2023年高考化学二轮复习（人教版） 第3部分 考前特训 特色练7　晶体结构的分析应用.docx

特色练7　晶体结构的分析应用
1.我国科学家在FeS2表面自组装单原子层Cu5纳米团簇构筑双催化剂实现H2O2到·OH的稳定持续活化。FeS2的晶胞结构如图所示。已知：晶胞边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A．H2O2和FeS2中都含有非极性键
B．第二电离能：Cu<Zn
C．S和S之间的最短距离为a pm
D．FeS2的密度为 g·cm－3
答案　B
解析　双氧水含氧氧键，二硫化亚铁含硫硫键，它们都是非极性键，A正确；铜和锌的第二电离能分别是电离3d10和4s1上的电子时产生的，而3d10为全充满的稳定结构，铜的第二电离能大于锌的第二电离能，B错误；S与S之间的最短距离等于晶胞的面对角线的一半，即S和S之间的最短距离为a pm，C正确；1个晶胞中含S的个数为8×＋6×＝4，含Fe2＋的个数为12×＋1＝4，故可知FeS2的密度为 g·cm－3，D正确。
2.元素A、B组成的晶体经X射线衍射实验测得其晶胞结构(体心四方)如图所示，有关该晶体的叙述错误的是(设MA、MB分别为A、B元素的相对原子质量，NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．该晶体的化学式为A2B
B．该晶胞在底面的投影图为(部分被遮盖原子未表示)
C．与A原子最邻近且等距离的B原子有8个
D．该晶体的密度为 g·cm－3
答案　A
解析　该晶胞中，含A原子个数为8×＋1＝2，含B原子个数为8×＋2＝4，所以该晶体的化学式为AB2，A错误；从上往下看，该晶胞棱上的B原子全部被遮盖，体心的2个B原子与1个A原子重叠，所以在底面的投影图为(部分被遮盖原子未表示)，B正确；选择顶面上的1个A原子，它属于8个晶胞，体心中上面的B原子与它距离最近，所以与A原子最邻近且等距离的B原子有8个，C正确；由A项分析可知，该晶胞中含有2个“AB2”，该晶体的密度为＝ g·cm－3＝ g·cm－3，D正确。
3．锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。Ge与碳是同族元素，碳原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。Ge单晶的晶胞结构类似于金刚石，如图。(＝1.732，π＝3.14)(注：晶胞中所有的球是等径硬球，且A球和D球相切)下列说法错误的是(　　)
A．原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，其中原子坐标参数A为(0,0,0)，则C为(，，0)，D为(，，)，B为(，0，)
B．碳原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间不能形成的原因是Ge原子的半径大，原子间形成的σ单键长，p­p轨道“肩并肩”的重叠程度小
C．若Ge原子半径为r，Ge单晶晶胞边长为a，Ge原子在晶胞中的空间占有率为34%(一个晶胞中构成晶体粒子在整个晶体空间中所占的体积百分比)
D．两个最近的Ge原子之间的距离为a(Ge单晶晶胞边长为a)
答案　D
解析　根据图中几何关系可知，原子坐标参数A为(0,0,0)，则C为(，，0)，D为(，，)，B为(，0，)，A正确；Ge原子的半径大，原子间形成的σ单键长，p­p轨道肩并肩的重叠程度小，所以难以形成π键，即难以形成双键、三键，B正确；若Ge原子半径为r，Ge单晶晶胞边长为a，则根据几何关系可知，2r＝a，上述晶胞中含Ge原子的个数为8×＋