11 第二板块 层级Ⅱ 微专题(三) 晶胞结构的分析与计算-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅰ）

新高考方案·专题增分方略化学 微专题（三）晶胞结构的分析与计算 高考对晶体的考查主要集中在晶胞的相关计算。试题将立体几何知识与化学知识紧密结合在一起，情境新 额、综合性强、难度较大，侧重考查学生的观察能力和三维空间想象能力，主要的命题角度有：①考查晶体密度的 计算、微粒间距离的计算、原子空间占有率的计算：②从空间结构视角考查原子坐标参数及投影图。 命题点（一） 由晶胞参数计算晶胞的密度及微粒间的距离 1.计算晶体密度的方法 [例2]按要求完成以下题目。 根据晶胞结构确定各种粒子 (1)(2021·全国甲卷·节选)我国科学家发明了高 的数目求，品胞质量m p- 选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其 ·品胞密度 根据品胞的边长或微粒间的 组成为ZnO/ZrO2固溶体。 距离桌品胞体积V 四方ZO2晶胞如图所示。 2.计算晶体中微粒间距离的方法 Z+离子在晶胞中的配位数 确定品胞中 物质的 苗胞的 是 00 微粒的个数 化学式 质量 7 晶胞的 微粒 何的 晶胞参数为apm、apm、 体积 晶体的带度 距离 cpm,该晶体密度为 g·cm3 (写出表达式)。在Zr(O2中摻杂少量Zn()后 3.晶体微粒与M、0之间的关系 形成的催化剂，化学式可表示为Zn,Zr1-O, 若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中含 则y= (用x表达)。 有xmol微粒，质量为xMg(M为微粒的相对 原子质量)；又1个晶胞的质量为pa3g(a3为晶 (2)(2022·北京等级专·节选)FeS2晶 胞的体积，为晶胞的边长或微粒间的距离)， 体的晶胞形状为立方体，边长为 则1mol晶胞的质量为pa3NAg(VA为阿伏加 anm,结构如图。FeS2的摩尔质 德罗常数的值)，因此有xM=pa3NA。 量为120g·mol厂1，阿伏加德罗 [例1门(2023·湖南等级考)科学家合成了一 常数为NA。该晶体的密度为 种高温超导材料，其晶胞结构 g·cm-8。(1nm=10-9m) 如图所示，该立方晶胞参数为 oB C 听洪髓笔： apm。阿伏加德罗常数的值为 K 曲Ca NA。下列说法错误的是(） A.晶体最简化学式为KCaB,Cg B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个 C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D.晶体的密度为2.17×10 a3·NA g·cm3 听讲随笔： 48 第二板块物质结构与性质，元素周期律 [思维建模]解相关晶胞计算的思维模型 A.品体Ge与金刚石的结构相似，错与金刚石 分析品胞结构特点 微粒的种类、位置、个数 样硬而且脆 B.与Hg等距离且最近的Sb的数目为2 确定晶胞质量或 品体化学式 时利用均摊法等 C.晶胞中Hg、Ge、Sb的原子个数比为1：1：2 3 磅定品胞参数 根据题给已知条件或利用 几何知识 D,晶体M的密度为4X1021M VAa2bg·cm-a 0 进行品体密度等计算 根据公式进行计算，注意 3.一种由镍、氟和钾三种元素组成的化合物晶体 单位换算 结构如图所示，下列说法错误的是 () [提能集训] 1.(2023·辽宁等级考)晶体结构的缺陷美与对称美 同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方 6pm 体（图1），进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可 获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法 错误的是 90D apm OFOK●Ni oCI或Br A.该晶体中Ni的化合价为十2 ◆) 。Mg或空位 B.与镍等距离且最近的F一有6个 b 图2 C.图中A,B原子间的距离为，√( 2 Pm 72.5 A.图1品体密度为VaXaX10而8·cm 3 D.该晶体的密度为4.26×1032 a2bNA 8·cm-3 (NA为阿伏加德罗常数的值) 4.一种含错的化合物应用于太阳能电池，其晶胞 B.图1中O原子的配位数为6 结构为长方体，结构如图(a): C.图2表示的化学式为LiMg2OCI,Br1-x OCH.NH D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导 ·Ge oI 2.一种新型绝缘材料M(相对分子质量为M,)由元 a】 h 素汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)组成。品体M(品胞 如图乙所示)可视为晶体G(晶胞如图甲所示) 中部分Ge被Hg和Sb取代后形成。已知品胞 M底面边长为anm,高为bnm。下列有关晶体 (c) (0 Ge和晶体M的说法错误的是 (1)该含锗化合物晶胞的表示方式有多种，图 (填“b”“c”或“d”)也能表示此化合物 的晶胞。 0-( (2)用N表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞(a) -Hg 0-Sh 的密度为 g·cm3(用含x、 y、之和NA的式子表示)。 铺了49 新高考方案·专题增分方略化学 命题点（二） 原子分数坐标参数 1.原子分数坐标的概念 [例4]按要求完成以下题目。