（4）晶体密度的计算（B卷）-2025年高考化学二轮复习

（4）晶体密度的计算（B卷）—高考化学二轮复习1.科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏伽德罗常数的值为。下列说法错误的是()A.晶体最简化学式为B.晶体中与最近且距离相等的有8个C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面D.晶体的密度为2.磷化铁（FeP）具有较低的电阻率和良好的热稳定性，它经常被用于制备磷化铁薄膜或电子器件中。此外，磷化铁还可以用作焊接材料的添加剂、防锈剂的成分以及铁基合金的制备。FeP的一种晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm、cpm，下列说法不正确的是()A.P原子位于Fe原子构成的正三棱柱的中心B.每个Fe原子紧邻的P原子的个数为6C.若A的原子分数坐标为（0,0,0），则两个P原子的原子分数华标分别为、D.晶胞密度为3.锆（Zr）是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。如图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.该氧化物的化学式为B.该氧化物的密度为C.Zr原子之间的最短距离为D.若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心4.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为，B点为，晶胞参数边长为a。下列说法中不正确的是()A.配合物中价电子排布式为B.钴的配位数为6C.C点的原子坐标参数为D.该晶体的密度为5.钙钛矿最初单指图甲钛酸钙这种矿物，此后，把结构与之类似的晶体（化学式与钛酸钙相同）统称为钙钛矿物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导体材料的结构如图乙所示，其中A为，另外两种离子为和。下列说法错误的是()A.钛酸钙的化学式为B.图甲晶胞中的配位数为12C.图乙中，X为D.图乙立方晶胞的密度为，则晶胞边长6.某荧光材料由与组成，该物质的摩尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值，其晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是()A.该晶体的化学式是XYB.若该晶胞参数为apm，则该晶体的密度C.的配位数是8D.若A点的原子坐标为，则B点的原子坐标为7.Fe-B合金中广泛存在的一种耐磨相晶胞如图甲所示，研究发现添加适量Mn可以提高其耐磨性能，加Mn后（Mn替换部分Fe）的晶胞结构如图乙所示，其中A原子坐标为。下列说法错误的是()A.基态的价层电子排布式为B.加Mn后晶体的化学式为C.者B原子坐标为，则M原子坐标为D.图甲晶胞对应晶体的密度为8.为了维护国家安全和利益，经国务院批准，决定自2023年8月1日起，对镓、锗相关物质实施出口管制。某种氮化镓晶胞属于立方晶系，结构如图所示（晶胞参数为），下列有关说法不正确的是()A.镓元素位于周期表的ds区B.该化合物化学式为GaNC.晶胞中N、Ga原子间存在配位键D.若该晶体密度为，则9.和按计量比混合，一定条件下，反应获得的晶体产物（反应物中的Ta、K元素全部转化到该产物中）的晶胞结构如图所示，晶胞参数，，Ta—O键键长为xnm。下列说法错误的是()A.制备晶体的化学方程式：B.与棱心等距且紧邻的有16个C.O原子分数坐标可能为、D.该晶体密度为10.碳化硅是一种半导体，一定条件下可由聚硅烷反应制得，反应过程为。的晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。下列说法错误的是()。A.中为杂化B.晶体中，C原子与C原子的最短距离为C.晶体中，C、的配位数均为4D.晶体的密度为11.研究发现镧镍合金在常温下具有良好的储氢性能，其晶体属于六方晶系，如图a为镧镍合金的晶胞。合金中每个四面体空隙（▲）和每个八面体空隙（■）可以各容纳1个H原子，储氢位置如图b、c。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.镧镍合金的化学式为B.Ni的价层电子排布式为C.每个晶胞最多可容纳6个H原子D.若有6个H原子进入后晶胞体积不变，则H的密度为12.LiZnAs晶体中的部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体。LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图所示，a点原子分数坐标为，晶胞密度为。下列说法错误的是()A.b点原子分数坐标为B.晶体中每个Zn周围距离最近的As原子共有4个C.As原子与As原子之间的最短距离为D.若Li的半径为rcm。则晶胞中Li的空间利用率为13.一种金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图所示，下列说法不正确的是()A.的价层电子排布式是B.有机碱离子中N原子的杂化方式为杂化C.分别与和配位的个数比为D.若晶胞参数为，则晶体密度为14.以黄铁矿（主要成分为）为原料生产硫酸的简要过程如图所示，的立方晶胞如图所示。代表阿伏加德罗常数，晶胞参数为。下列说法错误的是()A.的空间结构为平面三角形B.的立方晶胞的密度为C.的立方晶胞中，紧邻的阴离子个数为8D.完全反应生成和，有电子发生转移15.砷化镉晶胞结构如图，图1中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为apm，建立如图2，①号位的坐标为(，，)。已知：砷化镉的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A.砷化镉中与原子个数比为3∶2B.两个原子间最短距离为0.5apmC.③号位原子坐标参数为(，1，)D.该晶胞的密度为

答案以及解析1.答案：C解析：A.根据晶胞结构可知，其中K个数：8×=1，其中Ca个数：1，其中B个数：12×=6，其中C个数：12×=6，故其最简化学式为，A正确；B.根据晶胞结构可知，位于晶胞体心，Ca位于定点，则晶体中与最近且距离相等的有8个，B正确；C.根据晶胞结构可知，晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误；D.根据选项A分析可知，该晶胞最简化学式为，则1个晶胞质量为：，晶胞体积为，则其密度为，D正确。2.答案：D解析：P最近的Fe原子，第一层、第二层均有三个，这两层的Fe均是正三角形，六个Fe原子围成正三棱柱，因此P原子位于Fe原子构成的正三棱柱的中心，A正确；该磷化铁晶胞中P原子的配位数为6，晶胞的化学式为FeP，由于配位数之比等于离子所带电荷数之比，因此，Fe原子的配位数也是6，即每个Fe原子紧邻的P原子的个数为6，B正确；P原子位于Fe原子构成的正三棱柱的中心，则两个P原子的原子分数坐标分别为、，C正确；晶胞密度为，D错误。【点睛】本题考查晶胞结构等知识，难度中等，注意换算单位。3.答案：B解析：由题给晶胞可知，晶胞中Zr原子均位于晶胞内部，Zr原子个数为4，O原子位于顶点、面心、棱心、体心，由均摊法可知，O原子个数为，则该氧化物的化学式为，A项正确；该晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶体的密度为，B项错误；由图可知将晶胞中p、q两点的Zr原子连线可得Zr原子之间的最短距离，该线段平行于面，将该线段投影至面上（如图），p、q之间的距离为晶胞底面对角线长度的一半，即，C项正确；根据图中所示坐标系，p点坐标为（，，），q点坐标为（，，），若将p点Zr原子平移至原点，晶胞中各点坐标均由变为（），因此q点坐标变为（，，0），即位于晶胞面的面心，D项正确。4.答案：D5.答案：C解析：由图甲可知，位于晶胞顶点，其数目，位于晶胞体心，其数目为1，位于晶胞面心，其数目，则钛酸钙的化学式为，A正确；以顶点为例，与该紧邻的在相邻的3个面的面心上，顶点的为8个晶胞共有，面心上的为2个晶胞共有，则其配位数，B正确；图乙中A为，另外两种离子为和，A的个数，B的个数为1，X的个数，结合化合物中8正、负化合价的代数和为零可知，X为，B为，C错误；由C项分析知，图乙晶胞中含有1个、3个和1个，由得，晶胞边长，D正确。6.答案：C解析：由均摊法知，该晶胞中含有的个数均为4，离子个数之比为1:1，故该晶体的化学式为XY，A正确；由A项分析知，该晶胞中含有4个XY，晶胞的质量为，晶胞的体积为，故该晶体的密度，B正确；由图可知，每个周围有4个等距离且最近的，故的配位数是4，C错误；若A点的原了坐标为，则晶胞左下角外侧的坐标为（0，0，0）据此推知，B点的原了坐标为，D正确。7.答案：D解析：基态铁原子的原子序数为26，其价层电子排布式为，则基态的价层电子排布式为，A正确；题图乙晶胞结构中Fe原子位于晶胞面上和体内，共有个，Mn原子位于体内，共1个，B原子位于棱上和体内，共有个，加Mn后晶体的化学式为，B正确；题图甲晶胞沿z轴方向的投影为，则M原子的坐标为，C正确；题图甲晶胞中含有B原子个数为，Fe原子个数为，则晶体密度，D错误。8.答案：A解析：镓元素位于周期表第ⅢA族，是p区元素，A错误；由晶胞结构可知，晶胞中镜原子数为，氮原子数为，化学式为GaN，B正确；位于晶胞内部的氮原子成键数目为4，与镓原子形成了配位键，C正确；晶胞中含有2个镓原子、2个氮原子，以该晶胞为研究对象，则该晶胞的质量为，解得，D正确。9.答案：B解析：A.晶体中K位于面心和棱上，数目：，Ta位于体心和顶点，数目：，O与Ta连接，每个Ta上有2个O原子，则O原子数目：，F与Ta连接，每个Ta上有4个F原子，则F原子数目：，则晶体化学式为，制备晶体的化学方程式：，A正确；B.与棱心等距且紧邻的（面心上的）有8个，B错误；C.Ta-O键键长为xnm，O原子位于棱上和体心，如图所示：，O原子1号分数坐标，O原子2号分数坐标，C正确；D.结合A分析，该晶体密度为，D正确；故选B。10.答案：B解析：中为杂化，A正确；晶体中，C原子与C原子的最短距离为晶胞面对角线长度的，即，B错误；晶体中，C、的配位数均为4，C正确；晶体的密度为，D正确。11.答案：C解析：12.答案：C解析：b点原子分数坐标为,A正确;由图可知,晶体中每个周围距离最近的As原子共有4个,B正确,1个晶胞中有4个原子与原子之间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半,设晶胞参数为,则,晶胞面对角线长度,则As原子与As原子之间的最短距离,C错误;1个的体积为,1个晶胞中有4个个的体积之和为,晶胞体积为,则晶胞中的空间利用率,D正确。13.答案：C解析：A.Pb是第82号元素，核外价电子排布，的价层电子排布式是，A正确；B.有机碱离子中氨原子形成4个σ键，其杂化类型为，B正确；C.体心中的与其最近且等距的位于面心上，共6个，位于顶点，与其最近且等距的位于面心上，共12个，分别与和配位的个数比为，C错误；D.一个晶体的质量为：，体积为：，晶体密度为：，D正确；故选C。14.答案：C解析：A.中心原子形成3个键，孤电子对数为0，所以原子属于杂化，空间结构为平面三角形，故A正确；B.根据晶胞图可知阴阳离子数目均为4，由密度公式可算得，故B正确；C.根据晶胞图，可以看出紧邻的阴离子个数为6，故C错误；D.中为+2价，为价；完全反应生成和后，为+3价，为+4价，有和发生电子转移，所以有完全反应生成和，有电子发生转移，故D正确；故答案选C。15.答案：D解析：A.由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的镉原子个数为6，位于顶点和面心的砷原子的个数为8×+6×=4，则镉与砷