2027届高三化学一轮复习选择题专项训练：晶胞的结构与性质

**基本信息** 聚焦晶胞结构与性质，通过18道典型题系统构建“微粒均摊-坐标分析-密度计算-配位数判断”解题体系，强化科学思维与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |晶胞结构分析|5题|分数坐标确定、空间位置关系|从晶胞图示到微粒空间分布的模型建构| |微粒数计算与化学式确定|6题|均摊法（顶点/面心/棱心/体心）、电荷守恒|原子个数→化学计量比→化学式推导| |晶体性质（密度/配位数）|7题|密度公式（m/V）、配位数判断（距离最近微粒数）|晶胞参数→体积→质量→密度计算，微粒位置→配位数分析|

2027届高三化学一轮复习选择题专项 晶胞的结构与性质 一、单选题 1．（2026·云南昆明·模拟预测）铜铟镓硒多晶薄膜太阳能电池比传统硅基太阳能电池更具优势，其中一种晶体的四方晶胞结构如图所示，摩尔质量为，位于晶胞上下面的中心，晶胞的边长分别为a pm、a pm、c pm，若阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．与的个数比为 B．的配位数是8 C． D．密度为 2．（2025·安徽·模拟预测）Cu-Sn-S(CTS)是含量丰富的三元合金，因其具有较高的比容量和更好的能量密度而用于锂电池，其晶体的长方晶胞结构如下图所示： 已知1、2号原子的分数坐标为、。晶胞底边长为apm，高为2apm，下列有关说法正确的是 A．该晶体的化学式为 B．晶胞中所有元素间均以离子键结合 C．3号Cu原子的分数坐标为 D．晶体的密度为 3．（2025·安徽·模拟预测）某锂电池的正极材料只含有锂、钴、氧三种元素，其晶胞结构如图所示(当锂电池充电时，会从正极材料中脱出，导致钴的化合价变化一个单位)： 下列说法错误的是 A．钴属于过渡元素 B．该材料的化学式LiCoO2 C．与体心钴离子邻近的氧离子数为6 D．当脱出率为40%时，有40%钴化合价不变 4．（2026·安徽滁州·模拟预测）金属卤化物钙钛矿由于出色的光电性质受到了研究人员的广泛关注。某金属卤化物的晶胞结构及俯视图如下(晶胞参数为a pm)。下列说法正确的是 A．晶体中Cs位于Na形成的八面体空隙中 B．一个晶胞中含有18个Cl C．Na与Cs的最短核间距为 D．该晶体的密度为 5．（2026·北京·模拟预测）La和Ni组成的一种合金M的晶胞如图所示，其中有8个●位于面上，4个●位于晶胞内，有8个○位于顶点，6个○位于面心，8个○位于晶胞内；晶胞参数，。为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．该晶胞中La、Ni个数比为 B．合金M的组成元素均位于元素周期表前四周期d区 C．基态镍原子的最后一个电子填充4s轨道 D．该合金的密度为 6．（2026·山东青岛·一模）储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A．H−的配位数为3 B．一个晶胞中含有2个Mg2＋ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2＋(i)和Mg2＋(ii)之间的距离为 7．（2026·湖南衡阳·模拟预测）镁锌合金具有特殊的性能，其晶胞结构如图，晶胞中的所有原子呈中心对称，其中原子的分数坐标为，三角形黑球位于晶胞内部，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．原子的分数坐标为 B．该晶体类型为金属晶体 C．该晶体中与原子个数比为 D．该晶体的密度为 8．（2026·重庆·模拟预测）锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下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．Zr原子之间的最短距离为a pm C．该氧化物的密度为 D．若将p点移至原点，则q点位于晶胞xy面的面心 9．（2026·陕西榆林·模拟预测）六水合硫代硫酸镁（）常用于浸金工艺中，晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。已知可看成中的一个O被S代替，的摩尔质量是，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的空间结构为正四面体形 B．浸金过程中，中的两个硫原子均可作配位原子 C．晶体的密度为 D．晶体中含有的化学键有离子键、极性键和氢键 10．（2026·湖北十堰·模拟预测）用于玻璃、搪瓷、光学镜片，掺氟化铒()作为发光激活离子，可做成高效光学材料，为保持晶体电中性，体系中会出现相应晶体缺陷，晶胞如图。下列说法错误的是 A．的电子式 B．旁边最近的有12个 C．荧光掺入，代替B D．每引入1个，会相应减少1个 11．（2026·陕西西安·一模）某富氢化合物的晶胞结构及该晶胞沿xOy、xOz、yOz三个平面的投影(沿三个平面的投影相同)如图所示。两个氢原子之间的最近距离为a pm。晶胞中A原子的分数坐标为(0，0，0)，C原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中，H之间相互连接形成的笼状结构有12个面 B．晶胞中B点原子的分数坐标为 C．该富氢化合物的化学式可表示为 D．该晶体的密度为 12．（2026·河南新乡·模拟预测）具有合适的禁带宽度，较高的光吸收系数，可制作极薄（小于200nm）的太阳能膜电池，是一种极具发展潜力的太阳能电极材料。的晶胞如图所示。已知：晶胞参数为apm，是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．基态的核外电子共有18种空间运动状态 B．晶体中，与最近且等距离相等的有6个 C．晶胞中，位于所形成正八面体体心，该八面体的边长为 D．该晶体的密度为 13．（2026·湖南长沙·二模）主要用于电镀，其晶体为橙黄色，晶胞结构如图所示。已知：该立方晶胞参数为apm，的摩尔质量为M g/mol，设阿伏伽德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．图中白球表示K+ B．两个白球的最近距离为 C．该晶体的密度为 D．离黑球最近且距离相等的白球数为8 14．（2025·陕西西安·三模）氧化镍的理想晶胞如图所示，在空气中受热时部分被氧化为，为了维持晶体呈电中性，晶体中会出现空缺，从而导致晶体缺陷。已知的半径为69pm，的半径为140pm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．属于1个晶胞的正八面体空隙有4个 B．中 C．理想氧化镍晶胞的密度为 D．晶体中与距离相等且最近的有12个 15．（2026·山西晋城·三模）已知晶体属立方晶系，晶胞边长为。将掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的型太阳能电池材料，其结构单元如下图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A．该结构单元中原子数为13 B．和间的最短距离是 C．晶体中与距离最近且相等的有8个 D．该物质的化学式为 16．（2026·广西玉林·三模）锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的晶胞，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，其中O的配位数为4 B．该氧化物的密度为 C．Zr原子之间的最短距离为 D．若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞面的面心 17．（2025·陕西西安·一模）一种铝锂合金的晶胞结构如图所示，晶胞参数为。若为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．该铝锂合金中Al和Li原子个数比为 B．该铝锂合金的晶胞中Al的配位数为4 C．最近的2个Al原子间的距离为 D．该晶体的密度可表示为 18．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）科学家发现：将薄层嵌入和之间，相比同等量的，产生的电量可提高1000倍。经射线分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示(、均与相接触)，的立方晶胞边长为。下列叙述正确的是 A．晶胞中与最近且距离相等的有6个 B．晶胞中点的分数坐标为 C．两个的最近核间距离为 D．晶体的密度为 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 《2027届高三化学一轮复习选择题专项 晶胞的结构与性质》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D D D D D C C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 A D B C D B C A 1．C 【分析】明确四方晶胞的微粒均摊规则，顶点、面心、棱上、内部的均摊占比分别为、、、1。首先计算各微粒数目，位于晶胞上下底面中心，共个，其余白球分别有4个位于棱心，四个位于面心，即个数为，共个，全部位于晶胞内部，共8个，根据电荷守恒，，解得。 【详解】A．由分析可知，与的个数比为，A错误； B．以体心的为例，周围最近的的个数为4，配位数为4，且根据分析，晶体中不存在，B错误； C．根据电荷守恒，得，C正确； D．晶胞质量为，晶胞体积为，密度为，D错误； 故选 C。 2．D 【分析】本题考查晶胞中原子数的均摊、分数坐标判断以及晶体密度计算。图中大黑球为Sn，Sn位于4个竖棱棱心和2个上下底面心，共个；小黑球为Cu，Cu位于8个顶点和体心，共；白球为S，S位于晶胞内部，共8个； 晶胞底边长为a pm，高为2a pm，所以晶胞体积为a×a×2a=2a3 pm3=2a3×10-30cm3，据此分析： 【详解】A．根据分析，一个晶胞中Cu、Sn、S原子个数之比为2:2:8=1:1:4，因此该晶体的化学式应为CuSnS4，而不是CuSnS2，A错误； B．题干明确说明该物质是三元合金，合金中存在金属键，并非所有元素间都是离子键，B错误； C．3号Cu原子位于晶胞内部，沿x、y、z方向均处于晶胞中间位置，因此其分数坐标应为(,,)，C错误； D．一个晶胞中含Cu原子2个、Sn原子2个、S原子8个，则一个晶胞的质量为 m== g。 晶胞体积为V=2a3×10-30cm3，所以晶体密度为 ρ===g/cm3，D正确； 故答案选D。 3．D 【详解】A．钴位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，A正确； B．由晶胞结构可知，锂离子个数为，氧原子个数为，钴原子个数为，则晶胞的化学式为，B正确； C．如图所示，与体心钴离子的邻近氧离子共有6个，C正确； D．当锂电池充电时，会从正极材料中脱出，导致钴的化合价由＋3价升高到＋4价，根据化合价代数和为0，脱出率为40%时，有60%钴化合价不变，D错误； 故选D。 4．D 【详解】A．根据晶胞结构及标注，Bi和Na位于Cl形成的正八面体体心，说明八面体空隙由Cl构成，而非Na；Cs的位置并非处于Na形成的八面体空隙中，A错误； B．该晶胞为双钙钛矿Cs2NaBiCl6的面心立方晶胞，按均摊法计算，每个Cl由两个正八面体共用，晶胞中Na的个数为8×+6×=48，Bi的个数为1+12×=4，则Cl的个数为12×(4×6+4×6)=24；故1个晶胞实际含24个Cl⁻（并非18个），B错误； C．Na、Cs最短连线沿晶胞体对角线方向，体对角线总长a pm，二者最短核间距为a pm； 单位换算：1pm=10-12m，换算后应为a×10-12m，而非a×10-9m，C错误； D．晶胞内Cs2NaBiCl6单元数：4组（Z=4）；Cs2NaBiCl6摩尔质量M≈711g/mol，4M≈2844g/mol；晶胞体积换算：apm=a×10-10cm，体积V=(a×10-10)3cm3=a3×10-30cm3；密度公式：ρ===g·cm-3，D正确； 故答案选D。 5．D 【详解】A．黑球为La，白球为Ni；的数目，的数目；因此、个数比为，A错误； B．La属于镧系元素，位于元素周期表f区，只有Ni位于第四周期d区，B错误； C．基态（28号元素）的核外电子排布为，3d轨道的能量高于4s轨道，电子先填充轨道，再填充轨道，最后一个电子填充在轨道，C错误； D．晶胞质量为；晶胞边长单位为，，晶胞体积为；故晶胞密度为 ，D正确； 故选D。 6．D 【详解】A．每个周围距离最近的共3个，因此配位数为3，A正确； B．用均摊法计算晶胞中数目：8个顶点的，共，加上晶胞体内1个，总共有个，B正确； C．1个晶胞含2个，晶胞质量，晶胞体积（），密度，C正确； D．设坐标为，(ii)（体心）坐标为，根据空间两点距离公式： 距离，D错误； 故选D。 7．D 【详解】A．原子1的分数坐标为，因晶胞中的所有原子呈中心对称，原子2的分数坐标为=，A正确； B．该晶体为镁锌合金，属于金属晶体，B正确； C．该晶胞中Mg原子位于晶胞内部，个数为4，Zn原子个数=，该晶体中Mg与Zn原子个数比为1：2，C正确； D．该晶胞中含Mg原子4个，Zn原子8个，体积为×cm3，则该晶体的密度为，D错误； 故选D。 8．C 【分析】由题意可知，Zr元素位于该晶胞中的正四面体心，故1个晶胞分子中含4个Zr原子，O位于该晶胞的顶点和棱心、体心、面心，顶点上的O元素8个晶胞共用，棱心上的O元素4个晶胞共用，面心上的O元素2个晶胞共用，则1个该晶胞分子所含的O原子实际上只有个，则该化合物的化学式为ZrO2。 【详解】A．根据均摊法计算，晶胞中含有4个Zr原子、8个O原子，原子个数比为1:2，该氧化物的化学式为，A正确； B．Zr原子为面心立方堆积，相邻Zr原子的最短距离为晶胞面对角线的一半，即，B正确； C．晶胞质量为，晶胞体积为，计算得密度为，选项给出的数值错误，C错误； D．坐标取向不变时将p点Zr原子平移至原点，q点Zr原子的z坐标为0，x、y坐标均为，对应晶胞xy面的面心位置，D正确； 故答案选C。 9．C 【详解】A．可以看做中的一个O被S代替，的价层电子对数为个，因此的空间结构为正四面体，由于S-O和S-S的键长不同，中心的S原子连接的原子不完全相同，导致结构不对称，空间结构为四面体，A错误； B．中端基的S原子有孤电子对，可以作为配位原子，但是中心的S原子没有孤电子对，不能作为配位原子，因此中的两个硫原子不能都做配位原子，B错误； C．根据晶胞结构，一个晶胞中的个数为4个，的个数为个，因此一个晶胞中有4个单元，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶胞的密度为，C正确； D．氢键不属于化学键，是分子间作用力的一种，D错误； 故答案为C。 10．D 【分析】根据晶胞结构，一个晶胞中A原子的数量为8个，B原子的数量为个，所以A为F原子，B为Ca原子，由此解答。 【详解】 A．CaF2为离子化合物，由Ca2+和F-构成，电子式，A正确； B． 在CaF2晶胞中，Ca2+位于面心和顶点，为面心立方堆积，以顶点Ca2+的为例，它附近最近的Ca2+是面心的Ca2+，共有12个，B正确； C．由分析可知，A为F原子，B为Ca原子，掺入时，会代替Ca2+，以保持晶体结构的骨架，C正确； D．每引入1个替代Ca2+，正电荷增大一个单位，为了维持晶体的电中性，需要增加一个负电荷，因此需要增加一个，D错误； 故答案为D。 11．A 【详解】A．该晶胞中，H之间相互连接形成的笼状结构含有的面为上下、左右、前后各一个四边形围成的面，晶胞中每个顶点的钙原子对着一个面，故共6+8=14个面，A错误； B．该晶胞的6个面上都存在由4个氢原子形成的四边形结构，A原子的分数坐标（0，0，0），C原子的分数坐标为（），则B原子的分数坐标为（），B正确； C．利用均摊法可知，晶胞中Ca原子位于顶点和内部，其数目为，H原子位于面上，其数目为，该富氢化合物的化学式可表示为CaH6，C正确； D．该晶胞中，两个氢原子之间的最近距离为晶胞面对角线长的，为a pm，则晶胞参数为pm，所以该晶体的密度为，D正确； 因此答案选A。 12．D 【详解】A．基态的核外电子排布式为，核外电子的空间运动状态种数等于原子轨道的个数，故基态的核外电子共有种空间运动状态，A错误； B．结合晶胞图，晶体中，位于晶胞的棱心和体心，故与最近且等距离相等的有12个，B错误； C．晶胞中，位于所形成正八面体体心，该晶胞的面对角线为，则八面体的边长为，C错误； D．该晶胞中含有个、个，该晶体的密度为，D正确； 故选D。 13．B 【详解】A．晶胞中黑球数目为，白球数目为8，二者比例为1∶2，符合中与的比例，故黑球表示，A正确； B．白球为，填充在每个晶胞的小立方体的中心，所以两个最近的白球距离应为晶胞边长的一半，为，B错误； C．晶胞中含4个，晶胞质量为，晶胞边长为，体积为，密度为，C正确； D．黑球为，每个黑球被8个晶胞共有，每个晶胞的小立方体中均有一个白球()，故阴离子配位数为8，D正确； 故选B。 14．C 【详解】A．体心处的八面体空隙为1个晶胞所独有，棱心上的八面体空隙属于1个晶胞的份额为，故属于1个晶胞的八面体空隙有，A正确； B．设的数目为x，则的数目为，由于晶体呈电中性，故，解得，空缺数目为，故，B正确； C．理想晶胞中含个数为，含个数为，故含4个，晶胞质量， 晶胞边长，晶胞体积， 因此密度，C错误； D．为面心立方堆积，面心立方结构中，与一个距离相等且最近的共有12个，D正确； 故选C。 15．D 【详解】A．由均摊法可知，该结构单元中O原子数=1+12×=4，A错误； B．由图可知，Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即==，B错误； C．Ni的配位数即距离Ni最近的O原子的个数为6个，C错误； D．1个晶胞中Li的个数=1×=0.5，Mg的个数=2×+1×=1.125，Ni的个数=7×+3×=2.375，O的个数=12×+1=4，因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，D正确； 故答案选D。 16．B 【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、8个O，则立方氧化锆的化学式为，每个氧周围有4个Zr，所以氧的配位数为4，A正确； B．结合A分析可知，晶体密度为，B错误； C．Zr原子之间的最短距离为面对角线的一半，即为，C正确； D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，根据p和q的相对位置，q点原子位于晶胞面的面心，D正确； 故选B。 17．C 【详解】A．根据“均摊法”可知，位于面心，数目为，位于顶点，数目为，因此Al和Li原子个数比为，A正确； B．观察晶胞结构图可知，和最近且等距的Li有4个，B正确； C．晶胞中最近的2个Al之间的距离为面对角线长度的一半，即，非体对角线长度的一半，C错误； D．根据“均摊法”可知，属于1个晶胞的Li是1个、Al是3个，则一个晶胞的质量为，体积为，因此密度为，D正确； 故选C。 18．A 【详解】A．Ti4+位于顶点，三个坐标轴的正负方向各有1个最近的，共个，A正确； B．已知原点，分数坐标将晶胞边长看作1，图中点的分数坐标为，B错误； C．两个相邻的最近核间距离是面对角线的一半，即，C错误； D．晶胞中各离子的数目：位于晶胞顶点，数目为；位于体心，数目为；位于棱心，数目为，晶胞质量，晶胞边长，晶胞体积，密度，D错误； 故选A。 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 $