2024年高考化学二轮复习专题-晶体结构及相关计算（新高考专用）（解析版）

2024年高考化学二轮复习专题-晶体结构及相关计算（新高考专用）目录01挑战题型·查能力漏洞【题型一】晶胞的结构与类型判断 【题型二】晶体中微粒数或化学式的计算 【题型三】晶胞中的原子坐标 【题型四】晶体密度的相关计算 【题型五】晶胞利用率的计算 【题型六】晶胞中特定位置微粒间距的计算 【题型七】晶胞中投影问题【题型八】晶胞中的配位数 02攻克重难·补能力漏洞03知识通关·限时演练【题型一】晶胞的结构与类型判断1.（2023上·江苏·高三校联考）高纯度的铁可以使用氢还原高纯度的氧化铁或直接用五羰基合铁(熔点为，沸点为)热分解制得。实验室可用赤血盐()溶液检验，黄血盐()溶液检验。下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．元素位于周期表的第ⅧB族B．赤血盐中铁元素核外有5个未成对电子C．晶体是离子晶体D．若黄血盐受热分解产物之一的晶胞结构上图所示，则其化学式为【答案】B【解析】A．元素位于周期表的第Ⅷ族，故A错误；B．赤血盐中铁元素价电子排布式为3d5，核外有5个未成对电子，故B正确；C．晶体(熔点为，沸点为，熔沸点低)是分子晶体，故C错误；D．该晶胞中C原子个数=4×+2×=2、Fe原子个数=8×=1，化学式为FeC2，故D错误；故选B。2.（2023上·山西·高三校联考）黄铜矿是工业炼铜的原料，含有的主要元素是硫、铁、铜。下列有关说法正确的是A．基态硫原子中核外电子有9种空间运动状态B．硫元素最简单氢化物的分子的VSEPR构型是V形C．铁元素在元素周期表的ds区D．CuCl熔点为426℃，熔融时几乎不导电，容易形成二聚体，说明CuCl是原子晶体【答案】A【解析】A．基态硫原子中核外电子空间运动状态有1s,2s,3s分别有一种，2p和3p各有3种，共有3+3+3=9种，故A正确；B．H2S的价层电子对为4，孤电子对为2，成键电子对为2，VSEPR模型为正四面体，故B错误；C．Fe位于周期表中第四周期第Ⅷ族，属于d区元素，故C错误；D．CuCl的熔点为426℃，熔化时几乎不导电，应为分子晶体，故D错误；故选A。【题型二】晶体中微粒数或化学式的计算3.已知氯化铝的熔点为、氟化铝的熔点为，氯化铝二聚体的空间填充模型如图1所示，氟化铝的晶胞结构(晶体密度为，阿伏加德罗常数为)如图2所示。下列说法正确的是A．图1中物质的分子式为 B．氟化铝中的配位数为6C．晶胞参数 D．氯化铝、氟化铝均为离子晶体【答案】C【解析】A．由空间填充图可知，氯化铝二聚体的分子式为，A错误；B．由晶胞图知，的配位数是2，B错误；C．由的晶胞结构可知，晶胞中含个数为，个数为，化学式为，，，C正确；D．是分子晶体，为离子晶体，D错误；

故选C。4.（2024上·河南周口·高三统考）氨是常用的化工原料，研究发现可通过高效催化剂高选择性地将还原为。我国科学工作者利用氮化钴(图1)掺杂Cu，获得具有高效催化性能的掺杂物(图2)。下列说法错误的是A．掺杂前，氮化钴的化学式为B．被还原为后，键角将变大C．晶体中，若晶胞参数为apm，则最近的Co原子核间距为D．晶体中，Cu原子周围最近的Co原子为12个【答案】B【解析】A．根据图1可知顶点和面心都是Co原子，所以共含有4个Co原子，体心含1个氮原子，故化学式为，故A正确；B．中氮原子的杂化方式为sp2，中氮原子的杂化方式为sp3，所以键角大于，故B错误；C．晶体中，Co原子位于面心，若晶胞参数为apm，最近的Co原子核间距为，故C正确；D．晶体中，Cu原子位于顶点，Co原子位于面心，所以Cu原子周围最近的Co原子为12个，故D正确；故选B。【题型三】晶胞中的原子坐标5（23-24高三下·河北沧州·阶段练习）某物质X的晶胞如图所示，该物质可用作杀虫剂，也可用于陶瓷、玻璃等行业。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．该晶胞中，K和F的个数比为1∶4B．晶胞中K和Al的最短距离为C．物质X的密度D．若Ⅰ和Ⅱ的分数坐标分别为、，则ⅢI的分数坐标为【答案】B【解析】A．该晶胞中具有8个位于顶点的K、4个位于面心的F和2个位于内部的F，因此K和F的个数比为，A项正确；B．晶胞中K和Al的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，B项错误；C．该晶胞中含有1个K、1个Al和4个F，则物质X的密度，C项正确；D．以Ⅰ为原点建立坐标系，Ⅲ的分数坐标为，D项正确；答案选B。6．（23-24高三下·重庆九龙坡·阶段练习）晶体的立方晶胞如下图所示，晶胞参数为apm，若A点原子坐标为，B点原子坐标为，已知阿伏加德罗常数的值为，的摩尔质量为232g/mol。下列说法不正确的是A．该晶体中与等距且紧邻的有8个B．C点原子坐标为C．该晶体的密度为D．该晶体属于离子晶体【答案】C【解析】A．Cl－的配位数是4，由化学式[Co(NH3)6]Cl2可知，离[Co(NH3)6]2＋最近的Cl－有8个，故A正确；B．C点在x方向占1/4，在y和z方向都占3/4，C点原子坐标为，故B正确；C．该晶胞中Cl－有8个，[Co(NH3)6]2＋有4个，该晶胞中有4个[Co(NH3)6]Cl2，晶体的密度为g/cm3，故C错误；D．由氯离子和够成，属于离子晶体，故D正确；故选：C。【题型四】晶体密度的相关计算7．（2024·江西九江·二模）普鲁士蓝晶体含有、、和，属立方晶系，立方体中心空隙可容纳，晶胞棱长为，如右图所示（图中省略，假设所有铁粒子为等径小球，为阿伏加德罗常数）。下列说法不正确的是A．普鲁士蓝晶体中与个数之比为B．该晶胞的化学式为C．与之间最近距离为D．该晶体的密度为【答案】B【分析】铁离子位于顶点和面心、个数为8×+6×=4，亚铁离子位于棱上、体心，个数为12×+1=4，晶胞内部的钾离子的个数为4，三者比值为1:1:1，结合化合价代数和为0，该晶胞的化学式为；【解析】A．据分析，普鲁士蓝晶体中与个数之比为，A正确；B．据分析，该晶胞的化学式为，B不正确；C．K+所在位置为晶胞体对角线的四分之一处，则与之间最近距离为，C正确；D．1个晶胞内有4个””，则该晶体的密度为，D正确；

答案选B。8．（23-24高三上·江西赣州·阶段练习）已知X、Y为前四周期主族元素，基态X原子核外每个能级上电子数相等，基态Y原子最外层电子云轮廓图为球形，内层上s、p能级上电子数之比为1：2，Y的第二电离能与第一电离能之比大于5，X一种单质的单层二维结构如甲图所示，六方晶胞结构如乙图所示，晶胞中最近的两个X原子之间的距离为apm，层间距为bpm，Y原子嵌入X一种单质的层间得到的二维结构图如丙图所示，下列叙述错误的是A．甲、丙二维材料都具有良好的导电性 B．甲、丙结构中X原子都是杂化C．丙的化学式为 D．乙晶体的密度为【答案】C【分析】X、Y为前四周期主族元素，基态X原子核外每个能级上电子数相等，则X为C元素；基态Y原子最外层电子云轮廓图为球形，内层上s、p能级上电子数之比为1：2，Y的第二电离能与第一电离能之比大于5，则Y为K元素；由晶胞结构可知，甲图为过渡型晶体石墨的单层二维结构、乙图为石墨的六方晶胞结构、丙图为钾原子嵌入石墨的层间得到的二维结构，由丙图可知，钾原子形成的正六边形中，位于顶点和面心的钾原子的个数为6×+1=3、位于面内的碳原子个数为24，则丙的化学式为KC8。【解析】A．石墨和KC8二维材料都为片层晶体，晶体内部含有大量的自由电子，所以石墨和KC8二维材料都具有良好的导电性，故A正确；B．石墨和KC8二维材料都为片层晶体，晶体中每个碳原子均形成3个σ键，原子的杂化方式都为sp2杂化，故B正确；C．由分析可知，丙的化学式为KC8，故C错误；D．由石墨的六方晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面上、棱上、体内的碳原子个数为8×+2×+4×+1=4，晶胞中碳原子之间的距离为由碳原子之间的距离为apm可知，晶胞的参数为apm，设晶体的密度为ρg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=a×a××2b×10—30×ρ，解得ρ=，故D正确；故选C。【题型五】晶胞利用率的计算9．（2024·河北·模拟预测）钒(V)被誉为“金属维生素”，V2O5是接触法制备硫酸的催化剂。V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，也可以得到偏钒酸钠，偏钒酸钠阴离子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为apm的钒晶胞如图乙所示。已知：原子空间利用率等于原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是A．钒酸钠阴离子的空间结构为正四面体形B．偏钒酸钠的化学式为(NaVO3)n或NaVO3C．钒晶胞中钒原子半径为apmD．钒晶胞中原子空间利用率为π【答案】D【解析】A．钒酸钠阴离子中，中心V原子的价层电子对数为=4，则发生sp3杂化，孤电子对数为=0，所以空间结构为正四面体形，A正确；B．由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子，且偏钒酸钠中，V显+5价，Na显+1价、O显-2价，则化学式为(NaVO3)n或NaVO3，B正确；C．设钒晶胞中钒原子半径为r，在体对角线上，存在定量关系4r=apm，r=apm，C正确；D．钒晶胞中，含V原子个数为=2，原子空间利用率为=π，D错误；故选D。10．（23-24高三下·江西·阶段练习）某钾盐光学材料是具有钙钛矿型的立方晶体结构，边长为，晶胞中原子K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。如下图所示，已知1处原子的坐标是，且K、I、O实心球的半径分别是，，，设阿伏加德罗常数为，下列说法错误的是A．该晶体可用于加碘盐中补充碘元素B．位于2处的O原子坐标为C．该晶胞的密度为D．该晶胞的原子空间利用率为（计算时用原子半径近似代替离子半径）【答案】D【分析】通过均摊法得知该立方体晶胞中K、I、O的原子个数分别是1，1，3，所以晶胞化学式为；【解析】A．加碘盐中含有，A正确；B．2处的O原子，位于侧面的面心，通过x、y、z三个方向投影，得到的坐标是，B正确；C．的摩尔质量，一个晶胞的体积，所以晶胞密度，C正确；D．该晶胞的原子空间利用率，D错误；故选D。【题型六】晶胞中特定位置微粒间距的计算11．（2024·广西河池·一模）锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池，其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为apm，下列说法不正确的是A．Se位于元素周期表中的p区 B．基态最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型C．每个周围距离相等且最近的有4个 D．与之间最近的距离为pm【答案】B【解析】A．Se位于第4周期第Ⅵ族,位于周期表P区，A正确;B．锂离子电子排布式1S2,最外层电子位于S轨道，球形，B错误；C．根据晶胞结构以及均摊法计算出：Se2-位于顶点及面心，Li+位于体心，则距Li+最近的Se2-位于顶点及3个面心，共4个，C正确；D．Li+位于体对角线处，且与顶点处Se2-距离最近，二者距离为，D正确;故答案选B。12．（23-24高三下·广东广州·开学考试）二氟化氙是一种选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华，它的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为，晶胞参数如图所示，其中原子的坐标为，下列说法不正确的是A．Xe位于元素周期表p区 B．位于晶胞的顶点和中心C．晶胞中A、B间距离 D．该晶体属于分子晶体【答案】B【解析】A．氙元素的原子序数为54，基态原子的价电子排布式为5s25p6，则氙元素位于元素周期表p区，故A正确；B．由晶胞结构可知，位于顶点和体心的大球个数为8×+1=2，位于棱上和体内的小球个数为8×+2=4，由二氟化氙的分子式可知，氟原子位于棱上和体内，故B错误；C．由晶胞结构可得如下示意图：，图中A位于晶胞的体心，到底面的距离为pm，B位于棱上，到底面的距离为rpm，y为面对角线的，则y=pm、x=(-r)pm，则由勾股定理可知，晶胞中A、B间距离，故C正确；D．由二氟化氙在室温下易升华可知，二氟化氙是熔沸点低的分子晶体，故D正确；故选B。【题型七】晶胞中投影问题 13．（2024·辽宁葫芦岛·一模）一种由Cu、In、Te组成的晶体如图，晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。已知：A点、B点原子的分数坐标分别为、，下列叙述不正确的是A．In原子的配位数为2B．该晶体的化学式为C．C点原子的分数坐标为D．晶胞中A、D原子间距离为【答案】A【解析】A．距离In原子最近的原子数为4，配位数为4，A错误；B．晶胞中位于顶点、体心、面心的Cu原子个数=8×+1×1+4×=4，位于面心、棱上的In原子个数=6×+4×=4，位于体内的Te原子个数=8×1=8，Cu、In、Te的原子个数比=4:4:8=1:1:2，因此晶体化学式为CuInTe2，B正确；C．C点位于面对角线的、、体对角线的处，因此C点原子的分数坐标为(,,)，C正确；D．D原子在底面的投影点与A、D构成直角三角形，斜边AD的长d=，D正确；故选A。14．（23-24高三下·重庆黔江·阶段练习）某镍镁合金材料与氢气形成的物质的立方晶胞如下图所示，在晶胞中八个小立方体的中心，已知晶胞参数为acm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A．该物质的化学式为Mg2NiH4B．周围等距且紧邻的有12个C．晶胞沿x、y、z轴方向的投影均为：D．晶胞中相邻之间的最短距离为【答案】D【解析】A．根据晶胞结构，1个晶胞中含有8个Mg2+，含有的个数为，所以化学式为Mg2NiH4，A正确；B．在晶胞的顶角和面心，与其本身最近的离子有12个，B正确；C．由晶胞结构可知，晶胞沿x、y、z轴方向的投影均相同，均为：，C正确；D．相邻Mg2+之间的最短距离为cm，D错误；故选D。【题型八】晶胞中的配位数15．（2024·重庆·模拟预测）为维护国家安全和利益，2023年7月3日，我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示（晶胞参数为apm）。下列说法不正确的是A．该物质的化学式为GaN B．晶体结构中Ga的配位数为4C．该晶体的密度为 D．第二周期基态原子第一电离能大于N的元素有2种【答案】C【解析】A．该晶胞中含4个Ga原子、4个N原子，该物质的化学式为GaN，A正确；B．与N原子最近且等距离的Ga原子有4个，N的配位数为4，Ga的配位数也为4，B正确；C．GaN晶体的密度为，C错误；D．与N元素位于同一周期且基态原子第一电能比N大的有F和Ne，D正确；故选C。16．（23-24高三下·湖北·阶段练习）硫代硫酸盐可作浸金试剂。硫代硫酸根（）可看作是中的一个O被S取代的产物。浸金时，作为配体与形成。下图为的晶胞结构示意图，其形状为长方体，晶胞参数为anm、bnm、cnm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．第一电离能： B．晶胞中的配位数（紧邻的阳离子数）为4C．该晶体的密度为 D．浸金时，中的S不能做配位原子【答案】B【解析】A．同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小，则第一电离能：，A错误；B．由晶胞结构可知，晶胞中的配位数（紧邻的阳离子数）为4，B正确；C．由晶胞结构可知，晶胞中的个数为4，的个数为=4，该晶体的密度为，C错误；D．的中心S原子没有孤电子对，无法去配位，但是另一个非中心的硫原子可提供孤电子对，去做配位原子，所以浸金时，中的S能做配位原子，D错误；故选B。1．常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目（1）分子晶体和原子晶体物质晶胞结构所含微粒数目干冰4个CO2分子金刚石或晶体硅8个碳原子或硅原子（2）离子晶体晶体类型晶胞类型晶胞结构示意图配位数紧邻等距相同离子每个晶胞含有离子数ABNaClNa＋：6Cl－：6Na＋：12Cl－：12Na＋：4Cl－：4CsClCs＋：8Cl－：8Cs＋：6Cl－：6Cs＋：1Cl－：1AB2CaF2Ca2＋：8F－：4—Ca2＋：4F－：8（3）金属晶体堆积模型晶胞类型空间利用率配位数简单立方堆积立方体52%6体心立方堆积体心立方68%8六方最密堆积平行六面体74%12面心立方最密堆积面心立方74%12②常见的堆积模型三种典型结构型式面心立方最密堆积(A1)体心立方堆积(A2)六方最密堆积(A3)常见金属Cu、Au、AgNa、K、FeMg、Zn、Ti结构示意图晶胞配位数_12___8___12__空间利用率_74%__68%74%每个晶胞所含原子数_4___2___2__2．常见坐标系的构建(1)立方晶胞坐标系建立方法“立方晶胞”x轴、y轴、z轴均以晶胞参数长度为1个单位。简单立方晶胞1点坐标(0，0，0)；2点坐标(0，1，0)；3点坐标(1，1，0)；4点坐标(1，0，0)；5点坐标(0，0，1)；6点坐标(0，1，1)；7点坐标(1，1，1)；8点坐标(1，0，1)。②体心立方晶胞如图体心坐标为(，，)③面心立方晶胞如图面心坐标为1/21点坐标(0，1/2，1/2)；2点坐标(1/2，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1/2)；4点坐标(1，1/2，1/2)；5点坐标(1/2，0，1/2)；6点坐标(1/2，1/2，0)。④金刚石体内心坐标：1/4或3/4左上、左下、右上、右下的坐标为：(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棱心坐标：有一个1/2，其余为0或11点坐标(1/2，0，1)；2点坐标(0，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1)；4点坐标(1，1/2，1)；5点坐标(1/2，0，0)；6点坐标(0，1/2，0)；7点坐标(1/2，1，0)；8点坐标(1，1/2，0)(2)拉长的晶胞坐标系建立方法“拉长的晶胞”x轴：apm为1个单位，y轴：apm为1个单位，z轴：2apm为1个单位。3．“均摊法”在晶胞组成计算中的应用(1)计算一个晶胞中微粒的数目非平行六面体形晶胞中微粒数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍是确定一个微粒为几个晶胞所共有。例如，石墨晶胞：每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为，那么一个六边形实际有6×＝2个碳原子。又如，六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如图：。顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×＋2×＝3个，硼原子个数为6。(2)计算化学式(3)①单位换算：1nm＝10－7cm、1pm＝10－10cm②金属晶体中体心立方、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)a．面对角线长：ab．体对角线长：ac．体心立方堆积：4r＝a(r为原子半径)d．面心立方堆积：4r＝a(r为原子半径)4．晶体密度的计算(1)计算晶胞的质量，进而计算晶体的密度计算公式：ρ＝。式中N与晶胞的组成有关，M为晶体的摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数的值，V为晶胞的体积，其单位为cm3，ρ为晶体的密度，其单位为g·cm－3。(3)空间利用率的计算①简单立方堆积设原子半径为R，由于原子在晶胞棱的方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含一个原子。η＝×100%＝×100%≈52.36%。②体心立方堆积设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含两个原子。η＝×100%＝×100%≈68.02%。③面心立方最密堆积设原子半径为R，由于原子在晶胞面对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含四个原子。η＝×100%＝×100%≈74.05%。④六方最密堆积设原子半径为R，根据原子在晶胞中的相切关系，可以计算出晶胞参数：a＝b＝2R，c＝a≈1.633a，α＝β＝90°，γ＝120°。每个晶胞中包含两个原子。η＝×100%＝×100%≈74.05%。⑤金刚石型堆积设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。η＝×100%＝×100%≈34.01%。5.常见晶胞所含微粒的数目（n），晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系晶胞模型粒子数（n）a与r的关系简单立方1a=2r体心立方2面心立方46.几种常见的典型晶胞在不同情况下的投影，如晶胞类型三维图二维图正视图沿体对角线切开的剖面图沿体对角线的投影简单立方堆积体心立方堆积面心立方堆积晶胞金刚石晶胞或晶胞7．晶胞中的配位数(1)概念：在晶体中某一个原子（离子）周围所接触到的同种原子（异性离子）的数目。如NaCl的晶胞模型如图，Na＋配位数为6，Cl－配位数为6。金属Po为简单立方堆积，Po的配位数为6金属Na、K、Fe为体心立方堆积，配位数为8(2)晶胞中微粒配位数的确定方法1．（2024·江苏南通·二模）氮化镓（GaN）被誉为第三代半导体材料，其结构与金刚石相似。一种制备GaN的方法为，下列说法正确的是A．Ga基态核外电子排布式为 B．的空间构型为平面三角形C．GaN晶体属于共价晶体 D．GaN中Ga元素的化合价为-3【答案】C【解析】A．Ga原子核外有31个电子，基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或，A项错误；B．NH3分子中N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，NH3分子的空间构型为三角锥形，B项错误；C．GaN具有硬度大、熔点高的特点，结构与金刚石相似，属于共价晶体，C项正确；D．GaN中N为-3价，Ga元素的化合价为+3，D项错误；答案选C。2．（23-24高三上·吉林白城·阶段练习）某新型贮氢材料的立方晶胞结构如图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如点原子的分数坐标分别为、、。下列说法错误的是A．该晶体属于离子晶体B．C点坐标为C．表示阿伏加德罗常数的值，则该物质的密度为D．与点距离最近的的个数为8【答案】B【解析】A．该晶体由Na+和构成，属于离子晶体，A项正确；B．点坐标为，B项错误；C．利用均摊法，可计算出晶胞中Na+个数，个数，可得化学式，结合晶胞密度的计算公式，可得该物质的密度为，C项正确；D．与点距离最近的的个数为8，D项正确。故选B。3．（2024·湖南岳阳·二模）一种超导材料(仅由、、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知)，下列说法错误的是A．基态位于元素周期表的区B．若N点原子分数坐标为，则P点原子分数坐标为C．M、N之间的距离为D．该晶体最简化学式为【答案】D【解析】A．基态位于元素周期表的第IB族，是区的元素，故A正确；B．若N点原子分数坐标为，则M点为O点，P点在x、y、z轴上的投影分别是0、0、，P点原子分数坐标为，故B正确；C．M、N之间的距离为底面对角线长度的，为，故C正确；D．该晶胞中F原子个数为16×+4=12，Cs原子个数为8×+2=4，Ag原子个数为4×+8×=4，所以Ag、Cs、F原子个数之比为4：4：12=1：1：3，其化学式为CsAgF3，故D错误。答案选D。4．（2024·湖南长沙·二模）汞及其化合物在我国应用的历史久远，可用作医药、颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如图所示，其中甲为四方晶胞结构，乙为立方晶胞结构。下列说法正确的是A．甲和乙中Hg2+的配位数相同B．甲的化学式为(NH4)2HgCl4C．乙中相邻的两个S2-之间的距离为anmD．每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目相等【答案】C【解析】A．甲中，Hg2+位于Cl-构成的正八面体的体心，其配位数为6，乙中Hg2+的配位数与S2-的配位数相同，都为4，A不正确；B．甲晶胞中，含个数为=1，含Cl-个数为=3，含Hg2+个数为1，则其化学式为NH4HgCl3，B不正确；C．乙中，4个S2-位于互不相邻的小正方体的体心，相邻两个S2-之间的距离等于面对角线长的，即为anm，C正确；D．甲晶胞中，阴离子Cl-数目为3，乙晶胞中，阴离子S2-数目为4，则含有的阴离子数目不相等，D不正确；故选C。5．（2024·湖南常德·一模）某储氢材料(化学式：)，其晶体结构属于立方晶胞，如图所示，晶胞参数为，原子位于顶点与面心，原子位于晶胞中顶点与最近距离的所形成的四面体中心。该晶胞的密度是晶胞中氢原子密度的倍，晶胞氢原子的密度为晶胞单位体积内所含氢原子的质量。已知阿伏加德罗常数为。下列说法错误的是A．该储氢材料的化学式为 B．晶胞中原子总数为24C．原子A、B之间的间距为 D．晶体的密度为【答案】C【分析】原子位于顶点与面心，据均摊法，晶胞中含，原子位于晶胞中顶点与最近距离的所形成的四面体中心，晶胞中含8个Mg，晶胞的密度是晶胞中氢原子密度的倍，晶胞氢原子的密度为晶胞单位体积内所含氢原子的质量，设1个晶胞有y个氢原子，可得，即，，解得y=24，据此作答。【解析】A．根据上述分析可知，晶胞中含4个，8个Mg，24个H，可知该储氢材料的化学式为，故A正确；B．根据上述分析可知，晶胞中含24个H，故B正确；C．原子A、B均为原子，原子位于晶胞中顶点与最近距离的所形成的四面体中心，因此原子A、B之间的间距为体对角线的二分之一，即，故C错误；D．晶体的密度为，故D正确；故答案选C。6．（23-24高三下·重庆·阶段练习）晶体中，围成正四面体空隙（1、3、6、7号氧围成）和正八面体空隙3、6、7、8、9、12号氧围成），中有一半的填充在正四面体空隙中，和另一半填充在正八面体空隙中，下列有关说法错误的是A．若1、3、6、7号氧围成的正四面体空隙填充有，则8、9、12、14号氧围成的正四面体空隙也填充有B．晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为C．若1、3、6、7号氧围成的正四面体空隙填充有，设立方体的棱长为1，11号坐标为则该的坐标为D．若立方体棱长为，则晶体密度计算式为【答案】A【解析】A．只有一个位于正四面体空隙，A错误；B．由晶胞结构可知，1、3、6、7号围成的正四面体空隙有8个，3、6、7、8、9、12号围成正八面体空隙，将晶胞补全可知共用一条棱和四个面心与该棱顶点也围成正八面体，而这样的正八面体为4个晶胞共有，晶胞中正八面体数目为，则晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为，B正确；C．根据11号点坐标，确定该坐标为，C正确；D．该立方体中有1个，体积为，晶体的密度为，D正确。故选A。7．（2024·安徽安庆·二模）北京冬奥会使用的碲化镉(CdTe)太阳能电池，能量转化效率较高。立方晶系CdTe的晶胞结构如图甲所示，其晶胞参数为apm。下列说法正确的是A．Cd的配位数为4 B．相邻两个Te的核间距为C．晶体的密度为 D．若按图乙虚线方向切甲，可得到图丙【答案】A【解析】A．由题干晶胞甲图所示信息可知，Cd位于8个顶点和6个面心，Te位于体内，故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数，故为4，A正确；B．由题干晶胞甲图所示信息可知，相邻两个Te的核间距为面对角线的一半即为，B错误；C．由题干晶胞甲图所示信息可知，Cd位于8个顶点和6个面心，Te位于体内，则一个晶胞中含有Cd个数为：=4，Te原子个数为4个，故一个晶胞的质量为：g，晶胞参数为apm，则一个晶胞的体积为：(a×10-10)3，故晶体的密度为，C错误；D．由题干晶胞甲图所示信息可知，若按图乙虚线方向切甲，可得到图示为：，即体心上没有原子，D错误；故答案为：A。8．（2024·广西·二模）我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质，其立方晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为，表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．该晶体密度为B．基态Cr的价层电子排布式为C．晶体中Ca原子周围等距离且最近的O原子数为8D．若用放射性的替换图中的，对其化学性质影响较大【答案】A【解析】A．从晶胞图中可看到Ca在晶胞的顶点，数目为，Cr在体心，数目是1个，O原子在晶胞的面心，数目为，晶胞参数为，故密度为，故A项正确；B．基态Cr的价层电子排布式为，故B项错误；C．与Ca配位的O位于晶胞面对角线的中点，距离Ca相等的共有12个，故C项错误；D．和互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，D项错误；故选：A。9．（23-24高三下·江西九江·阶段练习）某三元氮化物是一种良好的超导材料，其晶胞结构如图所示，晶胞的边长为an