晶体结构及相关计算-2024年高考化学压轴题专项训练含答案

晶体结构及相关计算-2024年高考化学压

轴题专项训练

为枯败晶体辂构及相关计算

NO.1

压轴题解读

本专题命题采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，晶体的结构与性质主要考查晶体

类型判断、晶胞的计算等，侧重考查的抽象思维能力、逻辑思维能力；同时培养学生的分析和推

命题预测理能力。

预计2024年命题以确定晶体的化学式、求算晶体的密度或晶体晶胞的体积,考查的核心素

养以宏观辨识与微观探析为主。

（1）晶胞粒子数的确定

（2）查晶体的化学式

高频考法（3）晶体类型判断及性质

（4）晶胞中粒子分数坐标

（5）晶体密度及粒子间距的计算

NO.2

压轴题密押

j法

一、晶胞参数的有关计算

i.金属晶胞中原子空间利用率的计算

（1）空间利用率=艺型之X100%,球体积为金属原子的总体积。

晶胞体积

（2）四种类型

①简单立方堆积

如图所示,原子的半径为了,立方体的棱长为2r,则％=言兀儿唳胞=（27）3=8巴空间利用率=兽x100%

JV晶胞

幺兀/

=^―X100%^52%o

8r3

②体心立方堆积

4

如图所示,原子的半径为r,体对角线c为4r湎对角线6为2a,由（4r）2=a2+/得1个晶胞中有2

•M

2x■兀/2x*兀/

个原子，故空间利用率=x100%=——x100%=-S—x100%〜68%=

&胞a3»

③六方最密堆积

如图所示，原子的半径为r,底面为菱形（棱长为2r,其中一个角为60°），则底面面积S=2rXV3r=2V3r2,h

=4⑥八%oa=Sx2h=2圾卡x2X-^r=8V2r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率=x100%

JJ卜晶胞

2x9兀/

=——x100%~74%o

8V2r3

如图所示,原子的半径为了,面对角线为4r,a=2V2r,唳胞=a3=（2V2r）3=16V2r3,1个晶胞中有4个原子,则

X100%也74%。

2.常见离子晶体结构分析

NaCl型CsCl型ZnS型

•cr

f

ONa+-rY乂

+

晶胞OCs•Zn2+

1&

：▲二沁.咯

011I

配位数6F~：4；Ca2+：8

配位数及

阳离子与阴离子的半径比值越大，配位数越多，另外配位数还与阴、阳离子的

影响因素影响因素

电荷比有关等

密度的计算（a为晶胞边长,•M

4x58.5^-moZ-1168.5^-moZ-14x97gmo/T4x78g•mo/T

乂为阿伏加德罗常数）

NXa33A

ANAX(^NAxaNAxa

3.晶胞的相关计算

（1）晶胞中各线段之间的关系

（2）晶体微粒与M、p之间的关系

若1个晶胞中含有t个微粒,则1mol该晶胞中含有cmol微粒，其质量为xMg（M为微粒的相对“分子”质

33

量）；1个晶胞的质量为pa,gla为晶胞的体积），则Imol晶胞的质量为p<?乂g,因此有xM—paNAo

4.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系

一个晶胞所含的粒

子数目兀

一个晶胞的

摩尔质量M-

i-r*.日一

质重，”砥nM

|阿伏加德罗常鲂针晶胞密度

|立方晶胞的边叼-晶胞的体#NK

积丫=。3

二、原子分数坐标参数

1.原子分数坐标的确定方法

（1）依据已知原子的坐标确定坐标系取向。

（2）一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。

（3）从原子所在位置分别向,、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。

2.代表晶体

通常确定原子坐标参数的晶体主要有铜型（面心立方最密堆积）和镁型（六方最密堆积）两种晶体类型。

3

⑴判断投影图时，一定要注意，、小Z轴的方向。

（2）上面结构模型中的原子也可以换为不同的原子,但在投影图中的位置不变。

♦题型01考查晶胞化学式

题目工（2024.湖南邵阳.一模）某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1）。进行镁离子取代及卤素共掺杂

后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法正确的是

OOOC1或Br

66O1C1OO

oMg或空位

klznx?0Li•Li

图1

A.基态澳原子的核外电子排布式为［4网4s24P5B.图1晶体中。周围最近的CZ数目为4

C.图1晶体的化学式为Li2ClOD.图2表示的化学式为LiMgOC^Br^

•题型02考查•体密度

期目习（2024•湖南邵阳•二模）采用氮化钱元件的充电器体积小、质量轻，在发热量、效率转换上相比普通充

电器也有更大的优势，被称为“快充黑科技”，下图是氮化镂的一种晶体结构（M表示阿伏加德罗常数的

值）。下列有关说法错误的是

A.晶体结构中Ga原子的配位数为8

B.一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N

C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第IIIA族

D.晶体结构中若Ga和N的距离为cnm,则晶体的密度为周£xl（）2imT

3

4NAX

•题型03考查原子分数坐标刎取

题目司（2024•辽宁葫芦岛•一模）一种由Ou、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：人点、B点原子的分数坐标分别为（0,0,0）、，：，/），下列叙

述不正确的是

A.瓦原子的配位数为2B.该晶体的化学式为CWnTe2

c.C点原子的分数坐标为信,:，看）口.该晶体的密度为

，题型04考查■胞结构的投影图

［题目⑷（2024•辽宁沈阳•模拟预测）下列有关物质结构的说法正确的是

A.图①中18-冠一6通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征

B.图②物质相较MB用摩尔质量更大，具有更高的熔沸点

C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为

D.图③晶胞参数为dnm,则晶体的密度为二^X1021^/cm3

NAxd?

♦题型05考查■胞空间利用率

［题目可（2024・北京东城•模拟预测）钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机

化合物，其晶胞结构如图所示。已知Nd卡和Se?-的半径分别为anm和bnm,晶胞参数为cnmo下列有

关说法错误的是

OSe2-

ONa+

A.该晶体的化学式为AfazSe

B.与Sc?一距离最近且相等的Se?一数目为8

47r(8a3+4b3)

C.该晶胞的空间利用率为2----------------x100%

C3

D.Na+位于由Se?一构成的四面体空隙中，Se?-位于由的+构成的六面体空隙中

NO.3

压轴题速练

题目回(2024•河北唐山・一模)2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。催化的叠氮化

物-焕燃环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是

A.晶胞结构中，C&+的配位数为8

B.基态Cu的价层电子排布式为3蕾4s2

C.叠氮化物-焕燃环加成反应只有＜7键的断裂与形成

D.若晶体的密度为dg/cn?,则晶胞参数a=；7委］X107nm

VNAxd

题目⑦(2024.河北.模拟预测)机(V)被誉为“金属维生素”，%。5是接触法制备硫酸的催化剂。%。5溶解

在加。/溶液中，可得到钢酸钠(Na3VO/，也可以得到偏帆酸钠,偏钢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的机晶胞如图乙所示。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.铀酸钠阴离子的空间结构为正四面体形B.偏机酸钠的化学式为(NaUQ)”或NaUQ

C.钢晶胞中机原子半径为空apmD.铀晶胞中原子空间利用率为空兀

416

题目回（2024.湖北.一模）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴

的投影图如下所示（晶胞边长为磔山,晶胞高为cpm,M为阿伏加德罗常数的值）。

下列说法正确的是

A.该物质的化学式为殒2BB.硼原子间最近距离为空磔小

C.Mg的配位数为12D.该物质的摩尔体积为a2cx10-3%m3/mol

题目回（2024.安徽滁州.一模）钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量转化效率.

如图是一种边长为apm的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中Ga原子占据正方体中心，O原子位于每条棱的

中点.下列有关说法错误的是

A.的核外电子排布式为：Is22s22P63s23P6B.两个。原子最近距离为噂磔机

C.距离原子3最近的Ga原子有4个D.该晶胞密度约为~^g-cm7

题目①（2024•山东聊城・一模）科学工作者发现了一种光解水的催化剂,其晶胞结构如图所示，已知晶胞参

数为apm,设M为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是

A.O位于由Ce构成的四面体空隙中B.Ce在晶胞中的配位数为8

C.Ce与Ce最近的距离为浮apmD.该晶体的摩尔体积％=且工詈雪川.mori

冠目口口（2024.湖南岳阳.二模）一种超导材料（仅由Cs、Ag、F三种元素组成）的长方体晶胞结构如图所示

（已知7WP=QR）,下列说法错误的是

A.基态47禹位于元素周期表的ds区

B.若N点原子分数坐标为（）,；,0）,则P点原子分数坐标为（0,0,三三）

C.M、N之间的距离为辛磔山

D.该晶体最简化学式为CsAg月

,题目QU（2024•湖南益阳•三模）立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示，图2是该晶胞的俯视投影图，阿伏加德

C.图2中表示硼原子相对位置的是3D.该晶体密度表达式为芈g-cm-3

题目包（2024•吉林・三模）由击、AZ、SE构成的某三元化合物固态晶胞结构如图所示：

下列说法错误的是

A.晶体中备、4、S5三种微粒的比例为1：1：1

B.图中所指S,原子的坐标为序,，：）

C.晶体中与每个4紧邻的〃为6个,与每个S，紧邻的S£为12个

D.晶体中AI和Li构成CsCZ型晶体结构，晶体中4和SE构成金刚石型晶体结构

题目［£］（2024.安徽安庆.二模）北京冬奥会使用的确化镉（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

图丙

A.Cd的配位数为4B.相邻两个Te的核间距为

晶体的密度为小240

C..cm-3D.若按图乙虚线方向切甲，可得到图丙

^（aXW7）3

题目也（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.甲和乙中为2+的配位数相同B.甲的化学式为（NH，HgCl4

C.乙中相邻的两个52-之间的距离为卓丽小

D.每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目相等

题白电（2024.吉林延边.一模）叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备了一

种叠氮化合物KM，结构如图。下列说法正确的是

A.该晶体中每个K+周围距离最近且相等的NT共有12个

B.该叠氮化合物的密度为162J.叩一3

abNA

C.测定该晶体结构的方法是红外光谱法

D.NaN3与K7%相比，NaN3的熔点低于的熔点

题目互（2024•湖南常德・一模）某储氢材料（化学式：竭2^4）,其晶体结构属于立方晶胞，如图所示，晶胞

参数为anm,Fe原子位于顶点与面心，Mg原子位于晶胞中顶点Fe与最近距离的Fe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萼倍，晶胞氢原子的密度为晶胞单位体积内所含氢原子的质

O

量。已知阿伏加德罗常数为6.02xlO^mol^o下列说法错误的是

A.该储氢材料的化学式为皿2反86B.晶胞中H原子总数为24

C.原子A、B之间的间距为-^anmD.晶体的密度为3Tg-cmT

301a3

题目正（2024•湖南・一模）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，图乙为晶胞的俯视图,

已知原子分数坐标a点（0,0,0）,c点（1,1,1）,晶胞参数为pnmo下列说法不正确的是

A.晶胞中Zn原子的配位数为4B.Se位于元素周期表的p区

c.晶胞中d点原子分数坐标为信H）D.Zn和Se的最短距离为

题目包（2024.安徽.一模）一定条件下，和用反应生成KC7和化合物X,化合物X的晶胞结构

如图所示（晶胞参数aWc,a=/?=7=90°）,其中灰球代表的、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德罗

常数的值为下列说法错误的是

A.上述反应中与E的物质的量之比为1：2

B.基态F原子核外电子有5种空间运动状态

C.（九原子填充在由F原子构成的八面体空隙中

D.化合物X的密度p=27XI。3）.3

2

acNA

题目亘（2024•黑龙江・二模）氟化钾镁是一种具有优良光学性能的材料，主要应用于激光领域，其立方晶胞

结构如图。M表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是

A.K+的配位数为12

B.每个超2+位于距其最近且等距的F-构成的正四面体空隙中

C.若姆2+位于晶胞的体心，则尸一位于晶胞的面心

D.若晶胞参数为anm,则晶体的密度是半皿g-cm-3

题目亘（2024.河北.一模）某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小

2+

立方体，Mg.人/+和-在小立方体中的分布如图2、图3所示。己知强2+之间的最小间距为偿行。下

图2图3

A.晶体中超2+的配位数为4

晶胞的体积为区件x10-30cm3

B.

C.晶体中三种元素的第一电离能：姆＞4

D.晶体的化学式为皈

题目药（2024•辽宁鞍山•二模）科研工作者合成了低温超导化合物M,再利用低温去插层法,获得了一个新

化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是

11

MN

A.去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质B.N的化学式为V2Se.2O

C.初中与Cs原子最临近的Se原子有2个D.N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙

题目亘（2024•山西•二模）可充电“Na—C“2_,Se”电池具有导电率高、成本低等优点,可与锂电池相媲美。

其工作原理如图所示。

①

Na2Se

OSe2-ONa+ONa+、Cu\Ci?+可能占据的位置

已知:充、放电过程中存在如下转化，充、放电过程中晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法

错误的是

A.电流方向：河-用电器-N-钠离子交换膜7M

+

B.b为放电反应,正极反应为：Cu2.xSe+2Na+2e-^Na2Se+（2-x）Cu

C.充电时，若两极质量变化差为46g,则电路中转移Imol电子

D.MSe晶胞中Se的原子坐标,若①为（0,0,0），则②为

：题目红（2024•吉林白山二模）铜的一种氯化物立方晶胞如图所示。已知：晶体密度为pg-cm-3,—为阿伏

加德罗常数的值，的原子坐标分别为（0,0,0）、（0.25,0.25,0.25）。下列有关叙述正确的是

12

A.该化合物的化学式为。uC。

B.。的原子坐标为(0.25,0.75,0.75)

C.该晶胞中铜的配位数为8

D.A和B粒子之间的距离为Jx；片呼x1。1%小

4VNAxp

,题目叵(2024.湖南长沙.一模)下图为KCN的晶胞示意图，已知晶胞边长为apm(lpm=1Q-I2m)，阿伏加德

A.CN一中所有原子均满足8电子稳定结构B.KCN晶胞中，离K+距离最近的CN一有5个

每个晶胞中含有个该晶胞的密度为

C.KCN4K+D.3ym-3

aNA

••

4*发舄体辖相&我吴针算

NO.1

压轴题解读

本专题命题采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，晶体的结构与性质主要考查晶体

类型判断、晶胞的计算等，侧重考查的抽象思维能力、逻辑思维能力；同时培养学生的分析和推

命题预测理能力。

预计2024年命题以确定晶体的化学式、求算晶体的密度或晶体晶胞的体积,考查的核心素

养以宏观辨识与微观探析为主。

（1）晶胞粒子数的确定

（2）查晶体的化学式

高频考法（3）晶体类型判断及性质

（4）晶胞中粒子分数坐标

（5）晶体密度及粒子间距的计算

N0.2

压轴题密押

一、晶胞舂数的有关计算

i.金属晶胞中原子空间利用率的计算

（1）空间利用率=艺型之X100%,球体积为金属原子的总体积。

晶胞体积

（2）四种类型

①简单立方堆积

如图所示,原子的半径为了,立方体的棱长为2r,则％=言兀汽唳胞=⑵片8汽空间利用率=快x100%

JV晶胞

幺兀/

=^―X100%^52%o

8r3

②体心立方堆积

4

如图所示,原子的半径为r,体对角线c为4r湎对角线6为2a,由（4r）2=a2+/得1个晶胞中有2

•M

2x■兀/2x*兀/

个原子，故空间利用率=—x100%=——x100%=-S—x100%〜68%=

&胞a3»

③六方最密堆积

如图所示，原子的半径为r,底面为菱形（棱长为2r,其中一个角为60°），则底面面积S=2rXV3r=2V3r2,h

=4⑥八%oa=Sx2h=2圾卡x2X-^r=8V2r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率=x100%

JJ卜晶胞

2x9兀/

=——x100%~74%o

8V2r3

如图所示,原子的半径为了,面对角线为4r,a=2V2r,唳胞=a3=（2V2r）3=16V2r3,1个晶胞中有4个原子,则

X100%也74%。

2.常见离子晶体结构分析

NaCl型CsCl型ZnS型

•cr

f

ONa+-rY乂

+

晶胞OCs•Zn2+

1&

：▲二沁.咯

011I

配位数6F~：4；Ca2+：8

配位数及

阳离子与阴离子的半径比值越大，配位数越多，另外配位数还与阴、阳离子的

影响因素影响因素

电荷比有关等

密度的计算（a为晶胞边长,•M

4x58.5^-moZ-1168.5^-moZ-14x97gmo/T4x78g•mo/T

乂为阿伏加德罗常数）

NXa33A

ANAX(^NAxaNAxa

3.晶胞的相关计算

（1）晶胞中各线段之间的关系

（2）晶体微粒与M、p之间的关系

若1个晶胞中含有t个微粒,则1mol该晶胞中含有cmol微粒，其质量为xMg（M为微粒的相对“分子”质

33

量）；1个晶胞的质量为pa,gla为晶胞的体积），则Imol晶胞的质量为p<?乂g,因此有xM—paNAo

4.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系

一个晶胞所含的粒

子数目兀

一个晶胞的

摩尔质量M-

i-r*.日一

质重，”砥nM

|阿伏加德罗常鲂针晶胞密度

|立方晶胞的边叼-晶胞的体#NK

积丫=。3

二、原子分数坐标参数

1.原子分数坐标的确定方法

（1）依据已知原子的坐标确定坐标系取向。

（2）一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。

（3）从原子所在位置分别向,、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。

2.代表晶体

通常确定原子坐标参数的晶体主要有铜型（面心立方最密堆积）和镁型（六方最密堆积）两种晶体类型。

3

⑴判断投影图时，一定要注意，、小Z轴的方向。

（2）上面结构模型中的原子也可以换为不同的原子,但在投影图中的位置不变。

♦题型01考查墨胞化学式

[题目I1〕（2024.湖南邵阳.一模）某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1）。进行镁离子取代及卤素共掺杂

后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法正确的是

OO

66O1C1

klznx?0

Li

图1图2

A.基态澳原子的核外电子排布式为[4网4s24P5B.图1晶体中。周围最近的CZ数目为4

C.图1晶体的化学式为Li2ClOD.图2表示的化学式为LiMgOC^Br^

【答案】。

【解析】黑原子核外有35个电子，根据构造原理书写其基态核外电子排布式，则Br原子基态原子核外

排布式为[Ar]3d1°4s24P5,故A错误；

B.由图可知，图1中与。原子距离最近且相等的a原子的个数为8,故B错误；

C.均摊法可知，图1晶体含有Li:8x+1=3,CI:4x[=1,O:2x；=1,则该晶体的化学式为Li3

C7O,故。错误；

D.由图可知，晶胞中含有C7或历•：4x/=l,含有O：2x]=l,含有〃：1,含有幅或空位：8x1=

2,所以晶胞的化学式可以为LiMgOClxBr\f，故。正确；

故选：Do

・题型02考查•体密度

：＞目0（2024・湖南邵阳•二模）采用氮化铁元件的充电器体积小、质量轻，在发热量、效率转换上相比普通充

电器也有更大的优势，被称为“快充黑科技”，下图是氮化钱的一种晶体结构（乂表示阿伏加德罗常数的

值）。下列有关说法错误的是

A.晶体结构中Ga原子的配位数为8

B.一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N

C.Ga元素位于元素周期表中第四周期第IIIA族

D.晶体结构中若Ga和N的距离为。nm,则晶体的密度为递£xl（）2ig.cm-3

3

4NAX

【答案】A

【解析】以晶胞上边平面中心的Ga原子为研究对象，可知:在该晶胞中Ga与2个N原子距离相等且最

近，在通过该平面上边还存在1个晶胞，其中Ga与2个N原子距离相等且最近，故Ga原子的配位数是4,

A错误；

B.用均摊方法计算，在一个晶胞中含有Ga原子数目是8x5+6x'=4;含有的N原子数目是4x1=

o2

4,故一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,B正确；

C.Ga与4处于同一主族，位于⑷的下一周期，故Ga元素位于元素周期表中第四周期第IIIA族，。正

确；

D.根据选项B分析可知:在一个该晶胞结构中含有4个Ga、4个N,结合晶体结构中若Ga和N的距离

为xnm，二者的距离为晶胞体对角线的:,假设晶胞边长为£,贝IL—x,L—,，故该晶胞的密度p

44"3

m_4(70+14)—g/cm?—63Vzx10"g,cm-3，。正确;

V34Ma?

故选4。

•题型03考查原子分数坐标）数

题目―（2024•辽宁葫芦岛•一模）一种由Ou、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：人点、B点原子的分数坐标分别为（0,0,0）、，：，/），下列叙

述不正确的是

A.瓦原子的配位数为2B.该晶体的化学式为CWnTe2

8.7xIff?

c.c点原子的分数坐标为借HD.该晶体的密度为g,cm-3

(ICNA

【答案】A

【解析】4.根据晶胞结构图，观察上下底面的瓦可以看出瓦原子的配位数为4,故人错误；

B.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8x+4x+1=4,位于棱上、面

心和面上的锢原子个数为6xJ+4x：=4,位于体内的蹄原子个数为8,则铜、锢、蹄的原子个数为4:4:

8=1:1:2,晶体的化学式为CuInTe2;故B正确;

C.人点、B点原子的分数坐标分别为（0,0,0）、（y,y,-），结合C的位置可知C的原子分数坐标为

（多/《），故。正确;

4x（64+115+128x2）

D.由6项计算可知该晶胞含有4个CWnTe2,则该晶体的密度为0=当=-----\―----^/cm3=

VQ2cx1O-30

8-7,X10，i2g-cm"3，故O正确。

aCNA

答案选A。

等题型04考查晶胞结构的投影图

南目©（2024.辽宁沈阳.模拟预测）下列有关物质结构的说法正确的是

A.图①中18-冠-6通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征

B.图②物质相较MB用摩尔质量更大，具有更高的熔沸点

C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为

D.图③晶胞参数为dnm,则晶体的密度为二^x1021g/cm3

NAXC!?

【答案】。

【解析】图①中18—冠一6中不含有阴离子，与K+间不能形成离子键，应为18—冠一6通过配位键与

K+作用，体现了超分子“分子识别”的特征，人不正确；

B.图②物质属于离子晶体,构成阳离子的基团较AfaB月中跳「半径更大，离子键能更弱，具有较低的熔

沸点，B不正确；

C.图③晶体磷化硼晶胞中，六个面心都存在P原子，则沿z轴方向上的投影图为

,。不正确;

D.图③晶胞中，含有4个B原子，含P原子个数为8x3+6x^=4,参数为曲山,则晶体的密度为

o2

4x(11+31)^/mol168、/-3八工会

-------三-------------------=---------7X10g・cm,D正确；

73

(dx10cm)x7VAmol1NAX潦

故选。。

•题型05考查・胞空间利用率

颔目回(2024・北京东城•模拟预测)钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机

化合物，其晶胞结构如图所示。已知Na+和Sc?一的半径分别为anm和bnm,晶胞参数为cnm。下列有

关说法错误的是

OSe2-

ONa+

A.该晶体的化学式为AfazSe

B.与Sc?一距离最近且相等的Sc?一数目为8

4jr(8a3+4fe3)

C.该晶胞的空间利用率为/----1---------x100%

c3

D.Na+位于由Sc?一构成的四面体空隙中，Sc?-位于由M+构成的六面体空隙中

【答案】B

【解析】A.由题图可知，该晶胞中Se!1位于顶点和面心，共有8x+6x=4个，Na*但于晶胞体内，

o2

共有8个，则该晶体的化学式为Na2se,A说法正确；

B.由题图可知，与Se?一距离最近且相等的Se?一共有12个，B说法错误；

4-7ta'inm3x8+4-7t53nm3x44-7t(8a3+463)

C.该晶胞的空间利用率为---------：----------------x100%=--------：--------x100%,。说法正确；

cnmc

D.由题给晶胞结构可知，Na+位于由Se?一构成的四面体空隙中，Se?-位于由Na+构成的六面体空隙中，

。说法正确；

故选及

NO.3

压轴题速练

题目回(2024.河北唐山・一模)2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。的+催化的叠氮化

物-焕煌环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是

B.基态Cu的价层电子排布式为3d94s2

C.叠氮化物-快燃环加成反应只有。键的断裂与形成

D.若晶体的密度为dg/cn?,则晶胞参数a='%哆x107nm

yNAxd

【答案】。

【解析】A.由题干晶胞示意图可知，晶胞结构中，。u+位于顶点和面心的CT形成的8个正四面体中的4

个中心，故Cu+的配位数即离Cu+最近且距离相等的CT数目为4,A错误；

B.已知。u是29号元素，故基态的价层电子排布式为3d1°4#,3错误；

C.已知单键均为o■键，双键为一个o■键和一个兀键，三键为一个o■键和2个兀键，根据题干反应可知，叠氮

化物—烘燃环加成反应只有兀键的断裂和只有o■键的形成，C错误;

D.由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有4个Cu+,CF个数为：8x]+6x[=4,即一个晶胞的质

o2

量为：”^^耳5及g,故若晶体的密度为dg/cn?,则晶胞参数a=）用%X107nm,D正确；

NAVTv^Xd

故选。。

IfI]（2024.河北.模拟预测）帆（V）被誉为“金属维生素”，%。5是接触法制备硫酸的催化剂。%。5溶解

在NaOH溶液中，可得到机酸钠（Afa3VO4），也可以得到偏钢酸钠，偏机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的机晶胞如图乙所示。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.乳酸钠阴离子的空间结构为正四面体形B.偏乳酸钠的化学式为（MVO3）”或m厂。3

C.帆晶胞中铀原子半径为坐apmD.帆晶胞中原子空间利用率为事

416

【答案】。

【解析】A.锐酸钠阴离子中，中心V原子的价层电子对数为然』=4,则发生s/杂化，孤电子对数为

5+312X4=o,所以空间结构为正四面体形，力正确;

B.由链状结构可知每个V与3个。形成阴离子，且偏锐酸钠中，V显+5价，Na显+1价、。显一2价，则

化学式为（即1/。3%或NaVC>3,B正确；

C.设锐晶胞中专凡原子半径为r,在体对角线上，存在定量关系4r—Viapm,r—^^-apm,C正确；

12x*（^a）3/o

D.凯晶胞中，含V原子个数为8x4+1=2,原子空间利用率为——1=今兀，0错误;

8a8

故选。。

［题目⑻（2024.湖北.一模）一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴

的投影图如下所示（晶胞边长为apm,晶胞高为cpm