（4）晶體密度的計(jì)算（B卷）-2025年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

（4）晶體密度的計(jì)算（B卷）—高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)1.科學(xué)家合成了一種高溫超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為。阿伏伽德羅常數(shù)的值為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為B.晶體中與最近且距離相等的有8個(gè)C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個(gè)面D.晶體的密度為2.磷化鐵（FeP）具有較低的電阻率和良好的熱穩(wěn)定性，它經(jīng)常被用于制備磷化鐵薄膜或電子器件中。此外，磷化鐵還可以用作焊接材料的添加劑、防銹劑的成分以及鐵基合金的制備。FeP的一種晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，晶胞參數(shù)為apm、cpm，下列說(shuō)法不正確的是()A.P原子位于Fe原子構(gòu)成的正三棱柱的中心B.每個(gè)Fe原子緊鄰的P原子的個(gè)數(shù)為6C.若A的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0,0,0），則兩個(gè)P原子的原子分?jǐn)?shù)華標(biāo)分別為、D.晶胞密度為3.鋯（Zr）是重要的戰(zhàn)略金屬，可從其氧化物中提取。如圖是某種鋯的氧化物晶體的立方晶胞，為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該氧化物的化學(xué)式為B.該氧化物的密度為C.Zr原子之間的最短距離為D.若坐標(biāo)取向不變，將p點(diǎn)Zr原子平移至原點(diǎn)，則q點(diǎn)Zr原子位于晶胞xy面的面心4.鈷的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知A點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為，B點(diǎn)為，晶胞參數(shù)邊長(zhǎng)為a。下列說(shuō)法中不正確的是()A.配合物中價(jià)電子排布式為B.鈷的配位數(shù)為6C.C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為D.該晶體的密度為5.鈣鈦礦最初單指圖甲鈦酸鈣這種礦物，此后，把結(jié)構(gòu)與之類似的晶體（化學(xué)式與鈦酸鈣相同）統(tǒng)稱為鈣鈦礦物質(zhì)。某鈣鈦礦型太陽(yáng)能光伏電池的有機(jī)半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中A為，另外兩種離子為和。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鈦酸鈣的化學(xué)式為B.圖甲晶胞中的配位數(shù)為12C.圖乙中，X為D.圖乙立方晶胞的密度為，則晶胞邊長(zhǎng)6.某熒光材料由與組成，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該晶體的化學(xué)式是XYB.若該晶胞參數(shù)為apm，則該晶體的密度C.的配位數(shù)是8D.若A點(diǎn)的原子坐標(biāo)為，則B點(diǎn)的原子坐標(biāo)為7.Fe-B合金中廣泛存在的一種耐磨相晶胞如圖甲所示，研究發(fā)現(xiàn)添加適量Mn可以提高其耐磨性能，加Mn后（Mn替換部分Fe）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中A原子坐標(biāo)為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.基態(tài)的價(jià)層電子排布式為B.加Mn后晶體的化學(xué)式為C.者B原子坐標(biāo)為，則M原子坐標(biāo)為D.圖甲晶胞對(duì)應(yīng)晶體的密度為8.為了維護(hù)國(guó)家安全和利益，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，決定自2023年8月1日起，對(duì)鎵、鍺相關(guān)物質(zhì)實(shí)施出口管制。某種氮化鎵晶胞屬于立方晶系，結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)為），下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.鎵元素位于周期表的ds區(qū)B.該化合物化學(xué)式為GaNC.晶胞中N、Ga原子間存在配位鍵D.若該晶體密度為，則9.和按計(jì)量比混合，一定條件下，反應(yīng)獲得的晶體產(chǎn)物（反應(yīng)物中的Ta、K元素全部轉(zhuǎn)化到該產(chǎn)物中）的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)，，Ta—O鍵鍵長(zhǎng)為xnm。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.制備晶體的化學(xué)方程式：B.與棱心等距且緊鄰的有16個(gè)C.O原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可能為、D.該晶體密度為10.碳化硅是一種半導(dǎo)體，一定條件下可由聚硅烷反應(yīng)制得，反應(yīng)過(guò)程為。的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.中為雜化B.晶體中，C原子與C原子的最短距離為C.晶體中，C、的配位數(shù)均為4D.晶體的密度為11.研究發(fā)現(xiàn)鑭鎳合金在常溫下具有良好的儲(chǔ)氫性能，其晶體屬于六方晶系，如圖a為鑭鎳合金的晶胞。合金中每個(gè)四面體空隙（▲）和每個(gè)八面體空隙（■）可以各容納1個(gè)H原子，儲(chǔ)氫位置如圖b、c。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鑭鎳合金的化學(xué)式為B.Ni的價(jià)層電子排布式為C.每個(gè)晶胞最多可容納6個(gè)H原子D.若有6個(gè)H原子進(jìn)入后晶胞體積不變，則H的密度為12.LiZnAs晶體中的部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一種新型稀磁半導(dǎo)體。LiZnAs晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，a點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，晶胞密度為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.b點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為B.晶體中每個(gè)Zn周圍距離最近的As原子共有4個(gè)C.As原子與As原子之間的最短距離為D.若Li的半徑為rcm。則晶胞中Li的空間利用率為13.一種金屬鹵化物光電材料的組成為、和有機(jī)堿離子，其晶胞如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A.的價(jià)層電子排布式是B.有機(jī)堿離子中N原子的雜化方式為雜化C.分別與和配位的個(gè)數(shù)比為D.若晶胞參數(shù)為，則晶體密度為14.以黃鐵礦（主要成分為）為原料生產(chǎn)硫酸的簡(jiǎn)要過(guò)程如圖所示，的立方晶胞如圖所示。代表阿伏加德羅常數(shù)，晶胞參數(shù)為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形B.的立方晶胞的密度為C.的立方晶胞中，緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為8D.完全反應(yīng)生成和，有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移15.砷化鎘晶胞結(jié)構(gòu)如圖，圖1中“①”和“②”位是“真空”，晶胞參數(shù)為apm，建立如圖2，①號(hào)位的坐標(biāo)為(，，)。已知：砷化鎘的摩爾質(zhì)量為，為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.砷化鎘中與原子個(gè)數(shù)比為3∶2B.兩個(gè)原子間最短距離為0.5apmC.③號(hào)位原子坐標(biāo)參數(shù)為(，1，)D.該晶胞的密度為

答案以及解析1.答案：C解析：A.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中K個(gè)數(shù)：8×=1，其中Ca個(gè)數(shù)：1，其中B個(gè)數(shù)：12×=6，其中C個(gè)數(shù)：12×=6，故其最簡(jiǎn)化學(xué)式為，A正確；B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于晶胞體心，Ca位于定點(diǎn)，則晶體中與最近且距離相等的有8個(gè)，B正確；C.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有14個(gè)面，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)選項(xiàng)A分析可知，該晶胞最簡(jiǎn)化學(xué)式為，則1個(gè)晶胞質(zhì)量為：，晶胞體積為，則其密度為，D正確。2.答案：D解析：P最近的Fe原子，第一層、第二層均有三個(gè)，這兩層的Fe均是正三角形，六個(gè)Fe原子圍成正三棱柱，因此P原子位于Fe原子構(gòu)成的正三棱柱的中心，A正確；該磷化鐵晶胞中P原子的配位數(shù)為6，晶胞的化學(xué)式為FeP，由于配位數(shù)之比等于離子所帶電荷數(shù)之比，因此，F(xiàn)e原子的配位數(shù)也是6，即每個(gè)Fe原子緊鄰的P原子的個(gè)數(shù)為6，B正確；P原子位于Fe原子構(gòu)成的正三棱柱的中心，則兩個(gè)P原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、，C正確；晶胞密度為，D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題考查晶胞結(jié)構(gòu)等知識(shí)，難度中等，注意換算單位。3.答案：B解析：由題給晶胞可知，晶胞中Zr原子均位于晶胞內(nèi)部，Zr原子個(gè)數(shù)為4，O原子位于頂點(diǎn)、面心、棱心、體心，由均攤法可知，O原子個(gè)數(shù)為，則該氧化物的化學(xué)式為，A項(xiàng)正確；該晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為，晶體的密度為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知將晶胞中p、q兩點(diǎn)的Zr原子連線可得Zr原子之間的最短距離，該線段平行于面，將該線段投影至面上（如圖），p、q之間的距離為晶胞底面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，即，C項(xiàng)正確；根據(jù)圖中所示坐標(biāo)系，p點(diǎn)坐標(biāo)為（，，），q點(diǎn)坐標(biāo)為（，，），若將p點(diǎn)Zr原子平移至原點(diǎn)，晶胞中各點(diǎn)坐標(biāo)均由變?yōu)椋ǎ?，因此q點(diǎn)坐標(biāo)變?yōu)椋?，?），即位于晶胞面的面心，D項(xiàng)正確。4.答案：D5.答案：C解析：由圖甲可知，位于晶胞頂點(diǎn)，其數(shù)目，位于晶胞體心，其數(shù)目為1，位于晶胞面心，其數(shù)目，則鈦酸鈣的化學(xué)式為，A正確；以頂點(diǎn)為例，與該緊鄰的在相鄰的3個(gè)面的面心上，頂點(diǎn)的為8個(gè)晶胞共有，面心上的為2個(gè)晶胞共有，則其配位數(shù)，B正確；圖乙中A為，另外兩種離子為和，A的個(gè)數(shù)，B的個(gè)數(shù)為1，X的個(gè)數(shù)，結(jié)合化合物中8正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零可知，X為，B為，C錯(cuò)誤；由C項(xiàng)分析知，圖乙晶胞中含有1個(gè)、3個(gè)和1個(gè)，由得，晶胞邊長(zhǎng)，D正確。6.答案：C解析：由均攤法知，該晶胞中含有的個(gè)數(shù)均為4，離子個(gè)數(shù)之比為1:1，故該晶體的化學(xué)式為XY，A正確；由A項(xiàng)分析知，該晶胞中含有4個(gè)XY，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為，故該晶體的密度，B正確；由圖可知，每個(gè)周圍有4個(gè)等距離且最近的，故的配位數(shù)是4，C錯(cuò)誤；若A點(diǎn)的原了坐標(biāo)為，則晶胞左下角外側(cè)的坐標(biāo)為（0，0，0）據(jù)此推知，B點(diǎn)的原了坐標(biāo)為，D正確。7.答案：D解析：基態(tài)鐵原子的原子序數(shù)為26，其價(jià)層電子排布式為，則基態(tài)的價(jià)層電子排布式為，A正確；題圖乙晶胞結(jié)構(gòu)中Fe原子位于晶胞面上和體內(nèi)，共有個(gè)，Mn原子位于體內(nèi)，共1個(gè)，B原子位于棱上和體內(nèi)，共有個(gè)，加Mn后晶體的化學(xué)式為，B正確；題圖甲晶胞沿z軸方向的投影為，則M原子的坐標(biāo)為，C正確；題圖甲晶胞中含有B原子個(gè)數(shù)為，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)為，則晶體密度，D錯(cuò)誤。8.答案：A解析：鎵元素位于周期表第ⅢA族，是p區(qū)元素，A錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中鏡原子數(shù)為，氮原子數(shù)為，化學(xué)式為GaN，B正確；位于晶胞內(nèi)部的氮原子成鍵數(shù)目為4，與鎵原子形成了配位鍵，C正確；晶胞中含有2個(gè)鎵原子、2個(gè)氮原子，以該晶胞為研究對(duì)象，則該晶胞的質(zhì)量為，解得，D正確。9.答案：B解析：A.晶體中K位于面心和棱上，數(shù)目：，Ta位于體心和頂點(diǎn)，數(shù)目：，O與Ta連接，每個(gè)Ta上有2個(gè)O原子，則O原子數(shù)目：，F(xiàn)與Ta連接，每個(gè)Ta上有4個(gè)F原子，則F原子數(shù)目：，則晶體化學(xué)式為，制備晶體的化學(xué)方程式：，A正確；B.與棱心等距且緊鄰的（面心上的）有8個(gè)，B錯(cuò)誤；C.Ta-O鍵鍵長(zhǎng)為xnm，O原子位于棱上和體心，如圖所示：，O原子1號(hào)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，O原子2號(hào)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，C正確；D.結(jié)合A分析，該晶體密度為，D正確；故選B。10.答案：B解析：中為雜化，A正確；晶體中，C原子與C原子的最短距離為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的，即，B錯(cuò)誤；晶體中，C、的配位數(shù)均為4，C正確；晶體的密度為，D正確。11.答案：C解析：12.答案：C解析：b點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為,A正確;由圖可知,晶體中每個(gè)周圍距離最近的As原子共有4個(gè),B正確,1個(gè)晶胞中有4個(gè)原子與原子之間的最短距離為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半,設(shè)晶胞參數(shù)為,則,晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度,則As原子與As原子之間的最短距離,C錯(cuò)誤;1個(gè)的體積為,1個(gè)晶胞中有4個(gè)個(gè)的體積之和為,晶胞體積為,則晶胞中的空間利用率,D正確。13.答案：C解析：A.Pb是第82號(hào)元素，核外價(jià)電子排布，的價(jià)層電子排布式是，A正確；B.有機(jī)堿離子中氨原子形成4個(gè)σ鍵，其雜化類型為，B正確；C.體心中的與其最近且等距的位于面心上，共6個(gè)，位于頂點(diǎn)，與其最近且等距的位于面心上，共12個(gè)，分別與和配位的個(gè)數(shù)比為，C錯(cuò)誤；D.一個(gè)晶體的質(zhì)量為：，體積為：，晶體密度為：，D正確；故選C。14.答案：C解析：A.中心原子形成3個(gè)鍵，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以原子屬于雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，故A正確；B.根據(jù)晶胞圖可知陰陽(yáng)離子數(shù)目均為4，由密度公式可算得，故B正確；C.根據(jù)晶胞圖，可以看出緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為6，故C錯(cuò)誤；D.中為+2價(jià)，為價(jià)；完全反應(yīng)生成和后，為+3價(jià)，為+4價(jià)，有和發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，所以有完全反應(yīng)生成和，有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，故D正確；故答案選C。15.答案：D解析：A.由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于體內(nèi)的鎘原子個(gè)數(shù)為6，位于頂點(diǎn)和面心的砷原子的個(gè)數(shù)為8×+6×=4，則鎘與砷