微专题 晶胞计算（高效培优讲义）（全国通用）2026年高考化学一轮复习高效培优系列

微专题 晶胞计算 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01晶胞的计算 3 考向01 考查均摊法计算微粒数目 8 考向02 考查配位数的计算 8 考向03 考查晶胞参数计算 9 三、好题冲关 11 基础过关 11 题型01 晶胞的计算 11 能力提升 14 真题感知 19 1.高考真题考点分布 考点内容 考点分布 晶胞的计算 2025广西卷，2025浙江卷，2025四川卷，2025全国卷，2025湖南卷，2025重庆卷，2025湖北卷，2025广东卷，2025北京卷，2025云南卷，2025江苏卷，2025陕晋青宁卷，2025河北卷，2025甘肃卷，2025山东卷，2025安徽卷，2025黑吉辽蒙卷，2025上海卷，2024天津卷，2024广西卷，2024福建卷，2024重庆卷，2024江西卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024甘肃卷，2024湖南卷，2024山东卷，2024河北卷，2024新课标卷，2024全国甲卷，2024吉林卷，2024上海卷，2023天津卷，2023河北卷，2023重庆卷，2023广东卷，2023北京卷，2023浙江卷，2023山东卷，2023湖南卷，2023湖北卷，2023辽宁卷，2023新课标卷，2023全国甲卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从考查题型和内容上看，高考命题大都数以非选择题呈现，若为选择题则往往难度较大，提高卷子区分度。考查所涉及内容主要有)晶体的密度、晶胞参数、核间距计算、晶体中原子的空间位置(原子坐标)判断。 【备考策略】 会分析晶体结构，并能进行晶胞的有关计算。 【命题预测】 预计高考仍会考查晶胞参数计算、晶胞中配位数、微粒间距离及原子分数坐标判断 考点01 晶胞的计算 1、晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 (1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是 (2)方法： ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 a、处于顶点上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞 b、处于棱边上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞 c、处于晶面上的粒子，同时为 个晶胞所共有，每个粒子有 属于该晶胞 d、处于晶胞内部的粒子，则 该晶胞 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 2、晶胞参数(边长)与半径的关系 晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系 简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a= 体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝ ＝ 面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝ 六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝ ，h＝ 石墨 晶胞 设石墨晶胞的底边长为a cm，原子球直径为r，高为h cm，层间距d cm，则h＝ ，由图可知：a/2＝r×sin60°，得a＝ 金刚石晶胞 金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球) CaF2型晶胞(与金刚石类似) 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4(r+ + r－)＝a 3、晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 4、金属晶体空间利用率的计算方法 (1)空间利用率的定义及计算步骤 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② (2)金属晶体空间利用率分类简析 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3 空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52% ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68% ③面心立方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ④六方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ⑤金刚石型堆积：设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。η＝×100%＝×100%≈34.01% 4、原子分数坐标参数 (1)含义：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，称为原子分数坐标 (2)原子分数坐标的确定方法 ①依据已知原子的坐标确定坐标系取向 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位 ③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标 (3)示例 A B C D E F G H x y z 晶胞中原子坐标 A(0，0，0)， B(0，1，0)， C(1，1，0)， D(1，0，0)， E(0，0，1)， F(0，1，1)， G(1，1，1)， H(1，0，1)， 体心：(，，)， 上面心：(，，1)， 下面心：(，，0)， 左面心：(，0，)，右面心：(，1，)， 前面心：(1，，)， 后面心：(0，，) 5、典型晶胞结构模型的原子分数坐标 (1)简单立方体模型粒子坐标 粒子坐标 若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1) (2)体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(，，) (3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若1(0，0，0)，13(，，0)，12(1，，)，则15的原子分数坐标为(，1，)，11为(，，1) (4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(，，)、(，，)、(，，)、(，，) 考向01 考查均摊法计算微粒数目 【例1】（2025·辽宁·二模）储氢材料的晶胞结构如图所示，已知的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．(i)和(ii)之间的距离为 B．晶体密度的计算式为 C．的配位数为3 D．晶胞中含有2个 【思维建模】 确定晶体的化学式技法——“均摊法” “均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是(1/n)。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。 1、立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 2、六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 3、三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 考向02 考查配位数的计算 【例2】（2025·安徽·模拟预测）氯化亚铜广泛用于冶金、电镀、医药等行业，也是常用的催化剂之一，工业制备原理之一为。的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示。下列叙述错误的是 A．的配位数是4 B．的空间结构为三角锥形 C．离子键百分数： D．若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数 【思维建模】 1、晶体中原子(或分子)的配位数 若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。 常见晶胞的配位数如下： 简单立方： 配位数为6 面心立方： 配位数为12 体心立方： 配位数为8 2、离子晶体的配位数 指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 以NaCl晶体为例 （1）找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 （2）数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 考向03 考查晶胞参数计算 【例3】（2025·陕西西安·模拟预测）铜锑硒矿石因元素含量丰富、成本低、无毒、环保等优势成为近年来薄膜太阳能电池的热门材料。如图1为一种铜锑硒晶体的四方晶胞结构示意图(晶胞参数为a pm、a pm、2a pm)。表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．图2所示结构不能作为该晶体的晶胞 B．该晶体的化学式为： C．晶体中与Cu最近且距离相等的Se有4个 D．该晶体的密度为： 【思维建模】 1、宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 2、空间利用率 空间利用率=×100%。 【对点1】（2025·吉林延边·模拟预测）尖晶石是一种天然矿物，颜色五花八门，部分矿种可用作电池材料。尖晶石的晶胞结构相似，其中镁铝尖晶石晶体的晶胞结构如图1所示，该立方晶胞由如图2所示的、两个立方单元组成。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．镁铝尖晶石晶体的化学式为 B．晶胞中与体心最邻近的原子数为4 C．2个原子的最小间距为 D．镁铝尖晶石晶体的密度为 【对点2】（2025·云南文山·模拟预测）铈的某种氧化物是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶体结构如图1所示，下列说法正确的是 A．该晶胞中的配位数为4 B．若沿轴向平面投影，则其投影图如图2所示 C．晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为 D．该氧化物中铈元素的化合价为+4 【对点3】（2025·安徽六安·模拟预测）最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)，已知：T-碳的密度为a g/cm3。下列说法正确的是 A．以A为坐标原点，则金刚石晶胞中M位置的碳原子的分数坐标为 B．金刚石属于共价晶体，T-碳属于分子晶体 C．T-碳晶体和金刚石晶体中碳原子的杂化类型均为sp3杂化 D．T-碳晶胞的晶胞参数为pm 题型01 晶胞的计算 1．（2025·四川达州·模拟预测）一种含Cu、Fe和S的化合物晶胞如下(晶胞棱边夹角均为)。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，称作原子的分数坐标，如点原子的分数坐标为(0，0，0)。 下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．点原子的分数坐标为 C．该晶体的密度为 D．点和点的原子核间距为 2．（2025·甘肃白银·模拟预测）是一种重要的无机化合物，它在工业和科学领域中有着多种用途。其晶胞结构如图所示，下列说法错误的是 A．一个晶胞中含有4个Cu B．该化合物的化学式中 C．晶体中与S等距且最近的Fe有2个 D．晶胞密度为 (设为阿伏加德罗常数的值) 3．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）HgCl与不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞片段结构M如图所示（部分微粒不在该晶胞片段内），下列说法错误的是 A．根据结构可以推测该含汞化合物晶体可溶于水 B．距离Cl最近的Cl个数为4 C．晶体中，Hg与的个数之比为1∶4 D．该晶胞片段的体积为，则该晶体的密度为 4．（2025·重庆江津·模拟预测）晶体的四方晶胞如图甲所示。已知：若晶胞底边的边长均为、高为，阿伏加德罗常数的值为，图乙、图丙分别显示的是、在晶胞面、面上的位置，下列说法错误的是 A．晶体中存在极性共价键、离子键 B．一个晶胞中的数目为4 C．晶胞在轴方向的投影图为： D．已知离子的坐标为，则图乙中 5．（2025·河北保定·模拟预测）超导体在科研、工业和日常生活中应用越来越广泛。在晶体的空隙中插入获得的超导体化学式为，该超导体的面心立方晶胞结构如图所示，其中黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心。已知晶胞参数为，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中的白球表示 B．若点坐标为，则点原子分数坐标为 C．该超导体的密度为 D．相邻两个之间的最短距离为 6．（2025·天津武清·模拟预测）金属及其化合物在生产生活中有重要应用。 (1)Cu在元素周期表中的位置是 。 (2)醋酸铜氨溶液(含 等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应：。 ①H-N-H键角： (填“>”、“<”或“=”)。 ②解释CO沸点高于N2 的原因： 。 中配位原子为： 。 ④在一定范围内， (填“低温”或“高温”)有利于原料气的净化。 (3)利用二聚物Al2Cl6(结构式为()与NH3反应可制备配合物 则下列说法错误的是_______。 A．中的σ 键数目 B．Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构 C．反应前 Al原子为sp3杂化 D．配合物属于极性分子 (4)Li2O用于新型锂电池，其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为 ①距离Li最近且等距的O的数目为 。 ②已知阿伏加德罗常数的值为。该晶体的密度为 。 1．（2025·安徽六安·模拟预测）将碲与锌一起加热，然后升华可制得碲化锌。碲化锌是一种重要的半导体材料，图甲为它的一种立方晶胞结构。设ZnTe的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数的值为NA，密度为d ，下列说法错误的是 A．锌的配位数为4 B．Zn与Te的最近距离为 C．该晶胞沿z轴方向的平面投影如图乙 D．已知1号位置的原子坐标为，则2号位置的原子坐标为 2．（2025·吉林松原·模拟预测）一种高温超导材料在77 K以上就能展现超导性质，具有重要的科学研究和潜在的应用价值，该晶体结构属于四方晶系，其晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．基态Cu原子与O原子最外层未成对电子数之比为1:2 B．该超导材料的化学式为 C．O原子间的最近距离为 D．该晶体一个晶胞的质量为 3．（2025·陕西安康·模拟预测）某太阳能材料CuInS2晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示(图示不表示原子相对大小)，晶胞棱边夹角均为90°，已知：A处In原子分数坐标为(0.5，0，0.25)，B处Cu原子分数坐标为(0，0.5，0.25)。下列说法正确的是 A．该晶胞的质量为 B．该晶胞中含有4个In原子 C．C处In原子的分数坐标为(0.5，0.5，0.25) D．基态Cu原子核外电子的空间运动状态有29种 4．（2025·河北·模拟预测）钽酸锂()广泛用于激光技术、红外技术和电子工业等。晶胞如图所示，已知：长方体底边长为a pm，高为b pm，为阿伏加德罗常数的值；的摩尔质量为M g·mol-1。Ta和V位于同族，Ta原子比V原子多2个电子层。 下列叙述错误的是 A．晶体中与距离最近且等距的有3个 B．基态的电子云轮廓图为球形 C．基态钽原子价层电子排布式为 D．晶体密度为g·cm-3 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）在室温和氩气气氛下，以、和纳米Fe为原料，采用机械合金化(球磨法)制备一种立方纳米晶体，晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是 A．该立方纳米晶体的化学式为 B．该晶胞中Fe与周围的H形成正八面体 C．该晶胞中与Fe距离最近的Fe有8个 D．该晶体的密度为kg·m-3 6．（2025·山东潍坊·模拟预测）某种晶体的完整结构单元如图所示，该晶体的实际结构中存在约5%的氧空位(可提高氧离子电导性能)。下列说法错误的是 A．晶体中与原子距离最近的原子构成正八面体 B．该晶体的一个完整晶胞中含有8个La原子 C．该晶体实际结构的化学式为 D．该晶体的实际结构中与原子个数比为 7．（2025·云南文山·模拟预测）钒被称为“现代工业的味精”。从钒钛磁铁精矿(主要成分为、、、、以及)中分离回收铁、钛、钒的工艺流程如下： 已知： ①酸浸过程中的铁、钛、钒元素以、、、等形式析出到浸出液； ②P507是一种酸性萃取剂，可用表示，萃取效果：、； ③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀时 7.5 2.2 9.4 3.7 沉淀完全时 9.0 3.2 10.9 4.7 回答下列问题： (1)下列V原子的价层电子排布中，处于基态的是_______。 A． B． C． D． (2)“酸浸”时，未发生氧化还原反应，则发生反应的离子方程式为 。 (3)加入铁粉将还原为的目的是 。 (4)萃取原理可表示为，“反萃取”时选取的反萃取剂为_____。 A．稀盐酸 B． C．溶液 D．氨水 (5)“沉铁”时调的范围为 。 (6)近年来，含钒的锑化物在超导方面表现出很好的运用前景。某含钒锑化物的晶胞如图1所示，其晶胞参数为、、，晶体中包含和组成的二维图见图2。 ①该钒锑化物的化学式为 。 ②设为阿伏伽德罗常数的值，晶体的密度 。 8．（2025·重庆江津·模拟预测）锰酸锂离子电池是第二代锂离子动力电池，性能优良。工业上以软锰矿浆(主要成分为，还有少量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂，工业流程如图所示： (1)基态Mn原子核外电子的空间运动状态有 种。 (2)“浸取”后滤渣I的成分为 ；“精制”过程中，实际加入的量比理论用量多，主要原因是 。 (3)如图为、和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图，则根据该图可知，“精制”过程中，加入调节溶液的至少为 (结果保留两位小数)。 (4)“沉锰”过程得到的是和，二者均可以被氧化为。若“控温、氧化”过程中溶液的pH在一段时间后会明显下降，pH明显下降的原因是 (用化学方程式表示)。 (5)“锂化”过程是将和按的物质的量之比配料，反应3～5小时，然后升温至600~750℃，保温24小时，自然冷却至室温得到产品。该过程所得混合气体的成分是 。 (6)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中Ⅰ原子与所连接的3个原子的距离相等)，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的化学式是 ，晶体的密度为 (列出计算式)。 1．（2025·广西·高考真题）型晶态半导体材料由与碳族元素形成，其立方晶胞结构如图。已知：晶胞参数。下列说法正确的是 A．与Z紧邻的有4个 B．晶胞内之间最近的距离为 C．晶胞密度： D．若晶胞顶点替换为，则 2．（2025·四川·高考真题）的四方晶胞(晶胞参数，省略中的氧，只标出)和的立方晶胞如图所示，为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．晶胞中1位的分数坐标为 B．晶胞中2位和3位的核间距为 C．晶胞和晶胞中原子数之比是 D．晶体密度小于晶体密度 3．（2025·湖南·高考真题）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 4．（2025·重庆·高考真题）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是 A．X中存在键 B．X属于混合型晶体 C．X的化学式可表示为 D．X中C原子上有1对孤电子对 5．（2025·湖北·高考真题）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．一个晶胞中含有4个O原子 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 6．（2025·河北·高考真题）是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下，晶胞参数、，M、N原子的分数坐标分别为、。设是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 B．体心原子的分数坐标为 C．晶体的密度为 D．原子Q到体心的距离为 7．（2025·安徽·高考真题）碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为。下图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键” C．碘晶体中有个“卤键” D．碘晶体的密度为 8．（2025·浙江·高考真题）铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答： (1)有关铜和硫的说法正确的是_______。 A．基态硫原子有7对成对电子 B．铜焰色试验呈绿色，与铜原子核外电子跃迁释放能量有关 C．基态铜原子失去2个电子，轨道形成全充满结构 D．配位键强度： (2)一种铜化合物的晶胞如图，写出由配离子表示的该化合物的化学式 。 (3)化合物A[化学式：]和B[化学式：]具有相似的结构，如图。 ①化合物B给出趋势相对更大，请从结构角度分析原因 。 ②将化合物A与足量稀硫酸混合，在加热条件下充分反应，得到气体C和含的溶液，写出发生反应的化学方程式 。 ③设计实验检验气体C (要求利用气体C的氧化性或还原性)。 (4)有同学以为原料，设计如下转化方案： ①步骤I的化学方程式 。 ②步骤Ⅱ中，溶液E中铜元素全部转化为难溶性。气体X为 (要求不引入其他新的元素)；溶液F中除外，浓度最高的两种离子 (按浓度由高到低顺序)。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题 晶胞计算 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01晶胞的计算 3 考向01 考查均摊法计算微粒数目 8 考向02 考查配位数的计算 9 考向03 考查晶胞参数计算 10 三、好题冲关 14 基础过关 14 题型01 晶胞的计算 14 能力提升 19 真题感知 29 1.高考真题考点分布 考点内容 考点分布 晶胞的计算 2025广西卷，2025浙江卷，2025四川卷，2025全国卷，2025湖南卷，2025重庆卷，2025湖北卷，2025广东卷，2025北京卷，2025云南卷，2025江苏卷，2025陕晋青宁卷，2025河北卷，2025甘肃卷，2025山东卷，2025安徽卷，2025黑吉辽蒙卷，2025上海卷，2024天津卷，2024广西卷，2024福建卷，2024重庆卷，2024江西卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024甘肃卷，2024湖南卷，2024山东卷，2024河北卷，2024新课标卷，2024全国甲卷，2024吉林卷，2024上海卷，2023天津卷，2023河北卷，2023重庆卷，2023广东卷，2023北京卷，2023浙江卷，2023山东卷，2023湖南卷，2023湖北卷，2023辽宁卷，2023新课标卷，2023全国甲卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从考查题型和内容上看，高考命题大都数以非选择题呈现，若为选择题则往往难度较大，提高卷子区分度。考查所涉及内容主要有)晶体的密度、晶胞参数、核间距计算、晶体中原子的空间位置(原子坐标)判断。 【备考策略】 会分析晶体结构，并能进行晶胞的有关计算。 【命题预测】 预计高考仍会考查晶胞参数计算、晶胞中配位数、微粒间距离及原子分数坐标判断 考点01 晶胞的计算 1、晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 (1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是 (2)方法： ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 a、处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 b、处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 c、处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 d、处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 2、晶胞参数(边长)与半径的关系 晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系 简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r 体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r 面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a 六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高 石墨 晶胞 设石墨晶胞的底边长为a cm，原子球直径为r，高为h cm，层间距d cm，则h＝2d，由图可知：a/2＝r×sin60°，得a＝r 金刚石晶胞 金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球) CaF2型晶胞(与金刚石类似) 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4(r+ + r－)＝a 3、晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 4、金属晶体空间利用率的计算方法 (1)空间利用率的定义及计算步骤 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② (2)金属晶体空间利用率分类简析 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3 空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52% ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68% ③面心立方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ④六方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74% ⑤金刚石型堆积：设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。η＝×100%＝×100%≈34.01% 4、原子分数坐标参数 (1)含义：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，称为原子分数坐标 (2)原子分数坐标的确定方法 ①依据已知原子的坐标确定坐标系取向 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位 ③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标 (3)示例 A B C D E F G H x y z 晶胞中原子坐标 A(0，0，0)， B(0，1，0)， C(1，1，0)， D(1，0，0)， E(0，0，1)， F(0，1，1)， G(1，1，1)， H(1，0，1)， 体心：(，，)， 上面心：(，，1)， 下面心：(，，0)， 左面心：(，0，)，右面心：(，1，)， 前面心：(1，，)， 后面心：(0，，) 5、典型晶胞结构模型的原子分数坐标 (1)简单立方体模型粒子坐标 粒子坐标 若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1) (2)体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(，，) (3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若1(0，0，0)，13(，，0)，12(1，，)，则15的原子分数坐标为(，1，)，11为(，，1) (4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图 粒子坐标 若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(，，)、(，，)、(，，)、(，，) 考向01 考查均摊法计算微粒数目 【例1】（2025·辽宁·二模）储氢材料的晶胞结构如图所示，已知的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．(i)和(ii)之间的距离为 B．晶体密度的计算式为 C．的配位数为3 D．晶胞中含有2个 【答案】C 【详解】A．(i)和(ii)之间的距离为晶胞体对角线的一半，则两点距离为，A错误； B．该晶胞的体积为，的个数为，的个数为，一个晶胞中含有2个，故晶体密度为，选项中未包含单位转换，表达式不完整，B错误； C．由图可知，与距离最近且相等的的个数为3，的配位数为3，C正确； D．晶胞中含有的个数为，D错误； 故答案选C。 【思维建模】 确定晶体的化学式技法——“均摊法” “均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是(1/n)。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。 1、立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 2、六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 3、三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。 考向02 考查配位数的计算 【例2】（2025·安徽·模拟预测）氯化亚铜广泛用于冶金、电镀、医药等行业，也是常用的催化剂之一，工业制备原理之一为。的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示。下列叙述错误的是 A．的配位数是4 B．的空间结构为三角锥形 C．离子键百分数： D．若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数 【答案】D 【详解】A．的晶胞结构中，周围最近的形成四面体配位，配位数为4，A正确； B．中心原子价层电子对数（且含1对孤电子对），空间结构为三角锥形，B正确； C．和中阳离子均为，因电负性：，故离子键百分数：，C正确； D．晶胞中，位于顶点和面心，共4个；位于四面体空隙，共4个，故晶胞含4个单元。摩尔质量，晶胞体积，由得，D错误； 故答案选D。 【思维建模】 1、晶体中原子(或分子)的配位数 若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。 常见晶胞的配位数如下： 简单立方： 配位数为6 面心立方： 配位数为12 体心立方： 配位数为8 2、离子晶体的配位数 指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。 以NaCl晶体为例 （1）找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。 （2）数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。 考向03 考查晶胞参数计算 【例3】（2025·陕西西安·模拟预测）铜锑硒矿石因元素含量丰富、成本低、无毒、环保等优势成为近年来薄膜太阳能电池的热门材料。如图1为一种铜锑硒晶体的四方晶胞结构示意图(晶胞参数为a pm、a pm、2a pm)。表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．图2所示结构不能作为该晶体的晶胞 B．该晶体的化学式为： C．晶体中与Cu最近且距离相等的Se有4个 D．该晶体的密度为： 【答案】D 【详解】A．晶体中晶胞能无隙并置，图2结构不满足，不能作为晶胞，A正确； B．用均摊法计算：Sb位于晶胞体内个数为1和顶点(8×1/8=1)，共2个；Cu在面心(10×1/2=5)和棱上(4条棱×1/4=1)，共6个；Se共8个。则化学式为Cu3SbSe4，B正确； C．观察晶胞结构，晶体中与Cu最近且距离相等的Se原子有4个，C正确； D．结合B分析可知晶胞体积V= a·a·2a=2a3 pm3=2a3×10-30 cm3，质量，密度，D错误； 答案选D。 【思维建模】 1、宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系 2、空间利用率 空间利用率=×100%。 【对点1】（2025·吉林延边·模拟预测）尖晶石是一种天然矿物，颜色五花八门，部分矿种可用作电池材料。尖晶石的晶胞结构相似，其中镁铝尖晶石晶体的晶胞结构如图1所示，该立方晶胞由如图2所示的、两个立方单元组成。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．镁铝尖晶石晶体的化学式为 B．晶胞中与体心最邻近的原子数为4 C．2个原子的最小间距为 D．镁铝尖晶石晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构和m、n两个单元的结构可知，1个晶胞中Mg原子数为：个，Al原子数为4×4=16个，O原子数为4×4+4×4=32个，故晶体化学式为MgAl2O4，A正确； B．若体心为Mg原子，Al原子位于四面体配位位置，与体心最邻近的Al原子数为4，B正确； C．单元m中2个Mg最小的原子间距为，单元n中2个Mg最小的原子间距为，故最小间距为，C错误； D．由A项分析可知，1个晶胞中含8个MgAl2O4，则1个晶胞的质量为，1个晶胞的体积为8a3pm3=8a3×10-30cm3，密度为，D正确； 故选C。 【对点2】（2025·云南文山·模拟预测）铈的某种氧化物是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶体结构如图1所示，下列说法正确的是 A．该晶胞中的配位数为4 B．若沿轴向平面投影，则其投影图如图2所示 C．晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为 D．该氧化物中铈元素的化合价为+4 【答案】D 【详解】A．配位数是指离子周围最近邻的异号离子数目。该晶胞中Cen+（白球）周围最近邻的O2-（黑球）数目为8，A错误； B．沿z轴向xy平面投影时，图2未正确反映所有O的投影位置（图2中心处应还有O的投影），应该为，则B错误； C．原子分数坐标以晶胞参数为单位1，甲为(0，0，0)（顶点），乙为四面体空隙中的O原子，其坐标应为(3/4，3/4，1/4)，C错误； D．通过均摊法计算，一个晶胞中Ce（白球）数目为，O（黑球）个数为8，个数比为1：2，所以氧化物化学式为CeO2，Ce元素化合价为+4，D正确； 答案选D。 【对点3】（2025·安徽六安·模拟预测）最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)，已知：T-碳的密度为a g/cm3。下列说法正确的是 A．以A为坐标原点，则金刚石晶胞中M位置的碳原子的分数坐标为 B．金刚石属于共价晶体，T-碳属于分子晶体 C．T-碳晶体和金刚石晶体中碳原子的杂化类型均为sp3杂化 D．T-碳晶胞的晶胞参数为pm 【答案】C 【详解】A．金刚石晶胞中体内M原子的分数坐标为，A错误； B．T-碳与金刚石晶体类似，熔点高、硬度大，属于共价晶体，B错误。 C．金刚石中每个碳原子与4个相邻碳原子形成共价键，杂化类型为sp3。T-碳中，正四面体结构单元的碳原子与周围碳原子形成4个共价键（正四面体内部及原有结构连接），价层电子对数为4，杂化类型也为sp3，C正确。 D．根据晶胞图，1个T碳晶胞中含有个由四个碳原子构成的正四面体结构单元，则1个T碳晶胞的质量为，参数为xpm，则体积为cm3，根据公式得T碳的密度为a=g/cm3，x=，D错误； 故选C。 题型01 晶胞的计算 1．（2025·四川达州·模拟预测）一种含Cu、Fe和S的化合物晶胞如下(晶胞棱边夹角均为)。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，称作原子的分数坐标，如点原子的分数坐标为(0，0，0)。 下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．点原子的分数坐标为 C．该晶体的密度为 D．点和点的原子核间距为 【答案】B 【详解】A．通过均摊法计算晶胞中原子个数：Cu个数为，Fe个数为，S 个数为8，原子个数比Cu：Fe：S=1：1：2，化学式为CuFeS2，A正确； B．N点为晶胞内部Fe原子，实际坐标为(a/2，a/2，a) pm，分数坐标为(x/a，y/a，z/(2a))=(1/2，1/2，1/2)，而非(1/2，1/2，1)，B错误； C．晶胞体积V=a·a·2a=2a3 pm3=2a3×10－30cm3，晶胞质量，密度，C正确； D．M(0，0，0)与P(a，a/2，3a/2)的距离d=[a2+(a/2)2+(3a/2)2]0.5=(14a2/4)0.5=，D正确； 故选B。 2．（2025·甘肃白银·模拟预测）是一种重要的无机化合物，它在工业和科学领域中有着多种用途。其晶胞结构如图所示，下列说法错误的是 A．一个晶胞中含有4个Cu B．该化合物的化学式中 C．晶体中与S等距且最近的Fe有2个 D．晶胞密度为 (设为阿伏加德罗常数的值) 【答案】B 【详解】A．根据均摊法：一个晶胞中Cu原子数目为，Fe原子数目为，S原子数目为8，该化合物的化学式为CuFeS2，A正确； B．化合物化学式为CuFeS2，其中S的下标z=2，B错误； C．S采用四面体配位，每个S周围有2个Cu和2个Fe，故最近的Fe有2个，C正确； D．晶胞含4个CuFeS2单元（CuFeS2的摩尔质量184 g/mol），晶胞的质量=g，体积=a2c×10-21 cm3（1 nm3=10-21 cm3），密度==，D正确； 答案选B。 3．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）HgCl与不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞片段结构M如图所示（部分微粒不在该晶胞片段内），下列说法错误的是 A．根据结构可以推测该含汞化合物晶体可溶于水 B．距离Cl最近的Cl个数为4 C．晶体中，Hg与的个数之比为1∶4 D．该晶胞片段的体积为，则该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．该含汞化合物晶体中含有较多的NH3，在水中会与水分子形成分子间氢键，导致物质的溶解性增强，故该晶体在水中可溶，A正确；    B．晶体中Cl周围的Cl有6个，但最近的个数为4，B正确； C．据“均摊法”，晶胞中含个Hg、个Cl、4个，晶体中，Hg与的个数之比为1:2，C错误； D．结合C分析，该晶胞片段的体积为，则该晶体的密度为，D正确； 故选C。 4．（2025·重庆江津·模拟预测）晶体的四方晶胞如图甲所示。已知：若晶胞底边的边长均为、高为，阿伏加德罗常数的值为，图乙、图丙分别显示的是、在晶胞面、面上的位置，下列说法错误的是 A．晶体中存在极性共价键、离子键 B．一个晶胞中的数目为4 C．晶胞在轴方向的投影图为： D．已知离子的坐标为，则图乙中 【答案】C 【详解】A．KH2PO4晶体是离子晶体，K+与之间存在离子键；内部，H与O、P与O之间为极性共价键，所以该晶体中存在极性共价键、离子键，A正确； B．利用均摊法计算的数目：面心的，每个面心粒子属于2个晶胞，4个面上有，面心贡献个；体心有1个完全属于该晶胞的；顶点的有8个，顶点贡献个，所以一个晶胞中的数目为2+1+1=4，B正确； C．根据晶胞结构以及K+、在甲、乙、丙中的位置，晶胞在x轴上的投影图为 ，C错误； D．已知E离子的坐标为，在x-z平面内，根据距离公式，，D正确； 故选C。 5．（2025·河北保定·模拟预测）超导体在科研、工业和日常生活中应用越来越广泛。在晶体的空隙中插入获得的超导体化学式为，该超导体的面心立方晶胞结构如图所示，其中黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心。已知晶胞参数为，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中的白球表示 B．若点坐标为，则点原子分数坐标为 C．该超导体的密度为 D．相邻两个之间的最短距离为 【答案】D 【详解】A．由题图可知，黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心，晶胞内黑球为个，白球为个，结合化学式可知黑球表示、白球表示，故A正确； B．由黑球位于棱心、体心和由顶点与相邻面上的白球形成的四面体体心可知，点原子分数坐标为，故B正确； C．晶胞质量，晶胞体积，则该超导体的密度为，故C正确； D．由晶胞结构图可知，晶胞体心与白球四面体体心两个之间的距离最短，距离为体对角线的，距离为，故D错误； 选D。 6．（2025·天津武清·模拟预测）金属及其化合物在生产生活中有重要应用。 (1)Cu在元素周期表中的位置是 。 (2)醋酸铜氨溶液(含 等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应：。 ①H-N-H键角： (填“>”、“<”或“=”)。 ②解释CO沸点高于N2 的原因： 。 中配位原子为： 。 ④在一定范围内， (填“低温”或“高温”)有利于原料气的净化。 (3)利用二聚物Al2Cl6(结构式为()与NH3反应可制备配合物 则下列说法错误的是_______。 A．中的σ 键数目 B．Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构 C．反应前 Al原子为sp3杂化 D．配合物属于极性分子 (4)Li2O用于新型锂电池，其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为 ①距离Li最近且等距的O的数目为 。 ②已知阿伏加德罗常数的值为。该晶体的密度为 。 【答案】(1)第四周期第ⅠB族 (2) ＜ 二者均为分子晶体，相对分子质量相同，为极性分子，为非极性分子，因此沸点高于 C、N 低温 (3)A (4) 4 【详解】（1）在元素周期表的位置为：第四周期第ⅠB族。 （2）①与均为杂化，空间构型均为四面体形，但由于中存在孤对电子对成键电子的排斥，因此，导致中的键角小于中的键角； ②与均为分子晶体，二者相对分子质量相同，但为极性分子，为非极性分子，因此沸点高于； ③在中，是中心原子，与是配体，中的碳原子提供孤电子对（C的电负性小于O），与形成配位键，因此碳原子是配位原子，在中，氮原子提供孤电子对，与形成配位键，因此氮原子是配位原子，因此，配位原子为； ④由可知，该反应属于放热反应，并且是一个熵减的反应，根据可知，该反应属于低温自发的反应，因此，在一定范围内，低温有利于原料气的净化； （3）A. 中含有4个配位键，分子中含有3个共价键，因此，的σ 键数目为，故A项错误。 B. 原子外围有3对成键电子，提供1对孤电子对与形成配位键，周围电子数为：，原子最外层有7个电子，与形成1对共用电子，也满足8电子结构，因此Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构，故B项正确。 C. 原子的配位数为4，分子的配位数也是4，即反应前后，原子均为sp3杂化，因此，反应前 原子为sp3杂化正确，故C项正确。 D. 配合物分子中含有3个配位键，1个配位键，且两种键的键长不相等，因此，正负电中心不能重合，所以， 属于极性分子，故D项正确。 故答案为：A。 （4）①晶胞中，距离氧原子最近且等距的的个数为8，则距离最近且等距的的个数为4； ②根据均摊法可知，该晶胞中含有8个，4个，晶胞的质量为：，因此，该晶胞的密度为：。 1．（2025·安徽六安·模拟预测）将碲与锌一起加热，然后升华可制得碲化锌。碲化锌是一种重要的半导体材料，图甲为它的一种立方晶胞结构。设ZnTe的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数的值为NA，密度为d ，下列说法错误的是 A．锌的配位数为4 B．Zn与Te的最近距离为 C．该晶胞沿z轴方向的平面投影如图乙 D．已知1号位置的原子坐标为，则2号位置的原子坐标为 【答案】B 【详解】A．根据分析和晶胞图可知，每个Zn原子要结合4个Te原子，则锌的配位数为4，A正确； B．设晶胞甲的参数为acm，根据ZnTe的摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数的值为NA，密度为d 可得到cm，再结合晶胞图可知Zn与Te的最近距离为晶胞体对角线的，根据晶胞为立方体，则体对角线为参数的倍即体对角线为cm，最后得到Zn与Te的最近距离为为，B错误； C．该晶胞沿z轴方向的平面投影为俯视图，结合晶胞甲，得到其平面投影为，C正确； D．已知1号位置的原子坐标为，则2号位原子相对于1号位置原子来说在x轴方向的处，在y轴方向的处，在z轴的处，则2号位置的原子坐标为，D正确； 故答案为：B。 2．（2025·吉林松原·模拟预测）一种高温超导材料在77 K以上就能展现超导性质，具有重要的科学研究和潜在的应用价值，该晶体结构属于四方晶系，其晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．基态Cu原子与O原子最外层未成对电子数之比为1:2 B．该超导材料的化学式为 C．O原子间的最近距离为 D．该晶体一个晶胞的质量为 【答案】C 【详解】A．基态Cu原子电子排布式为，最外层（）未成对电子数为1；O原子电子排布式为，最外层（）未成对电子数为2，二者之比为1:2，A正确； B．晶胞中Hg位于棱上，数目为；Ba位于体内，个数为2；Cu位于8个顶点，数目为；O位于棱上，数目为，故化学式为，B正确； C．题中未给出a与c的大小关系，无法确定两个氧原子之间的最近距离，C错误； D．该晶体化学式为，摩尔质量为201+2×137+64+4×16=603 g/mol，一个晶胞质量为，D正确； 故答案选C。 3．（2025·陕西安康·模拟预测）某太阳能材料CuInS2晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示(图示不表示原子相对大小)，晶胞棱边夹角均为90°，已知：A处In原子分数坐标为(0.5，0，0.25)，B处Cu原子分数坐标为(0，0.5，0.25)。下列说法正确的是 A．该晶胞的质量为 B．该晶胞中含有4个In原子 C．C处In原子的分数坐标为(0.5，0.5，0.25) D．基态Cu原子核外电子的空间运动状态有29种 【答案】B 【详解】A．每个晶胞中含有Cu原子个，In原子个，S原子8个，所以该晶胞的质量为，故A错误； B．由A项分析可知，在晶胞中含有In原子4个，故B正确； C．C处为In原子，已知A处In坐标(0.5,0,0.25)，B处Cu坐标(0,0.5,0.25)。四方晶胞x、y方向等价，C处In在z=0.25平面，x为0.5，y为1，分数坐标为(0.5,1,0.25)，故C错误； D．基态Cu原子核外电子排布为[Ar]3d104s1，空间运动状态数即轨道数：1+1+3+1+3+5+1=15种，故D错误； 故选B。 4．（2025·河北·模拟预测）钽酸锂()广泛用于激光技术、红外技术和电子工业等。晶胞如图所示，已知：长方体底边长为a pm，高为b pm，为阿伏加德罗常数的值；的摩尔质量为M g·mol-1。Ta和V位于同族，Ta原子比V原子多2个电子层。 下列叙述错误的是 A．晶体中与距离最近且等距的有3个 B．基态的电子云轮廓图为球形 C．基态钽原子价层电子排布式为 D．晶体密度为g·cm-3 【答案】A 【详解】A．在晶体中，为高价金属阳离子，通常与形成高配位结构（如八面体配位）。根据晶胞结构及常见含氧酸盐中金属离子的配位数规律，Ta⁵⁺周围最近且等距的数目应为6个（而非3个），A错误； B．基态的核外电子排布为，s轨道的电子云轮廓图呈球形，B正确； C．Ta与V同族（第VB族），V的价层电子排布为，Ta位于第六周期，比V多2个电子层，价层电子排布为，C正确； D．观察晶胞可知，8个位于顶点、4个位于棱上、4个位于体内，1个晶胞含；根据晶体的化学式可知，1个晶胞中含6个、18个，晶胞中含6个单元，晶胞体积。则晶胞质量为 g，密度，D正确； 故答案选A。 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）在室温和氩气气氛下，以、和纳米Fe为原料，采用机械合金化(球磨法)制备一种立方纳米晶体，晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是 A．该立方纳米晶体的化学式为 B．该晶胞中Fe与周围的H形成正八面体 C．该晶胞中与Fe距离最近的Fe有8个 D．该晶体的密度为kg·m-3 【答案】B 【详解】A．根据晶胞结构图，均摊法计算个原子个数，Fe：，H：，Mg：8，则晶胞中含有4个Fe原子、8个Mg原子和24个H原子，化学式为，A错误； B．根据晶胞结构图可知，每个Fe周围连有6个H，形成正八面体结构，B正确； C．以面心处的Fe为研究对象，离Fe最近的Fe分布在三个面，每个面有4个Fe，共12个，C错误； D．，D错误； 故选B。 6．（2025·山东潍坊·模拟预测）某种晶体的完整结构单元如图所示，该晶体的实际结构中存在约5%的氧空位(可提高氧离子电导性能)。下列说法错误的是 A．晶体中与原子距离最近的原子构成正八面体 B．该晶体的一个完整晶胞中含有8个La原子 C．该晶体实际结构的化学式为 D．该晶体的实际结构中与原子个数比为 【答案】C 【详解】A．由题给结构单元图可知，与Ni原子距离最近的Mn原子位于Ni原子的上、下、左、右、前、后六个方向，Ni原子位于Mn原子构成的正八面体的体心，A正确； B．由图可知，题图结构单元为一个晶胞的，题图结构单元中体心处有1个La原子，故一个完整晶胞中含有8个La原子，B正确； C．根据题意，一个完整晶胞由8个题图结构单元构成，则完整晶胞中含有8个La原子，4个Ni原子，4个Mn原子，理想状态下含有24个O原子，其理想化学式为。实际结构存在5%的氧空位，故实际O原子个数为24×(1-5%)=22.8个，因此实际化学式为，C错误； D．设La(Ⅲ)和La(IV)分别为x个、y个，可得方程式x+ y=2(La原子守恒)， (化合价代数和为0)，解得x=1.6，y=0.4，即La(Ⅲ)与La(IV)原子个数比为4：1，D正确。 故答案选C。 7．（2025·云南文山·模拟预测）钒被称为“现代工业的味精”。从钒钛磁铁精矿(主要成分为、、、、以及)中分离回收铁、钛、钒的工艺流程如下： 已知： ①酸浸过程中的铁、钛、钒元素以、、、等形式析出到浸出液； ②P507是一种酸性萃取剂，可用表示，萃取效果：、； ③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀时 7.5 2.2 9.4 3.7 沉淀完全时 9.0 3.2 10.9 4.7 回答下列问题： (1)下列V原子的价层电子排布中，处于基态的是_______。 A． B． C． D． (2)“酸浸”时，未发生氧化还原反应，则发生反应的离子方程式为 。 (3)加入铁粉将还原为的目的是 。 (4)萃取原理可表示为，“反萃取”时选取的反萃取剂为_____。 A．稀盐酸 B． C．溶液 D．氨水 (5)“沉铁”时调的范围为 。 (6)近年来，含钒的锑化物在超导方面表现出很好的运用前景。某含钒锑化物的晶胞如图1所示，其晶胞参数为、、，晶体中包含和组成的二维图见图2。 ①该钒锑化物的化学式为 。 ②设为阿伏伽德罗常数的值，晶体的密度 。 【答案】(1)C (2) (3)将还原为，避免在后续萃取中与竞争萃取剂 (4)AB (5) (6) 【详解】（1）钒的原子序数为23，基态钒原子的电子排布式为，轨道遵循洪特规则，电子优先以相同自旋方式占据不同轨道，轨道因能量较低优先填充，据此分析，答案选C。 （2）酸浸过程无氧化还原反应，与稀硫酸反应生成，方程式为：。 （3）加入铁粉，将还原为，避免在后续萃取中与竞争萃取剂。 （4）“反萃取”时是把进行分离，根据萃取原理，需平衡逆向移动，所以应该选择酸性溶液，故答案为A、B。 （5）根据已知信息③，使以形式沉淀，并且不沉淀其它金属离子，故调的范围为。 （6）①根据均摊法，Cs位于顶点，含有个，Sb位于棱上和胞内，含有个，V位于面上和胞内，含有个，所以锑化物的化学式。 ②根据锑化物的化学式可知，其相对分子质量为：，其体积为：，其密度为：。 8．（2025·重庆江津·模拟预测）锰酸锂离子电池是第二代锂离子动力电池，性能优良。工业上以软锰矿浆(主要成分为，还有少量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂，工业流程如图所示： (1)基态Mn原子核外电子的空间运动状态有 种。 (2)“浸取”后滤渣I的成分为 ；“精制”过程中，实际加入的量比理论用量多，主要原因是 。 (3)如图为、和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图，则根据该图可知，“精制”过程中，加入调节溶液的至少为 (结果保留两位小数)。 (4)“沉锰”过程得到的是和，二者均可以被氧化为。若“控温、氧化”过程中溶液的pH在一段时间后会明显下降，pH明显下降的原因是 (用化学方程式表示)。 (5)“锂化”过程是将和按的物质的量之比配料，反应3～5小时，然后升温至600~750℃，保温24小时，自然冷却至室温得到产品。该过程所得混合气体的成分是 。 (6)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中Ⅰ原子与所连接的3个原子的距离相等)，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体的化学式是 ，晶体的密度为 (列出计算式)。 【答案】(1)15 (2) 在催化作用下部分分解 (3)4.67 (4) (5)、 (6) 【详解】（1）基态Mn原子的电子排布式为，故原子核外电子的空间运动状态数种； （2）由分析可知，滤渣I的成分为；因为对的分解有催化作用，导致部分分解，故实际加入的量比理论值大很多； （3）根据流程图可知滤渣Ⅱ为、，根据图示点可计算得到的，则当沉淀完全时，，则，再根据和pH=-lgc(H+)，可计算出，； （4）根据设问信息知“沉锰”过程的产物为和，二者均可被氧化为，则“氧化”过程发生的反应为：、，由于生成，故溶液的明显下降； （5）根据设问信息知和按的物质的量之比反应，化学方程式为，则该过程所得混合气体的成分是和； （6）如图所示，Ⅰ在内部，有2个，在顶点，数目为，最简整数比为，即化合物的化学式为；根据 g⋅cm-3。 1．（2025·广西·高考真题）型晶态半导体材料由与碳族元素形成，其立方晶胞结构如图。已知：晶胞参数。下列说法正确的是 A．与Z紧邻的有4个 B．晶胞内之间最近的距离为 C．晶胞密度： D．若晶胞顶点替换为，则 【答案】C 【详解】A．假设Z形成面心立方结构，每个Z原子周围有8个四面体空隙（填充Mg），故与Z紧邻的Mg有8个，A错误； B．Mg位于四面体空隙，最近Mg-Mg距离为晶胞边长的，晶胞内之间最近的距离为，B错误； C．密度公式，Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm，计算出ρ(Mg-Ge)=，Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm，计算出ρ(Mg−Si)=，故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si)，C正确； D．Z（Sn）在晶胞中顶点（8个）和面心（6个），仅替换顶点时，Sn在晶胞中的个数为，Ge在晶胞中的个数为，则，D错误； 故选C。 2．（2025·四川·高考真题）的四方晶胞(晶胞参数，省略中的氧，只标出)和的立方晶胞如图所示，为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．晶胞中1位的分数坐标为 B．晶胞中2位和3位的核间距为 C．晶胞和晶胞中原子数之比是 D．晶体密度小于晶体密度 【答案】D 【详解】A．根据图示，晶胞中1位位于晶胞的棱角，其分数坐标为，故A正确； B．2位坐标为(a，a，1.7a)，3位坐标为(0，0，3.4a)，核间距：apm，B正确； C．晶胞中原子个数为：，晶胞中原子个数为：（省略中的氧，只标出，所以一起计算的原子），晶胞和晶胞中原子数之比是，C正确； D．晶体密度计算公式为：，晶体密度为： ，晶体密度为：，晶体密度大于晶体密度，D错误； 故答案选D。 3．（2025·湖南·高考真题）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确； B．晶胞中含有的铋离子个数为个，B错误； C．Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误； D．晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误； 故选A。 4．（2025·重庆·高考真题）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是 A．X中存在键 B．X属于混合型晶体 C．X的化学式可表示为 D．X中C原子上有1对孤电子对 【答案】C 【详解】A．C、N均以单键连接，晶胞中不含π键，A错误； B．晶胞内只存在共价键，不是混合型晶体，B错误； C．由分析可知，晶胞化学式为，C正确； D．位于面心的C原子，与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连，其配位数为4，不存在孤对电子，D错误； 故选C。 5．（2025·湖北·高考真题）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．一个晶胞中含有4个O原子 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 【答案】D 【详解】A．由晶胞图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子，含有8个O原子，A错误； B．由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，如1和2，B错误； C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误； D．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，D正确； 答案选D。 6．（2025·河北·高考真题）是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下，晶胞参数、，M、N原子的分数坐标分别为、。设是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 B．体心原子的分数坐标为 C．晶体的密度为 D．原子Q到体心的距离为 【答案】D 【详解】A．由晶胞图知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，六方晶胞上下表面中一个角60°， 一个角为120°，晶胞中数目为，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为，A正确； B．体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为，B正确； C．每个晶胞中含有1个“”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为，则晶体密度为，C正确； D．原子Q的分数坐标为，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形，则原子Q到体心的距离，D错误； 故选D。 7．（2025·安徽·高考真题）碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为。下图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键” C．碘晶体中有个“卤键” D．碘晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误； B．由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确； C．由图可知，每个分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，碘晶体物质的量是0.5mol，“卤键”的个数是，C正确； D．碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是，晶胞的体积是，密度是，D正确； 故选A。 8．（2025·浙江·高考真题）铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答： (1)有关铜和硫的说法正确的是_______。 A．基态硫原子有7对成对电子 B．铜焰色试验呈绿色，与铜原子核外电子跃迁释放能量有关 C．基态铜原子失去2个电子，轨道形成全充满结构 D．配位键强度： (2)一种铜化合物的晶胞如图，写出由配离子表示的该化合物的化学式 。 (3)化合物A[化学式：]和B[化学式：]具有相似的结构，如图。 ①化合物B给出趋势相对更大，请从结构角度分析原因 。 ②将化合物A与足量稀硫酸混合，在加热条件下充分反应，得到气体C和含的溶液，写出发生反应的化学方程式 。 ③设计实验检验气体C (要求利用气体C的氧化性或还原性)。 (4)有同学以为原料，设计如下转化方案： ①步骤I的化学方程式 。 ②步骤Ⅱ中，溶液E中铜元素全部转化为难溶性。气体X为 (要求不引入其他新的元素)；溶液F中除外，浓度最高的两种离子 (按浓度由高到低顺序)。 【答案】(1)ABD (2) (3)化合物A与化合物B结构相似，氧元素的电负性大于硫元素的电负性，在化合物B中N-H键的极性更强，更易断裂 2 +3H2SO4 + 8H2O 2+ 3(NH4)2SO4 +2 H2S↑；或 +3H2SO4 + 4H2O + 3NH4HSO4 + H2S↑ 将气体C通入少量酸性KMnO4溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是H2S(或将气体C与通入少量氯水中，氯水褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是H2S) (4) 4+33O2 + 2H2SO4 = 12CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 +2H2O SO2 、Fe2+ 【详解】（1）A．硫原子的原子序数为16，其基态电子排布为:1s22s22p63s23p4，其中，1s、2s、2p、3s轨道中的电子都是成对的，共6对，3p轨道中有4个电子，其中有1对成对电子，2个单电子未成对。因此，成对电子共7对，A正确； B．焰色反应是金属离子在高温下激发，电子跃迁回基态时释放能量，以光的形式表现，B正确； C．基态铜原子电子排布式为[Ar]3dl04s1，当基态铜原子失去2个电子时，先失去4s轨道的1个电子，再失去3d轨道的1个电子，形成:[Ar]3d9，3d轨道并未充满，C错误； D．配位数是指中心原子周围配体的个数，配位数都是1，但的中心铜离子电荷更高，说明中心铜离子的氧化态更高，配体结合更稳定，D正确； 故选ABD。 （2）根据均摊法，该铜化合物的晶胞中含Pt：，每个Pt周围四个Cl配位；每个晶胞中含Cu：，每个Cu周围四个NH3配位，则由配离子表示的该化合物的化学式为； （3）①化合物A与化合物B结构相似，氧元素的电负性大于硫元素的电负性，在化合物B中，N-H键的极性更强，更易断裂，给出趋势相对更大； ②化合物A[化学式：]与足量稀硫酸混合，中P元素为+5价，S元素为-2价，反应过程中各元素化合价未发生变化，在加热条件下反应，生成、H2S气体和(NH4)2SO4，化学方程式为：2 +3H2SO4 + 8H2O 2+ 3(NH4)2SO4 +2 H2S↑；或 +3H2SO4 + 4H2O + 3NH4HSO4 + H2S↑； ③由②可知气体C为H2S，利用其还原性检验：将气体C通入少量酸性KMnO4溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是H2S(或将气体C与通入少量氯水中，氯水褪色，生成淡黄色沉淀，证明气体C是H2S) ； （4）①步骤I中，与稀H2SO4、O2发生氧化还原反应，S元素化合价从-2价氧化为+6价，Fe元素化合价从+2价氧化为+3价，Cu元素保持+2价，生成CuSO4、Fe2(SO4)3和H2O，根据氧化还原反应的配平原则，化学方程式为:4+33O2 + 2H2SO4 = 12CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 +2H2O； ②步骤Ⅱ中要将溶液E(含Cu2+等)中的铜元素全部转化为CuBr，且不引入新元素，结合反应中元素化合价变化，Cu2+被还原为Cu+(存在于CuBr中)，需要加入具有还原性的气体，所以气体X为SO2。溶液E中的Fe3+与SO2发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+，同时溶液E中的CuSO4、Fe2(SO4)3还有大量的，所以溶液F除含K+、H+、Br-外，浓度最高的两种离子为、Fe2+。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $