07 素养提升练(七) 模型认知——晶胞的原子分数坐标 投影图-（配套练习）【高考快车道】2027年高考化学大一轮总复习

**基本信息** 聚焦晶胞原子分数坐标与投影图分析，精选2024-2025年各地模拟及江西卷等8道题，强化模型认知素养，适配高中化学一轮复习 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/填空|8题|晶胞化学式、原子分数坐标、配位数、密度计算、投影图分析|结合CeO₂、Li₂S纳米晶体等科技情境，问题从基础坐标到综合计算梯度分布，突出科学思维中的模型建构与空间想象|

素养提升练(七)　模型认知——晶胞的原子分数坐标　投影图 1.D　[解析] 由晶胞结构可知,VO相对原点的分数坐标为,则坐标原点如图中箭头所示: ,Ce3+位于面心,位于底面面心的Ce3+分数坐标为,位于侧面面心的Ce3+分数坐标为,D项正确。 2.A　[解析] 由晶胞结构知,若位于顶角的镁原子A的坐标为(1,0,0),则位于小立方体体对角线上的1号硫原子和2号硫原子的坐标分别为(,,)和(,,),A正确;若以硫原子为顶角,构成的立方晶胞中硫原子的位置位于顶角和面心,则距离硫原子最近的硫原子数目为12,B错误;FeSO4·6H2O中,具有空轨道的Fe2+与水分子中具有孤电子对的氧原子形成配位键,水分子的氢原子与S中的氧原子形成氢键,则水分子与Fe2+、S之间的作用力不同,C错误;晶胞中CO2的排列方式共有4种,分别是顶点上有1种、面心上有3种,D错误。 3.C　[解析] 根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、8×+12×+6×+1=8个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;根据体心的氧原子知,晶胞中O的配位数为4,则依据化学式知,Zr的配位数为8,B正确;晶胞中含4个Zr、8个O,则晶体密度为 g·cm-3= g·cm-3,C错误;根据晶胞的位置知,p处Zr原子坐标为(,,),则q处Zr原子的坐标为(,,),D正确。 4.D　[解析] 基态铁原子的原子序数为26,其价层电子排布为3d64s2,在元素周期表中属于d区,A正确;题图乙晶胞结构中Fe原子位于晶胞面上和体内,共有8×+11=15个,Mn原子位于体内,共1个,B原子位于棱上和体内,共有16×+4=8个,晶体的化学式为Fe15MnB8,B正确;题图甲晶胞沿z轴方向的投影为,则M原子的坐标为(,,0),C正确;题图甲晶胞中含有B原子的个数为8×+2=4,Fe原子个数为8×+4=8,则晶体密度ρ= g·cm-3= g·cm-3,D错误。 5.B　[解析] 由金刚石晶胞结构及N原子位置可知,晶胞内N原子个数为8×+6×=4,B原子在晶胞内部,有4个,晶体中N的配位数为4,A错误;立方相氮化硼晶体与金刚石类似,1 mol BN中有4 mol共价键,B正确;立方相氮化硼晶体与金刚石类似,属于共价晶体,不能导电,C错误;若1号B原子的原子坐标为,则2号B原子的原子坐标为,D错误。 6.B　[解析] 由图可知,Li+位于S2-形成的四面体空隙中,A正确;S2-位于晶胞的面心、顶角,锂离子位于晶胞的内部,硫化锂晶胞沿x轴方向的投影图为,B错误;设晶胞边长为a,ρ=,得a==×107 nm, C正确;结合晶胞结构知,B点位于右下方内侧小立方体的体心,结合坐标系可知,B点的原子分数坐标为(,,), D正确。 7.C　[解析] 根据化学式NiAs及晶胞中含有两个As知,该晶胞中含有两个Ni原子,再结合题图乙得出晶胞的结构为,则As原子的配位数为6,A正确;根据晶胞结构知,另一个As原子的坐标为(,,),B正确;结合晶胞的结构得,则Ni、As之间的最短距离为 pm,C错误;1个晶胞中有2个NiAs,1个晶胞的体积= cm3=×a2b×10-30 cm3,得出NA=,D正确。 8.(1)b (2)和　3[r(Cr)+r(N)] [解析] (1)氮化铬的晶胞结构与NaCl的相同,根据N原子在晶胞中的位置,推出Cr原子在晶胞的位置为体心和棱心,Cr原子沿x轴方向的投影为,故选项b符合题意。(2)Cr原子在体心和棱的中心,距A、B最近的Cr有两个,如图所示:,其坐标分别为、;C点到这两个点距离相同,令晶胞的参数等于2x,因为Cr原子与N原子相切,则有x=r(Cr)nm+r(N) nm,则面对角线的长度为2x,因此C点到这两点的距离是=3x,故距离为3[r(Cr)+r(N)] nm。 学科网（北京）股份有限公司 $ 素养提升练(七)　模型认知——晶胞的原子分数坐标　投影图 　　　　　 　　　　　 　　　　　 探究点一　晶胞的原子分数坐标及分析 1.[2025·江西卷] CeO2晶格中的O被去除,产生一个氧空位(VO),VO相对原点的分数坐标为,则图中Ce3+的分数坐标分别为 (　) A., B.,(1,0,0) C., D., 2.[2025·东北三省一区质检] 钙镁矿、FeSO4·6H2O、CO2的结构模型如图所示。下列说法正确的是 (　) A.钙镁矿中,1号硫原子的坐标为(,,), 2号硫原子的坐标为(,,) B.钙镁矿中,距离硫原子最近的硫原子数目为4 C.FeSO4·6H2O结构中H2O与Fe2+、H2O与S之间的作用力相同 D.CO2晶胞中,CO2分子的排列方式只有3种取向 3.[2025·东北三省四市教研联合体一模] 锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。如图所示是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是 (　) A.该氧化物的化学式为ZrO2 B.晶胞中Zr与O的配位数分别为8和4 C.该氧化物的密度为 g·cm-3 D.若p处Zr原子坐标为(,,),则q处Zr原子的坐标为(,,) 4.[2025·山东青岛一模] Fe-B合金中广泛存在的一种耐磨相晶胞如图甲所示,研究发现添加适量Mn可以提高其耐磨性能,加Mn后(Mn替换部分Fe)的晶胞结构如图乙所示,其中A原子坐标为(,,1)。下列说法错误的是 (　) 　　　　　　 　甲　　　　　　　　 　　乙 A.Fe元素在元素周期表中属于d区 B.加Mn后晶体的化学式为Fe15MnB8 C.若B原子坐标为 (,,1),则M原子坐标为 (,,0) D.图甲晶体的密度为 g·cm-3 探究点二　晶胞投影图及其分析 5.[2024·辽宁沈阳六校联考] 立方相氮化硼(BN)晶体结构与金刚石类似,超硬,有优异的耐磨性。晶胞中N位于顶角和面心,沿x、y、z轴方向投影均如图所示。下列说法正确的是 (　) A.晶体中N的配位数为8 B.1 mol BN中有4 mol共价键 C.立方相氮化硼可导电 D.若1号B原子的原子坐标为,则2号B原子的原子坐标为 6.[2025·广西南宁二模] 硫化锂(Li2S)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,Li2S晶体为立方晶胞,其结构如图所示。已知NA为阿伏伽德罗常数的值,Li2S晶体密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是 (　) A.Li+位于S2-形成的四面体空隙中 B.Li2S晶胞沿x轴方向的投影图为 C.该晶胞参数a为×107 nm D.B点的原子分数坐标为(,,) 7.[2025·河北衡水三模] NiAs的晶体结构如图甲所示,沿线MN取得的截图如图乙所示,晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为(,,),Ni原子位于晶胞顶角和部分棱心。下列说法错误的是 (　) 甲 乙 A.As原子的配位数为6 B.另一个As原子的坐标为(,,) C.Ni、As原子间的最短距离为 pm D.已知NA为阿伏伽德罗常数的值,晶体密度为ρ g·cm-3,则NA可表示为 8.[2024·辽宁锦州五校联考] Cr-N系列涂层具有良好的耐磨和抗腐蚀性,在抗微动磨损上表现尤佳。某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同。已知N原子在晶胞中的位置如图所示。 (1)下列为晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影的是　　　　(填字母)。  　　　　　　　　 a　　　　b 　　　　　　　　 c　　　　d (2)若晶胞中距离最近的Cr原子和N原子相切,原子半径分别为r(Cr) nm和r(N) nm;晶胞中N原子的坐标是A(1,1,1)、B ,则距A和B最近的Cr原子的坐标是　　　　　　　　　　　　　,该原子到C原子的距离是　　 　　　　　　　　nm[用含r(Cr)、r(N)的代数式表示]。  学科网（北京）股份有限公司 $