晶體結(jié)構(gòu)的分析與計算-2025年高考化學答題技巧與模板構(gòu)建（解析版）

模板06晶體結(jié)構(gòu)的分析與計算

---------------------■?一本節(jié)導航—?■

鶴?題型解讀考情分析+命題預測/技巧解讀

明?模板構(gòu)建答題模板+技巧點撥

技法01常見晶體結(jié)構(gòu)模型技法02有關晶胞的計算

技法03晶胞中原子坐標與投影圖技法04晶體的熔、沸點比較

逋?模板運用真題示例+模板答題+變式訓練

珠?模板演練最新模擬、預測考向

晶體結(jié)構(gòu)分析及相關計算在高考考查中難度較大，命題時多以新技術(shù)、新發(fā)明為情景，以化學式或晶

胞中微粒數(shù)確定為基礎，考查晶體的密度、相對原子質(zhì)量、NA等計算、配位數(shù)確定等。晶體熔、沸點

多結(jié)合元素的推斷進行考查，題目難度較大。

?答題模版

第一步：仔細審題閱讀題目獲取對解題有價值的信息，排除無效信息，并作標記。

第二步：判斷晶胞找出晶胞，確定晶胞內(nèi)所有原子或離子的種類和位置。

結(jié)構(gòu)

第三步：計算微粒用“均攤法”計算晶胞中微粒的數(shù)目，確定晶體的化學式。

數(shù)

第四步：進行晶體根據(jù)選項計算晶體的密度、空間利用率，確定原子分數(shù)坐標等。

相關計算

?技巧點調(diào)

技法01常見晶體的結(jié)構(gòu)模型

1.4類典型晶體結(jié)構(gòu)模型

(1)典型離子晶體結(jié)構(gòu)模型

(2)典型共價晶體結(jié)構(gòu)模型

晶體晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析

金剛石①每個碳原子與周圍緊鄰的4個碳原子以共價鍵結(jié)合成正四面

體結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

②最小碳環(huán)由6個碳原子組成，且6個碳原子不在同一平面

內(nèi)，每個碳原子被12個六元環(huán)共用

③每個金剛石晶胞中含有8個C原子，C原子個數(shù)與C—C的

個數(shù)之比為1：(4x§=1：2。

石英(SiCh)①每個Si原子與4個。原子形成4個共價鍵，Si原子位于正四

面體的中心，O原子位于正四面體的頂點，同時每個O原子被

2個硅氧正四面體共用，晶體中Si原子與O原子個數(shù)比為1：2

②最小環(huán)上有12個原子，包括6個O原子和6個Si原子

③1molSiO2晶體中含Si—O數(shù)目為4NA

④每個SiO2晶胞中含有8個Si原子和16個。原子

SiC、BN、①每個原子與另外4個不同原子形成正四面體結(jié)構(gòu)

A1N等②每個晶胞中含有各4個不同原子

③Imol晶體中含有的共價鍵數(shù)目為4NA

(3)典型分子晶體一一干冰晶體結(jié)構(gòu)模型

①CO2分子位于立方體晶胞的頂點和面心

②干冰中的CO2分子間只存在范德華力，不存在氫鍵

③每個晶胞有4個C02分子，12個原子。每個C02分子周圍有12個緊鄰分子，密度比冰的高

(4)混合型晶體一一石墨晶體

石墨晶體中的142pm

二維平面結(jié)構(gòu)石墨的層狀結(jié)構(gòu)

①同層內(nèi)，碳原子采用Sp2雜化，以共價鍵相結(jié)合形成平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)。所有碳原子的p軌道相互平

行且相互重疊，使p軌道中電子可在整個平面中運動

②層與層之間以范德華力相結(jié)合

③石墨的二維平面結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個碳原子的配位數(shù)為3,有一個未參與雜化的2P電子，它的原子軌道垂

直于碳原子平面

④石墨晶體中C原子數(shù)與C—C數(shù)之比為2:3,即12g石墨晶體中含1.5NA個C—C共價鍵

⑤石墨的典型物理性質(zhì)是導電性、潤滑性和高熔、沸點，其熔點比金剛石的還高

2.常見金屬晶體的4種堆積模型

晶胞中晶胞棱長3)與粒子半

堆積模型晶胞模型配位數(shù)

粒子個數(shù)徑⑺關系

簡單立方堆積1P61a=2r

體心立方堆積82小a=4r

面心立方堆積124y[2a=4r

六方最密堆積]122a=2r

晶體NaClCsClZnSCaF2金剛石

產(chǎn)力

(d-*-Cs*(1"

;;舊十弁一-

晶體結(jié)構(gòu)——C1-

：＞-1。-?Zn2+O＜：a'-

，屏-/31

?Na-oCl-

4個Na卡,4個1個Cs+,1個4個S2,4個4個Ca2+,8個F

粒子數(shù)目8個C

crcrZn2+

晶體簡單立方體心立方面心立方氮化硼干冰

)

(--＜(學不)代

晶體結(jié)構(gòu)

-~1□

C110

粒子數(shù)目1個原子2個原子4個原子4個B,4個N4個CO2

技法02有關晶胞的計算

1.用“均攤法”計算晶胞中的微粒數(shù)

(1)平行六面體晶胞中微粒計算方法

(2)非長方體晶胞中微粒數(shù)目的計算方法均攤法

-1:棱上----------頂點上：-L

712

三棱柱1:面上-----梭上：不

■底面----內(nèi)部：1

拉棱上一

力---頂點上:卷

六棱柱小側(cè)面一一/1——棱上4

y：底面二內(nèi)部：］

石墨晶胞每一層內(nèi)碳原

平面型子排成六邊形，其頂點

(1個碳原子)被三個六

邊形共有，每個六邊形

4

2.有關晶胞各物理量之間的關系

(1)晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關系

一個晶腮所含的粒子數(shù)目n

摩爾質(zhì)量M

阿伏加德羅吊數(shù)NA

立方晶胞的邊長a

(2)晶體中粒子間距離的計算

技法03晶胞中原子的分數(shù)坐標與投影圖

1.常見典型晶體原子的分數(shù)坐標

(1)金屬Po立方體模型原子分數(shù)坐標

若1(0,0,0),2(0,1,0),則確定3的原子分數(shù)坐標為(1,1,0),7為(1,1,1)。

2.鉀型晶胞結(jié)構(gòu)模型原子分數(shù)坐標與投影圖

若1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),則確定6的原子分數(shù)坐標為(0,1,1),7為(1,1,1),9為

(1/2、1/2、1/2)o

(3)銅型晶胞結(jié)構(gòu)模型原子分數(shù)坐標

若1(0,0,0),13(1/2,1/2,0),12(1,1/2,1/2),則確定15的原子分數(shù)坐標為(1/2,1,1/2),11為(1/2,

1/2,l)o

(4)金剛石型晶胞結(jié)構(gòu)模型原子分數(shù)坐標

若a原子為坐標原點，晶胞邊長的單位為1,則原子1、2、3、4的坐標分別為(1/4,1/4,1/4),3(1/4,

3/4,3/4),(3/4,1/4,3/4),(3/4,3/4,1/4)。

2.常見典型晶體的投影

二維圖

晶胞類型三維圖沿體對角線的投影

正視圖沿體對角線剖面圖

圖

□—

簡單立方口I

—

體心立方II

S9.Q

面心立方二斗

--------0--------

晶胞?F-@--畬-?e

GaFz&?Ca2+?9$

蠹C--------0--------

?--?:

A——?-O?

金剛石晶胞X宣????

NaCl晶胞E［二…二

rNa-:

原?_6~1②-------?-------€

技法04晶體的熔、沸點比較

1.不同類型晶體：一般為共價晶體〉離子晶體〉分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高(如鴇)，有的

很低(如鈉)。

2.共價晶體：一般組成晶體的原子半徑越小，熔、沸點越高。如熔點：金剛石(C—C)>碳化硅(Si—C)>

晶體硅(Si—Si)。

3.離子晶體：離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，熔、沸點越高。如熔點:

MgO>NaCl>CsClo

4.金屬晶體：金屬原子的價電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：Al>Mg>Nao

5.分子晶體：分子間作用力越強，熔、沸點越高。

(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔、沸點越高。如熔點：

l2>Br2>Cb>F2o

(2)相對分子質(zhì)量相同或相近的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點越高。如沸點：CO>N2O

(3)同分異構(gòu)體之間：a.一般是支鏈越多，熔、沸點越低。如沸點：正戊烷〉異戊烷>新戊烷。b.結(jié)構(gòu)越對

稱，熔、沸點越低。如沸點：鄰二甲苯〉間二甲苯〉對二甲苯。

(4)分子間有氫鍵，熔、沸點較高：HF>HI>HBr>HClo

,醺篌極運用

類型01立方晶胞圖像

窗真題示例

1.(2024?河北卷)金屬秘及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鈿的一種氟化物的

立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖，晶胞的邊長為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的

是

A.該秘氟化物的化學式為BiF3

B.粒子S、T之間的距離為當apm

10643

C.該晶體的密度為Nxa3xlO-3ogym:

D.晶體中與秘離子最近且等距的氟離子有6個

③墓坂答題

【答案】D

【第一步判斷晶體結(jié)構(gòu)】該晶胞為立方晶胞。

以晶胞體心處鈿離子為分析對象，距離其最近且等距的氟離子位于晶胞體內(nèi)，為將晶胞均分為8個小立方

體后，每個小立方體的體心的F,即有8個，D錯誤。

【第二步計算微粒數(shù)】

Bi位于棱心（12個）和體心（1個），每個晶胞中含有1+12x工=4個Bi,F位于頂點（8個）、面心（6

4

個）、體內(nèi)（8個），每個晶胞中含有8+8x：+6x4=12個F,故化學式為BiF3,A正確。

【第三步進行晶體相關計算】

將晶胞均分為8個小立方體，由晶胞中MNPQ點的截面圖可知，晶胞體內(nèi)的8個F位于8個小立方體的體

心，以M為原點建立坐標系，令N的原子分數(shù)坐標為（0,0』），與Q、M均在同一條棱上的F的原子分數(shù)坐

標為（1,0,0）,則T的原子分數(shù)坐標為S的原子分數(shù)坐標為所以粒子S、T之間的距

離為+[d+[dxapm=^^apm,B正確。

由A項分析可知，每個晶胞中有4個Bi3+、12個F,晶胞體積為（apm）3=a3xl（y30cm3,則晶體密度為p=]

4x(209+19x3)1064

=-----；---g-cm=-3-------7---TT-g-cm'3

330330C正確。

NAxaxlONAxaxlO-

曲變式訓練

1.（2024?安徽卷）研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導電氧化物（LixLa,TiC>3）,其立方晶胞和

導電時L/遷移過程如下圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價，La為+3價。下列說法錯誤的是

*Ti

o0

OLa或Li或空位

?Li

口空位

A.導電時，Ti和La的價態(tài)不變

B.若x=；,Li，與空位的數(shù)目相等

C.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12

D.導電時、空位移動方向與電流方向相反

【答案】B

【第一步判斷晶體結(jié)構(gòu)】該晶胞為立方晶胞。

與體心最鄰近的0原子數(shù)為12,即位于棱心的12個0原子，C正確。

【第二步計算微粒數(shù)】

根據(jù)“均攤法”，1個晶胞中含Ti：8x1=l個，含O：12%；=3個，含La或Li或空位共：1個。

84

1221

若x=[,則La和空位共w，n(La)+n(空位)=鼻，結(jié)合正負化合價代數(shù)和為0,(+l)x-

+(+3)xn(La)+(+4)xl+(-2)x3=0,解得nlLa)4、n(空位)=g,Li+與空位數(shù)目不相等，B錯誤；

【第三步進行晶體相關計算】

導電時Li+發(fā)生遷移，化合價不變，則Ti和La的價態(tài)不變，A正確。

導電時Li+向陰極移動方向，即與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，D正確。

2.(2024?湖南卷)U2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物，其合成反應為2UH+C+N2至遢=

U2CN2+H2,晶胞如圖所示，下列說法錯誤的是

A.合成反應中，還原劑是LiH和C

B.晶胞中含有的Li+個數(shù)為4

C.每個CN；周圍與它最近且距離相等的Li+有8個

D.CN：為V型結(jié)構(gòu)

【答案】D

【第一步判斷晶體結(jié)構(gòu)】該晶胞為立方晶胞。

觀察位于體心的CNj可知，與它最近且距離相等的Li+有8個，故C正確。

【第二步計算微粒數(shù)】

根據(jù)均攤法可知，IT位于晶胞中的面上，則含有的IT個數(shù)為8x^=4,故B正確。

【第三步進行晶體相關計算】

LiH中H元素為-1價，由圖中CN；化合價可知，N元素為-3價，C元素為+4價，根據(jù)反應

2LiH+C+N2奠運U2CN2+H2,可知，H元素由-1價升高到。價，C元素由。價升高到+4價，N元素由。價

降低到-3價，由此可知還原劑是LiH和C,故A正確。

CN)的中心原子C原子的價層電子對數(shù)為2+gx(4+2-3x2)=2,且CN》與CO2互為等電子體，可知

CN；為直線型分子，故D錯誤。

類型02其他晶體結(jié)構(gòu)圖像

命真題示例

2.（2024?北京東城區(qū)二模）一種由硼鎂元素組成的離子化合物具有超導性能。該化合物晶體中硼通過共

價鍵形成平面a層，鎂形成平面b層，a層和b層等距交錯排列（abab……）,俯視圖（部分）如圖。

OO

OOO

OO

OOO

晶體俯視圖（部分）硼層（a層）鎂層（b層）

下列說法正確的是（）

A.硼層中硼的雜化類型為sp3

B.該化合物的化學式為MgB2

C.鎂周圍最近且等距的硼有6個

D.鎂層內(nèi)存在離子鍵

曲模板答題

【答案】B

【第一步判斷晶體結(jié)構(gòu)】該晶體為平面結(jié)構(gòu)，晶體中硼通過共價鍵形成平面a層，鎂形成平面b層。

【第二步計算微粒數(shù)】由投影圖可知，每個鎂原子上層距離其最近的硼原子有6個，下層距離其最近的

硼原子也有6個，共12個，每個硼原子上層距離其最近的鎂原子有3個，下層距離其最近的鎂原子也有3

個，共6個，則Mg、B原子個數(shù)比為1：2,化學式為MgB2,故B正確，C錯誤。

【第三步進行晶體有關計算】

由投影圖可知，硼層中硼原子連接3個◎鍵，B原子價電子有3個，全部用于形成◎鍵，無孤電子對，價層

電子對數(shù)為3+0=3,雜化類型為sp2,故A錯誤。

Mg層內(nèi)存在金屬鍵，不存在離子鍵，故D錯誤。

曲變式訓練

1.（2024?貴州卷）我國科學家首次合成了化合物[K（2,2,2-crypt）][K@Aui2Sb2o]o其陰離子

[K@Au12sb20]5-為全金屬富勒烯（結(jié)構(gòu)如圖），具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是

osb

OAu

OK

A.富勒烯C6o是分子晶體

B.圖示中的K+位于Au形成的二十面體籠內(nèi)

C.全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體

D.睇（Sb）位于第五周期第VA族，則其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25P3

【答案】C

【第一步判斷晶體結(jié)構(gòu)】富勒烯C60是由C60分子通過范德華力結(jié)合形成的分子晶體，A正確。

全金屬富勒烯不是碳元素的單質(zhì)，因此其與富勒烯C60不能互為同素異形體，C錯誤。

D.睇（Sb）位于第五周期第VA族，則根據(jù)元素位置與原子結(jié)構(gòu)關系可知：其基態(tài)原子價層電子排布式是

5s25P3,D正確。

【第二步計算微粒數(shù)】

由題圖可知，中心K+周圍有12個Au形成二十面體籠（每個面為三角形，上、中、下層分別有5、10、5個

面），B正確。

2.（2024?甘肅卷）B-MgCL晶體中，多個晶胞無隙并置而成的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中部分結(jié)構(gòu)顯示

為圖乙，下列說法錯誤的是

C.晶體中存在范德華力D.Mg?+離子的配位數(shù)為3

【答案】D

【解析】A.電負性越大的元素吸引電子的能力越強，活潑金屬的電負性小于活潑非金屬，因此，Mg的電

負性小于Cl,A正確；

B.金屬晶體包括金屬單質(zhì)及合金，單質(zhì)Mg是金屬晶體，B正確；

C.由晶體結(jié)構(gòu)可知，該結(jié)構(gòu)中存在層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間存在范德華力，C正確；

D.由圖乙中結(jié)構(gòu)可知，每個Mg?+與周圍有6個Cr最近且距離相等，因此，Mg2+的配位數(shù)為6,D錯

誤；

綜上所述，本題選D。

@橫板演煉

1.（2024湖北卷）黃金按質(zhì)量分數(shù)分級，純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖，II和III是

立方晶胞。下列說法錯誤的是

A.I為18K金

B.II中Au的配位數(shù)是12

C.III中最小核間距Au-Cu<Au-Au

D.I、II、III中，Au與Cu原子個數(shù)比依次為1:1、1:3、3:1

【答案】C

【解析】由24K金的質(zhì)量分數(shù)為100%,則18K金的質(zhì)量分數(shù)為：—xl00%=75%,I中Au和Cu原子

24

個數(shù)比值為1:1,則Au的質(zhì)量分數(shù)為：-^197—xl00%?75%,A項正確；II中Au處于立方體的八個

頂點，Au的配位數(shù)指距離最近的Cu,Cu處于面心處，類似于二氧化碳晶胞結(jié)構(gòu)，二氧化碳分子周圍距離

最近的二氧化碳有12個，則Au的配位數(shù)為12,B項正確；設III的晶胞參數(shù)為a,Au-Cu的核間距為

—a-Au-Au的最小核間距也為—a,最小核間距Au-Cu=Au-Au,C項錯誤；I中，Au處于內(nèi)部，

22

Cu處于晶胞的八個頂點，其原子個數(shù)比為1:1；II中，Au處于立方體的八個頂點，Cu處于面心，其原

子個數(shù)比為：8x：：6x:=l:3；III中，Au處于立方體的面心，Cu處于頂點，其原子個數(shù)比為

o2

6x—:8x-=3:l；D項正確。

28

2.（2024?黑吉遼卷）某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鉆硫化物晶胞的一部分，可代表其

結(jié)構(gòu)1晶胞2晶胞3

A.結(jié)構(gòu)1鉆硫化物的化學式為Co9s.

B.晶胞2中S與S的最短距離為當走a

2

C.晶胞2中距Li最近的S有4個

D.晶胞2和晶胞3表不同一■晶體

【答案】B

11

【解析】A.由均攤法得，結(jié)構(gòu)1中含有C。的數(shù)目為4+4xg=4.5,含有S的數(shù)目為l+12x：=4,C。與

84

S的原子個數(shù)比為9：8,因此結(jié)構(gòu)1的化學式為Co9s8,故A正確;

B.由圖可知，晶胞2中S與S的最短距離為面對角線的晶胞邊長為a,即S與S的最短距離為:

—a,故B錯誤;

2

如圖：39

C.,以圖中的Li為例，與其最近的S共4個，故C正確;

圖中紅框截取的部分就是晶胞

3.FeTiOj常用于制備磁芯、磁盤和傳感器等，它的晶胞（如圖）為等軸晶系。下列敘述錯誤的是

己知：晶胞參數(shù)為anm,名為阿伏加德羅常數(shù)的值。

Fe2+的分數(shù)坐標為（g，；；

A.

B.氧離子構(gòu)成正八面體形

Fe2+和T產(chǎn)之間的距離為日apm

C.

157x1023

D.FeW晶體密度為

【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖中已知的兩個Ti原子的坐標（0,0,0）和（1,1』），F(xiàn)e?+在體心位置，分數(shù)坐標為

故A正確;

B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，氧離子構(gòu)成正八面體形，故B正確；

C.Fe?+和Ti4+之間的距離為體對角線的;，即為且anm,故C錯誤;

22

D.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，晶胞中Fe?+個數(shù)為1,CP-個數(shù)為6x〈=3,Ti4+的個數(shù)為8x：=,晶胞中含一個

28

152g

152g

，晶胞的體積為(axlO^cm)晶體的密度為令=

FeTiO3,晶胞的質(zhì)量為

(axlO-7)W

1.52xl023

g-cm-3,故D正確。

3

NAxa

答案選C。

4.下圖是氮化錢的一種晶體結(jié)構(gòu)，M表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.每個N原子周圍距離最近的N原子數(shù)目為4

B.氮化錢分子式為GaN

；，；，；］、則c原子坐標參數(shù)為133

C.a、b原子坐標參數(shù)依次為(0,0,0)、

4'4'4

lo

D.已知該晶體密度為dgym',則錢氮原子間最短距離為I-xlOpm

【答案】C

【解析】A.每個N原子周圍距離最近的N原子數(shù)目為12,A項錯誤;

B.氮化錢為共價晶體，沒有分子，每個晶胞中Ga的個數(shù)為8xJ+6x==4,N的個數(shù)為4,則其化學式為

82

GaN,B項錯誤;

；，；，：］，判斷c原子坐標參數(shù)為133、工十小

根據(jù)、原子坐標參數(shù)依次為、,,，

C.ab(0,0,0)444jC項正確;

[4x84/

D.由B項分析知，每個晶胞中含有4個GaN,則晶胞的邊長為由10")pm,則錢氮原子間最短距離

為體對角線的。，為入

m,D項錯誤;

故選C。

5.鐲銀合金是一種儲氫材料，其晶胞可認為由兩種結(jié)構(gòu)不同的層交替堆積而成，如下圖所示。已知

該合金的密度為0g-cm-3,該合金的晶胞中最多可容納9個氫原子。下列敘述錯誤的是

A.基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d84s2

B.該合金的化學式為La?也

9

C.假定吸氫后體積不變，則合金中氫的最大密度為含0g

D.設A處La的原子坐標為（0,0,0）,則晶胞底面上Ni的原子坐標為1|,川或與＞

【答案】D

【解析】A.Ni元素原子序數(shù)為28,基態(tài)原子的價電子排布式為3d84s2,A正確;

B.該晶胞中La原子個數(shù)為8x：=l,Ni原子個數(shù)為8x；+l=5,則La、Ni原子個數(shù)之比為1：5,化學式

82

為LaNis,B正確;

C.設晶胞體積為V,該晶胞密度為pgm三3族"，假定吸氫后體積不變，當晶胞中最多容納9

H?H（）_9_9_3

個氫原子時合金中氫的密度最大，氫的密度為瓦？,=初4弓廠」9酬,C正確；

P

D.晶胞底面為兩個正三角形組成的菱形，Ni原子處于兩個正三角形的中心，則晶胞底面上Ni的原子坐

1??1

標為系（公，—,0）或（4，—,0）,D錯誤；

故選Do

6.碑化錢是重要的半導體材料，用于制作微波集成電路、紅外線發(fā)光二極管等元件，碑化像立方晶胞

結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為。pm。下列說法正確的是（）

A.每個Ga周圍距離最近的Ga原子個數(shù)為8

B.Ga原子與As原子的最短距離為今4Pm

C.該晶胞的質(zhì)量為詈g（NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）

1VA

D.一個晶胞中含有4個As原子和14個Ga原子

【答案】c

【解析】每個Ga周圍距離最近的Ga原子個數(shù)為12,A錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，錢原子與碑原子的最短

距離為體對角線的?則錢原子與碑原子的最短距離為小。pm,B錯誤；該晶胞含有4個GaAs,晶胞質(zhì)量

為罌=^g,c正確；一個晶胞中含Ga的個數(shù)為8x9+6x；=4,4個As原子，D錯誤。

/VAIVAO乙

7.超導現(xiàn)象一直吸引著廣大科學家的關注。某超導材料的晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系，其晶胞如圖所示。

下列說法錯誤的是()

apm

A.第一電離能：A(Cu)>/i(Ba)

B.與Ba2+等距且最近的Ci?+有12個

C.該超導材料的化學式為HgBa2CuO4

An?xin32

D.該晶體的密度為端段一g-cm-3

【答案】B

【解析】同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變??；同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一

電離能變大，第一電離能：Zi(Cu)>Z1(Ba),A正確；由圖可知，與Ba2+等距且最近的O?+有4個，B錯誤;

根據(jù)“均攤法”，晶胞中含4x1=1個Hg、2個Ba、8x(=1個Cu、16x1=4個0,則化學式為HgBazCuC*

M

-3303

C正確；結(jié)合C分析可知，黑xl()3°g-cm=a2^AX10g.cmF=6,喬心g-cm-,D正確。

8.碑化像是一種新型半導體材料，應用廣泛。圖甲為它的立方晶胞結(jié)構(gòu)，圖乙為該晶胞沿y軸的投影

圖。該晶胞的邊長為dpm,在三維坐標系中a、b兩點的原子坐標分別為(0,1,0),(1,0,1)。下列說法錯誤的是

()

A.As和Ga原子間的最近距禺為松pm

B.Ga原子的配位數(shù)為4

C.C點的原子坐標為Q,I，5

D.As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中

【答案】A

【解析】由晶胞所示可知，Ga在8個頂點和6個面心，均攤為/X8+TX6=4,As在內(nèi)部，為4個，As和

Ga原子間的最近距離為體對角線的/據(jù)此回答。As和Ga原子間的最近距離為體對角線的;，即為坐4pm,

A錯誤；Ga原子周圍與之最近的As為4個，即Ga原子的配位數(shù)為4,B正確；由甲、乙圖可知，c點的

原子坐標為由割C正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，As原子占據(jù)Ga原子形成的正四面體空隙，D正確。

9.晶體世界豐富多彩、復雜多樣，各類晶體具有的不同結(jié)構(gòu)特點，決定著它們具有不同的性質(zhì)和用途。

氫化鋁鈉(NaAlH。是一種新型輕質(zhì)儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,為長方體。設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。

下列說法錯誤的是()

A.A1H4中中心原子A1的雜化方式為sp3雜化

B.NaAlH4晶體中，與A1H1緊鄰且等距的Na+有4個

1noy1n23

C.NaAlH4晶體的密度為寫就一g-cm-3

D.若NaAlE晶胞上下面心處的Na+被Li+取代，得到的晶體的化學式為Na3Li(AlH4)4

【答案】B

【解析】A1H4中中心原子A1價層電子對數(shù)：4+1(4-4xl)=4,雜化軌道數(shù)為4,A1的雜化方式為sp3雜

化，A正確；觀察體心的A1H1,可以看出與A1HI緊鄰且等距的Na+有8個，B錯誤；Na+個數(shù)為6乂3+44

23x4+31x4

=4,Na個數(shù)與A1H1個數(shù)相等，晶胞質(zhì)量為----7；--------g,晶胞體積為(〃xl()-7)2x2axl0-7加3=2/xl()-21

IVA

inoxin23

cm3,則晶胞密度：.03M—g,cnT3,C正確；若NaAlR晶胞上下面心處的Na卡被Li*取代，晶胞中Li十個

數(shù)為2x；=l,得到的晶體的化學式為Na3Li(AlH4)4,D正確。

10.某晶體立方晶胞如圖所示。已知圖中微粒1的分數(shù)坐標是（o,9,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。

下列說法正確的是（）

A.Ag+周圍距離最近且相等的N］個數(shù)是6

B.微粒2的分數(shù)坐標是（|,￡）

C.已知銀與銅位于同一族，銀元素位于元素周期表的d區(qū)

D.若晶胞邊長為apm,則晶體密度為入，7當；-gem、

【答案】D

【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ag+周圍距離最近且相等的N5個數(shù)是4,A錯誤；圖中微粒1的分數(shù)坐標是

（0,I-則微粒2的分數(shù)坐標是Q,5，B錯誤；銀與銅位于同一族，所以銀在元素周期表的ds區(qū)，

C錯誤；Ag+個數(shù)為4,M為8X《+6X；=4,則密度〃=§=/生為gym、，D正確。

11.XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90。。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的

坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分數(shù)坐標，如A點原子的分數(shù)坐標為已知

Xe一F鍵長為rpm,下列說法不正確的是（）

A.該晶體的密度為安瑞于g/cn?

B.B點原子的分數(shù)坐標為（0,0,廣）

C.晶胞中A、B間距離1=\儀2+e一,2pm

D.基態(tài)F原子的核外電子空間運動狀態(tài)有5種

【答案】B

【解析】根據(jù)XeF2的化學式，可判斷Xe、F原子個數(shù)比為1：2,該晶胞中灰球有8x1+l=2個，為Xe

O

1m卷^^2

原子，黑球有8x（+2=4個，為F原子，則該晶胞中有2個XeF2分子。故其密度為2=號=一肩。二『儂

g/cn?=畸/g/cn?,人正確；由Xe—F鍵長為rpm可知，B點原子的分數(shù)坐標為（0,0,。B錯誤；

過A點向B點所在棱邊作垂線，相交于D點，則D點為B點所在棱邊的中點，AD長度為底面對角線的一

半，AD=羋apm,則BD=/2pm；pm,C正確；基態(tài)F原子的核外電子為

Is22s22P5,根據(jù)s能級一個軌道，p能級3個軌道，故Is22s22P5有5種電子空間運動狀態(tài)，D正確。

12.錮La和H可以形成一系列晶體材料LaH“，在儲氫和超導等領域具有重要應用。LaH“屬于立方晶

系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH?中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體

LaHv下列說法錯誤的是（）

A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8

B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaH.

C.在LaH,晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠

D-LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為二Xi。-黑小心3g-cm-3

【答案】c

【解析】由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點和面心，晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子，

若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8,故A正確；由LaH*晶胞結(jié)構(gòu)可知，每

個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：

LaH2>LaHx,故B正確；由題干信息可知，在LaHA晶胞中，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這

樣的結(jié)構(gòu)有8個，頂點數(shù)為4x8=32,且不是閉合的結(jié)構(gòu)，故C錯誤；1個LaHv晶胞中含有5x8=40個H

40

原子，含H質(zhì)量為三-g,晶胞的體積為(484.0xKT。cm)3=(4.84X10.8)3加3,則LaH工單位體積中含氫質(zhì)量

IVA

40

的計算式為病E詢gem?故D正確。

13.硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多種化合物。某化合物是潛在熱電材料之一，其

晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，晶胞參數(shù)為a