2024届高考化学一轮复习课时分层作业25晶体结构与性质含答案

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1．D [S为16号元素，是第ⅥA族元素，在元素周期表中位于p区，A项正确；根据均摊法可知，该晶胞中含S原子数为1＋eq \f(1,8)×8＝2，含H原子数为eq \f(1,2)×6＋eq \f(1,4)×12＝6，故该物质的化学式为H3S，B项正确；以体心的S为研究对象，其位于面心上的6个H原子构成的八面体空隙中，C项正确；该物质为超导材料，不是分子晶体，D项错误。]
2．C
3．B [C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，则C3N4晶体的硬度很大，是共价晶体，故A正确；因N的原子半径比C的原子半径小，则C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短，故B错误；原子间均以单键结合，则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子，故C正确；C3N4晶体中只含有C—N极性共价键，不含非极性共价键，故D正确。]
4．B [A.MgO和CaO均是离子晶体，离子所带电荷数相等，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO的晶格能更大，熔点：MgO>CaO，错误；B.由题图可知，Mg2＋位于晶胞的体心，O2－位于面心，Mg2＋位于六个O2－构成的八面体空隙中，正确；C.以顶点为例，距离O2－最近的O2－位于晶胞的面心，共有eq \f(8×3,2)＝12个，错误；D.该晶胞含有Mg2＋个数为eq \f(1,4)×12＋1＝4，含有O2－个数为eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4，晶胞质量为eq \f(24×4＋16×4,NA) g，晶胞边长为a nm则其体积是(a×10－7)3 cm3，则晶胞密度为eq \f(160,NAa3×10－21) g·cm－3＝eq \f(1.60×1023,NAa3) g·cm－3，错误。]
5．解析：根据题图知，1个晶胞中Cu原子和Ni原子个数分别为Cu：6×eq \f(1,2)＝3，Ni：8×eq \f(1,8)＝1，则该晶体的化学式为Cu3Ni，铜原子构成的空间构型为正八面体，铜原子距离最近的Ni有4个；晶胞中距离最近的Ni原子和Cu原子的核间距为边长的eq \f(\r(2),2)，设边长为a pm，则有m＝ρV，则有：1×(64×3＋59)g＝(a×
10－10 cm)3×ρ g·cm－3×NA，a＝eq \r(3,\f(251,NA ρ))×1010 pm，最近距离为eq \f(\r(2),2)eq \r(3,\f(251,NA ρ))×1010 pm。
答案：Cu3Ni 正八面体 4 eq \f(\r(2),2)eq \r(3,\f(251,NA ρ))×1010
6．解析：由题图可知，小白球表示锂原子，由图(a)知，每个晶胞中的锂原子数为8×1/8＋4×1/4＋4×1/2＝4，故一个晶胞中有4个LiFePO4单元。由图(b)知，Li1－xFePO4结构中，一个晶胞含有13/4个锂原子，此时锂原子、铁原子的个数比为13∶16，进而推出x＝3/16。设Li13Fe16(PO4)16中二价铁离子的个数为a，三价铁离子的个数为b，由2a＋3b＋13＝48，a＋b＝16，得到a∶b＝13∶3，即n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝13∶3。
答案：4 eq \f(3,16) 13∶3
7．解析：(1)在β­MnSe 中，Mn和相邻的4个Se相连，所以Mn的配位数为4；(2)在β­MnSe 中，Mn位于晶胞内部，若将晶胞分成8个相等的小正方体，则4个Mn位于其中四个不相邻的小正方体的体心，所以距离最近的两个锰原子之间的距离是晶胞面对角线的一半。晶胞参数为a pm，则距离最近的两个锰原子之间的距离为eq \f(\r(2),2)a pm；一个晶胞中含有4个Mn和4个Se，则一个晶胞的质量为eq \f(4×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(55＋79)),NA)g，晶胞参数为a pm，则一个晶胞的体积为(a×10－10)cm3，所以晶体密度ρ＝eq \f(4×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(55＋79)),NA×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a×10－10))3)g·cm－3。
答案：(1)4 (2)eq \f(\r(2),2)a eq \f(4×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(55＋79)),NA×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a×10－10))3)