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第5练　晶体结构分析
[分值：50分]
1.(3分)(2024·苏锡常镇四市模拟)在CaF2晶胞中F-周围距离最近的Ca2+形成的空隙构型为　　　　　　。
答案　正四面体形
2.(2024·新高考基地学校模拟)(7分)(1)电解质常选用铈(Ce)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为　　　　。
(2)当CuO进入Ce氧化物晶格后(Cu取代部分Ce)，电解效率显著提升，其原因是　　　
　　　　。
答案　(1)CeO2　(2)Cu取代部分Ce后产生氧空位，增强了O2-的传导能力
解析　(1)Ce位于顶角和面心，O位于晶胞内，因此所含Ce原子数为8×+6×=4，所含O原子数为8，则该化合物的化学式为CeO2。
3.(4分)(2024·东台安丰中学等六校模拟)磁性氮化铁的晶胞结构如图1所示，沿z轴方向的投影如图2所示，则该化合物的化学式为　　　　。
答案　Fe8N
解析　晶胞中Fe原子数目为16×+8×+6=16，N原子数目为8×+1=2，Fe、N原子数目之比为8∶1，故该晶体化学式为 Fe8N。
4.(4分)金属硼氢化物可用作储氢材料。一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构如图所示。图中八面体的中心代表金属 M原子，顶点代表氨分子；四面体的中心代表硼原子，顶点代表氢原子。该晶体属立方晶系，晶胞棱边夹角均为 90°。该晶体的化学式为　　　 　　　　。
答案　M(NH3)6(BH4)2
5.(11分)[2025·河南，17(1)(2)(3)](1)Ca位于元素周期表中　　　　区；基态Ni2+的价电子排布式为　　　　　　。
(2)水分子的VSEPR模型与其空间结构模型不同，原因是　　　 　　　　。
(3)NixPy的晶胞如图所示(晶胞参数a=b≠c，α=β=90°，γ=120°)，该物质的化学式为　　　 　　　　。
答案　(1)s　3d8　(2)O原子中有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用导致键角减小
(3)Ni2P
解析　(1)Ca是20号元素，核外电子排布式为[Ar]4s2，位于s区；Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，Ni2+是Ni失去2个4s电子得到的，故基态Ni2+的价电子排布式为3d8。(2)H2O的中心O原子价层电子对数=2+=4，有2个孤电子对，则水分子的VSEPR模型为四面体形，实际空间结构为V形，孤电子对对成键电子对的排斥作用导致键角减小，使得VSEPR模型与空间结构模型不一样。(3)Ni原子位于棱上、面上、体内，晶胞中Ni原子数目为8×+6×+1=6，P原子位于顶点、体内，晶胞中P原子数目为4×+4×+2=3，故该物质中Ni和P的数目比为2∶1，其化学式为Ni2P。
6.(9分)[2024·福建，11(5)]LiOH的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个O紧邻的Li有　　　　个。
②一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为　　　　。
③晶体中微粒间作用力有　　　　(填标号)。
a.氢键　b.离子键　c.金属键　d.范德华力　e.极性共价键　f.非极性共价键
答案　①4　②四面体形　③bde
解析　根据LiOH的晶胞结构及其x轴方向投影图可知，在晶胞中Li位于8个顶角和上、下底面的2个面心，O位于前、后、左、右4个侧面上，晶体为层状结构。①晶体中与一个O紧邻的Li有4个。②晶体中与一个Li紧邻的O也有4个，因为∠O—Li—O=129°，故一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为四面体形而非正四面体形。③由于OH-形成离子键，O无法提供价层孤电子对，且层间距离远，OH-间不能形成氢键；LiOH为离子化合物，Li+与OH-间存在离子键，不存在金属键；由图可知LiOH晶体呈层状结构，层间存在范德华力；O—H属于极性共价键；故晶体中微粒间作用力有bde。
7.(12分)(2025·云南，13改编)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。
回答下列问题：
(1)每个晶胞中O2-个数为　　　　。
(2)Ce4+取代后，该电解质的化学式为(LixLa0.85-yCey)ScO3，则x=　　　　 (用y表示)。
(3)若外电路转移的电子数为NA，则通过截面MNPQ的Li+数目为　　　　(电池内只有Li+发生迁移)。
答案　(1)12　(2)0.45-y　(3)NA第5练　晶体结构分析
[分值：50分]
1.(3分)(2024·苏锡常镇四市模拟)在CaF2晶胞中F-周围距离最近的Ca2+形成的空隙构型为　　　　　　。
2.(2024·新高考基地学校模拟)(7分)(1)电解质常选用铈(Ce)的氧化物，晶胞结构如图所示，其化学式为　　　　。
(2)当CuO进入Ce氧化物晶格后(Cu取代部分Ce)，电解效率显著提升，其原因是　　　 　 　　　。
3.(4分)(2024·东台安丰中学等六校模拟)磁性氮化铁的晶胞结构如图1所示，沿z轴方向的投影如图2所示，则该化合物的化学式为　　　　。
4.(4分)金属硼氢化物可用作储氢材料。一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构如图所示。图中八面体的中心代表金属 M原子，顶点代表氨分子；四面体的中心代表硼原子，顶点代表氢原子。该晶体属立方晶系，晶胞棱边夹角均为 90°。该晶体的化学式为　　　 　　　　。
5.(11分)[2025·河南，17(1)(2)(3)](1)Ca位于元素周期表中　　　　区；基态Ni2+的价电子排布式为　　　　　　。
(2)水分子的VSEPR模型与其空间结构模型不同，原因是　　　 　　　　。
(3)NixPy的晶胞如图所示(晶胞参数a=b≠c，α=β=90°，γ=120°)，该物质的化学式为　　　 　　　　。
6.(9分)[2024·福建，11(5)]LiOH的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个O紧邻的Li有　　　　个。
②一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为　　　　。
③晶体中微粒间作用力有　　　　(填标号)。
a.氢键　b.离子键　c.金属键　d.范德华力　e.极性共价键　f.非极性共价键
7.(12分)(2025·云南，13改编)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。
回答下列问题：
(1)每个晶胞中O2-个数为　　　　。
(2)Ce4+取代后，该电解质的化学式为(LixLa0.85-yCey)ScO3，则x=　　　　 (用y表示)。
(3)若外电路转移的电子数为NA，则通过截面MNPQ的Li+数目为　　　　(电池内只有Li+发生迁移)。

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