2026届高三化学二轮复习专题训练 晶体结构的分析与计算选择题

晶体结构的分析与计算选择题专项 1． 常考知识点 （一）有关晶胞的计算 1．用“均摊法”计算晶胞中的微粒数 (1)平行六面体晶胞中微粒计算方法 (2)非长方体晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 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．有关晶胞各物理量之间的关系 (1)晶体密度与微观晶胞参数的关系 (2)晶体中粒子间距离的计算 【例题1】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 【变式练习1】氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的无机化工原料，可应用于陶瓷、玻璃和有机合成催化剂等领域。有研究表明，Cu2O/H2O体系可以很好地催化叠氮和端炔的反应，反应机理如图1所示（含氦五元环为平面结构）。催化剂立方Cu2O晶胞如图2所示。 下列说法正确的是 A．N、O、Cu的第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞Cu B．由图1，该反应前后，2号氮原子的杂化轨道类型从sp2转化sp3 C．由图2，Cu+的配位数为2 D．由图2，若不同微粒间的最小核间距为apm，则晶体密度为 【变式练习2】某钙钛矿型太阳能电池吸光材料的晶胞如图所示，其中A为，可由分子制得，晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．1mol 中含有7NAσ键 B．与最近距离的数为8 C．该晶体属于混合型晶体 D．晶胞密度的计算式为 （二）晶胞中原子的分数坐标与投影图 1．常见典型晶体原子的分数坐标 (1)金属Po立方体模型原子分数坐标 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．钾型晶胞结构模型原子分数坐标与投影图 若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则确定6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(1/2、1/2、1/2)。 (3)铜型晶胞结构模型原子分数坐标 若1(0，0，0)，13(1/2，1/2，0)，12(1，1/2，1/2)，则确定15的原子分数坐标为(1/2，1，1/2)，11为(1/2，1/2，1)。 (4)金刚石型晶胞结构模型原子分数坐标 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(1/4，1/4，1/4)，3(1/4，3/4，3/4)，(3/4，1/4，3/4)，(3/4，3/4，1/4)。 2．常见典型晶体的投影 晶胞类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线剖面图 沿体对角线的投影图 简单立方 体心立方 面心立方 GaF2晶胞 金刚石晶胞 NaCl晶胞 【例题2】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 【变式练习1】硫化锂的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，晶体为反萤石（萤石）结构，其晶胞结构如图。已知为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为，晶体密度为。下列说法错误的是 A．的配位数是8 B．B点的原子分数坐标为 C．该晶胞参数为： D．晶胞在方向的投影图为 【变式练习2】金属钼()的一种晶胞为体心立方堆积(图1)，晶胞参数为。以晶胞参数为单位长度建立如图所示坐标系(图2)，该晶胞沿其体对角线方向上的投影如图3所示。下列说法错误的是 A．图3中原子3和原子4的连线长度为 B．金属钼的密度为 C．若图1中原子1的分数坐标为，则原子2的分数坐标为 D．钼原子的空间利用率为 二．模拟预测 1．K的两种氧化物可用作航天员、潜水员的供氧剂，其晶体结构分别如图甲、乙所示。甲晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．甲的化学式为 B．乙中阴、阳离子数之比为 C．甲中阴离子配位数为4 D．甲晶体密度为 2．Au和Cu的晶胞结构相同，将二者共熔结晶可得到无序AuCu，再冷却保温，可得到有序AuCu。在有序AuCu晶胞中，a、b的原子坐标分别为和。Cu晶胞参数为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．Au的晶体中原子的配位数为12 B．Cu晶体的密度为 C．一个无序AuCu晶胞中含有的原子数目为4 D．有序AuCu晶胞中Cu的原子坐标可能为 3．不锈钢材料常采用Fe/Cr合金，已知Fe为体心立方结构，晶胞如图a所示，将部分Fe原子替换为Cr得到b、c两种不同结构的Fe/Cr合金。下列相关叙述正确的是 A．图a位于立方体顶点的相邻Fe原子会相互接触 B．图b中Cr原子填充在Fe原子构成的四面体空隙中 C．每个图c所示结构对应的晶胞中含有4个Fe原子 D．图a变成图b结构，密度变为原来的 4．北京冬奥会使用的碲化镉(CdTe)太阳能电池，能量转化效率较高。立方晶系CdTe的晶胞结构如图甲所示，其晶胞参数为apm。下列说法正确的是 A．Cd的配位数为4 B．相邻两个Te的核间距为 C．晶体的密度为 D．若按图乙虚线方向切甲，可得到图丙 5．一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°)，NA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．1位和2位的核间距为 C．晶体的密度为 D．2位的分数坐标可表示为 6．和的晶体结构[M点原子坐标为]均与相同。的熔点高于，晶体在氧气中加热时部分被氧化为，晶体结构产生缺陷，其组成变为，测得其晶胞边长为，密度为。下列说法错误的是 A．N的原子坐标为 B．离子半径： C．晶体中，距离最近的围成的空隙为正四面体 D．晶体中，(设为阿伏加德罗常数的值) 7．黑辰砂大多数是黑色结晶状，其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为，晶体密度为。下列说法正确的是 A．位于元素周期表中p区 B．位于构成的正四面体中心 C．该晶胞中最近的之间的距离为 D．若c的原子坐标为，则b的原子坐标为 8．一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示()。已知为阿伏加德罗常数的值。原子分数坐标x、y、，原子分数坐标为1时记为0。M、N的原子分数坐标分别为，，下列说法错误的是 A．P的原子分数坐标为 B．该化合物的化学式为 C．与Q距离相等且最近的有8个 D．该晶体的密度是 9．的结构可以看作呈正四面体的中插入四个S而形成。、砷化镓的结构如图，下列说法不正确的是 A．基态As原子的电子排布式为 B．中只含有极性共价键 C．砷化镓晶胞中含有配位键 D．第一电离能： 10．MgO具有NaCl型晶体结构，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，其结构如图所示，已知晶胞参数a=0.42nm，下列说法不正确的是 A．位于构成的八面体空隙中 B．阴离子半径 C．晶体的密度为 D．若将换为，晶胞参数变为0.448nm，则 11．钛金合金可制作装甲，-钛金合金具有立方晶胞（如图所示），晶胞参数为。原子对在每个面的中心处，且平行于立方体的棱边，其间距为。立方体相邻两面上的原子对互相垂直。下列有关说法错误的是 A．这种钛金合金的化学式为 B．每个Ti原子周围最近的Au原子共有3个 C．最邻近的原子间距为 D．该合金可作装甲是因其硬度比成分金属的大 12．由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物，原子填充在与(或)围成的四面体空隙中，晶胞棱边夹角均为，设为阿伏加德罗常数的值。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为和。下列说法错误的是 A．该晶体的化学式： B．C点原子的分数坐标是 C．距离原子最近且等距的原子有2个 D．若晶胞中与原子数相同，晶体密度为 13．单质Li在N2中燃烧生成某化合物，其晶胞结构如下图： 已知：晶胞底面是边长为a pm的菱形；2号和3号Li+均处于正三角形的中心。下列说法中错误的是 A．该化合物的化学式为Li3N B．底面上的Li+之间的最小距离为 C．底面上的Li+中，与1号N3-最近的有6个 D．底面上Li+的配位数为3，棱上Li+的配位数为2 14．正负离子的半径比和电荷比是影响晶体结构的重要因素，碘化铵存在两种类型的晶体A和B，在一定条件下，A和B可以相互转化。和在A、B中的堆积方式分别与立方NaCl和立方CsCl晶体相似，如下图所示。下列说法正确的是 A．离子键百分数：NaCl>CsCl B．晶体A和B中，阴离子配位数之比为3∶1 C．晶体A和B相互转化过程中，正负离子的半径比和电荷比均发生了变化 D．若晶体A、B的密度之比为，则A、B晶胞棱长之比为 三．高考真题 1．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 2．某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（　　） A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1 C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为 apm 3．镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是 A．晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离： C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D．单位体积中含氢质量的计算式为 4．科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．晶体最简化学式为 B．晶体中与最近且距离相等的有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 5．锆（Zr）是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。如图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（　　） A．该氧化物的化学式为ZrO2 B．该氧化物的密度为g•cm﹣3 C．Zr原子之间的最短距离为apm D．若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 6．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 A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导 7．某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是（　　） A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为a C．晶胞2中距Li最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 8．配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是（　　） A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2 C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体 9．某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（　　） A．的配位数为6 B．与距离最近的是 C．该物质的化学式为 D．若换为，则晶胞棱长将改变 10．研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物（LixLayTiO3），其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是（　　） A．导电时，Ti和La的价态不变 B．若，Li+与空位的数目相等 C．与体心最邻近的O原子数为12 D．导电时，空位移动方向与电流方向相反 11．金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该铋氟化物的化学式为 B．粒子S、T之间的距离为 C．该晶体的密度为 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 12．黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距 D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 典型例题1答案:A 变式练习1答案：C 变式练习2答案：C 典型例题2答案:C 变式练习1答案：D 变式练习2答案：A 模拟预测答案： 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】A 5．【答案】C 6．【答案】C 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】B 10．【答案】C 11．【答案】B 12．【答案】C 13．【答案】B 14．【答案】D 高考真题答案 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】C 5．【答案】B 6．【答案】C 7．【答案】B 8．【答案】D 9．【答案】B 10．【答案】B 11．【答案】D 12．【答案】C 学科网（北京）股份有限公司 $