个O原子最近距离为a pm
C.距离原子3最近的Ca原子有4个
D.该晶胞密度约为 g·cm-3
D
解析　A.基态钙原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态钙离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,正确;B.氧原子位于棱心,则距离最近的两个氧原子之间的距离为 pm=a pm,正确;C.原子3是氧原子,距离原子3最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3所在棱的4个晶胞的体心的钙原子距离氧原子最近,共4个,正确;D.该晶胞中,钙原子数为1个,氧原子数为12×=3个,钛原子数为8×=1个,晶胞密度为 g·cm-3=×1030 g·cm-3,错误。
B卷
10.(2024·山东聊城一模)科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是(　　)
A.O位于由Ce构成的四面体空隙中
B.Ce在晶胞中的配位数为8
C.Ce与Ce最近的距离为a pm
D.该晶体的摩尔体积Vm= m3·mol-1
D
解析　据“均摊法”,晶胞中,Ce的个数为8×+6×=4,O的个数为8。A.根据晶胞结构可知O位于Ce构成的正四面体空隙中,正确;B.以底面面心的Ce为例,上、下层各有4个氧原子,故在晶胞中的配位数为8,正确;C.Ce与Ce最近的距离为面对角线一半,为a pm,正确;D.1个晶胞体积为a3×10-36 m3,含有4个Ce和8个O,则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36 m3×NA= m3·mol-1,错误。
11.(2024·湖南岳阳二模)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知MP=QR),下列说法错误的是(　　)
A.基态47Ag位于元素周期表的ds区
B.若N点原子分数坐标为(,,0),则P点原子分数坐
标为(0,0,)
C.M、N之间的距离为a pm
D.该晶体最简化学式为CsAgF4
D
解析　A.基态47Ag位于元素周期表的第ⅠB族,是ds区的元素,正确;B.若N点原子分数坐标为(,,0),则M点为O点,P点在x、y、z轴上的投影分别是0、0、,P点原子分数坐标为(0,0,),正确;C.M、N之间的距离为底面对角线长度的,为a pm,正确;D.该晶胞中F原子个数为16×+4=12,Cs原子个数为8×+2=4,Ag原子个数为4×+8×=4,所以Ag、Cs、F原子个数之比为4∶4∶12=1∶1∶3,其化学式为CsAgF3,错误。
12.(2024·湖南益阳三模)立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示,图2是该晶胞的俯视投影图,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　)
A.该晶体的化学式为BN
B.晶体中既存在极性键,又存在非极性键
C.图2中表示硼原子相对位置的是3
D.该晶体密度表达式为 g·cm-3
B
解析　A.由晶胞结构知,N原子数目为8×+6×=4,B原子数目为4,则立方氮化硼的化学式是BN,正确;B.由晶胞结构知,该晶体中只存在极性键,错误;C.根据原子在晶胞中的位置,可知3号原子为B原子,正确;D.晶胞中原子的质量为 g,晶胞的体积为a3 cm3,计算得到密度为 g·cm-3,正确。
13.(2024·吉林长春三模)由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶胞结构如图所示:
下列说法错误的是(　　)
A.晶体中Li、Al、Si三种微粒的比例为1∶1∶1
B.图中所指Si原子的坐标为(,,)
C.晶体中与每个Al紧邻的Li为6个
D.晶体中Al和Li构成CsCl型晶体结构,晶体中Al和Si构成金刚石型晶体结构
D
解析　A.该晶胞中,Li原子个数=12×+1=4,Al原子个数=8×+6×=4,Si原子个数=4,原子个数比为1∶1∶1,正确;B.根据晶胞结构图可得,图中所指Si原子的坐标为(,,),正确;C.根据晶胞结构图可得,晶体中与每个Al距离最近的Li为6个,正确;D.晶体中Al和Li构成NaCl型骨架,而CsCl型为体心结构;晶体中Al、Si构成正四面体型结构,与金刚石型的结构相同,错误。
14.(2024·安徽安庆二模)北京冬奥会使用的碲化镉(CdTe)太阳能电池,能量转化效率较高。立方晶系CdTe的晶胞结构如图甲所示,其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是(　　)
A.Cd的配位数为4
B.相邻两个Te的核间距为 pm
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.若按图乙虚线方向切甲,可得到图丙
A
解析　A.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数,故为4,正确;B.由题干晶胞甲图所示信息可知,相邻两个Te的核间距为面对角线的一半即为a pm,错误;C.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,则一个晶胞中含有Cd个数为8×+6×=4,Te原子个数为4个,故一个晶胞的质量为 g,晶胞参数为a pm,则一个晶胞的体积为:(a×10-10)3,故晶体的密度为 g·cm-3,错误;D.由题干晶胞甲图所示信息可知,若按图乙虚线方向切甲,体心上没有原子,错误。

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