题型02 晶胞的分析与计算（陕西、山西、青海、宁夏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编

题型02 晶胞的分析与计算 1．（21-22高二下·陕西宝鸡·期末）某晶体晶胞中A、B、C三种元素原子的排列如图所示，C(∆)在晶胞的中心，则晶体中A、B、C的原子个数之比 A．1∶3∶1 B．2∶3∶1 C．8∶6∶1 D．4∶3∶1 【答案】A 【详解】根据题给晶胞图可知，A、B、C分别位于顶点、面心和体心，顶点上的原子被8个晶胞共用，面心上的原子被2个晶胞共用，体心上的原子被1个晶胞占有。利用均摊法计算该晶胞中A、B、C三种原子个数。所以，该晶胞中A原子个数，B原子个数，C原子个数=1，所以晶体中A、B、C的原子个数比为1∶3∶1。A项正确； 答案选A。 2．（23-24高二下·宁夏银川·期末）以表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．冰(图甲)中含共价键数目为 B．金刚石(图乙)中含有键数目为 C．干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 D．石墨(图丁)中含键数目为 【答案】A 【详解】A．由图可知水分子中含有2个H—O共价键，36g水的物质的量为=2mol，则2mol冰中含共价键数目为2mol×2×NAmol—1=4NA，故A正确； B．由晶胞结构可知，金刚石晶胞中1个C原子形成4个共价键，一个共价键连有2个C原子，平均每个C原子形成2个共价键，12g金刚石中碳原子的物质的量为=1mol，则1mol金刚石中含共价键数目为1mol×2×NAmol—1=2NA，故B错误； C．由晶胞结构可知，干冰晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳的数目为8×+6×=4，44g干冰中二氧化碳的物质的量为=1mol，则1mol干冰中含有1mol××NAmol—1=个晶胞结构单元，故C错误； D．由晶胞结构可知，石墨晶体中，每个碳原子形成2个单键和1个双键，每个碳原子实际占1×= 个双键，每个双键中含有1个π键，12g石墨烯中碳原子的物质的量为=1mol，则1mol石墨中含π键数目为1mol××NAmol—1=个，故D错误； 故选A。 3．（22-23高二下·山西运城·期末）是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图所示。已知：B代表，A的原子分数坐标为(0，0，0)，摩尔质量为M g/mol，晶胞边长为a pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是    A．该晶体为共价晶体 B．的配位数为8 C．C的原子分数坐标为(，1，) D．该晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．根据晶胞结构可知，该晶体由、I-和构成，属于离子晶体，选项A错误； B．该晶胞中B周期由6个白球，故的配位数为6,选项B错误； C．结合坐标轴及C原子位置可知C的原子分数坐标为(1，， )，选项C错误； D．该晶体的密度为，选项D正确； 答案选D。 4．（21-22高二下·山西·期末）立方氮化硼熔点高、硬度大，是金刚石的常用替代材料。已知立方氮化硼密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数值为NA，下列说法错误的是 A．立方氮化硼的化学式为BN B．硼原子的配位数为4 C．立方氮化硼属于共价晶体 D．晶胞边长为nm 【答案】D 【详解】A．结合均摊法，该晶胞中N原子为4个，B原子为8×+6×=4，则立方氮化硼的化学式为BN，A选项正确； B．由晶胞结构知，硼原子位于晶胞顶点和面心，离硼原子最近的氮原子共4个，则硼原子的配位数为4，B选项正确； C．由立方氮化硼熔点高、硬度大，是金刚石的常用替代材料，知立方氮化硼属于共价晶体，C选项正确； D．晶胞中含有4个硼原子和4个氮原子，则晶胞质量为g，设晶胞棱长为acm，则体积为a3cm3，则ρg/cm3==g/cm3，则a=cm=nm，D选项错误； 答案选D。 5．（23-24高二下·山西朔州·期末）已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，相邻的两个Cs+的核间距为acm，CsCl的晶胞结构如图所示，则CsCl的摩尔质量可以表示为（    ） A．g·mol-1 B．g·mol-1 C．g·mol-1 D．g·mol-1 【答案】A 【详解】该晶胞中铯离子个数为，含有一个氯离子，其体积为a3cm3，一个氯化铯的质量为g，1mol的质量为g，则其摩尔质量为g·mol-1。 故选A。 6．（23-24高二下·陕西·期末）石墨烯可转化为富勒烯()，科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B．该富勒烯化合物的化学式为 C．周围等距且距离最近的的数目为4 D．与的最短距离是 【答案】B 【详解】A．和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A错误； B．由晶胞结构图可知，位于顶点和体心，个数为，位于面上，个数为，与个数比，化学式为，B正确； C．距离顶点的最近的位于体心，顶点的为8个晶胞所有，故周围等距且距离最近的的数目为8，C错误； D．与的最短距离是体对角线的一半pm，D错误； 故选B。 7．（22-23高二下·山西大同·期末）合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。晶胞的棱长为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A．Mg原子填充在Fe原子形成的正八面体空隙中 B．图中1号和2号原子距离为 C．该合金的密度为 D．若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4L 【答案】D 【详解】A．顶点铁原子与相邻的3个面心的铁原子形成四面体空隙，Mg位于四面体空隙的体心，故A错误； B．结合图中1号和2号原子在晶胞中的位置关系，可计算距离，故B错误； C．铁原子位于顶点和面心，个数为，8个Mg位于晶胞内部，则晶胞密度，故C错误； D．晶胞中Mg个数为8，H2个数为，48gMg物质的量为2mol，则氢气物质的量为1mol，标准状况下对应体积为22.4L，故D正确； 答案选D。 8．（22-23高二下·陕西榆林·期末）碳有石墨(如图1)、富勒烯()(晶胞如图2，代表)、金刚石(晶胞如图3)等多种同素异形体。已知是阿伏加德罗常数的值，图3中M点的原子坐标参数为，N点为。下列说法中不正确的是 A．石墨层与层之间的作用力为范德华力 B．720g富勒烯晶体含有个晶胞 C．12g石墨中含有六元环的个数为 D．P点的原子坐标参数为 【答案】C 【详解】A．石墨属于混合型晶体，在石墨的层内碳原子之间以共价键结合，在层与层间的主要作用力为范德华力，故A正确； B．根据晶胞，C60位于顶点和面心，因此每个晶胞中C60的个数为，因此720g该晶体中含有晶胞物质的量为，即个晶胞，故B正确； C．石墨烯(单层石墨)中每个碳原子被3个六元环共用，则每个六元环平均含有2个碳原子，12g石墨烯(单层石墨)的物质的量为1mol，其中含有六元环的个数为，故C错误； D．P在晶胞的左前下，x、y、z三个坐标轴中的坐标均为，故坐标参数为(，，)，故D正确； 故选C。 9．（22-23高二下·陕西西安·期末）镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是    A．LaH2晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx C．在一个LaHx晶胞中，H原子总数为32个 D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 【答案】C 【详解】A．由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，A正确； B．由晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离： LaH2>LaHx，B正确； C．由题干信息可知，1个LaHx晶胞中含有58=40个H原子，C错误； D．1个LaHx晶胞中含有58=40个H原子，含H质量，晶胞的体积质量为，则单位体积中含氢质量的计算式为： ，D正确； 故选C。 10．（22-23高二下·青海·期末）原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为 A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0) 【答案】A 【详解】根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的处，则D原子的坐标参数为(，，)； 答案选A。 11．（22-23高二下·宁夏·期末）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，1)，则C的坐标参数为 A．( ，，) B．(1，1， ) C．(，1， ) D．(1，，) 【答案】D 【详解】由氧化镍原子分数坐标参数A为(0，0，0)和B为(1，1，1)可知，晶胞的边长为1，由晶胞结构可知，C点位于右侧正方形的面心，则C的坐标参数为(1，，)，故选D。 12．（22-23高二下·宁夏银川·期末）铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法正确的是 δ—Feγ—Feα—Fe A．α-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个 B．γ-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有6个 C．若三种晶胞均为立方结构，且最近铁原子相切，则三种晶体的密度比为2：4：1 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 【答案】D 【详解】A．α-Fe晶体晶胞类型为体心立方，与位于体心的Fe原子距离最近的Fe原子位于顶点，共有6个，故A错误； B．γ-Fe晶体晶胞类型为面心立方，位于顶点的Fe原子，被晶胞的3个平面共有，每个平面与其距离相等且最近的铁原子数目为4，则共有34=12个，故B错误； C．由图可知，α-Fe晶胞中铁原子数为8=1个，γ-Fe晶胞中铁原子数为8+6=4个，δ-Fe晶胞中铁原子数为8+1=2个，但是没有给出各个晶胞的边长，不能比较密度，故C错误； D．将铁加热到1500℃分别急速冷却得到δ-Fe晶体，缓慢冷却得到α-Fe晶体，晶体类型不相同，故D正确； 答案选D。 13．（23-24高二下·陕西·期末）砷()、镓()等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，其中砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，其熔点为1238℃，以下说法正确的是 A．一个晶胞中原子的个数为2 B．砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键 C．的配位数是2 D．原子周围与它距离最近且相等的原子有8个 【答案】B 【详解】A．晶胞中原子为面心立方堆积，原子位于顶点和面心位置，顶点位置原子为8个晶胞共有,面心位置原子为2个晶胞共有，因此一个晶胞中原子的个数为个，选项A错误； B．根据砷化镓的晶胞结构图可知，晶胞中每个原子均形成4个共价键，选项B正确； C．以晶胞右侧面分析，左边有两个相连，同理右边两个相连，因此的配位数是4，选项C错误； D．以位于晶胞顶点的原子分析,周围与它最近且相等的原子为位于与其相邻三个面面心位置的3个原子，顶点的原子为8个晶胞共有,且每个面心的为两个晶胞共有，故周围与它距离最近且相等的原子有个，选项D错误； 故答案选B。 14．（23-24高二下·陕西·期末）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为pnm，图乙为晶胞的俯视图。下列说法正确的是 A．晶胞中硒原子的配位数为8 B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，) C．硒位于第四周期第ⅣA族 D．Zn和Se的最短距离为pnm 【答案】D 【详解】A．根据均摊法，晶胞中Zn的个数为4，Se的个数为4，Se在顶点，与Zn构成的立体结构为正四面体，与其距离最近的Zn原子的个数为4，故A错误； B．将晶胞均分为8个小立方体，原子d应在上层四个小立方体的右前面一个小立方体的体心，d的分数坐标为，故B错误； C．Se位于周期表中第四周期VIA族，属于p区，故C错误； D．图中相邻的Zn与Se之间的距离为体对角线的，则相邻的Se和Zn之间的距离为，D正确； 故答案为：D。 15．（22-23高二下·青海·期末）钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，下列有关说法错误的是 A．该晶体属于离子晶体 B．晶体的化学式为 C．该晶体晶胞结构与相似 D．与每个距离最近且相等的共有3个 【答案】D 【详解】A．Ba是活泼金属，O元素是活泼非金属性，钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物属于离子晶体，故A正确； B．晶胞中Ba2+离子位于晶胞的顶点和面心位置，晶胞中共含有Ba2+离子的个数为8× +6× =4，阴离子位于晶胞的边上和体心位置，共含有阴离子的个数为12×+1=4，阴离子是两个氧原子结合而成的O22-，所以晶胞中Ba2+与阴离子的个数比为1：1，该氧化物为BaO2，故B正确； C．由晶胞结构可知，离子配位数为6，与NaCl结构相似，故C正确； D．以顶点Ba2+离子研究，与之距离相等且最近的Ba2+位于面心上，每个Ba2+离子为12个面共用，相等且最近的Ba2+共有12个，故与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个，故D错误； 故答案：D。 16．（23-24高二下·山西忻州·期末）某普鲁士蓝类配合物可作为新型钠离子电池的电极材料。它由Na+、Ni2+、Fe3+和CN－构成，其晶胞结构如图。已知：晶胞参数为apm，该物质的摩尔质量为Mgmol-1，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为NaNiFe(CN)6 B．HCN为直线形分子，分子中σ键与π键数目比为1：1 C．Fe3+位于Ni2+围成的正八面体中心 D．该晶体的密度为g/cm3 【答案】D 【详解】A．该晶胞结构中含有Ni2+个数为，Fe3+个数为，CN－个数为，根据化合价分析得到该物质的化学式为NaNiFe(CN)6，故A正确； B．HCN为直线形分子，其结构式为H−C≡N，则分子中σ键与π键数目比为1：1，故B正确； C．以中心的Fe3+分析，其前后左右上下的Ni2+围成的正八面体，因此Fe3+位于Ni2+围成的正八面体中心，故C正确； D．该晶胞有4个NaNiFe(CN)6，则该晶体的密度为，故D错误； 综上所述，答案为D。 17．（23-24高二下·宁夏·期末）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是 A．晶体最简化学式为 MQX6Y6 B．最高正化合价：Y >X >Q >M C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体 D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4 【答案】D 【详解】A．根据均摊法，图中晶胞含有X原子个，含有Y原子个，含有M原子个，含有Q原子1个，故晶体最简化学式为 MQX6Y6，A正确； B．Y、X、Q、M最高正化合价分别为4、3、2、1，B正确； C．由分析可知，Q为Ca，Y为C，CaC2能与水剧烈反应生成可燃性气体乙炔，C正确； D．C的最高价氧化物是CO2，碳原子的价层电子对数为，D错误； 故选D。 18．（23-24高二下·山西阳泉·期末）干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．干冰能自发地呈现多面体外形 B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子 C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏 D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子 【答案】A 【详解】A．干冰为分子晶体，能自发地呈现多面体外形，A正确； B．根据“均摊法”，晶胞中含个分子，B错误； C．干冰升华时为物质状态的变化，破坏的是分子间作用力，不是C=O受到破坏，C错误； D．在干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；在晶体中截取一个最小的正方体，使正方体的四个顶点都落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有4个CO2分子。以右下角CO2分子为研究对象，与其紧邻的为面心上的3个CO2分子，而被选为研究对象的CO2分子被8个立方体所共有，所以是3×8=24 个，又考虑到面心上的被2个这样的立体共有，故=12个，D错误； 故选A。 19．（23-24高二下·山西长治·期末）Cu2O晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，M点坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．M是O，N是Cu B．1个Cu2O晶胞含4个O2- C．晶胞中2个O2-最近距离为a nm D．N点坐标为(0，1，0) 【答案】A 【详解】A．由晶胞图知，M位于体心和顶点，含有个，N位于晶胞内，含有4个，M∶N=2∶4=1∶2，则M是O，N是Cu，A正确； B．由晶胞图知，O2-位于晶胞的顶角和体心，1个晶胞中共有O2-：个，B错误； C．由晶胞图知，O2-位于晶胞的顶角和体心，晶胞中2个O2-最近距离为体对角线的，为a nm，C错误； D．由晶胞图知，N原子位于晶胞的体对角线上，以A原子为起点，B原子位于体对角线的处，由A、C原子坐标可知B原子坐标的x=y=z=，故N点坐标为(，，)，D错误； 故选A。 20．（23-24高二下·青海·期末）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图： 下列说法错误的是 A．当完全转化为时，和转化为(合金相)，每转移生成 B．(立方晶胞)中沿晶胞体对角线方向的一维空间上会出现“”的排布规律 C．根据晶胞，可求得 D．若的晶胞参数为，则间的距离为 【答案】A 【详解】A．当完全转化为时，Li+、Zn2+转化为LiZn合金，生成1molLiZn转移3mol电子，每转移6 mol电子，生成2molLiZn(合金相)，A错误； B．根据结构，体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律，B正确； C．根据晶胞，黑色球共为7个，S2-的个数为：，则晶胞中含有4x个Li+、4y个Zn2+，则有4x+4y=7，根据化合价则有x+2y=2，即x=1.5，y=0.25，可求得，C正确； D．若的晶胞参数为a nm，将晶胞切三刀分为8个小立方体，则E在左后上立方体体心，则EF间的距离为，D正确； 故选A。 1．（23-24高二下·山西运城·期末）科学家研发出一种新型储氢材料，晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm，下列说法确的是 A．该晶胞结构与NaCl晶胞结构相同 B．该晶体的化学式为 C．阴、阳离子的最小距离为 D．该物质中包含的全部化学键类型为极性共价键和离子键 【答案】C 【详解】A．NaCl晶胞中一种离子的位置是顶点和面心，另一种离子是棱心和体心，而该晶胞中阳离子是在顶点和面心，阴离子都在体内，晶胞结构不相同，故A错误； B．该晶胞中阳离子是在顶点和面心，个数为=4，阴离子都在体内，个数为8，该晶体的化学式为2，故B错误； C．由晶胞结构图可知，阴、阳离子的最小距离为体对角线的，即为，故C正确； D．该物质中阳离子内部和阴离子内部都有配位键，包含的全部化学键类型为极性共价键、离子键和配位键，故D错误； 答案选C。 2．（23-24高二下·山西晋城·期末）富锂反萤石固态电解质可由立方晶体(晶胞结构如图所示)与反应制备，其应用于高能量密度电池时既具有很高的离子导电性，又能提高电池的安全性。下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．晶胞中之间的最近距离为apm，则晶体的密度为 C．电解质中引入了锂位点空位，可显著提高锂离子导电性 D．晶体为层状结构，晶体中只存在锂氮层(排布方式为锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心) 【答案】D 【详解】A．由的晶胞结构示意图可知，Li+位于晶胞的体内，S2-位于顶点和面心，处于由S2-围成的正四面体空隙中，即的配位数为4，故A正确； B．之间的最近距离为晶胞面对角线的一半，晶胞的边长为，晶胞中含有4个，晶胞的质量为，晶胞的体积为=，晶体的密度为=，故B正确； C．电解质中含有离子位点空位，其空位可以提高额外的移动路径，增加离子的传导速率，可显著提高导电性，故C正确； D．在氮化锂晶体中，存在锂、氮原子共同组成的锂氮层，如果锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心，则化学式为，故D错误； 答案选D。 3．（23-24高二下·陕西西安·期末）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．氟化钙的化学式为CaF2 B．与之间的最短距离为 C．晶胞中的配位数为8 D．和之间既存在静电引力也存在静电斥力 【答案】B 【详解】A．晶胞中有8个氟离子，钙离子有4个，则氟化钙的化学式为CaF2，故A正确； B．晶胞参数为anm，则体对角线为，所以与之间的最短距离为体对角线的四分之一，为，故B错误； C．晶胞中距离最近的氟离子有8个，所以配位数为8，故C正确； D．和之间不仅存在静电引力，同时也存在静电斥力，故D正确； 答案选B。 4．（23-24高二下·青海·期末）氮化镓属于第三代半导体材料，晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为pnm，a点原子分数坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中镓原子的配位数为12 B．相邻两个N原子的最短距离为 C．晶胞中b点原子分数坐标为() D．电负性： 【答案】C 【详解】A．以上平面心的Ga为例，本晶胞有两个N，上边晶胞有两个N，共4个Ga晶胞中镓原子的配位数为4，A错误； B．相邻两个N原子的最短距离为面对角线的一半，，B错误； C．a点为()晶胞中b点原子分数坐标为()，C正确； D．Ga与As同周期，同周期随原子序数递增电负性增大，电负性：，As与N同族，同族元素电负性由上到下减小，电负性：，故电负性：，D错误； 故选C。 5．（23-24高二下·山西临汾·期末）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为CsAgF3 B．Q点原子分数坐标为[0，0，(c+s)/2c] C．P、N之间的距离为     pm D．该晶体的密度为1192/(a2cNA) g/pm3 【答案】C 【详解】A．晶胞中Cs原子个数为：，Ag原子个数为： ，F原子个数为：，因此该晶体的化学式为，A正确； B．Q点位于Z轴上，其分数坐标中x、y均为0，，即，B正确； C．MPN三点构成一个直角三角形，P、N之间的距离为，C错误； D．晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶体密度，D正确； 故选C。 6．（23-24高二下·宁夏·期末）石墨烯可转化为富勒烯()，科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B．该富勒烯化合物的化学式为 C．周围等距且距离最近的的数目为4 D．与的最短距离是 【答案】B 【详解】A．和石墨烯都是由C元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A错误； B．由晶胞结构图可知，位于顶点和体心，个数为，位于面上，个数为，与个数比，化学式为，B正确； C．距离顶点的最近的位于体心，顶点的为8个晶胞所有，故周围等距且距离最近的的数目为8，C错误； D．与的最短距离是体对角线的一半pm，D错误； 故选B。 7．（23-24高二下·陕西榆林·期末）Fe和Cu在自然界常以硫化物的形式存在。一种四方结构的晶胞及晶胞参数如下图所示，下列说法错误的是 A．的配位数为4 B．该物质的化学式为 C．阿伏加德罗常数的值用表示，该晶胞的密度为 D．已知1号原子分数坐标为，则2号原子分数坐标为 【答案】D 【详解】A．体心的铜原子周围最近的S原子有4个，配位数为4，A正确； B．有以上分析，该物质的化学式为，B正确； C．晶胞中有4个，晶胞质量为=，晶胞的体积为2a3×10-30cm3，该晶胞的密度为，C正确； D．已知1号原子分数坐标为，则2号原子分数坐标为，D错误； 答案选D。 8．（23-24高二下·宁夏·期末）铁和氨气在640℃发生反应得到有磁性的，其中一种晶胞结构如图甲所示，晶胞边长为anm。一定条件下Cu可以完全替代该晶体中面心或顶点位置的Fe，替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化，已知，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示，下列说法正确的是 A．晶胞中与Fe等距且最近的Fe有12个 B．N填充在Fe围成的正六面体空隙 C．比稳定 D．Cu替代顶点位置后晶体的密度为： 【答案】A 【详解】A．以顶点位置的Fe为中心，面心位置的Fe与之距离最近且等距，因此与Fe等距且最近的Fe有12个，A正确； B．N填充在由6个面心位置的Fe形成的正八面体中，B错误； C．根据图乙，的能量高于，因此更稳定，C错误； D．Cu替代顶点位置后晶体的化学式为，替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化，则晶胞边长不等于anm，故无法计算晶胞密度，D错误； 故选A。 9．（23-24高二下·山西·期末）下列说法错误的是            A．图1为石墨晶体结构，晶体中既存在共价键又存在范德华力，属于混合型晶体 B．某气态团簇分子结构如图2所示，该气态团簇分子的化学式为Ti14C13 C．图3为ZnS的晶胞结构，晶胞中Zn2+填充在S2-围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为50% D．图4为纳米钛铝合金结构单元，Al、Ti各有一个原子在内部，底面为正六边形。已知该合金的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则h为nm 【答案】D 【详解】A．石墨是非金属单质，石墨层内碳原子直接形成共价键，层间为范德华力，属于混合型晶体，A正确； B．气态团簇分子所含为其本身所有，不与其他分子共用，故不能用均摊法进行计算，该气态团簇分子的化学式为Ti14C13，B正确； C．图3晶胞中S2-形成8个空隙，Zn2+占据4个空隙，故填充率为50%，C正确； D．如图4，该晶胞中，Al的个数为：，Ti的个数为：，晶胞质量为，晶胞体积为，根据密度公式：，则高，D错误； 故选D。 / / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型02 晶胞的分析与计算 1．（21-22高二下·陕西宝鸡·期末）某晶体晶胞中A、B、C三种元素原子的排列如图所示，C(∆)在晶胞的中心，则晶体中A、B、C的原子个数之比 A．1∶3∶1 B．2∶3∶1 C．8∶6∶1 D．4∶3∶1 2．（23-24高二下·宁夏银川·期末）以表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．冰(图甲)中含共价键数目为 B．金刚石(图乙)中含有键数目为 C．干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 D．石墨(图丁)中含键数目为 3．（22-23高二下·山西运城·期末）是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图所示。已知：B代表，A的原子分数坐标为(0，0，0)，摩尔质量为M g/mol，晶胞边长为a pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是    A．该晶体为共价晶体 B．的配位数为8 C．C的原子分数坐标为(，1，) D．该晶体的密度为 4．（21-22高二下·山西·期末）立方氮化硼熔点高、硬度大，是金刚石的常用替代材料。已知立方氮化硼密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数值为NA，下列说法错误的是 A．立方氮化硼的化学式为BN B．硼原子的配位数为4 C．立方氮化硼属于共价晶体 D．晶胞边长为nm 5．（23-24高二下·山西朔州·期末）已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，相邻的两个Cs+的核间距为acm，CsCl的晶胞结构如图所示，则CsCl的摩尔质量可以表示为（    ） A．g·mol-1 B．g·mol-1 C．g·mol-1 D．g·mol-1 6．（23-24高二下·陕西·期末）石墨烯可转化为富勒烯()，科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B．该富勒烯化合物的化学式为 C．周围等距且距离最近的的数目为4 D．与的最短距离是 7．（22-23高二下·山西大同·期末）合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。晶胞的棱长为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A．Mg原子填充在Fe原子形成的正八面体空隙中 B．图中1号和2号原子距离为 C．该合金的密度为 D．若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4L 8．（22-23高二下·陕西榆林·期末）碳有石墨(如图1)、富勒烯()(晶胞如图2，代表)、金刚石(晶胞如图3)等多种同素异形体。已知是阿伏加德罗常数的值，图3中M点的原子坐标参数为，N点为。下列说法中不正确的是 A．石墨层与层之间的作用力为范德华力 B．720g富勒烯晶体含有个晶胞 C．12g石墨中含有六元环的个数为 D．P点的原子坐标参数为 9．（22-23高二下·陕西西安·期末）镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是    A．LaH2晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx C．在一个LaHx晶胞中，H原子总数为32个 D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 10．（22-23高二下·青海·期末）原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为 A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0) 11．（22-23高二下·宁夏·期末）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，1)，则C的坐标参数为 A．( ，，) B．(1，1， ) C．(，1， ) D．(1，，) 12．（22-23高二下·宁夏银川·期末）铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法正确的是 δ—Feγ—Feα—Fe A．α-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个 B．γ-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有6个 C．若三种晶胞均为立方结构，且最近铁原子相切，则三种晶体的密度比为2：4：1 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 13．（23-24高二下·陕西·期末）砷()、镓()等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，其中砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，其熔点为1238℃，以下说法正确的是 A．一个晶胞中原子的个数为2 B．砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键 C．的配位数是2 D．原子周围与它距离最近且相等的原子有8个 14．（23-24高二下·陕西·期末）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为pnm，图乙为晶胞的俯视图。下列说法正确的是 A．晶胞中硒原子的配位数为8 B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，) C．硒位于第四周期第ⅣA族 D．Zn和Se的最短距离为pnm 15．（22-23高二下·青海·期末）钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，下列有关说法错误的是 A．该晶体属于离子晶体 B．晶体的化学式为 C．该晶体晶胞结构与相似 D．与每个距离最近且相等的共有3个 16．（23-24高二下·山西忻州·期末）某普鲁士蓝类配合物可作为新型钠离子电池的电极材料。它由Na+、Ni2+、Fe3+和CN－构成，其晶胞结构如图。已知：晶胞参数为apm，该物质的摩尔质量为Mgmol-1，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为NaNiFe(CN)6 B．HCN为直线形分子，分子中σ键与π键数目比为1：1 C．Fe3+位于Ni2+围成的正八面体中心 D．该晶体的密度为g/cm3 17．（23-24高二下·宁夏·期末）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示。X、Y、M、Q为前四周期元素原子序数依次增大。 X、Y为相邻非金属元素，M、Q为同一周期元素。Y元素的基态原子价层电子为nsnnpn。Q元素原子中只有两种形状的电子云，且所有轨道的电子均成对，其最高能层数是最高能级电子数的2倍。下列说法不正确的是 A．晶体最简化学式为 MQX6Y6 B．最高正化合价：Y >X >Q >M C．QY2能与水剧烈反应生成可燃性气体 D．Y的最高价氧化物的中心原子的价层电子对数为 4 18．（23-24高二下·山西阳泉·期末）干冰的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 A．干冰能自发地呈现多面体外形 B．1个干冰晶胞中含有14个CO2分子 C．干冰升华时，CO2的C=O受到破坏 D．1个CO2分子周围有4个紧邻分子 19．（23-24高二下·山西长治·期末）Cu2O晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，M点坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．M是O，N是Cu B．1个Cu2O晶胞含4个O2- C．晶胞中2个O2-最近距离为a nm D．N点坐标为(0，1，0) 20．（23-24高二下·青海·期末）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图： 下列说法错误的是 A．当完全转化为时，和转化为(合金相)，每转移生成 B．(立方晶胞)中沿晶胞体对角线方向的一维空间上会出现“”的排布规律 C．根据晶胞，可求得 D．若的晶胞参数为，则间的距离为 1．（23-24高二下·山西运城·期末）科学家研发出一种新型储氢材料，晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm，下列说法确的是 A．该晶胞结构与NaCl晶胞结构相同 B．该晶体的化学式为 C．阴、阳离子的最小距离为 D．该物质中包含的全部化学键类型为极性共价键和离子键 2．（23-24高二下·山西晋城·期末）富锂反萤石固态电解质可由立方晶体(晶胞结构如图所示)与反应制备，其应用于高能量密度电池时既具有很高的离子导电性，又能提高电池的安全性。下列说法错误的是 A．晶胞中的配位数为4 B．晶胞中之间的最近距离为apm，则晶体的密度为 C．电解质中引入了锂位点空位，可显著提高锂离子导电性 D．晶体为层状结构，晶体中只存在锂氮层(排布方式为锂原子以石墨晶体中碳原子方式排布，氮原子在锂原子构成的六边形中心) 3．（23-24高二下·陕西西安·期末）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．氟化钙的化学式为CaF2 B．与之间的最短距离为 C．晶胞中的配位数为8 D．和之间既存在静电引力也存在静电斥力 4．（23-24高二下·青海·期末）氮化镓属于第三代半导体材料，晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为pnm，a点原子分数坐标是(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中镓原子的配位数为12 B．相邻两个N原子的最短距离为 C．晶胞中b点原子分数坐标为() D．电负性： 5．（23-24高二下·山西临汾·期末）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。如图为一种仅由Cs、Ag、F三种元素组成的超导材料晶胞结构(已知QR=MP)。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式为CsAgF3 B．Q点原子分数坐标为[0，0，(c+s)/2c] C．P、N之间的距离为     pm D．该晶体的密度为1192/(a2cNA) g/pm3 6．（23-24高二下·宁夏·期末）石墨烯可转化为富勒烯()，科学家把和掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．富勒烯与金刚石、石墨烯互为同位素 B．该富勒烯化合物的化学式为 C．周围等距且距离最近的的数目为4 D．与的最短距离是 7．（23-24高二下·陕西榆林·期末）Fe和Cu在自然界常以硫化物的形式存在。一种四方结构的晶胞及晶胞参数如下图所示，下列说法错误的是 A．的配位数为4 B．该物质的化学式为 C．阿伏加德罗常数的值用表示，该晶胞的密度为 D．已知1号原子分数坐标为，则2号原子分数坐标为 8．（23-24高二下·宁夏·期末）铁和氨气在640℃发生反应得到有磁性的，其中一种晶胞结构如图甲所示，晶胞边长为anm。一定条件下Cu可以完全替代该晶体中面心或顶点位置的Fe，替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化，已知，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示，下列说法正确的是 A．晶胞中与Fe等距且最近的Fe有12个 B．N填充在Fe围成的正六面体空隙 C．比稳定 D．Cu替代顶点位置后晶体的密度为： 9．（23-24高二下·山西·期末）下列说法错误的是            A．图1为石墨晶体结构，晶体中既存在共价键又存在范德华力，属于混合型晶体 B．某气态团簇分子结构如图2所示，该气态团簇分子的化学式为Ti14C13 C．图3为ZnS的晶胞结构，晶胞中Zn2+填充在S2-围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为50% D．图4为纳米钛铝合金结构单元，Al、Ti各有一个原子在内部，底面为正六边形。已知该合金的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则h为nm / / 学科网（北京）股份有限公司 $$