热点题型07 晶胞计算-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（浙江专用）

热点题型07 晶胞计算 1．常见共价晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 金刚石 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ (2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 (3)每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 (4)C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) SiO2 (1)SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si (2)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 (4)每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 (5)硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 (6)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) (3)若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d 2．常见分子晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 (1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一 个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 (3)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有两个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键 【微点拨】 (1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶体中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体 3．常见离子晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl (1)一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ (2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ (3)在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 (4)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) CsCl (1)一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ (2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 (3)在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 (4)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) ZnS (1)1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ (2)Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 (3)密度＝ CaF2 (1)1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ (2)CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 (3)密度＝ 离子晶体的配位数 离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数 影响离子晶体配位数的因素 (1)正、负离子半径比：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子半径比越大，离子的配位数越大。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同 4．常见金属晶体结构与计算 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积(铜型) 六方最密堆积(镁型) 晶胞 代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti 配位数 6 8 12 12 晶胞占有的原子数 1 2 4 6或2 原子半径(r)与立方体边长为(a)的关系 a＝2r a＝4r a＝4r —— (建议用时：40分钟) 考向01 确定晶体化学式 1．(2024·浙江省6月选考)(1)某化合物的晶胞如图1，的配位数(紧邻的阳离子数)为 ；写出该化合物的化学式 。 2．(2024·浙江省1月选考，17) (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。 3．(2023·浙江省1月选考)(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________，该化合物的化学式为___________。 4．(2025·浙江省五校高三联考)(5)已知某晶体的结构，其晶胞中阴离子(阳离子未画出)的位置如图1所示，其晶胞中的阳离子(隐去阴离子)在xz、yz和xy平面投影均如图2所示。 ①其化学式为 ； ②每个K+的配位数(紧邻的F原子数)为 。 5．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考) (1)某化合物晶胞如下图，其化学式是 ，N周围紧邻的Al原子数为 。 6．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)(5) Ti的某种氧化物晶胞如图所示，该氧化物的化学式为 ；Ti的配位数是 。 7．(2025·浙江省名校协作体三开学测试)氮、氟等是组成化合物的常见元素。请回答： (1)某种防蛀牙膏添加剂的晶胞如图所示，其化学式为 ，晶体类型是 。 8．(2025·浙江省强基联高三联考)(1)某种含B和N两种元素的功能陶瓷，其晶胞结构示意图如图所示。B的配位数为 ，写出功能陶瓷的化学式： 。 9．(2025·浙江省杭州市浙南联盟高三联考)镍酸镧具有良好的电化学性能，可用于光电化学领域。镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示： (1)La周围紧邻的O有 个，镍酸镧晶体的化学式为 。 考向02 计算晶体密度 10．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三模拟考试)(5) Fe与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，已知六棱柱底面边长为apm，高为2 apm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为 g· cm-3。 11．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)(4)GaN的一种晶胞结构如图所示，若阿伏伽德罗常数的值为NA，则该GaN晶体的密度为 g· cm-3 (用含、、NA的式子表示)。 12．(2025·浙江部分高中高三开学考试)C、元素是构成物质世界的基本元素。请回答： (1)尿素[CO(NH2)2]是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数，晶胞结构如图所示，其中所有分子均在棱上。 ①按照第一电离能由大到小对组成元素排序 。 ②该晶体的密度为 g· cm-3。 13．(2025·浙江省名校协作体高三联考)(5)与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，已知六棱柱底面边长为，高为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为 g· cm-3。 14．(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)(4)已知NH4F晶胞结构如图所示，M处的NH4+(其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因 ，该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ=_____ g· cm-3列出计算式即可)。 15．(2024·浙江省杭州市西湖高级中学高三下学期5月模拟预测)(5)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，其晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g· cm-3 (用含a、NA的代数式表示)。 16．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)(3)某种由铜铟硒元素形成的化合物的晶胞及俯视图如图所示，已知晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。 ①该化合物的化学式为 。 ②该晶胞中，通过平移能与1号Se原子完全重合的原子为 号(填序号)。 17．(2025·浙江省艾青中学高检)(4) CuInS2 (相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图所示，晶胞参数依次为anm，bnm，cnm，阿伏加德罗常数为NA，则CuInS2晶体的密度为 g·cm－3 (列计算式)，图b为In原子沿z轴方向在x-y平面投影的位置，在图b中画出S原子沿该方向的投影位置 (用“”表示S原子)。 18．某砷镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度ρ＝__________g·cm－3。 19．ZnS 常见有晶胞结构如下图，若 Zn2+与 S2-最短距离为 a nm，则晶胞密度ρ= g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 NA)。 20．铜的某氧化物的晶胞如图所示，该品胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_______ g·c m -3 (填含a、NA的代数式)。 21．(2025·浙江省稽阳联谊学校高三联考)(3)某金属硼化物在特定条件下能形成如下图所示的晶体结构，其密度为。则该金属原子最近等距的金属原子有 个。金属硼化物金属元素的相对原子质量等于 。(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含的计算式表示)。 22．TiO2在自然界有金红石、锐钛矿等多种晶型。 (1)金红石型TiO2的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示，则该晶体密度的表达式为___________g∙cm-3(设NA为阿伏伽德罗常数)。 (2)锐钛矿型TiO2通过氮掺杂反应生成具有光学活性的TiOaNb，如下图所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-离子围成的变形八面体中心，则该晶胞含有______个这样的八面体；TiOaNb中a=________。 23．GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm，沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示： ①若图中原子1的分数坐标是(，，)，则原子5的分数坐标是 。 ②晶胞结构中原子1、5之间的距离为 cm。(用含a的式子表示) ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为 (用含M的式子表示) 24．(2025·浙江省部分学校高三选考模拟)(5)如图表示的SiO2的晶胞结构，试回答下列问题。 ①1个SiO2晶胞中含有 个Si-O键。 ②若SiO2正立方体形状晶体的密度为ρ g/cm3，SiO2晶体中最近的两个硅原子之间的距离表达式为 cm。(NA表示阿伏加德罗常数) 25．(2025·浙江省强基联盟高三联考)(3)一种新型储氢材料的晶胞形状为正方体，如图4所示。 ①该物质的化学式为 。(电负性：B元素为2.0，H元素为2.1) ②已知阿伏加德罗常数的值为NA，该物质的摩尔质量为M g·molˉ1，该晶体的密度为ρg· cm-3，则晶胞边长为 nm。(1cm= 107nm) 26．(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)(4)尖晶石结构的LiMnxOy (x、y为整数)是一种常用的正极材料。已知LiMnxOy晶胞可看成由A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成，“”表示。 该正极材料的化学式是 ，若该晶胞的晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为 g· cm-3 (列出计算表达式，不必化简。NA为阿伏加德罗常数的值)。 27．(2024·浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模)(4)S与A、B两种金属形成的晶胞如图所示，B的配位数为 ，该化合物的化学式为 ，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数为NA，晶胞参数为：x=0.052，y=0.103，该晶体的密度ρ= g· cm-3(列出计算式即可)。 28．(2024·浙江省高三下学期5月选考适应性考试)(5)γ－AgI晶胞为立方结构，晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3)；γ－AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。 ①Ag+填充在I-构成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙，其填充率为 。 ②γ－AgI晶胞的密度为ρg•cm-3，则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 29．(2024·浙江省杭州学军中学高三下6月考前模拟)(4)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)，其中Cu化合价为+2。上述反应中K和F2的物质的量之比为 。与Cu原子距离最近的F原子的数目为 ，若该化合物的密度为，则阿伏加徳罗常数的值NA= (用含、a、c的代数式表示。 4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点题型07 晶胞计算 1．常见共价晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 金刚石 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ (2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 (3)每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 (4)C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) SiO2 (1)SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si (2)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 (4)每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 (5)硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 (6)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) (3)若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d 2．常见分子晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 (1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一 个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 (3)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有两个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键 【微点拨】 (1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶体中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体 3．常见离子晶体结构与计算 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl (1)一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ (2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ (3)在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 (4)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) CsCl (1)一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ (2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 (3)在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 (4)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) ZnS (1)1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ (2)Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 (3)密度＝ CaF2 (1)1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ (2)CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 (3)密度＝ 离子晶体的配位数 离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数 影响离子晶体配位数的因素 (1)正、负离子半径比：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子半径比越大，离子的配位数越大。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同 4．常见金属晶体结构与计算 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积(铜型) 六方最密堆积(镁型) 晶胞 代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti 配位数 6 8 12 12 晶胞占有的原子数 1 2 4 6或2 原子半径(r)与立方体边长为(a)的关系 a＝2r a＝4r a＝4r —— (建议用时：40分钟) 考向01 确定晶体化学式 1．(2024·浙江省6月选考)(1)某化合物的晶胞如图1，的配位数(紧邻的阳离子数)为 ；写出该化合物的化学式 。 【答案】(1)12 K3ClO 【解析】(1)由晶胞结构知，Cl位于8个顶点，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含Cl：8×=1个、含O：1个、含K：6×=3个，该化合物的化学式为K3ClO；由图可知，Cl-的配位数为=12。 2．(2024·浙江省1月选考，17) (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。 【答案】(1)CrCl2·4H2O 分子晶体 【解析】(1)由晶胞图可知，化学式为CrCl2·4H2O；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrCl2·4H2O分子，故为分子晶体。 3．(2023·浙江省1月选考)(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________，该化合物的化学式为___________。 【答案】(3)共价晶体 SiP2 【解析】(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有个Si，8个P，故该化合物的化学式为SiP2。 4．(2025·浙江省五校高三联考)(5)已知某晶体的结构，其晶胞中阴离子(阳离子未画出)的位置如图1所示，其晶胞中的阳离子(隐去阴离子)在xz、yz和xy平面投影均如图2所示。 ①其化学式为 ； ②每个K+的配位数(紧邻的F原子数)为 。 【答案】(5)①K2NaAlF6 ②12 【解析】(5)据“均摊法”，晶胞中含个AlF63-，则晶胞中钾离子、钠离子共有12个，结合图2可知，钠离子处于棱心和体心、钾离子处于晶胞平分8个小立方体的体心，则晶胞中含个Na+、8个K+，其化学式为K2NaAlF6；钾离子处于顶点和面心AlF63-构成的正四面体中，结合AlF63-空间结构可知，每个AlF63-中的3个F原子距离钾离子最近，则每个K+的配位数(紧邻的F原子数)为12。 5．(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考) (1)某化合物晶胞如下图，其化学式是 ，N周围紧邻的Al原子数为 。 【答案】(1) AlN 4 【解析】(1)由图可知，Al原子位于六方晶胞的顶点和体内，Al原子个数为：，N原子位于六方晶胞的棱上和体内，N原子个数为：，因此其化学式是AlN；由晶胞可知，N周围紧邻的Al原子数为4个。 6．(2025·浙江省金丽衢十二校高三第一次联考)(5) Ti的某种氧化物晶胞如图所示，该氧化物的化学式为 ；Ti的配位数是 。 【答案】(5)TiO2 6 【解析】(5)由晶胞结构可知，该晶胞中Ti原子个数为，O原子个数为，故该氧化物化学式为TiO2，如图可知晶胞体心Ti与周围6个O相连，故Ti的配位数为6。 7．(2025·浙江省名校协作体三开学测试)氮、氟等是组成化合物的常见元素。请回答： (1)某种防蛀牙膏添加剂的晶胞如图所示，其化学式为 ，晶体类型是 。 【答案】(1) SrF2 离子晶体 【解析】(1)由题干晶胞图可知，一个晶胞中含有Sr的个数为：=4，F-的个数为：8，故其化学式为SrF2，SrF2为活泼金属元素和活泼非金属元素组成，属于离子化合物，故该晶体类型是离子晶体。 8．(2025·浙江省强基联高三联考)(1)某种含B和N两种元素的功能陶瓷，其晶胞结构示意图如图所示。B的配位数为 ，写出功能陶瓷的化学式： 。 【答案】(1) 4 BN 【解析】(1)①含B和N两种元素的功能陶瓷，由其晶胞结构示意图如图可知B的配位数为4；②该结构中B原子在晶胞的顶点及面心、N原子在晶胞的内部，所含B原子数目为，所含N原子数目为4，所以B：N为1：1，该功能陶瓷的化学式为BN。 9．(2025·浙江省杭州市浙南联盟高三联考)镍酸镧具有良好的电化学性能，可用于光电化学领域。镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示： (1)La周围紧邻的O有 个，镍酸镧晶体的化学式为 。 【答案】(1) 12 LaNiO3 【解析】(1)La位于立方体的体心，O原子位于立方体的12条棱的棱心，则La周围紧邻的O有12个；晶胞中La个数为1、O个数为、Ni个数为，所以镍酸镧晶体的化学式为LaNiO3。 考向02 计算晶体密度 10．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三模拟考试)(5) Fe与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，已知六棱柱底面边长为apm，高为2 apm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为 g· cm-3。 【答案】(5) 【解析】(5)Fe与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，晶胞中N个数为2，Fe个数为，已知六棱柱底面边长为apm，高为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为。 11．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)(4)GaN的一种晶胞结构如图所示，若阿伏伽德罗常数的值为NA，则该GaN晶体的密度为 g· cm-3 (用含、、NA的式子表示)。 【答案】(4) 【解析】(4)该晶胞中含有Ga原子数目为，含有N原子数目为，晶胞底面为菱形，锐角为60°，边长为apm，则底面面积，则晶胞体积，则其密度。 12．(2025·浙江部分高中高三开学考试)C、元素是构成物质世界的基本元素。请回答： (1)尿素[CO(NH2)2]是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数，晶胞结构如图所示，其中所有分子均在棱上。 ①按照第一电离能由大到小对组成元素排序 。 ②该晶体的密度为 g· cm-3。 【答案】(1) N＞O＞C＞H 【解析】(1)①同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，H元素只有一个电子，很容器失去电子，第一电离能最小，则第一电离能N＞O＞C＞H；②根据均摊法，晶胞中含有[CO(NH2)2]的个数为，则晶胞的密度为。 13．(2025·浙江省名校协作体高三联考)(5)与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，已知六棱柱底面边长为，高为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为 g· cm-3。 【答案】(5) 【解析】(5)与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，晶胞中N个数为2，Fe个数为，已知六棱柱底面边长为，高为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为。 14．(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)(4)已知NH4F晶胞结构如图所示，M处的NH4+(其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，请解释其原因 ，该晶胞的晶胞参数如图所示，设NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度ρ=_____ g· cm-3列出计算式即可)。 【答案】(4) NH4+与F-形成N—H…F氢键，氢键具有方向性 【解析】(4)M处的 (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向，不能随意转动，其原因是：NH4+与F-形成氢键，氢键具有方向性；由图可知晶胞中含F-、NH4+的个数都为2，晶胞的质量为，晶胞的体积为 (a×10-7cm)×(a×10-7cm)×(c×10-7cm)= a2c×10-21cm3，则该晶体的密度ρ= g· cm-3。 15．(2024·浙江省杭州市西湖高级中学高三下学期5月模拟预测)(5)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，其晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 g· cm-3 (用含a、NA的代数式表示)。 【答案】(5) 【解析】(5)根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8×+1＝2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8×＝4，晶胞内K原子与O原子个数比为1﹕2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为KO2；一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，晶胞参数为apm,，晶体密度为=g⋅cm−3＝ g⋅cm−3。 16．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)(3)某种由铜铟硒元素形成的化合物的晶胞及俯视图如图所示，已知晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。 ①该化合物的化学式为 。 ②该晶胞中，通过平移能与1号Se原子完全重合的原子为 号(填序号)。 【答案】 (3) InCuSe2 6 【解析】(3)①由晶胞可知In位于顶点、面上和体心，所以个数为，Cu位于棱上和面上，所以个数为，Se位于体内，所以个数为8，该化合物的化学式为InCuSe2；②该晶胞中，通过观察可以看出1号Se原子左边都连接In、右边连接Cu，除此之外只有6号原子连接方式相同，所以通过平移能与1号Se原子完全重合的原子为6号。 17．(2025·浙江省艾青中学高检)(4) CuInS2 (相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图所示，晶胞参数依次为anm，bnm，cnm，阿伏加德罗常数为NA，则CuInS2晶体的密度为 g·cm－3 (列计算式)，图b为In原子沿z轴方向在x-y平面投影的位置，在图b中画出S原子沿该方向的投影位置 (用“”表示S原子)。 【答案】(4) 【解析】(4)根据“均摊法”，晶胞中含个Cu，结合化学式可知，1个晶胞中含有4个CuInS2单元，则晶体密度为；根据晶胞结构可知，Cu原子在z轴方向投影位于顶点上和面心上，S原子在z轴方向投影位于顶点和面心的连线中点上，在图b中画出S原子在该方向的投影位置为：。 18．某砷镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度ρ＝__________g·cm－3。 【答案】 【解析】该晶胞中As原子个数是2、Ni原子个数=4×+4×+2×+2×=2，其体积=(a×10−10cm×a×10−10cm×)×c×10−10 cm=a2c×10−30 cm3，晶胞密度=g/cm3=g/cm3。 19．ZnS 常见有晶胞结构如下图，若 Zn2+与 S2-最短距离为 a nm，则晶胞密度ρ= g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 NA)。 【答案】 【解析】由立方晶胞的结构可知，晶胞中位于体内的锌离子个数为4，位于顶点和面心的硫离子个数为8×+6×=4，硫离子和锌离子的最短距离为体对角线的，由硫离子和锌离子的最短距离为a nm可知，晶胞的边长为nm，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(×10—7)3d，解得d=。 20．铜的某氧化物的晶胞如图所示，该品胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_______ g·c m -3 (填含a、NA的代数式)。 【答案】 【解析】该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离等于晶胞体对角线长度的，则其体对角线长度为4apm，晶胞棱长=，晶胞体积，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞中O原子个数=1+=2，Cu原子个数为4，则化学式为Cu2O，该晶胞中含有2个“Cu2O”，则该晶胞的密度==。 21．(2025·浙江省稽阳联谊学校高三联考)(3)某金属硼化物在特定条件下能形成如下图所示的晶体结构，其密度为。则该金属原子最近等距的金属原子有 个。金属硼化物金属元素的相对原子质量等于 。(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含的计算式表示)。 【答案】(3) 12 【解析】(3)由该晶体结构可知，金属原子同层的金属原子为6个，然后它的上一层最近等距的金属原子3个，下一层最近等距的金属原子也为3个，共计12个。该晶胞的体积为，则该晶胞的摩尔质量为，该晶胞中B原子的个数为，金属原子的个数为，则该金属元素的相对原子量等于。 22．TiO2在自然界有金红石、锐钛矿等多种晶型。 (1)金红石型TiO2的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示，则该晶体密度的表达式为___________g∙cm-3(设NA为阿伏伽德罗常数)。 (2)锐钛矿型TiO2通过氮掺杂反应生成具有光学活性的TiOaNb，如下图所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-离子围成的变形八面体中心，则该晶胞含有______个这样的八面体；TiOaNb中a=________。 【答案】(1)     (2)4     【解析】(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的钛离子个数为8×+1=2，位于面上和体内的氧离子个数为4×+2=4，设晶胞密度为dr/cm3，由晶胞质量公式可得=a2c×10—21×d，解得d=；(2)由晶胞结构可知，二氧化钛晶胞中位于顶点、面上和体心的钛离子个数为8×+4×+1=4，位于面上、棱上和体内的氧离子个数为8×+8×+2=8，钛离子位于6个氧离子围成的变形八面体中心，晶胞中有4个钛离子，则该晶胞含有4个这样的八面体；由晶胞结构可知，进行氮掺杂后，有2个氧离子形成氧空穴，1个氧离子被氮离子替代，则掺杂后氮离子的个数为，氧离子个数为(8—1——)=，由化学式可得：1：a=4：，解得a=。 23．GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm，沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示： ①若图中原子1的分数坐标是(，，)，则原子5的分数坐标是 。 ②晶胞结构中原子1、5之间的距离为 cm。(用含a的式子表示) ③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为 (用含M的式子表示) 【答案】 (1，，) 【解析】①由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，位于体对角线上的原子1的分数坐标是(，，)，则晶胞的边长为1，位于面心的原子5的分数坐标是(1，，)；②由沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，原子1的分数坐标是(，，)，原子5的分数坐标是(1，，)，则两个原子之间的距离为；③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，所以晶胞中Ga的原子个数为8×+6×=4，N原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的质量为g，密度为 g·cm-3。 24．(2025·浙江省部分学校高三选考模拟)(5)如图表示的SiO2的晶胞结构，试回答下列问题。 ①1个SiO2晶胞中含有 个Si-O键。 ②若SiO2正立方体形状晶体的密度为ρ g/cm3，SiO2晶体中最近的两个硅原子之间的距离表达式为 cm。(NA表示阿伏加德罗常数) 【答案】(5) 32 【解析】(5)根据图示可知：在晶胞内的4个Si原子中每个Si原子与相邻的4个O原子形成4个Si-O共价键，在六个面心上的6个Si原子每个形成2个Si-O共价键；在顶点上的Si原子中有4个Si原子形成了4个Si-O共价键，故在该晶胞中含有的Si-O共价键数目是4×4+6×2+4×1=32个；在该晶胞中含有的Si-O共价键数目是32个，由于每个O原子形成2个Si-O共价键，则其中含有的O原子数目是16个，根据化学式可知其中含有Si原子数目是8个，其中含有8个“SiO2”，晶胞质量m=，晶体体积V=，晶胞边长L=cm；在该晶胞中两个距离相等且最近的Si原子处于位置为A、E点之间的距离，长度是晶体体对角线的，则该晶胞中两个距离相等且最近的Si原子之间的距离为。 25．(2025·浙江省强基联盟高三联考)(3)一种新型储氢材料的晶胞形状为正方体，如图4所示。 ①该物质的化学式为 。(电负性：B元素为2.0，H元素为2.1) ②已知阿伏加德罗常数的值为NA，该物质的摩尔质量为M g·molˉ1，该晶体的密度为ρg· cm-3，则晶胞边长为 nm。(1cm= 107nm) 【答案】(3) [Fe(NH3)6](BH4)2 【解析】(3)①电负性：B元素为2.0，H元素为2.1，则代表[Fe(NH3)6]2+，表示BH4-，据“均推法”，晶胞中含8个BH4-、个[Fe(NH3)6]2+，该物质的化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2；②设晶胞边长为，结合①分析，晶体密度为，。 26．(2024·浙江省金华市东阳市高三下学期三模)(4)尖晶石结构的LiMnxOy (x、y为整数)是一种常用的正极材料。已知LiMnxOy晶胞可看成由A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成，“”表示。 该正极材料的化学式是 ，若该晶胞的晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为 g· cm-3 (列出计算表达式，不必化简。NA为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(4) LiMn2O4 【解析】(4)由图Ⅲ可知，一个晶胞中含有A和B的个数均为4，A中氧离子位于体内，数目为4，●位于体心和顶点，数目为，B中氧离子位于体内，数目为4，●位于顶点，数目为，∆为体内，数目为4，则一个晶胞内O2−、●、∆数目比为32：8：16=4：1：2，结合化学式LiMnxOy可知，x为2，y为4，化学式为：LiMn2O4；②由①分析知，一个晶胞中含8个LiMn2O4，则该晶体的密度为。 27．(2024·浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模)(4)S与A、B两种金属形成的晶胞如图所示，B的配位数为 ，该化合物的化学式为 ，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数为NA，晶胞参数为：x=0.052，y=0.103，该晶体的密度ρ= g· cm-3(列出计算式即可)。 【答案】(4) 4 ABS2 【解析】(4)从最顶面的上B连接下方二个S，最底面的B连接上方二个S，若将晶胞简单上下延伸可以得出，每个B连接有4个S，故配位数为4；A位于顶点为8个，面上的4个，内部1个，故有1+2+1=4，B位于棱上的为4个，面上的为6个，故有1+3=4,而S都在内部，有8个。故个数为8个，因此分子式为ABS2；根据公式可知密度为。 28．(2024·浙江省高三下学期5月选考适应性考试)(5)γ－AgI晶胞为立方结构，晶胞中I-采取面心立方堆积方式(如图3)；γ－AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图4所示。 ①Ag+填充在I-构成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙，其填充率为 。 ②γ－AgI晶胞的密度为ρg•cm-3，则晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 nm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(5)正四面体 50% ××107 【解析】(5)由图1可知，根据“均推法”，4个I-，结合化学式可知，晶胞中含4个Ag+，结合图2可知，Ag+填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心，故Ag+填充在I-构成的正四面体空隙，其填充率为50%；已知NA表示阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度为ρg•cm-3，设晶胞边长为a nm，结合①分析，晶体密度为，，则晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线长度的二分之一，为。 29．(2024·浙江省杭州学军中学高三下6月考前模拟)(4)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)，其中Cu化合价为+2。上述反应中K和F2的物质的量之比为 。与Cu原子距离最近的F原子的数目为 ，若该化合物的密度为，则阿伏加徳罗常数的值NA= (用含、a、c的代数式表示。 【答案】(4) 2：1 6 【解析】(4)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X，已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2，由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×+2=4、白球的个数为16×+4×+2=8、灰色球的个数为8×+1=2，则X中含有3种元素，其个数比为1∶2∶4，由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为K2CuF4，上述反应的化学方程式为：CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl,则K和F2的物质的量之比为2：1；由图可知，距Cu原子距离最近的F原子位于Cu原子的上下前后左右，共6个；晶体密度为，。 4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$