提升練01 晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算（解析版）

提升練01晶體結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算目錄01挑戰(zhàn)題型·查能力漏洞【題型一】晶胞的結(jié)構(gòu)與類型判斷 【題型二】晶體中微粒數(shù)或化學(xué)式的計(jì)算 【題型三】晶胞中的原子坐標(biāo) 【題型四】晶體密度的相關(guān)計(jì)算 【題型五】晶胞利用率的計(jì)算 【題型六】晶胞中特定位置微粒間距的計(jì)算 【題型七】晶胞中投影問題【題型八】晶胞中的配位數(shù) 02攻克重難·補(bǔ)能力漏洞03知識(shí)通關(guān)·限時(shí)演練【題型一】晶胞的結(jié)構(gòu)與類型判斷1.（2023上·江蘇·高三校聯(lián)考）高純度的鐵可以使用氫還原高純度的氧化鐵或直接用五羰基合鐵(熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為)熱分解制得。實(shí)驗(yàn)室可用赤血鹽()溶液檢驗(yàn)，黃血鹽()溶液檢驗(yàn)。下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是A．元素位于周期表的第ⅧB族B．赤血鹽中鐵元素核外有5個(gè)未成對(duì)電子C．晶體是離子晶體D．若黃血鹽受熱分解產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)上圖所示，則其化學(xué)式為【答案】B【解析】A．元素位于周期表的第Ⅷ族，故A錯(cuò)誤；B．赤血鹽中鐵元素價(jià)電子排布式為3d5，核外有5個(gè)未成對(duì)電子，故B正確；C．晶體(熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，熔沸點(diǎn)低)是分子晶體，故C錯(cuò)誤；D．該晶胞中C原子個(gè)數(shù)=4×+2×=2、Fe原子個(gè)數(shù)=8×=1，化學(xué)式為FeC2，故D錯(cuò)誤；故選B。2.（2023上·山西·高三校聯(lián)考）黃銅礦是工業(yè)煉銅的原料，含有的主要元素是硫、鐵、銅。下列有關(guān)說法正確的是A．基態(tài)硫原子中核外電子有9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B．硫元素最簡(jiǎn)單氫化物的分子的VSEPR構(gòu)型是V形C．鐵元素在元素周期表的ds區(qū)D．CuCl熔點(diǎn)為426℃，熔融時(shí)幾乎不導(dǎo)電，容易形成二聚體，說明CuCl是原子晶體【答案】A【解析】A．基態(tài)硫原子中核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有1s,2s,3s分別有一種，2p和3p各有3種，共有3+3+3=9種，故A正確；B．H2S的價(jià)層電子對(duì)為4，孤電子對(duì)為2，成鍵電子對(duì)為2，VSEPR模型為正四面體，故B錯(cuò)誤；C．Fe位于周期表中第四周期第Ⅷ族，屬于d區(qū)元素，故C錯(cuò)誤；D．CuCl的熔點(diǎn)為426℃，熔化時(shí)幾乎不導(dǎo)電，應(yīng)為分子晶體，故D錯(cuò)誤；故選A?！绢}型二】晶體中微粒數(shù)或化學(xué)式的計(jì)算3.已知氯化鋁的熔點(diǎn)為、氟化鋁的熔點(diǎn)為，氯化鋁二聚體的空間填充模型如圖1所示，氟化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)(晶體密度為，阿伏加德羅常數(shù)為)如圖2所示。下列說法正確的是A．圖1中物質(zhì)的分子式為 B．氟化鋁中的配位數(shù)為6C．晶胞參數(shù) D．氯化鋁、氟化鋁均為離子晶體【答案】C【解析】A．由空間填充圖可知，氯化鋁二聚體的分子式為，A錯(cuò)誤；B．由晶胞圖知，的配位數(shù)是2，B錯(cuò)誤；C．由的晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中含個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)為，化學(xué)式為，，，C正確；D．是分子晶體，為離子晶體，D錯(cuò)誤；

故選C。4.（2024上·河南周口·高三統(tǒng)考）氨是常用的化工原料，研究發(fā)現(xiàn)可通過高效催化劑高選擇性地將還原為。我國(guó)科學(xué)工作者利用氮化鈷(圖1)摻雜Cu，獲得具有高效催化性能的摻雜物(圖2)。下列說法錯(cuò)誤的是A．摻雜前，氮化鈷的化學(xué)式為B．被還原為后，鍵角將變大C．晶體中，若晶胞參數(shù)為apm，則最近的Co原子核間距為D．晶體中，Cu原子周圍最近的Co原子為12個(gè)【答案】B【解析】A．根據(jù)圖1可知頂點(diǎn)和面心都是Co原子，所以共含有4個(gè)Co原子，體心含1個(gè)氮原子，故化學(xué)式為，故A正確；B．中氮原子的雜化方式為sp2，中氮原子的雜化方式為sp3，所以鍵角大于，故B錯(cuò)誤；C．晶體中，Co原子位于面心，若晶胞參數(shù)為apm，最近的Co原子核間距為，故C正確；D．晶體中，Cu原子位于頂點(diǎn)，Co原子位于面心，所以Cu原子周圍最近的Co原子為12個(gè)，故D正確；故選B。【題型三】晶胞中的原子坐標(biāo)5（23-24高三下·河北滄州·階段練習(xí)）某物質(zhì)X的晶胞如圖所示，該物質(zhì)可用作殺蟲劑，也可用于陶瓷、玻璃等行業(yè)。為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶胞中，K和F的個(gè)數(shù)比為1∶4B．晶胞中K和Al的最短距離為C．物質(zhì)X的密度D．若Ⅰ和Ⅱ的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、，則ⅢI的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為【答案】B【解析】A．該晶胞中具有8個(gè)位于頂點(diǎn)的K、4個(gè)位于面心的F和2個(gè)位于內(nèi)部的F，因此K和F的個(gè)數(shù)比為，A項(xiàng)正確；B．晶胞中K和Al的最短距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的，即，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．該晶胞中含有1個(gè)K、1個(gè)Al和4個(gè)F，則物質(zhì)X的密度，C項(xiàng)正確；D．以Ⅰ為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，Ⅲ的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，D項(xiàng)正確；答案選B。6．（23-24高三下·重慶九龍坡·階段練習(xí)）晶體的立方晶胞如下圖所示，晶胞參數(shù)為apm，若A點(diǎn)原子坐標(biāo)為，B點(diǎn)原子坐標(biāo)為，已知阿伏加德羅常數(shù)的值為，的摩爾質(zhì)量為232g/mol。下列說法不正確的是A．該晶體中與等距且緊鄰的有8個(gè)B．C點(diǎn)原子坐標(biāo)為C．該晶體的密度為D．該晶體屬于離子晶體【答案】C【解析】A．Cl－的配位數(shù)是4，由化學(xué)式[Co(NH3)6]Cl2可知，離[Co(NH3)6]2＋最近的Cl－有8個(gè)，故A正確；B．C點(diǎn)在x方向占1/4，在y和z方向都占3/4，C點(diǎn)原子坐標(biāo)為，故B正確；C．該晶胞中Cl－有8個(gè)，[Co(NH3)6]2＋有4個(gè)，該晶胞中有4個(gè)[Co(NH3)6]Cl2，晶體的密度為g/cm3，故C錯(cuò)誤；D．由氯離子和夠成，屬于離子晶體，故D正確；故選：C?！绢}型四】晶體密度的相關(guān)計(jì)算7．（2024·江西九江·二模）普魯士藍(lán)晶體含有、、和，屬立方晶系，立方體中心空隙可容納，晶胞棱長(zhǎng)為，如右圖所示（圖中省略，假設(shè)所有鐵粒子為等徑小球，為阿伏加德羅常數(shù)）。下列說法不正確的是A．普魯士藍(lán)晶體中與個(gè)數(shù)之比為B．該晶胞的化學(xué)式為C．與之間最近距離為D．該晶體的密度為【答案】B【分析】鐵離子位于頂點(diǎn)和面心、個(gè)數(shù)為8×+6×=4，亞鐵離子位于棱上、體心，個(gè)數(shù)為12×+1=4，晶胞內(nèi)部的鉀離子的個(gè)數(shù)為4，三者比值為1:1:1，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0，該晶胞的化學(xué)式為；【解析】A．據(jù)分析，普魯士藍(lán)晶體中與個(gè)數(shù)之比為，A正確；B．據(jù)分析，該晶胞的化學(xué)式為，B不正確；C．K+所在位置為晶胞體對(duì)角線的四分之一處，則與之間最近距離為，C正確；D．1個(gè)晶胞內(nèi)有4個(gè)””，則該晶體的密度為，D正確；

答案選B。8．（23-24高三上·江西贛州·階段練習(xí)）已知X、Y為前四周期主族元素，基態(tài)X原子核外每個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相等，基態(tài)Y原子最外層電子云輪廓圖為球形，內(nèi)層上s、p能級(jí)上電子數(shù)之比為1：2，Y的第二電離能與第一電離能之比大于5，X一種單質(zhì)的單層二維結(jié)構(gòu)如甲圖所示，六方晶胞結(jié)構(gòu)如乙圖所示，晶胞中最近的兩個(gè)X原子之間的距離為apm，層間距為bpm，Y原子嵌入X一種單質(zhì)的層間得到的二維結(jié)構(gòu)圖如丙圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是A．甲、丙二維材料都具有良好的導(dǎo)電性 B．甲、丙結(jié)構(gòu)中X原子都是雜化C．丙的化學(xué)式為 D．乙晶體的密度為【答案】C【分析】X、Y為前四周期主族元素，基態(tài)X原子核外每個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相等，則X為C元素；基態(tài)Y原子最外層電子云輪廓圖為球形，內(nèi)層上s、p能級(jí)上電子數(shù)之比為1：2，Y的第二電離能與第一電離能之比大于5，則Y為K元素；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，甲圖為過渡型晶體石墨的單層二維結(jié)構(gòu)、乙圖為石墨的六方晶胞結(jié)構(gòu)、丙圖為鉀原子嵌入石墨的層間得到的二維結(jié)構(gòu)，由丙圖可知，鉀原子形成的正六邊形中，位于頂點(diǎn)和面心的鉀原子的個(gè)數(shù)為6×+1=3、位于面內(nèi)的碳原子個(gè)數(shù)為24，則丙的化學(xué)式為KC8?！窘馕觥緼．石墨和KC8二維材料都為片層晶體，晶體內(nèi)部含有大量的自由電子，所以石墨和KC8二維材料都具有良好的導(dǎo)電性，故A正確；B．石墨和KC8二維材料都為片層晶體，晶體中每個(gè)碳原子均形成3個(gè)σ鍵，原子的雜化方式都為sp2雜化，故B正確；C．由分析可知，丙的化學(xué)式為KC8，故C錯(cuò)誤；D．由石墨的六方晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)、面上、棱上、體內(nèi)的碳原子個(gè)數(shù)為8×+2×+4×+1=4，晶胞中碳原子之間的距離為由碳原子之間的距離為apm可知，晶胞的參數(shù)為apm，設(shè)晶體的密度為ρg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：=a×a××2b×10—30×ρ，解得ρ=，故D正確；故選C?！绢}型五】晶胞利用率的計(jì)算9．（2024·河北·模擬預(yù)測(cè)）釩(V)被譽(yù)為“金屬維生素”，V2O5是接觸法制備硫酸的催化劑。V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，也可以得到偏釩酸鈉，偏釩酸鈉陰離子呈現(xiàn)如圖甲所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)。晶胞參數(shù)為apm的釩晶胞如圖乙所示。已知：原子空間利用率等于原子體積與晶胞體積之比。下列說法錯(cuò)誤的是A．釩酸鈉陰離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形B．偏釩酸鈉的化學(xué)式為(NaVO3)n或NaVO3C．釩晶胞中釩原子半徑為apmD．釩晶胞中原子空間利用率為π【答案】D【解析】A．釩酸鈉陰離子中，中心V原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4，則發(fā)生sp3雜化，孤電子對(duì)數(shù)為=0，所以空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，A正確；B．由鏈狀結(jié)構(gòu)可知每個(gè)V與3個(gè)O形成陰離子，且偏釩酸鈉中，V顯+5價(jià)，Na顯+1價(jià)、O顯-2價(jià)，則化學(xué)式為(NaVO3)n或NaVO3，B正確；C．設(shè)釩晶胞中釩原子半徑為r，在體對(duì)角線上，存在定量關(guān)系4r=apm，r=apm，C正確；D．釩晶胞中，含V原子個(gè)數(shù)為=2，原子空間利用率為=π，D錯(cuò)誤；故選D。10．（23-24高三下·江西·階段練習(xí)）某鉀鹽光學(xué)材料是具有鈣鈦礦型的立方晶體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為，晶胞中原子K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置。如下圖所示，已知1處原子的坐標(biāo)是，且K、I、O實(shí)心球的半徑分別是，，，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為，下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶體可用于加碘鹽中補(bǔ)充碘元素B．位于2處的O原子坐標(biāo)為C．該晶胞的密度為D．該晶胞的原子空間利用率為（計(jì)算時(shí)用原子半徑近似代替離子半徑）【答案】D【分析】通過均攤法得知該立方體晶胞中K、I、O的原子個(gè)數(shù)分別是1，1，3，所以晶胞化學(xué)式為；【解析】A．加碘鹽中含有，A正確；B．2處的O原子，位于側(cè)面的面心，通過x、y、z三個(gè)方向投影，得到的坐標(biāo)是，B正確；C．的摩爾質(zhì)量，一個(gè)晶胞的體積，所以晶胞密度，C正確；D．該晶胞的原子空間利用率，D錯(cuò)誤；故選D?！绢}型六】晶胞中特定位置微粒間距的計(jì)算11．（2024·廣西河池·一模）鋰硒電池是一種能量密度很高的新型可充電電池，其正極材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。已知晶胞參數(shù)為apm，下列說法不正確的是A．Se位于元素周期表中的p區(qū) B．基態(tài)最外層電子的電子云輪廓圖為啞鈴型C．每個(gè)周圍距離相等且最近的有4個(gè) D．與之間最近的距離為pm【答案】B【解析】A．Se位于第4周期第Ⅵ族,位于周期表P區(qū)，A正確;B．鋰離子電子排布式1S2,最外層電子位于S軌道，球形，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)以及均攤法計(jì)算出：Se2-位于頂點(diǎn)及面心，Li+位于體心，則距Li+最近的Se2-位于頂點(diǎn)及3個(gè)面心，共4個(gè)，C正確；D．Li+位于體對(duì)角線處，且與頂點(diǎn)處Se2-距離最近，二者距離為，D正確;故答案選B。12．（23-24高三下·廣東廣州·開學(xué)考試）二氟化氙是一種選擇性良好的氟化試劑，在室溫下易升華，它的晶體屬四方晶系，晶胞棱邊夾角均為，晶胞參數(shù)如圖所示，其中原子的坐標(biāo)為，下列說法不正確的是A．Xe位于元素周期表p區(qū) B．位于晶胞的頂點(diǎn)和中心C．晶胞中A、B間距離 D．該晶體屬于分子晶體【答案】B【解析】A．氙元素的原子序數(shù)為54，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為5s25p6，則氙元素位于元素周期表p區(qū)，故A正確；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點(diǎn)和體心的大球個(gè)數(shù)為8×+1=2，位于棱上和體內(nèi)的小球個(gè)數(shù)為8×+2=4，由二氟化氙的分子式可知，氟原子位于棱上和體內(nèi)，故B錯(cuò)誤；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可得如下示意圖：，圖中A位于晶胞的體心，到底面的距離為pm，B位于棱上，到底面的距離為rpm，y為面對(duì)角線的，則y=pm、x=(-r)pm，則由勾股定理可知，晶胞中A、B間距離，故C正確；D．由二氟化氙在室溫下易升華可知，二氟化氙是熔沸點(diǎn)低的分子晶體，故D正確；故選B。【題型七】晶胞中投影問題 13．（2024·遼寧葫蘆島·一模）一種由Cu、In、Te組成的晶體如圖，晶胞參數(shù)和晶胞中各原子的投影位置如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°。已知：A點(diǎn)、B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、，下列敘述不正確的是A．In原子的配位數(shù)為2B．該晶體的化學(xué)式為C．C點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為D．晶胞中A、D原子間距離為【答案】A【解析】A．距離In原子最近的原子數(shù)為4，配位數(shù)為4，A錯(cuò)誤；B．晶胞中位于頂點(diǎn)、體心、面心的Cu原子個(gè)數(shù)=8×+1×1+4×=4，位于面心、棱上的In原子個(gè)數(shù)=6×+4×=4，位于體內(nèi)的Te原子個(gè)數(shù)=8×1=8，Cu、In、Te的原子個(gè)數(shù)比=4:4:8=1:1:2，因此晶體化學(xué)式為CuInTe2，B正確；C．C點(diǎn)位于面對(duì)角線的、、體對(duì)角線的處，因此C點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,,)，C正確；D．D原子在底面的投影點(diǎn)與A、D構(gòu)成直角三角形，斜邊AD的長(zhǎng)d=，D正確；故選A。14．（23-24高三下·重慶黔江·階段練習(xí)）某鎳鎂合金材料與氫氣形成的物質(zhì)的立方晶胞如下圖所示，在晶胞中八個(gè)小立方體的中心，已知晶胞參數(shù)為acm，為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是A．該物質(zhì)的化學(xué)式為Mg2NiH4B．周圍等距且緊鄰的有12個(gè)C．晶胞沿x、y、z軸方向的投影均為：D．晶胞中相鄰之間的最短距離為【答案】D【解析】A．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，1個(gè)晶胞中含有8個(gè)Mg2+，含有的個(gè)數(shù)為，所以化學(xué)式為Mg2NiH4，A正確；B．在晶胞的頂角和面心，與其本身最近的離子有12個(gè)，B正確；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞沿x、y、z軸方向的投影均相同，均為：，C正確；D．相鄰Mg2+之間的最短距離為cm，D錯(cuò)誤；故選D?！绢}型八】晶胞中的配位數(shù)15．（2024·重慶·模擬預(yù)測(cè)）為維護(hù)國(guó)家安全和利益，2023年7月3日，我國(guó)決定對(duì)鎵、鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制。氮化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示（晶胞參數(shù)為apm）。下列說法不正確的是A．該物質(zhì)的化學(xué)式為GaN B．晶體結(jié)構(gòu)中Ga的配位數(shù)為4C．該晶體的密度為 D．第二周期基態(tài)原子第一電離能大于N的元素有2種【答案】C【解析】A．該晶胞中含4個(gè)Ga原子、4個(gè)N原子，該物質(zhì)的化學(xué)式為GaN，A正確；B．與N原子最近且等距離的Ga原子有4個(gè)，N的配位數(shù)為4，Ga的配位數(shù)也為4，B正確；C．GaN晶體的密度為，C錯(cuò)誤；D．與N元素位于同一周期且基態(tài)原子第一電能比N大的有F和Ne，D正確；故選C。16．（23-24高三下·湖北·階段練習(xí)）硫代硫酸鹽可作浸金試劑。硫代硫酸根（）可看作是中的一個(gè)O被S取代的產(chǎn)物。浸金時(shí)，作為配體與形成。下圖為的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其形狀為長(zhǎng)方體，晶胞參數(shù)為anm、bnm、cnm，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A．第一電離能： B．晶胞中的配位數(shù)（緊鄰的陽離子數(shù)）為4C．該晶體的密度為 D．浸金時(shí)，中的S不能做配位原子【答案】B【解析】A．同主族元素，從上到下，第一電離能逐漸減小，則第一電離能：，A錯(cuò)誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中的配位數(shù)（緊鄰的陽離子數(shù)）為4，B正確；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中的個(gè)數(shù)為4，的個(gè)數(shù)為=4，該晶體的密度為，C錯(cuò)誤；D．的中心S原子沒有孤電子對(duì)，無法去配位，但是另一個(gè)非中心的硫原子可提供孤電子對(duì)，去做配位原子，所以浸金時(shí)，中的S能做配位原子，D錯(cuò)誤；故選B。1．常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目（1）分子晶體和原子晶體物質(zhì)晶胞結(jié)構(gòu)所含微粒數(shù)目干冰4個(gè)CO2分子金剛石或晶體硅8個(gè)碳原子或硅原子（2）離子晶體晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)緊鄰等距相同離子每個(gè)晶胞含有離子數(shù)ABNaClNa＋：6Cl－：6Na＋：12Cl－：12Na＋：4Cl－：4CsClCs＋：8Cl－：8Cs＋：6Cl－：6Cs＋：1Cl－：1AB2CaF2Ca2＋：8F－：4—Ca2＋：4F－：8（3）金屬晶體堆積模型晶胞類型空間利用率配位數(shù)簡(jiǎn)單立方堆積立方體52%6體心立方堆積體心立方68%8六方最密堆積平行六面體74%12面心立方最密堆積面心立方74%12②常見的堆積模型三種典型結(jié)構(gòu)型式面心立方最密堆積(A1)體心立方堆積(A2)六方最密堆積(A3)常見金屬Cu、Au、AgNa、K、FeMg、Zn、Ti結(jié)構(gòu)示意圖晶胞配位數(shù)_12___8___12__空間利用率_74%__68%74%每個(gè)晶胞所含原子數(shù)_4___2___2__2．常見坐標(biāo)系的構(gòu)建(1)立方晶胞坐標(biāo)系建立方法“立方晶胞”x軸、y軸、z軸均以晶胞參數(shù)長(zhǎng)度為1個(gè)單位。簡(jiǎn)單立方晶胞1點(diǎn)坐標(biāo)(0，0，0)；2點(diǎn)坐標(biāo)(0，1，0)；3點(diǎn)坐標(biāo)(1，1，0)；4點(diǎn)坐標(biāo)(1，0，0)；5點(diǎn)坐標(biāo)(0，0，1)；6點(diǎn)坐標(biāo)(0，1，1)；7點(diǎn)坐標(biāo)(1，1，1)；8點(diǎn)坐標(biāo)(1，0，1)。②體心立方晶胞如圖體心坐標(biāo)為(，，)③面心立方晶胞如圖面心坐標(biāo)為1/21點(diǎn)坐標(biāo)(0，1/2，1/2)；2點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，1/2，1)；3點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，1，1/2)；4點(diǎn)坐標(biāo)(1，1/2，1/2)；5點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，0，1/2)；6點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，1/2，0)。④金剛石體內(nèi)心坐標(biāo)：1/4或3/4左上、左下、右上、右下的坐標(biāo)為：(1/4，3/4，3/4)、(1/4，1/4，1/4)、(3/4，1/4，3/4)、(3/4，3/4，1/4)⑤棱心坐標(biāo)：有一個(gè)1/2，其余為0或11點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，0，1)；2點(diǎn)坐標(biāo)(0，1/2，1)；3點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，1，1)；4點(diǎn)坐標(biāo)(1，1/2，1)；5點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，0，0)；6點(diǎn)坐標(biāo)(0，1/2，0)；7點(diǎn)坐標(biāo)(1/2，1，0)；8點(diǎn)坐標(biāo)(1，1/2，0)(2)拉長(zhǎng)的晶胞坐標(biāo)系建立方法“拉長(zhǎng)的晶胞”x軸：apm為1個(gè)單位，y軸：apm為1個(gè)單位，z軸：2apm為1個(gè)單位。3．“均攤法”在晶胞組成計(jì)算中的應(yīng)用(1)計(jì)算一個(gè)晶胞中微粒的數(shù)目非平行六面體形晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算同樣可用“均攤法”，其關(guān)鍵仍是確定一個(gè)微粒為幾個(gè)晶胞所共有。例如，石墨晶胞：每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個(gè)碳原子)對(duì)六邊形的貢獻(xiàn)為eq\f(1,3)，那么一個(gè)六邊形實(shí)際有6×eq\f(1,3)＝2個(gè)碳原子。又如，六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如圖：。頂點(diǎn)上的原子為6個(gè)晶胞(同層3個(gè)，上層或下層3個(gè))共有，面上的原子為2個(gè)晶胞共有，因此鎂原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3個(gè)，硼原子個(gè)數(shù)為6。(2)計(jì)算化學(xué)式(3)=1\*GB3①單位換算：1nm＝10－7cm、1pm＝10－10cm②金屬晶體中體心立方、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長(zhǎng)為a)a．面對(duì)角線長(zhǎng)：eq\r(2)ab．體對(duì)角線長(zhǎng)：eq\r(3)ac．體心立方堆積：4r＝eq\r(3)a(r為原子半徑)d．面心立方堆積：4r＝eq\r(2)a(r為原子半徑)4．晶體密度的計(jì)算(1)計(jì)算晶胞的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算晶體的密度計(jì)算公式：ρ＝eq\f(N·M,NA·V)。式中N與晶胞的組成有關(guān)，M為晶體的摩爾質(zhì)量，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，V為晶胞的體積，其單位為cm3，ρ為晶體的密度，其單位為g·cm－3。(3)空間利用率的計(jì)算①簡(jiǎn)單立方堆積設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞棱的方向上相切，可以計(jì)算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。每個(gè)晶胞中包含一個(gè)原子。η＝eq\f(1×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(1×\f(4,3)πR3,2R3)×100%≈52.36%。②體心立方堆積設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞體對(duì)角線方向上相切，可以計(jì)算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝eq\f(4\r(3),3)R，α＝β＝γ＝90°。每個(gè)晶胞中包含兩個(gè)原子。η＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4\r(3)R,3)))3)×100%≈68.02%。③面心立方最密堆積設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞面對(duì)角線方向上相切，可以計(jì)算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝2eq\r(2)R，α＝β＝γ＝90°。每個(gè)晶胞中包含四個(gè)原子。η＝eq\f(4×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(4×\f(4,3)πR3,2\r(2)R3)×100%≈74.05%。④六方最密堆積設(shè)原子半徑為R，根據(jù)原子在晶胞中的相切關(guān)系，可以計(jì)算出晶胞參數(shù)：a＝b＝2R，c＝eq\f(2\r(6),3)a≈1.633a，α＝β＝90°，γ＝120°。每個(gè)晶胞中包含兩個(gè)原子。η＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,a×\f(\r(3)a,2)×c)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πR3,2R×\r(3)R×1.633×2R)×100%≈74.05%。⑤金剛石型堆積設(shè)原子半徑為R，由于原子在晶胞體對(duì)角線方向上相切(相鄰兩個(gè)碳原子之間的距離為晶胞體對(duì)角線的四分之一)，可以計(jì)算出晶胞參數(shù)：a＝b＝c＝eq\f(8\r(3),3)R，α＝β＝γ＝90°。每個(gè)晶胞中包含八個(gè)原子。η＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8\r(3)R,3)))3)×100%≈34.01%。5.常見晶胞所含微粒的數(shù)目（n），晶胞邊長(zhǎng)（a）與原子半徑（r）的關(guān)系晶胞模型粒子數(shù)（n）a與r的關(guān)系簡(jiǎn)單立方1a=2r體心立方2面心立方46.幾種常見的典型晶胞在不同情況下的投影，如晶胞類型三維圖二維圖正視圖沿體對(duì)角線切開的剖面圖沿體對(duì)角線的投影簡(jiǎn)單立方堆積體心立方堆積面心立方堆積晶胞金剛石晶胞或晶胞7．晶胞中的配位數(shù)(1)概念：在晶體中某一個(gè)原子（離子）周圍所接觸到的同種原子（異性離子）的數(shù)目。如NaCl的晶胞模型如圖，Na＋配位數(shù)為6，Cl－配位數(shù)為6。金屬Po為簡(jiǎn)單立方堆積，Po的配位數(shù)為6金屬Na、K、Fe為體心立方堆積，配位數(shù)為8(2)晶胞中微粒配位數(shù)的確定方法1．（2024·江蘇南通·二模）氮化鎵（GaN）被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似。一種制備GaN的方法為，下列說法正確的是A．Ga基態(tài)核外電子排布式為 B．的空間構(gòu)型為平面三角形C．GaN晶體屬于共價(jià)晶體 D．GaN中Ga元素的化合價(jià)為-3【答案】C【解析】A．Ga原子核外有31個(gè)電子，基態(tài)Ga原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．NH3分子中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+×(5-3×1)=4，NH3分子的空間構(gòu)型為三角錐形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．GaN具有硬度大、熔點(diǎn)高的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與金剛石相似，屬于共價(jià)晶體，C項(xiàng)正確；D．GaN中N為-3價(jià)，Ga元素的化合價(jià)為+3，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。2．（23-24高三上·吉林白城·階段練習(xí)）某新型貯氫材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為、、。下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶體屬于離子晶體B．C點(diǎn)坐標(biāo)為C．表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該物質(zhì)的密度為D．與點(diǎn)距離最近的的個(gè)數(shù)為8【答案】B【解析】A．該晶體由Na+和構(gòu)成，屬于離子晶體，A項(xiàng)正確；B．點(diǎn)坐標(biāo)為，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．利用均攤法，可計(jì)算出晶胞中Na+個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)，可得化學(xué)式，結(jié)合晶胞密度的計(jì)算公式，可得該物質(zhì)的密度為，C項(xiàng)正確；D．與點(diǎn)距離最近的的個(gè)數(shù)為8，D項(xiàng)正確。故選B。3．（2024·湖南岳陽·二模）一種超導(dǎo)材料(僅由、、F三種元素組成)的長(zhǎng)方體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(已知)，下列說法錯(cuò)誤的是A．基態(tài)位于元素周期表的區(qū)B．若N點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則P點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為C．M、N之間的距離為D．該晶體最簡(jiǎn)化學(xué)式為【答案】D【解析】A．基態(tài)位于元素周期表的第IB族，是區(qū)的元素，故A正確；B．若N點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則M點(diǎn)為O點(diǎn)，P點(diǎn)在x、y、z軸上的投影分別是0、0、，P點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，故B正確；C．M、N之間的距離為底面對(duì)角線長(zhǎng)度的，為，故C正確；D．該晶胞中F原子個(gè)數(shù)為16×+4=12，Cs原子個(gè)數(shù)為8×+2=4，Ag原子個(gè)數(shù)為4×+8×=4，所以Ag、Cs、F原子個(gè)數(shù)之比為4：4：12=1：1：3，其化學(xué)式為CsAgF3，故D錯(cuò)誤。答案選D。4．（2024·湖南長(zhǎng)沙·二模）汞及其化合物在我國(guó)應(yīng)用的歷史久遠(yuǎn)，可用作醫(yī)藥、顏料等。兩種含汞化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中甲為四方晶胞結(jié)構(gòu)，乙為立方晶胞結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是A．甲和乙中Hg2+的配位數(shù)相同B．甲的化學(xué)式為(NH4)2HgCl4C．乙中相鄰的兩個(gè)S2-之間的距離為anmD．每個(gè)甲、乙晶胞中含有的陰離子數(shù)目相等【答案】C【解析】A．甲中，Hg2+位于Cl-構(gòu)成的正八面體的體心，其配位數(shù)為6，乙中Hg2+的配位數(shù)與S2-的配位數(shù)相同，都為4，A不正確；B．甲晶胞中，含個(gè)數(shù)為=1，含Cl-個(gè)數(shù)為=3，含Hg2+個(gè)數(shù)為1，則其化學(xué)式為NH4HgCl3，B不正確；C．乙中，4個(gè)S2-位于互不相鄰的小正方體的體心，相鄰兩個(gè)S2-之間的距離等于面對(duì)角線長(zhǎng)的，即為anm，C正確；D．甲晶胞中，陰離子Cl-數(shù)目為3，乙晶胞中，陰離子S2-數(shù)目為4，則含有的陰離子數(shù)目不相等，D不正確；故選C。5．（2024·湖南常德·一模）某儲(chǔ)氫材料(化學(xué)式：)，其晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶胞，如圖所示，晶胞參數(shù)為，原子位于頂點(diǎn)與面心，原子位于晶胞中頂點(diǎn)與最近距離的所形成的四面體中心。該晶胞的密度是晶胞中氫原子密度的倍，晶胞氫原子的密度為晶胞單位體積內(nèi)所含氫原子的質(zhì)量。已知阿伏加德羅常數(shù)為。下列說法錯(cuò)誤的是A．該儲(chǔ)氫材料的化學(xué)式為 B．晶胞中原子總數(shù)為24C．原子A、B之間的間距為 D．晶體的密度為【答案】C【分析】原子位于頂點(diǎn)與面心，據(jù)均攤法，晶胞中含，原子位于晶胞中頂點(diǎn)與最近距離的所形成的四面體中心，晶胞中含8個(gè)Mg，晶胞的密度是晶胞中氫原子密度的倍，晶胞氫原子的密度為晶胞單位體積內(nèi)所含氫原子的質(zhì)量，設(shè)1個(gè)晶胞有y個(gè)氫原子，可得，即，，解得y=24，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．根據(jù)上述分析可知，晶胞中含4個(gè)，8個(gè)Mg，24個(gè)H，可知該儲(chǔ)氫材料的化學(xué)式為，故A正確；B．根據(jù)上述分析可知，晶胞中含24個(gè)H，故B正確；C．原子A、B均為原子，原子位于晶胞中頂點(diǎn)與最近距離的所形成的四面體中心，因此原子A、B之間的間距為體對(duì)角線的二分之一，即，故C錯(cuò)誤；D．晶體的密度為，故D正確；故答案選C。6．（23-24高三下·重慶·階段練習(xí)）晶體中，圍成正四面體空隙（1、3、6、7號(hào)氧圍成）和正八面體空隙3、6、7、8、9、12號(hào)氧圍成），中有一半的填充在正四面體空隙中，和另一半填充在正八面體空隙中，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．若1、3、6、7號(hào)氧圍成的正四面體空隙填充有，則8、9、12、14號(hào)氧圍成的正四面體空隙也填充有B．晶體中正四面體空隙數(shù)與正八面體空隙數(shù)之比為C．若1、3、6、7號(hào)氧圍成的正四面體空隙填充有，設(shè)立方體的棱長(zhǎng)為1，11號(hào)坐標(biāo)為則該的坐標(biāo)為D．若立方體棱長(zhǎng)為，則晶體密度計(jì)算式為【答案】A【解析】A．只有一個(gè)位于正四面體空隙，A錯(cuò)誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1、3、6、7號(hào)圍成的正四面體空隙有8個(gè)，3、6、7、8、9、12號(hào)圍成正八面體空隙，將晶胞補(bǔ)全可知共用一條棱和四個(gè)面心與該棱頂點(diǎn)也圍成正八面體，而這樣的正八面體為4個(gè)晶胞共有，晶胞中正八面體數(shù)目為，則晶體中正四面體空隙數(shù)與正八面體空隙數(shù)之比為，B正確；C．根據(jù)11號(hào)點(diǎn)坐標(biāo)，確定該坐標(biāo)為，C正確；D．該立方體中有1個(gè)，體積為，晶體的密度為，D正確。故選A。7．（2024·安徽安慶·二模）北京冬奧會(huì)使用的碲化鎘(CdTe)太陽能電池，能量轉(zhuǎn)化效率較高。立方晶系CdTe的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其晶胞參數(shù)為apm。下列說法正確的是A．Cd的配位數(shù)為4 B．相鄰兩個(gè)Te的核間距為C．晶體的密度為 D．若按圖乙虛線方向切甲，可得到圖丙【答案】A【解析】A．由題干晶胞甲圖所示信息可知，Cd位于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，Te位于體內(nèi)，故Cd的配位數(shù)即離某個(gè)Cd原子距離相等且最近的Te原子個(gè)數(shù)，故為4，A正確；B．由題干晶胞甲圖所示信息可知，相鄰兩個(gè)Te的核間距為面對(duì)角線的一半即為，B錯(cuò)誤；C．由題干晶胞甲圖所示信息可知，Cd位于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，Te位于體內(nèi)，則一個(gè)晶胞中含有Cd個(gè)數(shù)為：=4，Te原子個(gè)數(shù)為4個(gè)，故一個(gè)晶胞的質(zhì)量為：g，晶胞參數(shù)為apm，則一個(gè)晶胞的體積為：(a×10-10)3，故晶體的密度為，C錯(cuò)誤；D．由題干晶胞甲圖所示信息可知，若按圖乙虛線方向切甲，可得到圖示為：，即體心上沒有原子，D錯(cuò)誤；故答案為：A。8．（2024·廣西·二模）我國(guó)科學(xué)家合成了一種具有巨磁電阻效應(yīng)的特殊導(dǎo)電性物質(zhì)，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶胞參數(shù)為，表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．該晶體密度為B．基態(tài)Cr的價(jià)層電子排布式為C．晶體中Ca原子周圍等距離且最近的O原子數(shù)為8D．若用放射性的替換圖中的，對(duì)其化學(xué)性質(zhì)影響較大【答案】A【解析】A．從晶胞圖中可看到Ca在晶胞的頂點(diǎn)，數(shù)目為，Cr在體心，數(shù)目是1個(gè)，O原子在晶胞的面心，數(shù)目為，晶胞參數(shù)為，故密度為，故A項(xiàng)正確；B．基態(tài)Cr的價(jià)層電子排布式為，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．與Ca配位的O位于晶胞面對(duì)角線的中點(diǎn)，距離Ca相等的共有12個(gè)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．和互為同位素，形成的化合物在化學(xué)性質(zhì)上無差異，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：A。9．（23-24高三下