晶體密度的計算（B卷）-2025年高考化學二輪復習

（4）晶體密度的計算（B卷）一高考化學二輪復習

1.科學家合成了一種高溫超導材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為硬m。阿伏伽

德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是（）

A.晶體最簡化學式為KCaB6c6

B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca?+有8個

C.晶胞中B和C原子構(gòu)成的多面體有12個面

曰心的…心生2.17x1032

D.晶體的密度為—二一g-cm-

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。止匕外，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Fe原子緊鄰的P原子的個數(shù)為6

C.若A的原子分數(shù)坐標為（0,0,0）,則兩個P原子的原子分數(shù)華標分別為

苗3

2(56+31),3

D.晶胞密度為

ax——axe

2

7

3.錯（Zr）是重要的戰(zhàn)略金屬，可從其氧化物中提取。如圖是某種錯的氧化物晶體的立方晶

胞，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是（）

B.該氧化物的密度為—_—g-cm3

NA"

C.Zr原子之間的最短距離為走apm

2

D.若坐標取向不變，將p點Zr原子平移至原點，則q點Zr原子位于晶胞盯面的面心

4.鉆的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知A點的原子坐標參數(shù)為（0,0,0）,B點為

晶胞參數(shù)邊長為anm。下列說法中不正確的是（）

A.配合物中C02+價電子排布式為3d7

B.鉆的配位數(shù)為6

C.C點的原子坐標參數(shù)為

口心如…心位L55xl0"3

D.該晶體的密度為———g/cnr

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（化學式與鈦酸鈣相

同）統(tǒng)稱為鈣鈦礦物質(zhì)。某鈣鈦礦型太陽能光伏電池的有機半導體材料的結(jié)構(gòu)如圖乙所示，

其中A為CH3NH；,另外兩種離子為「和Pb2+。下列說法錯誤的是（）

A.鈦酸鈣的化學式為CaTiC>3

B.圖甲晶胞中Ca2+的配位數(shù)為12

C.圖乙中，X為IV+

D.圖乙立方晶胞的密度為2g-cm-3,則晶胞邊長。=nm

6.某熒光材料由X2+與丫?-組成，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為“g-moL,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的

值，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

A.該晶體的化學式是XY

4x1O30M

B.若該晶胞參數(shù)為apm,則該晶體的密度夕=3：丁g<m—3

「NA

C.X2+的配位數(shù)是8

D.若A點的原子坐標為,則B點的原子坐標為

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原子坐標為

fpplL下列說法錯誤的是（）

。?:Y

乙

A.基態(tài)Fe?+的價層電子排布式為3d6

B.加Mn后晶體的化學式為F匕MnBg

C?者B原子坐標為則M原子坐標為昌，

ko4Jko4

409x1023

D.圖甲晶胞對應(yīng)晶體的密度為｝,g?cm3

NA，m?n

8.為了維護國家安全和利益，經(jīng)國務(wù)院批準，決定自2023年8月1日起，對錢、錯相關(guān)物質(zhì)

實施出口管制。某種氮化錢晶胞屬于立方晶系，結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)為apm）,下列有

關(guān)說法不正確的是（）

QGH

ON

A.錢元素位于周期表的ds區(qū)

B.該化合物化學式為GaN

C.晶胞中N、Ga原子間存在配位鍵

D.若該晶體密度為dg<111-3,貝「X1O10

9.Ta2（）5和KHF2按計量比混合，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)anm=bnmwcnni,。=夕=7=90。，

Ta—O鍵鍵長為xrnn。下列說法錯誤的是（）

anm

一定條件

A.制備晶體的化學方程式：Ta2O5+6KHf^八2K3TaO2I^+H2O+4HF

B.與棱心K+等距且緊鄰的K+有16個

C.0原子分數(shù)坐標可能為0』，匕11c+2x)

2,2,2c)

、、—臺生8.12x1()23

D.該晶體密度為瓦次g-cm

10.碳化硅是一種半導體，一定條件下可由聚硅烷反應(yīng)制得，反應(yīng)過程為

H

[(CH3)2Si]n^2^tSi-CH2lggbo^SiCoSiC的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為a

CH3

pm。下列說法錯誤的是()o

H

I

A.tSi-CHJ(,中si為sp3雜化

CH3

B.SiC晶體中，C原子與C原子的最短距離為且apm

4

C.SiC晶體中，C、Si的配位數(shù)均為4

-3

D.SiC晶體的密度為-3Argcm

11.研究發(fā)現(xiàn)鐲銀合金（La-Ni）在常溫下具有良好的儲氫性能，其晶體屬于六方晶系，如圖a

為桐銀合金的晶胞。合金中每個四面體空隙（▲）和每個八面體空隙（■）可以各容納1個H

原子，儲氫位置如圖b、c。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是（）

abc

A.桐銀合金的化學式為LaNis

B.Ni的價層電子排布式為3d84s2

C.每個LaNis晶胞最多可容納6個H原子

12x1021

D.若有6個H原子進入后晶胞體積不變，則H的密度為-22g.cm.3

73aCNA

H.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體。LiZnAs晶

體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，a點原子分數(shù)坐標為晶胞密度為夕g<m3。下列說

法錯誤的是（）

A.b點原子分數(shù)坐標為

B.晶體中每個Zn周圍距離最近的As原子共有4個

C.As原子與As原子之間的最短距離為WxJ串x107nm

4VP%

D.若Li的半徑為rem。則晶胞中Li的空間利用率為迎包％xlOO%

3x588

13.一種金屬鹵化物光電材料的組成為Pb?*、「和有機堿離子CH3NH；,其晶胞如圖所示，下

列說法不正確的是（）

A.Pb2+的價層電子排布式是6s2

3

B.有機堿離子CH3NH；中N原子的雜化方式為sp雜化

2+

C.分別與Pb和CH3NH；配位的r個數(shù)比為2:1

620,

D.若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為32xHT91g-cnT

14.以黃鐵礦（主要成分為FeS?）為原料生產(chǎn)硫酸的簡要過程如圖a所示，F(xiàn)eS2的立方晶胞如

圖b所示。NA代表阿伏加德羅常數(shù)，晶胞參數(shù)為apm。下列說法錯誤的是（）

A.SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形

4x120,3

B.FeS,的立方晶胞的密度為戶而”廠g/cnr

C.FeS2的立方晶胞中，F(xiàn)e2+緊鄰的陰離子個數(shù)為8

D.lmolFeS2完全反應(yīng)生成SO2和Fe2O3,有l(wèi)lmol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移

15.碑化鎘晶胞結(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

位的坐標為（;3，:3，43）o已知：碑化鎘的摩爾質(zhì)量為Mg.mo?U,義為阿伏加德羅常數(shù)的

444

值，下列說法錯誤的是（）

A.碑化鎘中Cd與As原子個數(shù)比為3：2

B.兩個Cd原子間最短距離為0.5apm

C.③號位原子坐標參數(shù)為(；，1,1)

D.該晶胞的密度為八(ax10[°)3g.cm

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個數(shù)：8x0=1,其中Ca個數(shù)：1,其中B個數(shù)：

O

12X1=6,其中C個數(shù)：12X；=6,故其最簡化學式為KCaB6c6,A正確；B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可

知，K+位于晶胞體心，Ca位于定點，則晶體中與K+最近且距離相等的Ca?+有8個，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個面，C錯誤；D.根據(jù)選項

217

A分析可知，該晶胞最簡化學式為KCaB6c6,則1個晶胞質(zhì)量為：—g,晶胞體積為

2.17xl032.

a3xlO-3°cm3,則nrl其皆度為——二一g-cm3-,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，這兩層的Fe均是正三角形，六個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Fe原子緊鄰的P原子的個數(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P原子的原子分數(shù)坐標分別為

2(56+31)

C正確；晶胞密度為D錯誤。

【點睛】本題考查晶胞結(jié)構(gòu)等知識，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原子個數(shù)為4,。原子位于頂

點、面心、棱心、體心,由均攤法可知，。原子個數(shù)為8*6亭3；+1=8,則該氧化

4x123

物的化學式為Zr。？，A項正確；該晶胞的質(zhì)量為晶胞的體積為

NR

4x123x1()3。

(axlO-10cmj3=a3xlO-30cm3晶體的密度為gem3B項錯誤；由圖可知將晶

3

aXNA

胞中p、q兩點的Zr原子連線可得Zr原子之間的最短距離，該線段平行于孫面，將該線段投

影至沖面上（如圖、）,p、q之間的距離為晶胞底面對角線長度的一半，即

~~aPm,C項正確；根據(jù)圖中所示坐標系，p點坐標為（;，；），q點坐標為（1，

31

-）,若將p點Zr原子平移至原點，晶胞中各點坐標均由（羽"z）變?yōu)?/p>

（x-!，z-；）,因此q點坐標變?yōu)椋?，:，0）,即位于晶胞W面的面心，D項正

44422

確。

4.答案：D

5.答案：C

解析：由圖甲可知，Ca2+位于晶胞頂點，其數(shù)目=8x：=l,1V+位于晶胞體心，其數(shù)目為

O

1,CP-位于晶胞面心，其數(shù)目=6xg=3,則鈦酸鈣的化學式為CaTiC>3,A正確；以頂點

Ca2+為例，與該Ca2+緊鄰的。2-在相鄰的3個面的面心上，頂點的Ca?+為8個晶胞共有，面

心上的-為2個晶胞共有，則其配位數(shù)=亍=12,B正確；圖乙中A為CH3NH；,另外兩

種離子為「和Pb?+,A的個數(shù)=8x：=l,B的個數(shù)為1,X的個數(shù)=6義;=3,結(jié)合化合物中

o2

8正、負化合價的代數(shù)和為零可知，X為，B為Pb",C錯誤；由C項分析知，圖乙晶胞中含

有1個CH3NH；、3個「和1個'，由"而:急*得,晶胞邊長

正確。

<2=3,‘gSxlO7nm,D

6.答案：C

解析：由均攤法知，該晶胞中含有的X2+、丫?一個數(shù)均為4,離子個數(shù)之比為1：1,故該晶體的

4M

化學式為XY,A正確；由A項分析知，該晶胞中含有4個XY,晶胞的質(zhì)量為三廠g,晶胞

4X[03。]\/[

的體積為（a3xl（y3o）cm3,故該晶體的密度夕=g-cm-3,B正確；由圖可知，每個

ANA

X2+周圍有4個等距離且最近的丫2-，故X2+的配位數(shù)是4,C錯誤；若A點的原了坐標為

則晶胞左下角外側(cè)丫2一的坐標為(0,0,0)據(jù)此推知，B點的原了坐標為

門13)十母

示，D正確。

(444J

7.答案：D

解析：基態(tài)鐵原子的原子序數(shù)為26,其價層電子排布式為3d64s2,則基態(tài)Fe2+的價層電子排

布式為3d6,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8xg+ll=15

個‘Mn原子位于體內(nèi)‘共1個'B原子位于棱上和體內(nèi)，共有叱+4=8個，加Mn后晶

體的化學式為F匕MnBg,B正確；題圖甲晶胞沿z軸方向的投影為

mJ,則M原子的坐標為(I，；,0；C正確；題圖甲晶胞中含有B

mpm

原子個數(shù)為8X”=4,Fe原子個數(shù)為嗎+4=8,則晶體密度

32

11x4+56x834.92xlO

心.加2?“?10-30g-cm--------2-g-cmD錯誤。

NA-m-n

8.答案：A

解析：錢元素位于周期表第HIA族，是p區(qū)元素，A錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中鏡原子

數(shù)為8x：+l=2,氮原子數(shù)為4xJ+l=2,化學式為GaN,B正確；位于晶胞內(nèi)部的氮原子

84

成鍵數(shù)目為4,與綠原子形成了配位鍵，C正確；晶胞中含有2個錢原子、2個氮原子，以該

,，/,八io\314x2+70x2

晶胞為研究對象，則該晶胞的質(zhì)量為dx(axK)T°)g=——--------g,解得

a=—TX1O10>D正確。

9.答案：B

解析：A.晶體中K位于面心和棱上，數(shù)目：8x1+2x|+4x1=6,Ta位于體心和頂點，數(shù)

目：8x1+l=2,0與Ta連接，每個Ta上有2個0原子，則。原子數(shù)目：8x1x2+2=4,F

28

與Ta連接，每個Ta上有4個F原子，則F原子數(shù)目：8x1x4+4=8,則晶體化學式為

O

一定條件

K3TaO2F4,制備晶體的化學方程式：Ta2O5+6KHF22K3TaO2^+H2O+4HF,A正

確；

B.與棱心K+等距且緊鄰的K+（面心上的K+）有8個，B錯誤;

C.Ta-0鍵鍵長為xnm,。原子位于棱上和體心，如圖所示:

子1號分數(shù)坐標（0/，寧），0原子2號分數(shù)坐標C正確;

2M

D.結(jié)合A分析，該晶體密度為工r027cm-3-812xl()233,D正確;

---xiug-cm————-g-cm

acNA。C

故選Bo

10.答案：B

H

I

解析：ESi-CH?土中Si為sp3雜化，A正確；

CH3

SiC晶體中，C原子與C原子的最短距離為晶胞面對角線長度的!，即正apm,B錯誤;

22

SiC晶體中，C、Si的配位數(shù)均為4,C正確；

16X[(")32

SiC晶體的密度為鼻Lg-cm-3D正確。

ON

1L答案：C

解析：

12.答案：C

「333、

解析：b點原子分數(shù)坐標為A正確油圖可知，晶體中每個Zn周圍距離最近的As原

子共有4個,B正確』個晶胞中有4個LiZnAs,As原子與As原子之間的最短距離為晶胞面對角

4x147I588—

線長度的一半，設(shè)晶胞參數(shù)為xcm,則p=FT-,x=3——，晶胞面對角線長度=，則As原

"NA

子與AS原子之間的最短距離=當=當:母51=冬,艮。107收,c錯誤;1個u的

22VpN、2VpN、

A]6588

體積為3cm3」個晶胞中有4個Li,4個Li的體積之和為三口3加3,晶胞體積為不cm3,則

晶胞中Li的空間利用率=3叱處&X100%,D正確。

3x588

13.答案:C

解析：A.Pb是第82號元素，核外價電子排布6s26P2,Pb2+的價層電子排布式是6s2,A正

確；

B.有機堿離子CH3NH；中氨原子形成4個。鍵，其雜化類型為sp3,B正確;

C.體心中的Pb?+與其最近且等距的「位于面心上，共6個，CH3NH；位于頂點，與其最近且

等距的「位于面心上，共12個，分別與Pb?+和CH3NH；配位的「個數(shù)比為1:2,C錯誤;

1x207g/mol+3x127g/mol+lx32g/mol620g/mol

D.一個晶體的質(zhì)量為:體積為:

?3xl0-21cm3,晶體密度為：xlO-g-cm,D正確；