2026届高三化学一轮复习 选择题专题晶胞的结构与性质及相关计算

2026届高三化学一轮复习选择题 专题 晶胞的结构与性质及相关计算 一、晶体结构与性质 1．（25-26高三上·云南·阶段练习）铁镁合金是一种新型储氢材料，立方晶胞类似于，结构如图所示。该合金储氢后位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出)，晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．熔融该合金的过程中需要破坏金属键 B．该合金的质量为 C．铁原子和镁原子之间的最短距离为 D．储氢后晶体中的原子个数之比 2．（25-26高三上·云南昭通·阶段练习）实验室制取的原理为(浓)，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：。的立方晶胞如图甲所示，其晶胞参数为。下列说法正确的是 A．晶态和非晶态的X射线衍射图谱如图乙 B．上述物质沸点： C．的晶体密度为(为阿伏加德罗常数的值) D．晶体中距离最近的有6个 3．（2025·云南曲靖·二模）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)，其中Cu的化合价为+2。下列说法不正确的是 A．化合物X的化学式为K2CuF4 B．上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl C．X的密度(NA为阿伏加德罗常数的值) D．在X晶胞中离Cu最近的Cu的数目为6 4．（2025·云南昆明·一模）一种铁基高温超导体材料的晶体结构如图所示，的分数坐标为。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．Fe位于As构成的四面体空隙中 C．该晶胞沿z轴方向的投影为 D．p、q间的距离为 5．（2025·云南昆明·一模）ZnS存在立方ZnS与六方ZnS两种晶胞(如下图所示)，均位于形成的正四面体空隙中且阴、阳离子相切，下列说法正确的是 A． B．位于形成的立方体空隙中 C．立方ZnS与六方ZnS的密度比为 D．立方ZnS晶胞中距离最近的为12个 6．（2025·云南昆明·一模）半导体材料的立方晶胞如图所示，晶胞边长为apm，图中晶胞顶点原子的分数坐标均为(0,0,0)，Y原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中6个Sb原子均处于晶胞内部 B．Fe处于Sb形成的八面体空隙中 C．Z原子的分数坐标为 D．Y原子与X原子之间的距离为 7．（24-25高三上·云南昆明·阶段练习）天然硫化铜俗称铜蓝，晶体由、、、构成，其晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是 A．基态的价电子排布为 B．该晶体化学式为 C．晶体中含有2个 D．晶体中与数目之比为2：1 8．（2025·云南·模拟预测）是一种铁电材料，掺杂可提高其光电转化性能，取代部分后的晶胞结构示意图(氧原子未画出)如下。下列说法错误的是 A．填充在形成的六面体空隙中 B．该晶体的化学式为 C．该晶胞在平面的投影为 D．若p点平移至晶胞体心，则位于晶胞顶点 9．（24-25高三上·云南昆明·阶段练习）氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性能。下列说法正确的是 [已知：O2-的空缺率=×100%] A．CeO2晶胞中Ce4+的配位数为6 B．若CeO2晶胞中两个Ce4+间的最小距离为apm，则Ce4+与O2-的最小核间距为pm C．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(，，) D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)：n(Y2O3)=3：1的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10% 10．（24-25高三上·云南昆明·阶段练习）近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Cl2反应，可以形成一种新型晶体，其立方晶胞如图所示(大球为Cl，小球为Na)，已知晶胞中原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，0，)，下列叙述错误的是 A．晶胞的化学式为NaCl3 B．晶胞中，C的原子分数坐标为(0，，) C．晶胞中，与Na最近且等距的Cl有6个 D．晶胞中，Cl构成的多面体包含20个三角形的面 11．（24-25高三上·云南·阶段练习）硒化锌材料不溶于水，其对热冲击具有很强的承受能力，使它成为高功率激光器系统中的成对电子数的最佳光学材料。硒化锌晶胞结构如图所示。设晶体密度为，代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．该晶胞中硒原子的配位数为6 B．Zn和Se在周期表中都位于ds区，属于过渡元素 C．晶胞边长为 D．基态原子核外有34种不同空间运动状态的电子 12．（24-25高三上·云南楚雄·阶段练习）元素X的某价态离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．X元素为钾元素 B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶2 C．中n=1 D．晶体中每个周围有6个等距离且最近的 13．（24-25高三上·云南·阶段练习）钙钛矿在高温超导及电子传感领域有广泛应用。一种钙钛矿的晶胞结构示意图如图，下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．Ti元素位于元素周期表的d区 C．每个周围与其最近且距离相等的有12个 D．该钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置，则处于体心位置，处于面心位置 14．（2023·云南楚雄·模拟预测）锑---钾合金可用作钾离子电池的电极材料，图a为其晶胞结构，图b为晶胞的一部分，下列有关说法正确的是    A．晶胞密度为g·cm-3 B．Sb原子的配位数为6 C．最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体 D．从电子排布推断，K的第一电离能比Sb大 15．（2025·云南·高考真题）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 二、原子结构与性质 16．（2025·云南大理·二模）硒化锌（ZnSe）是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为a pm，下列说法正确的是 A．Zn位于元素周期表的p区 B．Se的核外价层电子排布式为 C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为 D．Zn与Se之间的最近距离为 17．（24-25高三下·云南·阶段练习）我国神舟十七号上使用了砷化镓(熔点1237℃)太阳能电池，砷化镓的晶胞结构如图所示，其中原子2的坐标为，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为。下列有关说法正确的是 A．原子3的坐标为 B．As和Ga分别为第ⅢA族和第ⅤA族，且同属于p区 C．砷化镓晶体属于共价晶体 D．As的配位数为2 三、分子结构与性质 18．（2025·云南曲靖·一模）某镍的硫酸盐的四方晶胞结构如图所示，其中晶胞参数。下列说法错误的是 A．该化合物的化学式为 B．水分子中的氧原子与形成配位键 C．晶体中与最近且等距的有12个 D．该物质中含晶胞的物质的量为 19．（2024·云南丽江·一模）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，下列有关说法正确的是 A．每个晶胞中含有1个K、6个O、1个I B．的空间构型为四面体形 C．与K紧邻的O的个数为12个 D．在晶胞结构的另一种表示中，若I处于各顶角位置，O处于棱心位置，则K处于面心位置 20．（2024·云南楚雄·二模）已知四氨合铜离子的模型如图甲，CaF2晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列有关说法正确的是 A．基态Cu的电子排布式为[Ar]3d84s1 B．四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键 C．距离Ca2+最近且等距离的F-有6个 D．若CaF2晶胞的棱长为acm，CaF2的密度为g/cm3 四、原电池 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三化学一轮复习选择题 专题 晶胞的结构与性质及相关计算》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D C D A C D D C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C C C C D C C C D 1．D 【详解】A．铁镁合金属于金属晶体，只含金属键，则熔融该合金的过程中需要破坏金属键，故A正确； B．铁原子个数为，8个Mg位于晶胞内部，则晶胞密度，则该合金的质量为，故B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中与的最短距离为晶胞体对角线的，即，故C正确； D．晶胞中原子数为，晶胞中还有8个Mg原子，储氢后位于晶胞的体心和棱心位置，则数目为个，故储氢后晶体中的原子个数之比，故D错误； 故选D。 2．D 【详解】A．晶态二氧化硅的X射线衍射峰是由数十乃至上百个锐峰(窄峰)组成，而非晶态二氧化硅的粉末X射线衍射峰的数量较少且呈弥散状(为宽峰或馒头峰)，A错误； B．为共价晶体，为离子晶体，、均为分子晶体，但水的熔沸点大于HF，B错误； C．由氟化钙晶胞可知每个晶胞中含有4个Ca2+，8个F-，CaF2的晶体密度为，C错误； D．CaF2CaF2晶体中距离F−F−最近的F−F−有上、下、左、右、前、后，共6个，D正确； 故选D。 3．D 【分析】由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中黑球个数为：=4，白球个数为：=8，灰球个数为：+1=2，三种原子的个数比为4:8:2=2:4:1，又知Cu显+2价，则化合物X的化学式为：K2CuF4，则黑球代表K、白球代表F、灰球代表Cu，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，化合物X的化学式为K2CuF4，A正确； B．由分析可知，化合物X的化学式为K2CuF4，故上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F2=K2CuF4+2KCl，B正确； C．由分析可知，化合物X的化学式为K2CuF4，即一个晶胞中含有2个Cu、4个K和8个F，则一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为：(a×10-10)cm×(b×10-10)cm×(c×10-10)cm=abc×10-30cm3，则X的密度(NA为阿伏加德罗常数的值)，C正确； D．由分析可知，黑球代表K、白球代表F、灰球代表Cu，结合题干晶胞可知，Cu位于晶胞顶点和体心上，晶胞属于四方晶系，故在X晶胞中离Cu最近的Cu的数目为4，D错误； 故答案为：D。 4．C 【详解】A．根据晶胞结构图可知，晶胞中含有：、Fe：、：，则根据原子个数比为1:2:2，确定该物质的化学式为，A项正确； B．根据晶胞结构可看出，Fe位于面上，距离最近的As位于该Fe原子所在平面的2个侧棱及2个晶胞内，有4个As，如图，即Fe位于4个As构成的四面体空隙中，B项正确； C．该晶胞体心有Ba原子较大，故沿z轴方向的投影为，C项错误； D．p位于左侧平面上，根据p的分数坐标，p到底面的垂直距离为mnm，q位于晶胞体心，到底面的垂直距离为，如图形成直角三角形，根据勾股定理，二者间的距离为，D项正确； 答案选C。 5．D 【详解】A．在立方晶胞中，与之间最近距离为体对角线的，晶胞棱长为anm，则体对角线长度为，则与之间的最近距离为，A不符合题意； B．均位于形成的正四面体空隙中，因为晶体的化学式为，所以均位于形成的正四面体空隙中，B不符合题意； C．立方ZnS晶胞中含有个，含有4个，立方ZnS晶胞的密度为，如六方ZnS晶胞中，上下底面均为菱形，底面面积为，其体积为，而六方ZnS晶胞中含有个，含有个，则六方ZnS晶胞的密度为，立方ZnS晶胞和六方ZnS晶胞中密度的比值为：，所以密度比不等于，C不符合题意； D．立方ZnS晶胞中距离最近的位于面心，根据结构图可知，距离一个顶点最近的面心有12个，所以立方ZnS晶胞中距离最近的有12个，D符合题意； 故选D。 6．A 【分析】晶胞中Fe原子的位置在体心和顶点，共有1+8×=2，根据半导体材料的化学式可知，晶胞中Sb的个数为4，结合Y原子的分数坐标为，说明Y原子在面心上，可以得出Sb的位置内部有2个，面上有4个，个数为2+4×=4。 【详解】A．晶胞中6个Sb原子有2个处于晶胞内部，4个处于面上，A错误； B．由晶胞图可知，Fe处于6个Sb形成的八面体空隙中，B正确； C．根据Y原子的分数坐标为，Z原子在x方向为，y方向上位置为1，z方向上位置为，的分数坐标为，C正确； D．根据图示分析，Y原子与X原子之间的距离为，D正确； 答案选A。 7．C 【详解】A．基态Cu的价电子排布式为，变为时，先失去4s的1个电子，再失去3d的1个电子，A正确； B．晶胞中的个数为，在体内，有2个，晶胞中Cu位于晶胞内部，Cu个数为6，所以晶体化学式为，B正确； C．晶胞中的个数为，但晶体由无数晶胞构成，只能说晶胞中有2个，C错误； D．晶胞中个数为2，个数为2，负电荷共8个，设亚铜离子个数为x，铜离子为y，则，，则，，比例为2：1，D正确； 故选C。 8．D 【详解】A．由图可知，最左/右侧两端，La替代了Bi，Bi在正方体体心，是六面体结构，A正确； B．由均摊法可知，Ti的数目为，Bi的数目为，La的数目为，该晶体的化学式为，B正确； C．该晶胞在平面的投影，棱上为Ti、Bi、La，投在四个角，La、Bi、Ti，投在面心，，C正确； D．若p点平移至晶胞体心，平移后Ti位于晶胞棱上和体内，位置如图，D错误； 故选D。 9．D 【详解】A．据图分析，O2-的配位数为4，根据CeO2的化学式可知Ce4+的配位数为8，故A错误； B．由晶胞结构示意图可知，CeO2晶胞中两个Ce4+间的最小距离应为面对角线的二分之一，由此可得晶胞参数为apm，Ce4+与O2-的最小核间距离为晶胞体对角线长的，即为pm，B错误； C．根据晶胞中N点的位置可以看出，N点原子的分数坐标为(，，)，C错误； D．氧化铈(CeO2)晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，未掺杂之前，每个晶胞中有4个Ce，8个O，若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)：n(Y2O3)=3：1的晶体，每个晶胞中Ce和Y共4个时，分别含有2.4个Ce4+和1.6个Y3+，则含有2.4×2+0.8×3=7.2个O2-，则此晶体中O2-的空缺率为×100%=10%，D正确； 选D。 10．C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的钠原子个数为8×+1=2，位于面上的氯原子个数为12×=6，则晶胞的化学式为NaCl3，A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的A和位于前面下方的B的原子分数坐标分别为(0，0，0)、(，0，)，则晶胞的边长为1，位于左面前方的C的原子分数坐标为(0，，)，B正确； C．以体心的钠为例，由图可知，该晶胞中12个Cl原子位于面上，且与体心的钠都等距，所以体心Na原子周围有12个Cl，C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中氯原子构成的多面体共有12个顶点，每个顶点为5个三角形所共有，则每个三角形平均占有的顶点为3×，所以多面体包含三角形的面的数目为=20，D正确； 故答案为：C。 11．C 【分析】硒化锌晶胞中Zn原子8个在顶点，6个在面心，则Zn原子数为：，Se原子4个在体心，Se原子数为：4，化学式为或，据此分析解答。 【详解】A．与Se原子距离最近的Zn原子有4个，该晶胞中硒原子的配位数为4，A错误； B．Zn位于周期表中第IIB族，属于ds区，Se位于周期表中第VIA族，属于p区，B错误； C．设晶胞的边长为acm，则有，C正确； D．基态原子的核外电子排布式为：，共占据了18个轨道，则基态原子核外有18种不同空间运动状态的电子，D错误； 故答案为：C。 12．C 【详解】A．从“元素X的某价态离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出，共有28个电子，X不是K元素，A错误； B．图中位于每条棱的中点，一个晶胞拥有的个数为，位于顶点，一个晶胞拥有的个数为，B错误； C．由于该物质的化学式为，故X显+1价，C正确； D．由晶胞图可知，晶体中每个周围有2个等距离且最近的，D错误； 答案选C。 13．C 【详解】A．根据均摊法可知，该晶胞中有1个Ca2+、个Ti4+和个O2-，该物质的化学式为，A正确； B．Ti是第22号元素位于元素周期表的d区，B正确； C．Ti位于晶胞的顶点，与其距离最近的Ti位于三个垂直棱上的顶点，因此离Ti最近的Ti有6个，C错误； D．该钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置数目为1，则处于体心位置数目为1，处于面心位置个数为，D正确； 故选C。 14．C 【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个Sb、个K，则晶体密度为，A错误； B．以底面Sb原子为例，距其等距且最近的K原子上下层各有4个，故配位数为8，B错误； C．由图b可知，最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体，C正确； D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，K的第一电离能比Sb小，D错误； 故选C。 15．C 【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的3倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确； B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确； C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误； D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确； 综上所述，本题选C。 16．D 【详解】A．Zn位于第四周期ⅡB族，位于元素周期表的ds区，A错误； B．Se位于第四周期ⅥA族，核外价层电子排布式为，B错误； C．A点原子的坐标为，由硒化锌（ZnSe）的晶胞结构可知，B点原子的坐标为，C错误； D．由晶胞结构可知，Zn与Se之间的最近距离为晶胞体对角线的，为，D正确； 故选D。 17．C 【详解】A．原子3在体对角线的处，在x、y、z轴上的投影分别为，故其坐标为，A错误； B．As与Ga分别位于第VA族和第ⅢA族，且同属于p区，B错误； C．砷化镓晶体中，镓原子和砷原子通过共价键直接相连，形成一种高度有序且坚固的晶体结构，其熔点为1237℃，因此属于共价晶体，C正确； D．以面心的As为对象，与其距离最近的4个Ga位于分别位于上下两个晶胞内部，故As的配位数为4，D错误； 故选C。 18．C 【详解】A．根据题给的晶胞结构和“均摊法”可知，阳离子分布在晶胞内部，个数为4，阴离子分布在晶胞的顶点和面心，个数为，因此该晶胞的化学式为，A正确； B．水分子中的氧原子具有孤电子对，Ni2+具有空轨道，根据阳离子的结构图可知，晶体中水分子中的氧原子通过孤电子对与Ni2+形成配位键，B正确； C．若a=c(高)，则每个阴离子周围与它距离最近且相等的阴离子有12个，但题干中a≠c(高)，C错误；   D．结合A分析，1个晶胞中含有4个，则该物质中含晶胞的物质的量为，D正确； 故选C。 19．C 【详解】A．K位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞的体内，故每个晶胞中含有1个K、3个O、1个I，A错误； B．中I的价层电子对数为，I采取杂化，有1对孤电子对，则的空间构型为三角锥形，B错误； C．O位于面心，K位于顶点，与K紧邻的O的个数为12个，C正确； D．在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为，O位于棱心位置，每个棱为4个晶胞共有O个数为，K的个数为1，应位于体心位置，D错误； 故选C。 20．D 【详解】A．基态Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A错误； B．四氨合铜离子的配位体NH3的N原子与中心Cu2+之间以配位键结合，在配位体NH3中H-N键为极性键共价键，不存在离子键，B错误； C．根据图乙可知距离Ca2+最近且等距离的F-在上下层各4个，共8个，C错误；   D．根据“均摊法”，晶胞中含个钙离子、8个氟离子，则晶胞密度：ρ=，D正确； 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$