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人教版选择性必修二第三章晶胞计算专题训练
1．黑辰砂大多数是黑色结晶状，其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为，晶体密度为。下列说法正确的是
A．位于元素周期表中p区
B．位于构成的正四面体中心
C．该晶胞中最近的之间的距离为
D．若c的原子坐标为，则b的原子坐标为
阅读以下材料，完成下列问题。
北京大学某研究团队合成了系列新型玻璃相硫化物电解质材料，应用到全固态锂硫电池中，实现了前所未有的快速固硫电化学反应和快充能力。LBPSI电解质本身含有氧化还原活性的I元素，具有高离子电导率，在给电池快速充电时，固态电解质表面的可在电解质和石墨边界处被高效电化学氧化为和，原理简图如图：
2．下列关于新型玻璃相硫化物电解质全固态锂硫电池的叙述错误的是
A．放电时负极区反应为：
B．充电时，石墨电极接外电源负极
C．充电时从石墨电极向电极迁移
D．新型玻璃相硫化物LBPSI电解质的作用是增强的传导性能
3．的晶胞结构如图，晶胞参数为。下列说法错误的是
A．周围最近的个数为12个
B．位于构成的四面体空隙中
C．晶胞密度为
D．晶胞中m离子和n离子之间的距离为
4．机械互锁分子是由一个或多个分子结构单元经互锁或互穿等方式相互缠结，而非通过化学键连接在一起所形成的分子。TY型质子化咪唑盐与冠醚形成的机械互锁分子，可形成对匹配的空腔环境，进而负载，进行穿梭运动，实现金属离子对分子穿梭运动行为的调控。
当取代基、不同时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数如下表所示。
H
H H H H
结合常数 1670 1180 5970 3720
下列说法错误的是
A．机械互锁分子对的负载，是冠醚与形成了配位键
B．TY型质子化咪唑盐上的取代基，吸电子效应越强，结合常数越大
C．加入后冠醚在机械互锁分子内的移动受、的推(吸)电子效应的影响
D．负载的机械互锁分子容易向阳离子浓度高的区域穿梭
5．（2025·四川成都·二模）钛金合金可制作装甲，-钛金合金具有立方晶胞（如图所示），晶胞参数为。原子对在每个面的中心处，且平行于立方体的棱边，其间距为。立方体相邻两面上的原子对互相垂直。下列有关说法错误的是
A．这种钛金合金的化学式为 B．每个Ti原子周围最近的Au原子共有3个
C．最邻近的原子间距为 D．该合金可作装甲是因其硬度比成分金属的大
6．新型离子液体表现出特殊的溶解性，广泛用作纤维素溶解、蛋白质结晶、纳米制备等方向的溶剂，其结构如图所示．下列说法错误的是
A．基态氯原子核外电子空间运动状态有9种
B．中含有键的数目为（为阿伏伽德罗常数的值）
C．合成基础原料咪唑（）为平面分子，形成的大π键可表示为
D．相较于传统液态有机溶剂，具有难挥发的优点
7．物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
选项 事实 解释
A CF4是非极性分子 碳原子处在4个氟原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有自组装的特征
C 干冰的熔点低于 2个C=O键的键能之和小于4个Si—O键的键能之和
D Ge原子间难以形成π键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
A．A B．B C．C D．D
8．（2024·河北·一模）物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
选项 事实 解释
A 是非极性分子 C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B 原子间难以形成键 的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
C 干冰的熔点低于 2个键的键能之和小于4个键的键能之和
D 利用“杯酚”可分离和 超分子具有自组装的特征
A．A B．B C．C D．D
9．某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，和在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知之间的最小间距为。下列说法错误的是
A．晶体中的配位数为4 B．晶胞的体积为
C．晶体中三种元素的第一电离能： D．晶体的化学式为
10．研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是
A．Ti位于O原子形成的正八面体空隙
B．若，与空位的个数不相等
C．立方晶胞在体对角线方向上的投影图为
D．导电时，空位移动方向与电流方向相反
11．（24-25高三上·河北衡水·阶段练习）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示，已知该氧化物中为+4价，为+3价。下列说法错误的是
A．导电时，和的价态不变
B．与体心最邻近的氧原子数为12
C．若，的数目是空位数目的3倍
D．导电时，空位移动方向与电流方向相同
12．某和形成的金属化合物的立方晶胞结构如下。
下列说法正确的是
A．该晶体属于金属晶体
B．周围距离最近的原子个数为6
C．该晶胞沿x轴、z轴的投影图完全相同
D．该晶体在高温时导电能力更强
13．铌(41Nb)和镍合金的用途非常广泛，、互化物的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．位于元素周期表第四周期ⅤB族
B．、互化物的化学式为
C．图中原子与原子的最短距离d为
D．、互化物晶体的密度为
14．和O形成的一种化合物的晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该化合物的化学式为 B．该晶体的密度为
C．晶胞中与等距且最近的有4个 D．图乙是该晶体晶胞结构的另一种表示
15．结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释错误的是
选项 性质 解释
A 某些金属灼烧时有特征焰色 核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级
B 易溶于 和均为非极性分子，相似相溶
C 冰的密度比水小 氢键具有方向性，冰中水分子的空间利用率小
D 晶体具有自范性 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列
A．A B．B C．C D．D
16．（2024·河北石家庄·模拟预测）属于共价化合物，可以单体分子、二聚体分子(图a)和多聚体分子(图b)等形式存在。下列说法错误的是
A．的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能
B．单体分子的空间结构为直线形
C．二聚体分子中的杂化轨道类型为
D．多聚体分子中存在配位键
17．几种常见离子晶体的晶胞类型如图所示，设晶胞边长均为anm，下列说法错误的是
A．在NaCl型晶胞中，每个Cl-周围有6个Na+
B．在ZnS型晶胞中阴阳离子的最短距离是anm
C．CaF2型晶胞沿体对角线的投影为
D．在CaF2型晶胞中，“小”离子填充了“大”离子形成的正四面体空隙
18．晶胞是晶体结构的基本单元，几种常见离子晶体的晶胞如图所示。已知离子键强弱主要取决于离子半径的大小和离子带电荷的多少，则下列说法错误的是
A．熔沸点：
B．在晶胞中，阳离子配位数为6
C．在晶胞中，距离最近且等距的数目为8
D．若的晶胞边长为，则与之间最近距离为
19．（24-25高三上·河北邢台·期末）可用于玻璃雕刻，作杀虫剂、催化剂等，其晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．位于形成的正八面体空隙中 B．晶体中与最近且等距离的有4个
C．点的截面如图乙所示 D．该晶体的密度为
20．物质结构决定物质性质。下列从微观视角对物质性质进行的解释错误的是
选项 物质性质 解释
A 石墨能导电 未参与杂化的电子可在整个石墨中运动
B 易被氧化 的价电子排布式为，易失去1个电子，变成较稳定的半充满结构
C 常温下氮气比较稳定 氮氮三键的键能比较大，难以被破坏
D 三氯乙酸的酸性强于乙酸 氯的电负性较强，使得羧基中的羟基极性增大，更易电离出
A B．B C．C D．D
《物质结构积累题型》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C D B B D B B B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D A C B A C C D B A
1．B
【详解】A．在元素周期表中位于第六周期第族，属于区，A错误；
B．由图可知，位于构成的正四面体中心，B正确；
C．在1个晶胞中，含有4个和4个，则该晶胞的边长，而在该晶胞中之间的最短距离是顶点到面心的距离，故距离为，C错误；
D．若c的原子坐标为，说明a为坐标原点，则b的原子坐标为，D错误；
故选B。
2．B 13．C
【分析】充电时，固态电解质表面的可在电解质和石墨边界处被高效电化学氧化为和，石墨电极为阳极，In电极为阴极，放电时，In电极为负极，电极反应式为：Li2S-2e-=S+2Li+。
12．A．根据分析，放电时In电极为负极，电极反应式为：Li2S-2e-=S+2Li+，A正确；
B．充电时，石墨电极为阳极，与电源的负极连接，B错误；
C．充电时，阳离子Li+移向阴极In电极，C正确；
D．LBPSI电解质本身含有氧化还原活性的I元素，具有高离子电导率，可以增强Li+的传导性能，D正确；
答案选B。
3．A．由图可知，一个S2-周围最近的S2-有12个，A正确；
B．结合晶胞图可知，一个Li+周围有四个S2-离子，且位于S2-构成的四面体的空隙中，B正确；
C．晶胞中有8个Li+，8×+6×=4个S2-，晶胞的质量为，晶胞的体积为(a×10-30)3cm3=a3×10-30cm3，晶体的密度为，C错误；
D由图可知，设mn之间距离为x，则有x2=()2+()2+()2=，x=，D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．冠醚分子中氧提供孤电子对、锂离子提供空轨道，两者形成配位键，A正确；
B．由表，为时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数最大，为吸电子基团，为时，TY型质子化咪唑盐与冠醚的结合常数最小，为供电子基团，说明TY型质子化咪唑盐上的取代基，吸电子效应越强，结合常数越大，B正确；
C．、的推(吸)电子效应会导致电荷分布的不均匀，由图，在加入或脱离后，冠醚在机械互锁分子内的移动，其移动受、的推(吸)电子效应的影响，C正确；
D．本身带正电荷，则负载的机械互锁分子容易向阴离子浓度高的区域穿梭，D错误；
故选D。
5．B
【分析】-钛金合金具有立方晶胞，Au原子位于晶胞顶点及体心，Ti原子位平面上，晶胞中的Au原子有，Ti原子位于每个平面上，有个，据此分析；
【详解】A．据分析可知，钛金合金的化学式为，A正确；
B．在任一面上的Ti为例，该晶胞Au原子，最近棱上两个Au，加上平行并置晶胞中心的Au，共4个，故Ti原子周围最近的Au原子共有4个，B错误；
C．最邻近的原子间距为Ti与最近顶点的Au距离，，计算为=，C正确；
D．合金硬度比成分金属的大，故该合金可作装甲，D正确；
故选B。
6．B
【详解】A．氯元素的原子序数为17,电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外有9种原子轨道,故基态原子的核外电子的空间运动状态有9种，A正确；
B．根据题目所给结构，1mol[BMIm]Cl中含有σ键的数目为25NA，B错误；
C．咪唑（）为平面分子，形成的大π键可表示为，C正确；
D．相较于传统液态有机溶剂，由于离子液体内离子对之间的吸引力较强，[BMIm]Cl具有难挥发的优点，D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．CF4可看作是CH4分子中的H原子被F取代的产物，是正四面体结构，不是正方形结构，碳原子处在4个氟原子所组成的正四面体中心，键的极性的向量和为零，属于非极性分子，故A错误；
B．杯酚能盛装C60，而不能盛装C70，可用杯酚识别并分离C60和C70，体现了超分子的分子识别的特征，不是自组装特征，故B错误；
C．干冰是分子晶体、分子间靠范德华力维系，SiO2是共价晶体、熔融时需要破坏共价键，由于范德华力小于共价键，所以干冰的熔点低于SiO2，与C＝O键的键能无关，故C错误；
D．Ge与C是同族元素，C原子之间可“肩并肩”形成双键、三键，但Ge的原子半径大，原子间形成的σ单键长，未杂化的p轨道“肩并肩”的重叠程度小，难以形成π键，故D正确；
故选：D。
8．B
【详解】A．CF4为正四面体不是正方形，C、F元素之间形成极性键，结构对称，正负电中心重合，属于非极性分子，解释错误，A不符合题意；
B．的原子半径较大，未杂化的p轨道很难有效肩并肩重叠形成键，事实与解释相符，B符合题意；
C．干冰二氧化碳为分子晶体、二氧化硅为共价晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体，解释错误，C不符合题意；
D．杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，解释错误，D不符合题意；
故选B。
9．B
【详解】A．由A型小晶格结构可知，每个与4个紧邻，则配位数为4，A项正确；
B．设晶胞变成为2L，，，晶胞体积为，B项错误；
C．主族元素第一电离能同周期自左向右逐渐增大，但两处反常：第IIA族大于第IIIA主族，第VA主族大于第VIA主族，而自上而下则逐渐减小，则晶体中三种元素的第一电离能：O>Mg>Al，C项正确；
D．A块中，个数 = 1+4/8=3/2，个数 = 0，个数 = 4，B块中，个数 = 4/8=1/2，个数 = 4，个数 =4，图1由4个A，4个B构成。所以：数 = 2×4 = 8，数 = 4×4 = 16，数 =8×4 = 32，所以 化学式， D项正确；
答案选B。
10．B
【详解】A．一个Ti周围有6个O原子，Ti位于O原子形成的正八面体空隙，A正确；
B．根据均摊法，一个晶胞中有Ti：8×，O：12×；含有La或Li或空位共1个，若x=0.2，La和空位共0.8，n(La)+n(空位)=0.8，结合正负化合价代数和为0，(+1)×0.2+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=0.6，n(空位)=0.8-0.6=0.2，则与空位的个数相等，B错误；
C．Ti位于顶点，O位于棱心，La或Li或空位位于体心，投影图为，C正确；
D．导电时Li+移动方向与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D正确；
答案选B。
11．D
【分析】由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×=1，位于棱上的氧原子个数为12×=3，位于体心锂原子或镧原子或空位的个数为1。
【详解】A．由图可知，导电时，锂离子发生迁移，不涉及得失电子，元素的化合价不变，则由氧元素的化合价不变可知，钛元素和镧元素的化合价不变，故A正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中12个氧原子原子位于棱心，与体心距离相等，均为面对角线的一半，所以与体心最邻近的氧原子原子数为12，故B正确；
C．设晶胞中含有的空位个数为z，由分析可知，位于体心锂原子或镧原子或空位的个数为1，则x+y+z=1，由化合价代数和为0可得：x+3y+4+(—2)×3=0，若，解联立方程可得y=、z=，则锂离子的数目是空位数目的3倍，故C正确；
D．导电时，锂离子向阴极移动，移动方向与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，故D错误；
故选D。
12．A
【详解】A．和为金属元素，形成的化合物为金属晶体，A正确；
B．Sn原子位于晶胞的8个顶点，1个体心，体心周围距离最近且相等的Sn原子个数是8个顶点的Sn，故Sn周围距离最近的Sn原子个数为8，B错误；
C．晶胞沿y轴、z轴的投影图完全相同，投影图为，与晶胞沿x轴投影图不同，C错误；
D．高温时，金属的电阻增加，导电能力减弱，D错误；
故答案为：A。
13．C
【详解】A．铌的原子序数为41，位于元素周期表第五周期ⅤB族，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的铌的原子个数为8×+1=2，位于棱上和面心的镍原子个数为4×+10×=6，则互化物的化学式为NbNi3，故B错误；
C．由晶胞结构可知，原子与原子的最短距离d为底面对角线的一半，则d==，故C正确；
D．由晶胞的质量公式可得：g=(0.362×10—7cm)2×0.74110—7cm×ρ，解得密度ρ=，故D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．根据均摊原则，晶胞中Nb原子数为 、O原子数为，该化合物的化学式为，故A正确；
B．该晶体的密度为，故B错误；
C．根据图示，晶胞中与等距且最近的有4个，故C正确；
D．图乙是该晶体O原子在面心建立的晶胞结构，故D正确；
选B。
15．A
【详解】A．焰色试验是电子从高能到低能释放能量所发出的光波，不是从低能级跃迁至较高能级时吸收光，故A错误；
B．I2和CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理可知碘易溶于四氯化碳，故B正确；
C．冰中氢键具有方向性和饱和性，每个水分子能与4个水分子形成4个氢键，降低了水分子的空间利用率，导致冰的密度小于水，故C正确；
D．晶体的自范性是指：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质，晶体的自范性是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象，故D正确；
故选：A。
16．C
【详解】A．Be的价电子为2s2，为全满状态，故的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，A正确；
B．的成键电子对为2，孤对电子对为0，故分子的空间结构为直线形，B正确；
C．二聚体分子中，Be周围有三个成键电子对，孤对电子对为0，为平面三角形，的杂化轨道类型为，C错误；
D．多聚体分子中氯提供孤对电子，Be提供空轨道，形成配位键，D正确；
答案选C。
17．C
【详解】A．从NaCl型晶胞结构图可看出，体心Na+周围有6个Cl-(上下左右前后6个面面心)，则每个Cl-周围也有6个Na+，A项正确；
B．从ZnS型晶胞结构图可看出，阴阳离子的最短距离是晶胞体对角线的，即anm，B项正确；
C．CaF2型晶胞沿体对角线的投影为，C项错误；
D．从CaF2型晶胞结构图看出中，“小”离子有8个均匀分布在晶胞体内，“大”离子在顶点及面心，每个顶点的“大”离子与其所在的3个平面面心的“大”离子形成1个正四面体，则正四面体空隙填充了“小”离子，D项正确；
答案选C。
18．D
【详解】A．NaCl 和CsCl均为离子晶体，半径小于半径，则氯化钠内离子键较强，因此熔沸点：NaCl>CsCl，A正确；
B．根据NaCl的晶胞结构可知，在NaCl晶胞中，距离最近且等距的为6个，则配位数为6，B正确；
C．在晶胞中，位于顶点且被8个晶胞共用，为体心，则距离最近且等距的数目为8，C正确；
D．根据的晶胞结构可知，与之间最近距离为体对角线的，若晶胞边长为，则与之间最近距离为，D错误；
答案选D。
19．B
【详解】A．由图甲可知，该晶胞中位于6个面心的K+形成正八面体结构，F-位于正八面空隙中，A正确，不符合题意；
B．由图甲可知，晶体中K+与F-的最近距离为，与K+最近且等距离的F 有6个，B错误，符合题意；
C．由图甲可知，MNQP切面即晶胞的对角线切面，该切面还有9个离子，分别是4个顶点和2个面心的K+，2个棱心和1个体心的F-，图乙正确，C正确，不符合题意；
D．由图甲可知，该晶胞中，K+个数为：，F-个数为：，故单个晶胞质量m=，密度为，D正确，不符合题意；
本题选B。
20．A
【详解】A．石墨中同层内的碳原子为sp2杂化，每个碳原子形成3个σ键，每个碳原子剩余的1个电子形成大π键，未参与杂化的2p电子可在同层内运动，而不是可在整个石墨中运动，A错误；
B．Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，亚铁离子失去电子被氧化，B正确；
C．氮气分子内存在氮氮叁键，键能比较大，难以被破坏，故常温下氮气比较稳定，C正确；
D．氯的电负性大于H，电负性越大吸电子能力越强，导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，使得其酸性大于乙酸，D正确；
故选A 。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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