第29講晶胞結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算課標(biāo)要求1.明確原子坐標(biāo)的含義，能夠熟練應(yīng)用原子坐標(biāo)表示晶胞中原子的位置。2.能夠根據(jù)參數(shù)計(jì)算晶胞的密度、微粒之間的距離等，進(jìn)一步培養(yǎng)“數(shù)形結(jié)合”的思想。考點(diǎn)一典型的晶胞模型與配位數(shù)1.四種典型晶胞中的配位數(shù)（1）晶體中原子（或分子）的配位數(shù)若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子（或分子）的配位數(shù)指的是與該原子（或分子）距離相等且最近的原子（或分子）的數(shù)目。（2）典型晶胞的結(jié)構(gòu)和配位數(shù)晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)簡(jiǎn)單立方6體心立方8晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)面心立方12六方最密122.典型離子晶體的晶胞模型分析類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型晶胞配位數(shù)684F－：4；Ca2＋：8晶胞中所含離子數(shù)Cl－：4Na＋：4Cs＋：1Cl－：1Zn2＋：4S2－：4Ca2＋：4F－：8類別NaCl型CsCl型ZnS型CaF2型陰、陽離子間最短距離（b）和晶胞參數(shù)（a）之間的關(guān)系b＝12b＝32b＝34b＝34空隙及占有率空隙陰離子面心立方最密堆積，陽離子占據(jù)八面體空隙陰離子簡(jiǎn)單立方堆積，陽離子占據(jù)立方體空隙陰離子面心立方最密堆積，陽離子占據(jù)四面體空隙陽離子面心立方最密堆積，陰離子占據(jù)正四面體空隙占有率1111一晶胞結(jié)構(gòu)分析1.氧化鋅常作為金屬緩蝕劑，其結(jié)構(gòu)有很多種，其中一種立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞邊長(zhǎng)為apm，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.該晶體屬于離子晶體 B.O原子與O原子的最短距離為22aC.Zn原子周圍等距且最近的Zn原子數(shù)為6 D.該晶胞中含有4個(gè)O原子，4個(gè)Zn原子解析：C氧化鋅晶體屬于離子晶體，A正確；O原子與O原子的最短距離為面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，即22apm，B正確；由題圖分析，以頂角Zn原子為例，其周圍等距且最近的Zn原子為面心上的Zn原子，頂角Zn原子屬于12個(gè)面，故Zn原子周圍等距且最近的Zn原子數(shù)為12，C錯(cuò)誤；由圖知，該晶胞含4個(gè)O原子（晶胞內(nèi)），Zn原子位于晶胞的頂角和面心，故Zn原子的個(gè)數(shù)為8×18＋6×12＝42.（2024·葫蘆島模擬）鎳的某種氧化物常用作催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。從該晶胞中能分割出來的結(jié)構(gòu)圖是（）解析：D根據(jù)晶胞圖，氧離子在鎳離子構(gòu)成的正八面體的中心，鎳離子在氧離子構(gòu)成的正八面體的中心，則能從晶胞中分割出來的結(jié)構(gòu)圖為D。二晶體中粒子配位數(shù)的計(jì)算3.（2024·浙江強(qiáng)基聯(lián)盟聯(lián)考）金屬元素M與F形成的氟化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖。已知該物質(zhì)中M的配位數(shù)為8，則氟化物的化學(xué)式是MF2，F(xiàn)的配位數(shù)為4。解析：由晶胞結(jié)構(gòu)可知，F(xiàn)原子的個(gè)數(shù)為8，M原子的個(gè)數(shù)為6×12＋8×18＝4，氟化物的化學(xué)式是MF2，該物質(zhì)中M的配位數(shù)為8，F(xiàn)的配位數(shù)為考點(diǎn)二晶胞的相關(guān)計(jì)算1.晶胞參數(shù)晶胞的形狀和大小可以用6個(gè)參數(shù)來表示，即晶胞特征參數(shù)，簡(jiǎn)稱晶胞參數(shù)，包括晶胞的3組棱長(zhǎng)a、b、c和3組棱相互間的夾角α、β、γ。2.晶胞的相關(guān)計(jì)算（1）密度的計(jì)算ρ＝n×Ma3×NA（a表示晶胞邊長(zhǎng)，ρ表示密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，n表示1（2）微粒間距離的計(jì)算【提醒】（1）立方體晶胞中微粒間距離關(guān)系（a為棱長(zhǎng)，剛性球體半徑為r）：面心立方堆積4r＝2a，體心立方堆積4r＝3a。（2）單位間的換算1pm＝10－10cm，1nm＝10－7cm。一晶體密度、相對(duì)分子質(zhì)量的相互計(jì)算1.（2025·八省聯(lián)考晉陜青寧卷）科研人員在高溫高壓條件下合成了類金剛石結(jié)構(gòu)的硼碳氮化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，立方晶胞參數(shù)為apm。NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.該化合物為共價(jià)晶體，硬度大B.晶體中與B原子距離最近且相等的B原子數(shù)為4C.晶胞中C—C鍵與C—N鍵的數(shù)目之比為2∶1D.晶體的密度＝98NA×（a×解析：C由題圖可知，按均攤法，晶胞中含有的N原子數(shù)目為8×18＋2×12＝2，B原子數(shù)目為2，C原子數(shù)目為4×12＋2＝4，則N、B、C原子數(shù)目之比為1∶1∶2，化學(xué)式為BC2N。該晶體具有類金剛石結(jié)構(gòu)，金剛石是由碳原子通過共價(jià)鍵形成的共價(jià)晶體，具有硬度大和熔、沸點(diǎn)高等性質(zhì)，則該化合物為共價(jià)晶體，硬度大，A正確；如圖所示，將晶胞平移，以b點(diǎn)的B為坐標(biāo)原點(diǎn)：，則與B原子距離最近且相等的1個(gè)B原子a位于面心，其余兩個(gè)面心為C原子，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，若面心上全部都是B，與B原子距離最近且相等的B原子數(shù)為3×8×12＝12，但面心上的B只占了13，因此與B原子距離最近且相等的B原子數(shù)為4，B正確；如圖所示：，以m點(diǎn)的C原子為研究對(duì)象，其形成2條C—C鍵、兩條C—N鍵，則二者數(shù)目之比為1∶1，C不正確；晶胞的密度＝晶體的密度＝2×（11+12×2+14）NA2.（2024·吉林高考18題節(jié)選）負(fù)載在TiO2上的RuO2催化活性高，穩(wěn)定性強(qiáng)。TiO2和RuO2晶體結(jié)構(gòu)均可用如圖表示，二者晶胞體積近似相等，RuO2與TiO2的密度比為1.66，則Ru的相對(duì)原子質(zhì)量為101（精確至1）。解析：二者晶體結(jié)構(gòu)相同，晶胞體積近似相等，則二者密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，設(shè)Ru的相對(duì)原子質(zhì)量為Mr，則Mr+3248+32＝1.66，解得Mr二晶胞中微粒之間距離的計(jì)算3.氮化硼是一種性能優(yōu)異的新型材料，主要結(jié)構(gòu)有六方氮化硼和立方氮化硼（如圖）。立方氮化硼中N的配位數(shù)為4。已知立方氮化硼密度為dg·cm－3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，立方氮化硼晶胞中面心上6個(gè)N原子相連構(gòu)成正八面體，該正八面體的邊長(zhǎng)為22×3100dNA×1010解析：由圖可知，立方氮化硼中N的配位數(shù)為4；面心上6個(gè)N原子構(gòu)成正八面體，該正八面體的邊長(zhǎng)等于面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，設(shè)BN晶胞邊長(zhǎng)為acm，1個(gè)晶胞中含有4個(gè)B原子，含有N原子數(shù)為8×18＋6×12＝4，則1個(gè)晶胞中含有4個(gè)BN，所以d＝4×25a3NAg·cm－3，解得a＝3100dN4.一種C60晶體為面心立方結(jié)構(gòu)，K＋占據(jù)C60組成的四面體空隙和八面體空隙形成化合物K3C60，K3C60的結(jié)構(gòu)如圖所示。A原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為34，34，14，晶胞邊長(zhǎng)為anm，則BC解析：方法一：直角三角形法沿C點(diǎn)與底面作垂線可得如圖，設(shè)BC間的距離為xnm，由晶胞圖可知CD為晶胞邊長(zhǎng)的14，即為14anm，BD為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)的14，即為24anm，由勾股定理得：14a2＋24a2方法二：向量法C點(diǎn)的原子坐標(biāo)為34a，34a，14＝14a2＋三晶胞中粒子空間利用率的計(jì)算5.具有較高催化活性的材料金紅石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體的密度為dg·cm－3，Ti、O原子半徑分別為apm和bpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則金紅石晶體的空間利用率為πdNA（列出計(jì)算式）。解析：一個(gè)晶胞含2個(gè)Ti，4個(gè)O，則有dVNA＝2×（48＋32），即得晶胞體積V＝2×（48+32）dNAcm3，晶胞中粒子體積為［2×43π×（a×10－10）3＋4×43π×（b×10－10）3］cm3，利用率為晶胞中粒子空間利用率的計(jì)算方法（1）計(jì)算公式粒子空間利用率＝晶胞中粒子總體積晶胞體積×100％，粒子總體積＝43πr3×n0（n0代表粒子個(gè)數(shù)，r代表粒子半徑（2）計(jì)算示例面心立方最密堆積如圖所示，原子的半徑為r，面對(duì)角線長(zhǎng)為4r，晶胞邊長(zhǎng)a＝22r，V晶胞＝a3＝（22r）3＝162r3，1個(gè)晶胞中有4個(gè)原子，則空間利用率＝V球V晶胞×100％＝4×43空間思維轉(zhuǎn)換——原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)與投影圖1.原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)（1）概念：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，稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。（2）原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的表示方法如位于晶胞原點(diǎn)A（頂角）的原子的坐標(biāo)為（0，0，0）（如圖），可確定B點(diǎn)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為12，12，12；C2.典型晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)參數(shù)與投影圖（1）體心晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)與投影圖①原子坐標(biāo)：若1（0，0，0），3（1，1，0），5（0，0，1），則6（0，1，1），7（1，1，1），9（12，12，1②x、y平面上的投影圖：，沿體對(duì)角線投影圖：。（2）面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)與投影圖①原子坐標(biāo)：若A1（0，0，0），B4（12，12，0），C4（1，12，12），則C5（12，1，12），C2（1②x、y平面上的投影圖：，沿體對(duì)角線投影圖：。（3）金剛石晶胞結(jié)構(gòu)模型的原子坐標(biāo)參數(shù)和投影圖①若a原子為坐標(biāo)原點(diǎn)，晶胞邊長(zhǎng)的單位長(zhǎng)度為1，則原子1、2、3、4的坐標(biāo)分別為14，14，14、14，34，②x、y平面上的投影圖：，沿體對(duì)角線投影圖：。命題角度一晶胞中原子坐標(biāo)、原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)1.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，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。如圖中原子1的坐標(biāo)為12，12，12，則原子A.原子2為12，0，12 C.原子3為1，0，12 D解析：D原子1的坐標(biāo)為12，12，12，則坐標(biāo)系為，原子2在晶胞底面的中心，原子2的坐標(biāo)為12，12，0；原子2.（1）MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立坐標(biāo)系，可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子坐標(biāo)。在晶胞坐標(biāo)系中，a點(diǎn)硫原子坐標(biāo)為1，12，12，b點(diǎn)錳原子坐標(biāo)為0，（2）一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖所示，圖中1的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為12，12，12，則原子2和3的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為（0，1，12）、（解析：（1）根據(jù)題目所給信息，依據(jù)a、b兩點(diǎn)原子的三維坐標(biāo)推得，c點(diǎn)Mn原子的坐標(biāo)為0，1，12。（2）圖中體心1的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（12，12，12），則下底面心2的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（12，12，0），上頂點(diǎn)分?jǐn)?shù)坐標(biāo)確定的方法步驟命題角度二晶胞投影圖分析3.分別用、表示H2PO4－和K＋，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖（a）所示，圖（b）、圖（c）分別顯示的是H2PO4－、K＋在晶胞xz面、yz（1）若晶胞底邊的邊長(zhǎng)均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為4×136a2cNA×10（2）晶胞在x軸方向的投影圖為B（填字母）。解析：（1）由題給KH2PO4晶體的四方晶胞圖可知，每個(gè)晶胞中，K＋個(gè)數(shù)為6×12＋4×14＝4（個(gè)），H2PO4－個(gè)數(shù)為8×18＋4×12＋1＝4（個(gè)），則1個(gè)KH2PO4晶體的四方晶胞中有4個(gè)KH2PO4，晶體密度等于晶胞質(zhì)量除以晶胞體積，其中晶胞體積為a2c×10－30cm3，晶胞的質(zhì)量為4×136NAg，所以晶體的密度為4×136a2cNA×10－分析晶胞投影圖的方法（1）分析晶胞沿x軸方向、y軸方向、z軸方向的投影圖，確定晶胞中各粒子的具體位置。（2）結(jié)合晶胞參數(shù)，利用“均攤法”計(jì)算晶體的密度、原子的空間利用率等。（3）結(jié)合三維坐標(biāo)系及晶胞中粒子的位置，確定相關(guān)粒子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。1.（2024·湖北高考11題）黃金按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分級(jí)，純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結(jié)構(gòu)如圖，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.Ⅰ為18K金B(yǎng).Ⅱ中Au的配位數(shù)是12C.Ⅲ中最小核間距Au-Cu＜Au-AuD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au與Cu原子個(gè)數(shù)比依次為1∶1、1∶3、3∶1解析：C純金為24K，則18K金中金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％，Ⅰ中Au位于體心，個(gè)數(shù)為1，Cu位于頂角，個(gè)數(shù)為8×18＝1，則Au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為197197+64×100％≈75％，為18K金，A正確；Ⅱ中Au位于頂角，個(gè)數(shù)為8×18＝1，Cu位于面心，個(gè)數(shù)為6×12＝3，晶體化學(xué)式為Cu3Au，1個(gè)Cu周圍有4個(gè)Au，則1個(gè)Au周圍有12個(gè)Cu，Au的配位數(shù)是12，B正確；Ⅲ中Au-Cu和Au-Au的最小核間距均為面對(duì)角線長(zhǎng)度的12，故最小核間距Au-Cu＝Au-Au，C錯(cuò)誤；結(jié)合上述分析可知，Ⅰ中Au、Cu原子個(gè)數(shù)比為1∶1，Ⅱ中Au、Cu原子個(gè)數(shù)比為1∶3，Ⅲ中Au位于面心，個(gè)數(shù)為6×12＝3，Cu位于頂角，個(gè)數(shù)為8×18＝1，Au、Cu2.（2024·湖南高考12題）Li2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物，其合成反應(yīng)為2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.合成反應(yīng)中，還原劑是LiH和CB.晶胞中含有的Li＋個(gè)數(shù)為4C.每個(gè)CN22－周圍與它最近且距離相等的Li＋D.CN22－解析：D在反應(yīng)2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2中，H元素由－1價(jià)升高到0價(jià)，C元素由0價(jià)升高到＋4價(jià)，N元素由0價(jià)降低到－3價(jià)，由此可知還原劑是LiH和C，A正確；Li＋位于晶胞的面上，則含有的Li＋個(gè)數(shù)為8×12＝4，B正確；觀察位于體心的CN22－可知，與它最近且距離相等的Li＋有8個(gè)，C正確；CN22－的中心原子C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋12×4+2－33.（2024·江西高考12題）NbO的立方晶胞如圖，晶胞參數(shù)為anm，P的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，下列說法正確的是（）A.Nb的配位數(shù)是6B.Nb和O最短距離為22aC.晶體密度ρ＝6×（93+16）NAD.M的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為1解析：D由題圖可知，Nb處于面心，與其距離最近且相等的O有4個(gè)，其配位數(shù)為4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Nb和O的最短距離為晶胞棱長(zhǎng)的一半，即12anm，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該晶胞中Nb的個(gè)數(shù)為6×12＝3，O的個(gè)數(shù)為12×14＝3，晶胞質(zhì)量為3×（93+16）NAg，晶胞體積為（a×10－7cm）3，故晶體密度為3×（93+16）NA×a3×14.（1）（2024·廣東高考18題節(jié)選）一種含Ga、Ni、Co元素的記憶合金的晶體結(jié)構(gòu)可描述為Ga與Ni交替填充在Co構(gòu)成的立方體體心，形成如圖所示的結(jié)構(gòu)單元。該合金的晶胞中，粒子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1，其立方晶胞的體積為8a3nm3。（2）（2024·北京高考15題節(jié)選）白錫和灰錫是單質(zhì)Sn的常見同素異形體。二者晶胞如圖：白錫具有體心四方結(jié)構(gòu)；灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)。①灰錫中每個(gè)Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個(gè)。②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為V1nm3和V2nm3，則白錫和灰錫晶體的密度之比是V24解析：（1）由題可知，合金的晶胞由兩種結(jié)構(gòu)單元（各4個(gè)）構(gòu)成，則晶胞中Co的數(shù)目為8×18×8＝8，Ga的數(shù)目為4，Ni的數(shù)目為4，故粒子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1；晶胞棱長(zhǎng)為2anm，體積為8a3nm3。（2）①灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)，所以灰錫中每個(gè)Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個(gè)；②根據(jù)均攤法，白錫晶胞中含Sn原子數(shù)為8×18＋1＝2，灰錫晶胞中含Sn原子數(shù)為8×18＋6×12＋4＝8，所以白錫與灰錫的密度之比為2M一、選擇題（本題包括9小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.F2和Xe在一定條件下生成的一種氟化物是強(qiáng)氧化劑。其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.F元素位于元素周期表p區(qū)B.該氟化物的化學(xué)式為XeF2C.晶胞中F位于Xe構(gòu)成的八面體中心D.晶胞中每個(gè)Xe原子周圍距離最近且相等的F原子共有2個(gè)解析：CF位于元素周期表第二周期第ⅦA族，位于元素周期表p區(qū)，A正確；該晶胞中含有Xe原子個(gè)數(shù)為8×18＋1＝2，F(xiàn)原子個(gè)數(shù)為8×14＋2＝4，則該氟化物的化學(xué)式為XeF2，B正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中F不是位于Xe構(gòu)成的八面體中心，C錯(cuò)誤；該晶胞中，每個(gè)Xe原子周圍距離最近且相等的F原子共有2個(gè)（上、下各1個(gè)），2.（2024·忻州模擬）研究發(fā)現(xiàn)，銅鈀催化劑可高效實(shí)現(xiàn)電催化CO還原制備乙酸，銅鈀晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知：NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，Cu、Pd的原子半徑分別為apm、bpm。下列敘述正確的是（）A.該晶胞中Cu、Pd的原子個(gè)數(shù)之比為8∶1B.該晶胞的邊長(zhǎng)為4apmC.該晶胞中Pd的配位數(shù)為8D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12LCH3COOH中含有的原子數(shù)目為0.4NA解析：C根據(jù)“均攤法”，晶胞中含8×18＝1個(gè)Cu、1個(gè)Pd，該晶胞中Cu、Pd的原子個(gè)數(shù)之比為1∶1，A錯(cuò)誤；Cu與Pd相切，體對(duì)角線長(zhǎng)度為（2a＋2b）pm，則該晶胞邊長(zhǎng)為2a+2b3pm，B錯(cuò)誤；由圖可知，距離Pd最近且相鄰的Cu為8個(gè)，故該晶胞中Pd的配位數(shù)為8，C正確；CH3COOH在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體3.Fe、Co、Ni均位于第四周期第Ⅷ族，屬于副族元素。某Co-Ni合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知其晶胞參數(shù)為anm。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.單質(zhì)Fe中含有金屬鍵 B.基態(tài)Fe原子核外電子排布式為3d64s2C.晶體中，Co原子與Ni原子個(gè)數(shù)比為3∶1 D.Co原子與Ni原子之間的最短距離為22a解析：B單質(zhì)Fe中含有金屬鍵，A正確；Fe是26號(hào)元素，基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，B錯(cuò)誤；根據(jù)均攤法可知，該晶體中Co原子的個(gè)數(shù)為6×12＝3，Ni原子的個(gè)數(shù)為8×18＝1，Co原子與Ni原子個(gè)數(shù)比為3∶1，C正確；由題圖知，Co原子與Ni原子之間的最短距離為面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，即22anm4.（2024·濱州模擬）某Sn和Nb形成的金屬化合物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是（）A.該晶體屬于金屬晶體B.Sn周圍距離最近的Sn原子個(gè)數(shù)為6C.該晶胞沿x軸、z軸的投影圖完全相同D.該晶體在高溫時(shí)導(dǎo)電能力更強(qiáng)解析：ASn和Nb為金屬元素，形成的金屬化合物為金屬晶體，A正確；Sn原子位于晶胞的8個(gè)頂角，1個(gè)體心，體心Sn原子周圍距離最近且相等的Sn原子個(gè)數(shù)是8，故Sn周圍距離最近的Sn原子個(gè)數(shù)為8，B錯(cuò)誤；晶胞沿y軸、z軸的投影圖完全相同，投影圖為，與晶胞沿x軸投影圖不同，C錯(cuò)誤；高溫時(shí)，金屬的電阻增加，導(dǎo)電能力減弱，D錯(cuò)誤。5.（2024·昆明模擬）ZnS熒光材料的研究從1868年法國化學(xué)家Sidot發(fā)現(xiàn)至今已有150多年的歷史。其中立方ZnS的晶胞如圖所示，其晶胞參數(shù)為anm。下列說法正確的是（）A.電負(fù)性：Zn＞SB.S元素在元素周期表中位于s區(qū)C.基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布式為4s2D.立方ZnS晶體密度為4×（65+32）NA解析：D電負(fù)性：Zn＜S，A錯(cuò)誤；S元素位于p區(qū)，B錯(cuò)誤；基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布式為3d104s2，C錯(cuò)誤；該晶胞中含4個(gè)Zn2＋和4個(gè)S2－，故晶體密度為4×（65+32）NA（a×10－7）3g·6.（2024·南昌三校聯(lián)考）一種氧化鋅（摩爾質(zhì)量為81g·mol－1）的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值），下列說法錯(cuò)誤的是（）A.晶胞的質(zhì)量為4×81B.鋅離子間的最短距離為22aC.基態(tài)氧原子的核外電子有5種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.Zn是ds區(qū)元素，O是p區(qū)元素解析：C1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Zn2＋和4個(gè)O2－，則晶胞的質(zhì)量為4×81NAg，A正確；鋅離子間的最短距離為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半，則鋅離子間的最短距離為22apm，B正確；氧元素原子序數(shù)為8，基態(tài)氧原子核外8個(gè)電子，共有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C錯(cuò)誤；Zn為過渡元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅡB族，屬于ds區(qū)，O位于7.（2024·湖南師大附中月考）Mg2Si晶體的晶胞示意圖如圖。每個(gè)Mg原子位于Si原子構(gòu)成的四面體的中心，已知，Mg2Si的晶胞邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法不正確的是（）A.每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Si原子B.每個(gè)Si原子周圍距離最近的鎂原子有8個(gè)C.Mg2Si另一種晶胞的表示中，Si原子均位于晶胞內(nèi)，則Mg原子處于頂角和體心D.Mg2Si晶體的密度為304NAa3g解析：C依據(jù)均攤法計(jì)算，晶胞中Si原子的個(gè)數(shù)為18×8＋12×6＝4，A正確；Mg原子位于Si原子構(gòu)成的四面體的中心，1個(gè)Si原子周圍有8個(gè)緊鄰的Mg原子，B正確；根據(jù)題中所給晶胞結(jié)構(gòu)可知，不可能存在一種晶胞中Si原子均位于晶胞內(nèi)，Mg原子處于頂角和體心，C錯(cuò)誤；一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Si原子和8個(gè)Mg原子，即1mol晶胞中含有4molMg2Si，故Mg2Si晶體的密度為4×76a3×NAg·cm－3＝3048.（2024·汕頭潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中）鎵的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)為apm，1pm＝10－10cm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。下列說法正確的是（）A.Ga元素位于元素周期表的ds區(qū) B.晶體結(jié)構(gòu)中N的配位數(shù)為6C.該物質(zhì)的化學(xué)式為Ga4N4 D.該晶體的密度為4×84NA×（解析：DGa為第31號(hào)元素，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為4s24p1，位于元素周期表的p區(qū)，A錯(cuò)誤；配位數(shù)是指晶體中與某原子距離最近的異種原子的個(gè)數(shù)，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)N原子與4個(gè)Ga原子相連，則晶體結(jié)構(gòu)中N的配位數(shù)為4，B錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ga原子位于晶胞的頂角和面心上，則一個(gè)晶胞中含8×18＋6×12＝4個(gè)Ga原子，N原子位于晶胞內(nèi)部，則一個(gè)晶胞中含4個(gè)N原子，Ga原子和N原子個(gè)數(shù)比為1∶1，故該物質(zhì)的化學(xué)式為GaN，C錯(cuò)誤；一個(gè)晶胞的質(zhì)量m＝4×84NAg，晶胞參數(shù)為apm，則一個(gè)晶胞的體積V＝（a×10－10）3cm3，晶體的密度為ρ＝mV＝4×84NA9.石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯（C60），科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為apm。下列說法不正確的是（）A.C60和石墨烯互為同素異形體B.該富勒烯化合物的化學(xué)式為K3C60C.C60周圍等距且距離最近的C60的數(shù)目為6D.該晶體的密度為2×837NA×a解析：CC60和石墨烯都是由C元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，互為同素異形體，A正確；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，C60位于頂角和體心，個(gè)數(shù)為8×18＋1＝2，K位于面上，個(gè)數(shù)為12×12＝6，C60與K個(gè)數(shù)比為2∶6＝1∶3，化學(xué)式為K3C60，B正確；距離頂角C60最近的C60位于體心，頂角的C60為8個(gè)晶胞所有，故C60周圍等距且距離最近的C60的數(shù)目為8，C錯(cuò)誤；晶胞質(zhì)量為2×（3×39+12×60）NAg＝2×837NAg，晶胞體積為（a×10－10）3cm3，晶體密度ρ＝mV＝2二、非選擇題（本題包括2小題）10.（1）（2024·江蘇高考14題）鐵酸鉍晶胞如圖所示（圖中有4個(gè)Fe原子位于晶胞體對(duì)角線上，O原子未畫出），其中原子數(shù)目比N（Fe）∶N（Bi）＝2∶1。（2）（2023·全國甲卷35題）AlF3結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖所示，F(xiàn)－的配位數(shù)為2。若晶胞參數(shù)為apm，晶體密度ρ＝84NA（a×10－10）3g（3）（2024·貴州高考16題）NaFeO2的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如甲所示。①每個(gè)晶胞中含有NaFeO2的單元數(shù)有3個(gè)。②若“焙燒”溫度為700℃，n（Na2CO3）∶n（Fe3O4）＝9∶8時(shí)，生成純相Na1－xFeO2，則x＝0.25，其可能的結(jié)構(gòu)示意圖為乙（填“乙”或“丙”）。解析：（1）由均攤法知，晶胞中，位于面上的Fe有8個(gè)，位于晶胞內(nèi)的Fe有4個(gè)，則N（Fe）＝8×12＋4＝8，位于晶胞面上的Bi有8個(gè)，則N（Bi）＝8×12＝4，故N（Fe）∶N（Bi）＝2∶1。（2）由AlF3中的原子個(gè)數(shù)比，可知該晶胞中頂點(diǎn)為Al3＋，棱心為F－，則與F－距離最近的Al3＋有2個(gè)，即F－的配位數(shù)為2。該晶胞中Al3＋數(shù)目為8×18＝1，F(xiàn)－數(shù)目為12×14＝3，即1個(gè)晶胞中含1個(gè)AlF3，根據(jù)晶胞的參數(shù)可知，晶體密度ρ＝84NA（a×10－10）3g·cm－3。（3）①由圖甲可知，NaFeO2晶胞中Na位于頂點(diǎn)和體內(nèi)，個(gè)數(shù)為8×18＋2＝