題型7/有關晶胞的考查

囪三年高考集訓

1.（2024?湖北卷）黃金按質量分數(shù)分級，純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結構如圖，II和

III是立方晶胞。下列說法錯誤的是（）

A.I為18K金

B.II中Au的配位數(shù)是12

C.III中最小核間距Au_Cu<Au一Au

D.I、II、III中，Au與Cu原子個數(shù)比依次為1：1、1：3、3：1

答案：C

1Q

解析：24K金的質量分數(shù)為100%,則18K金的質量分數(shù)為五X100%=75%,I中Au和Cu

197

原子個數(shù)比為1：1,則Au的質量分數(shù)為1。工,X100%勺175%,A正確；II中Au處于立方

1V/十64

體的八個頂點，Cu處于面心，則Au的配位數(shù)為3X8x3=12,B正確；設HI的晶胞參數(shù)為

a,Au—Cu的最小核間距為當a,Au—Au的最小核間距也為坐a,C錯誤；I中，Au處于

內部，Cu處于晶胞的八個頂點，其原子個數(shù)比為1：1；II中，Au處于立方體的八個頂點，

Cu處于面心，其原子個數(shù)比為8X1：6X^=1：3；III中，Au處于立方體的面心，Cu處于

oZ

頂點，其原子個數(shù)比為6義[：8x[=3：1,D正確。

Zo

2.（2024.湖南卷）U2CN2是一種高活性的人工固氮產(chǎn)物，其合成反應為2UH+C+N2建一

U2CN2+H2，晶胞如圖所不，下列說法錯誤的是（）

?CN：

oLi*

A.合成反應中，還原劑是LiH和C

B.晶胞中含有的Li+個數(shù)為4

C.每個CN于周圍與它最近且距離相等的Li+有8個

D.CN1為V形結構

答案：D

解析：根據(jù)分析可得反應2LiH+C+N2-^Li2CN2+H2中，H元素由一1價升高到。價，C

元素由0價升高到+4價,N元素由0價降低到一3價，由此可知還原劑是LiH和C,A正確；

Li+位于晶胞的面上，根據(jù)均攤法可知，晶胞中含有的Li+個數(shù)為8X^=4,B正確；觀察位

于體心的CNt可知，與它最近且距離相等的Li+有8個，C正確；CN廠的中心原子C原子的

價層電子對數(shù)為2+；X（4+2—3義2）=2,且CN于與CCh互為等電子體，則CN歹為直線形

結構，D錯誤。

3.（2024?甘肅卷）0-MgCb晶體中，多個晶胞無隙并置而成的結構如圖甲所示，其中部分結構

顯示為圖乙，下列說法錯誤的是（）

A.電負性：Mg<Cl

B.單質Mg是金屬晶體

C.晶體中存在范德華力

D.Mg?+的配位數(shù)為3

答案：D

解析：由圖乙中結構可知，每個Mg2+與周圍6個C廠最近且距離相等，因此，Mg2+的配位數(shù)

為6,D錯誤。

4.（2024?河北卷）金屬鈾及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鈿的一種氟化

物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖，晶胞的邊長為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。

下列說法錯誤的是（）

A.該祕氟化物的化學式為BiF3

B.粒子S、T之間的距離為中Lzpm

C.該晶體的密度為刈*卜110一3。g?cm、

D.晶體中與鈿離子最近且等距的氟離子有6個

答案：D

解析：根據(jù)題給晶胞結構，由均攤法可知，每個晶胞中含有1+12義1=4個Bi,含有8+8x1

+6x3=12個F,故該銳氟化物的化學式為BiF3,A正確；將晶胞均分為8個小立方體，則

晶胞體內的8個F位于8個小立方體的體心，以M為原點建立坐標系，則T的原子分數(shù)坐

標為（l'T'0，S的原子分數(shù)坐標為弓故粒子S、T之間的距離為

J+?—JJXapmn^apm,B正確；由A項分析可知,每個晶胞中有

33033

4個BiF3單元，晶胞體積為aX1O_cm,則晶體密度為刈；［30g*cm-=

NA><黑I。』g?cnT3,c正確；以晶胞體心處鈿離子為分析對象，距離其最近且等距的氟

離子位于晶胞體內，有8個，D錯誤。

5.（2023?重慶卷）配合物［MA2L2］的分子結構以及分子在晶胞中的位置如圖所示，下列說法錯

誤的是（）

OIMAJU]

分子結構［MAJJ在晶胞中的位置

A.中心原子的配位數(shù)是4

B.晶胞中配合物分子的數(shù)目為2

C.晶體中相鄰分子間存在范德華力

D.該晶體屬于混合型晶體

答案：D

解析：該晶體由分子組成，為分子晶體，D錯誤。

6.（2023?遼寧卷）晶體結構的缺陷美與對稱美同樣受關注。某富鋰超離子導體的晶胞是立方體

（圖1），進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質材料（圖2）。下列說法錯

Oci或Br

O0

。Mg或空位

oLi

圖2

A.圖1晶體密度為必X：3義10-30g*cm-3

B.圖1中。原子的配位數(shù)為6

C.圖2表示的化學式為LiMg20chBri

D.Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+傳導

答案：C

解析：圖2中Mg和空位均存在，Mg的個數(shù)小于2,化學式錯誤，C錯誤。

7.（2023?河北卷）錯（Zr）是重要的戰(zhàn)略金屬，可從其氧化物中提取。下圖是某種錯的氧化物晶

體的立方晶胞，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是（）

apm

A.該氧化物的化學式為ZrCh

1OQ\zi（）30

B.該氧化物的密度為:1g?cm-

C.Zr原子之間的最短距離為晉apm

D.若坐標取向不變，將p點Zr原子平移至原點，則q點Zr原子位于晶胞町面的面心

答案：B

91X4+16X8

492X1O30

解析：該氧化物的密度P—/vin-io\3g，cmT=「....-g*cm-3,B錯誤。

（〃入）/VAa

8.（2022?湖北高考）某立方鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞結構如圖所示。下列說法錯誤

的是（）

A.Ca2+的配位數(shù)為6

B.與『距離最近的是K+

C.該物質的化學式為KCaF3

D.若「換為C「，則晶胞棱長將改變

答案：B

解析：『與K+的最近距離為棱長的坐，『與Ca2+的最近距離為棱長的最所以與F-距離最

近的是Ca2+,B錯誤。

9.（2023?湖南卷）科學家合成了一種高溫超導材料，其晶胞結構如圖所示，該立方晶胞參數(shù)為

apm。阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法錯誤的是（）

A.晶體最簡化學式為KCaB6c6

B.晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個

C.晶胞中B和C原子構成的多面體有12個面

日………2.17X1032

D.晶體的儲度為3~~—■—g?cm-

a,NA

答案：c

解析：根據(jù)晶胞結構可知，其中K個數(shù)為8X9=1,Ca個數(shù)為1,B個數(shù)為12x1=6,C個

oZ

數(shù)為12x3=6,故晶體最簡化學式為KCaB6c6,A正確；根據(jù)晶胞結構可知，Ca?+位于晶胞

體心，K+位于頂點，則晶體中與K+最近且距離相等的Ca2+有8個，B正確；根據(jù)晶胞結構

可知，晶胞中B和C原子構成的多面體有14個面，C錯誤；該晶胞質量為衰g,晶胞體積

717X1(")32

為1(F30cm3,則晶體密度為一“3.N\s,cm-3,D正確。

10.(2023?湖北卷)錮La和H可以形成一系列晶體材料LaH“，在儲氫和超導等領域具有重要

應用。LaH“屬于立方晶系，晶胞結構和參數(shù)如圖所示。高壓下，Lalh中的每個H結合4個

H形成類似C%的結構，即得到晶體LaH”下列說法錯誤的是()

A.La%晶體中La的配位數(shù)為8

B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHA

C.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠

40

D.LaH,單位體積中含氫質量的計算式為(484X10-8)3x602X1()23§,

答案：C

解析：由LaHz的晶胞結構可知，La位于頂點和面心，晶胞內8個小立方體的中心各有1個

H原子，若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8,A正確；由LaH

晶胞結構可知，每個H結合4個H形成類似CH4的結構，H和H之間的最短距離變小，則

晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx,B正確；由題干信息可知，在LalL晶胞中，每個H

結合4個H形成類似CH4的結構，這樣的結構有8個，晶胞中共含40個H原子，但形不成

頂點數(shù)為40的閉合多面體籠，C錯誤；1個LaFL晶胞中含有5X8=40個H原子，含H質

量為602孩爐g，晶胞的體積為(4.84X10r)3則LaE單位體積中含氫質量的計算式為

40_______

(4.84X10F)3x6.02X1023g*cm3,D正確。

一年模擬特訓

1.（2024?云南三校高三聯(lián)考）氮化鈦為金黃色晶體，由于具有令人滿意的仿金效果，越來越多

地成為黃金的代替品。TiN晶體的晶胞結構如圖所示（白球代表N,黑球代表Ti）。下列說法

錯誤的是（）

A.基態(tài)Ti原子的價層電子排布式為3d24s2

B.Ti均位于N構成的八面體空隙中

C.該晶胞中含有6個Ti原子和4個N原子

D.Ti元素位于元素周期表d區(qū)，是過渡元素

答案：C

解析：由晶胞結構可知，晶胞中位于棱上和體心的Ti原子個數(shù)為12X：+1=4,位于頂點和

面心的N原子個數(shù)為8X5+6xl=4,C錯誤。

oZ

2.（2024?武漢市高三年級調研考試）錢的某種化合物的晶胞結構如圖所示（晶胞參數(shù)為apm）。

下列說法正確的是（）

A.Ga元素位于周期表的ds區(qū)

B.晶體結構中N的配位數(shù)為4

C.該物質的化學式為GaN2

D.該晶體的密度為4焉X8京4X1027g?cmr

答案：B

解析：Ga為第四周期第IIIA族元素，價層電子排布式為4s24pL位于元素周期表的p區(qū)，A

錯誤；1個N周圍距離相等且最近的Ga有4個，即N的配位數(shù)為4,B正確；晶胞中Ga位

于頂點和面心，個數(shù)為8X=+6xJ=4,N位于體內，個數(shù)為4,則該物質的化學式為GaN,

oZ

、4X84_

C錯誤；該晶胞含有4個Ga、4個N,則晶體的密度為X1。~g?cm3,D錯誤。

3.（2024?吉林省白山市高三一模）Cu、Au能形成多種組成固定的合金，其中一種晶體的晶胞

結構（立方體）如圖所示。下列說法正確的是（）

A.該晶體的化學組成可表示為CuAu

B.Cu在元素周期表中位于ds區(qū)，屬于過渡元素

C.與1個Cu原子距離最近且相等的Au原子有8個

D.Au填充在與之距離最近的Cu原子構成的正四面體空隙中

答案：B

解析：該晶胞中Cu原子個數(shù)為6X^=3,Au原子個數(shù)為8X^=1,Cu、Au原子個數(shù)之比為

ZO

3：1,所以晶體化學式為CsAu,A錯誤；與1個Cu原子距離最近的Au原子位于Cu原子

所在面中4個頂點上，所以與1個Cu原子距離最近且相等的Au原子有4個，C錯誤；根據(jù)

圖知，晶胞中Au原子和距離最近的Cu原子為頂點和面心的位置關系，則Au原子沒有填充

在與之距離最近的Cu原子構成的正四面體空隙中，D錯誤。

4.（2024?湖南省長沙市長郡中學高三月考）研究籠形包合物結構和性質具有重要意義，化學式

為Ni（CN）x?Zn（NH3&?zC6H6的籠形包合物四方晶胞結構如圖所示（H原子未畫出）。每個苯

環(huán)只有一半屬于該晶胞，晶胞參數(shù)為a=6Wc,a=8=y=90。。晶胞中N原子均參與形成

配位鍵。下列說法不正確的是（）

A.基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2

Ni2+與Zi?+的配位數(shù)之比為2:3

C.尤：y：z=2：1：1

D.晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是Zr?+

答案：D

解析：Ni是28號元素，基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2,A正確；晶胞中每個N原

子均參與形成配位鍵，Ni2+形成的配位鍵數(shù)目為4,Z/+形成的配位鍵數(shù)目為6,則Ni2+與

ZE+的配位數(shù)之比為4：6=2：3,B正確；由晶胞示意圖可知，一個晶胞中含有Ni?+個數(shù)為

2x1=l,Z/+個數(shù)為8x|=l,CN一個數(shù)為8X^=4,NH3個數(shù)為8X；=2,苯環(huán)個數(shù)為4

x1=2,則該晶胞的化學式為Ni（CN）4-Zn（NH3）2?2C6H6,則x：y：z=4:2：2=2：1：1,

C正確；由分析可知Ni?+、Z/+的d軌道均參與雜化，D錯誤。

5.（2024?沈陽市高中三年級教學質量監(jiān)測）某立方晶系的睇鉀（Sb-K）合金可作為鉀離子電池的

電極材料，如圖表示1/8晶胞。下列說法中錯誤的是（）

A.該晶胞的體積為8a3X1O—3O?m3

B.K和Sb原子數(shù)之比為3:1

C.與K最鄰近的Sb原子數(shù)為4

D.該晶胞的俯視圖為

答案：D

解析：1/8晶胞的體積為.3x10-3。cm3,該晶胞的體積為8a3X1O-3Ocm3,A正確；根據(jù)圖示，

1311

1/8晶胞中平均含有K原子數(shù)為4*&+1=5上13原子數(shù)為4><&=5，1^和Sb原子數(shù)之比為3：1,

oZoZ

B正確；由圖可知，1/8晶胞體心處K最鄰近的Sb原子數(shù)為4,C正確；根據(jù)圖示推出晶胞

頂點、面心、內部存在K原子，該晶胞的俯視圖為，D錯誤。

6.（2024?江西省高三聯(lián)合考試）鈣鈦礦太陽能電池是當前世界上最有前途的薄膜光伏技術之一,

（CH3NH3）Pbb（相對分子質量為620）是主要的有機一無機雜化鈣鈦礦材料，其晶胞結構如圖1

所示，A為有機陽離子，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是（）

圖1圖2

A.C、N、I均屬于p區(qū)元素

B.I基態(tài)原子的簡化電子排布式為[Kr]5s25P5

C.若沿z軸向孫平面投影，則其投影圖如圖2所示

D.該晶體的密度為6,g?cm-3

答案：B

解析：I基態(tài)原子的簡化電子排布式為[Kr]4d105s25P5,B錯誤。

7.(2024?廣東省河源中學高三調研考試)某種新型儲氫材料的立方晶胞如圖所示，該晶體由

[Fe(NH3)6F+和田國「形成，晶胞參數(shù)為apm?

?代表[Fe(NH,)"+

O代表[BHJ

下列說法中不正確的是()

A.[Fe(NH3)6]"+中〃=2

B.晶胞中[Fe(NH3)6「+和田用「的配位數(shù)分別為8和4

C.晶胞中距離最近的2個[Fe(NH3)6]〃+之間的距離為華pm

D.[BH4「中心原子的雜化方式為sp3雜化

答案：C

解析：由題圖可知，每個晶胞中含有8個出印「和8x/+6xW=4個[Fe(NH3)6]"+，根據(jù)電荷

守恒可知”=2,A正確；由圖可知,晶胞中[Fe(NH3)6]"+和出出「的配位數(shù)分別為8和4,B

正確；由題干晶胞圖可知，晶胞中距離最近的2個[Fe(NH3)6]〃+之間的距離為面對角線的一半，

為華pm,C錯誤；出出「的中心原子價層電子對數(shù)為4,故中心原子雜化方式為sp3雜化，

D正確。

8.(2024.湖北十一校高三第一次聯(lián)考)Mg?Fe是目前儲氫密度最高的材料之一，其晶胞結構如

圖所示，晶胞邊長為apm。Mg原子占據(jù)Fe原子形成的所有四面體空隙，儲氫后，氏分子

占據(jù)Fe原子形成的八面體空隙，化學式為Mg2Fe（H20下列說法正確的是（）

*Fe

A.MgzFe晶胞中，F(xiàn)e的配位數(shù)為4

B.儲氫時，0<xWl

C.氫氣儲滿后，H2和H2的最短距禺為

2Y

D.Mg2Fe（H2%單位體積中含氫的質量的計算公式為QX10-I0）3x602X1023g*cm

答案：B

解析：MgzFe晶胞中，F(xiàn)e原子周圍距離最近且相等的Mg原子有8個，故Fe的配位數(shù)為8,

A錯誤；Fe原子形成的八面體空隙的中心在晶胞的棱心和體心，每個晶胞中含有4個Fe原

子和8個Mg原子，氫氣儲滿后所含H2分子數(shù)為12義（+1=4,此時晶體的化學式為Mg2FeH2,

即x=l,若氫氣未儲滿，則因此儲氫時0<xWl,B正確；涇儲滿后H2和H2的最短

距離即體心到棱心的距離，為當apm,C錯誤；每個晶胞中含4個Mg2Fe（H2）x,因此Mg2Fe（H2）x

單位體積中含氫的質量的計算公式為《Xnr。）；義602X1023§*D錯誤。

9.（2024?湖北省級示范高中高三聯(lián)考）有一種藍色晶體可表示為M、Fey（CN）z，研究表明它的結

構特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點，自身互不相鄰，而CN-位于立方體的棱上，其

晶體中的陰離子結構如圖所示。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是（）

A.該晶體是離子晶體

B.若M離子位于上述立方體的體心，立方體的棱長為apm,M的相對原子質量為6,則晶

(b+134)Xl()3°

體密度為g,cm

NA/

C.晶體的化學式可表示為MFe2（CN）6，且M呈+1價

D.若M離子位于上述立方體的體心，則M離子空缺率（體心中沒有M離子