《2025年高考必刷题高三化学》

1. [湖北 2024·11,3 分]黄金按质量分数分级，纯金为 24K。Au - Cu 合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是

A. Ⅰ为 18K 金
B. Ⅱ中 Au 的配位数是 12
C. Ⅰ中最小核间距 Au - Cu ＜ Au - Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au 与 Cu 原子个数比依次为 1 : 1、1 : 3、3 : 1

答案： C 考查点：晶胞结构分析及计算、配位数、原子核间距 【解析】晶胞Ⅰ中Au原子位于晶胞内部，Cu原子位于顶点，由“均摊法”可知晶胞Ⅰ中Au原子数为1，Cu原子数为$8\times\frac{1}{8}=1$，Au与Cu原子个数比为1∶1，所以Au的质量分数 =$\frac{197}{64 + 197}\times100\%\approx75\%$，已知纯金为24K，所以75%的黄金为18K，A不符合题意；由于晶胞Ⅱ是面心立方晶胞，Au位于晶胞的顶点，Cu位于晶胞的面心，所以Au的配位数是12，B不符合题意；题给信息未说明晶胞Ⅰ是否为立方晶胞，依据题图分析，也可能为四方或正交晶胞，所以无法确定原子间的最小核间距的大小关系，C符合题意；根据“均摊法”计算，晶胞Ⅱ中Au位于晶胞的顶点（8个），Cu位于晶胞的面心（6个），所以Au与Cu原子个数比 =$(8\times\frac{1}{8}):(6\times\frac{1}{2}) = 1:3$，晶胞Ⅲ中Au位于晶胞的面心（6个），Cu位于晶胞的顶点（8个），所以Au与Cu原子个数比 =$(6\times\frac{1}{2}):(8\times\frac{1}{8}) = 3:1$，D不符合题意。

2. [安徽皖南八校 2024 联考]中国科学家团队利用独特高温技术首次制备了具有 A 位有序钙钛矿结构的体系，并罕见地发现该单相材料同时具备大电极化强度以及强磁电耦合效应。常温下，其晶胞结构如图所示(属于立方晶胞，已知晶胞棱长为 a)。下列说法错误的是

A. 该晶体的化学式为 BiMn₃Cr₄O₁₂
B. Cr 原子之间的最短距离为$\frac{1}{4}a$
C. 该晶体结构中，与每个 Bi 距离最近且相等的 Mn 所围成的空间构型为正八面体形
D. Mn 元素的第二电离能小于 Cr 元素的第二电离能

答案： B 考查点：晶体的化学式、原子间距离、电离能 【解析】Bi原子在体心和顶点，个数为$1 + 8\times\frac{1}{8}=2$，Mn原子在面心和棱上，个数为$12\times\frac{1}{4}+6\times\frac{1}{2}=6$，Cr原子都在晶胞内部，个数为8，每个Mn原子周围有4个O原子，故氧原子的个数为24，该晶体的化学式为$BiMn_3Cr_4O_{12}$，A正确；每个晶胞分成八个小正方体，Cr原子在每个小正方体的体心，故Cr原子之间的最短距离为晶胞棱长的$\frac{1}{2}$，即$\frac{1}{2}a$，B错误；该晶胞中，以体心Bi原子为例，与其距离最近且相等的Mn原子在6个面心上，所围成的空间构型为正八面体形，C正确；基态$Cr^+$价层电子排布式为$3d^5$，基态$Mn^+$价层电子排布式为$3d^54s^1$，基态$Cr^+3d$能级处于半充满状态，比较稳定，故其第二电离能较大，D正确。

3. [河南周口 2024 统考]氨是常用的化工原料，研究发现可通过催化剂高选择性地将 NO₃⁻还原为 NH₃。我国科研工作者利用氮化钴(图甲)掺杂 Cu，获得具有高效催化性能的掺杂物 Co₃CuN(图乙)。

下列说法错误的是
A. 掺杂前，氮化钴的化学式为 Co₄N
B. NO₃⁻被还原为 NH₃后，键角将变大
C. Co₃CuN 晶体中，若晶胞参数为 a pm，则最近的 Co 原子核间距为$\frac{\sqrt{2}}{2}a$ pm
D. Co₃CuN 晶体中，Cu 原子周围最近的 Co 原子有 12 个

答案： B 创新点：掺杂晶胞 【解析】根据图甲可知，晶胞顶点和面心都是Co原子，所以共含有4个Co原子，体心含1个N原子，故化学式为$Co_4N$，A正确；$NO_3^-$中氮原子的杂化方式为$sp^2$，$NH_3$中氮原子的杂化方式为$sp^3$，所以$NO_3^-$键角大于$NH_3$，B错误；$Co_3CuN$晶体中，Co原子位于面心，若晶胞参数为a pm，最近的Co原子核间距为面对角线长的一半，即$\frac{\sqrt{2}}{2}a$ pm，C正确；$Co_3CuN$晶体中，Cu原子位于顶点，Co原子位于面心，Cu原子周围最近的Co原子有$3\times\frac{1}{2}\times8 = 12$个，D正确。

4. [辽宁凌源 2024 三模]新型储氢合金材料的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。两种常见储氢合金的晶胞结构如图所示。设阿伏加德罗常数的值为 Nₐ，下列说法正确的是

A. 图中涉及的四种元素均为 d 区元素
B. 图乙晶体的化学式为 La₅Ni
C. 图甲晶胞边长为 d pm，该合金的密度为$\frac{416}{d^{3}N_{A}}\times10^{30}$ g·cm⁻³
D. 图甲晶体储氢时，H₂分子在晶胞的体心和棱心位置，则含 24 g Mg 的该储氢合金储存的 H₂在标准状况下的体积约为 11.2 L

答案： D 考查点：晶体化学式、晶体密度计算 【解析】Mg为s区元素，A错误；根据均摊法，图乙晶胞中La个数为1，Ni个数为5，晶体化学式为$LaNi_5$，B错误；Fe位于顶点和面心，其个数：$8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}=4$，Mg位于晶胞内，个数为8，晶胞质量：$\frac{56\times4 + 24\times8}{N_A}g=\frac{416}{N_A}g$，晶胞体积：$(d\times10^{-10})^3cm^3$，则晶体密度：$\frac{416\times10^{30}}{N_Ad^3}g\cdot cm^{-3}$，C错误；该晶体储氢时，$H_2$分子在晶胞的体心和棱心位置，1个晶胞中含氢分子个数：$1 + 12\times\frac{1}{4}=4$，则储氢合金化学式：$Mg_2FeH_2$，含Mg 24 g（1 mol）的该储氢合金储存的$H_2$在标准状况下的体积约为11.2 L，D正确。

5. [河北保定 2024 二模]氢化铝钠(NaAlH₄)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的值为 Nₐ，下列说法错误的是


A. AlH₄⁻中心原子 Al 的杂化方式为 sp³ 杂化
B. NaAlH₄ 晶体中，与 AlH₄⁻紧邻且等距的 Na⁺有 4 个
C. NaAlH₄ 晶体的密度为$\frac{1.08\times10^{23}}{a^{3}N_{A}}$ g·cm⁻³
D. 若 NaAlH₄ 晶胞上下面心处的 Na⁺被 Li⁺取代，得到的晶体的化学式为 Na₃Li(AlH₄)₄

答案： B 考查点：配位数、晶体密度计算 【解析】$AlH_4^-$中心原子Al价层电子对数：$4+\frac{1}{2}(3 + 1 - 4\times1)=4$，Al的杂化方式为$sp^3$杂化，A正确；观察体心的$AlH_4^-$，可以看出与$AlH_4^-$紧邻且等距的$Na^+$有8个，B错误；$Na^+$个数为$6\times\frac{1}{2}+4\times\frac{1}{4}=4$，$Na^+$个数与$AlH_4^-$个数相等，晶胞质量为$\frac{23\times4 + 31\times4}{N_A}g$，晶胞体积为$(a\times10^{-7})^2\times2a\times10^{-7}cm^3 = 2a^3\times10^{-21}cm^3$，则晶体密度：$\frac{1.08\times10^{23}}{a^3N_A}g\cdot cm^{-3}$，C正确；若$NaAlH_4$晶胞上下面心处的$Na^+$被$Li^+$取代，晶胞中$Li^+$个数为$2\times\frac{1}{2}=1$，得到的晶体的化学式为$Na_3Li(AlH_4)_4$，D正确。