晶体密度的计算（A卷）-2025年高考化学二轮复习

（3）晶体密度的计算（A卷）一高考化学二轮复习

1.如图所示是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs+的核间距为d踵为阿伏加德罗常数,

CsCl的相对分子质量用M表示,则CsCl晶体的密度为（

4MM

C-~3D.

NA。S•/

2.金晶体采取面心立方最密堆积。设金原子的直径为力用NA表示阿伏加德罗常数，”表示

金的摩尔质量。则下列说法错误的是（）

A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子

B.金属键无方向性，金属原子尽可能采取紧密堆积

C.一个晶胞的体积是160d3

41M

D.金晶体的密度是

3.金晶体的晶胞如图所示，设金原子的直径为4M表示阿伏加德罗常数，M表示金原子的

摩尔质量，在立方体的各个面的对角线上3个金原子相切。下列说法错误的是（）

9

A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子

B.金晶体中金原子的配位数为12

C.一个金晶胞的体积是2叵d3

D.金晶体的密度是常-

4.如图所示是氯化镂晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的NH：中心间的距离为acm,氯化镂

的摩尔质量为Mg.mo尸，为为阿伏加德罗常数的值，则氯化镂晶体的密度1-011-3）为（）

a'M

D.

5.黄铁矿的主要成分是FeS2,其晶胞为立方体，结构如图，NA为阿伏加德罗常数的值。下列

说法错误的是()

A&-的电子式为［:§：g：了一

B.S7位于由距离最近的Fe?+形成的正八面体空隙中

C.该物质中存在的化学键只有离子键

4803

D.晶体的密度为NL】g'cm-

6.一种新型磁性材料氮化铁，因其具有较高的比容量及高充放电效率，又有良好的稳定性,

经碳包覆后可应用于锂离子电池电极材料。其某种结构如图所示：

•Fe(HI)•Fe(D)ON

下列说法正确的是()

A.该结构中含有的Fe(II)和Fe(III)个数比为1:3

B.N原子处于由Fe2+组成的八面体空隙中

C.Fe2+的价层电子排布式为3d54sl

D.该晶胞的密度为952x103g/cm3

abc

7.由Cs、Pb、Br形成的新型光电材料的晶胞结构如图所示:

Ocs

•Br

OPb

设NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为apm。下列说法错误的是（）

A.该晶胞的化学式为CsPbBj

B.Cs、Pb的配位数均为6

「曰心…计生5.8x1032

C.晶体密度为一二一g-cm

D.以Cs为体心时,晶胞结构应为

8.碑化钱是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示。已知NA为阿伏加德罗常数的值,

立方晶胞的棱长为anm,下列说法错误的是（）

A.Ga与As为同周期主族元素

B.Ga与As原子的配位数均为4

C.Ga与As之间的最短距离为无anm

8

5.8xlO23_

D.晶a体的密度为一y--g-cm3-

9.磷锡青铜的立方晶胞结构如图所示（晶胞参数为anm.CqSnP的摩尔质量为Mg.moL,阿

伏加德罗常数的值为NA）。下列叙述错误的是（）

A.基态P原子核外电子空间运动状态有9种

B.P原子处于Cu原子形成的正八面体中心

C晶体中Sn原子紧邻的Cu原子有12个

M3

D.磷锡青铜晶体的密度为百---rg，cm-

lO.Ni与Al形成的合金具有抗高温氧化、耐腐蚀等优点，微观结构如图甲所示；用金属铢

（Re）掺杂后形成合金Ni,AlyRe-y,微观结构如图乙所示：

已知：Re与Mn同族。下列说法正确的是（）

A.Re与Ni均为ds区元素

B.图乙为合金Ni'—Re-的晶胞结构

C.x=3,y=0.875

?04x1铲

D.图甲的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体密度为:=g-cmV

axNN

n.氮化硼（BN）晶体有多种结构。六方氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层

状结构。六方氮化硼在高温、高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构、硬度与金刚石相

似。设NA为阿伏加德罗常数的值，它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法错误的是（）

A.六方氮化硼转化为立方氮化硼是吸热反应

B.六方氮化硼俗称“白石墨”，与石墨一样可以导电

4x25_3

C.立方氮化硼晶胞棱长为361.5pm,其密度是市而短正吁g，cm

D.立方碑化绿晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是立方氮化硼晶体

12.一种理想的激光基质材料M由元素钾、镁和氟组成。晶体M的晶胞如图所示，已知：晶

胞参数为apm。有关该晶体的说法错误的是（）

A.晶胞中K、Mg、F的原子个数之比为1:1:3

B.与K等距离且最近的F的数目为6

C.在M晶胞结构的另一种表示中，若K位于晶胞的体心，则F位于棱心

、、曰心由…洋生120x1（）30

D.该晶体的密度为一―gcm

aS

13.一种由Cu、K、F组成的晶体为四方晶系，晶胞结构如图所示（a=boc,

2=，=/=90。），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，A点、B点的分数坐标分别为（0,0,0）和。阿伏加德罗常数的值

为NA。下列说法正确的是（）

A.该晶体中Cu的化合价可能为+1B.C点原子的分数坐标为

1226J

243

C.Cu的配位数为8D.该晶体的密度为不一］一xl()32g.cm'

Jy^abc

14.Ti、Si、C通过共价键和金属键形成的三元层状化合物兼具陶瓷和金属的优良性能，其晶

胞结构如下：

晶胞参数为3.068A、3.068A、17.67A，13=108cm,设名为阿伏加德罗常数的值。下列

说法正确的是()

A.基态Ti原子的电子排布式为［Ar］3d4

B.该晶体的化学式为TifSi2c4

C.该晶体在常温下具有良好的导电性、导热性，这与其含金属键有关

曰心…电二3.92X1026_

D.晶体密度为----；----------g-cm3

3.0682x17.67x治

15.C。掺杂Mg?Si后形成的化合物Mg,Co2Tsi晶胞结构如下:

晶胞参数为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A.第一电离能：Mg>SiB.Co掺杂后不会导致晶胞棱长的变化

23

az,6.43X10_3

C.%=1.875D.晶体密度为f7g

答案以及解析

1.答案：D

M

解析：由切割法求得CsCl晶胞中含有1个Cs+和1个C「，其质量是玉广，再由相邻的两个

NA

M

Cs+的核间距为求出该晶胞的体积是足，所以晶胞的密度是天一r，晶体的密度和晶胞

N4・a

的密度是相同的。

2.答案：C

解析：Au原子处于立方体的顶点与面心上，故晶胞中含有的Au原子数目为8义：+6义;=4,

A正确；金属晶体中，金属键无方向性，金属原子采取紧密堆积，B正确；在立方体的各个

面的对角线上有3个金原子，金原子的直径为力故面对角线长度为2d,晶胞棱长为

受x2d=W，故晶胞的体积为（何f=2"。错误；晶胞中含有4个原子，故晶胞的

2

,4M

4A/---I—

质量为区厂，晶胞的体积为20/,故晶胞的密度为NA_叵M,D正确。

“2岛3-/时

3.答案：D

解析：A项，Au原子处于顶角与面心上，根据均摊法计算晶胞中含有的Au原子数目为

8xl/2+6x1/2=4,正确；B项，金原子的配位数为3x8xg=12,正确；C项，在立方体的各个

面的对角线上3个金原子相切，金原子的直径为d,故面对角线长度为24,棱长为近4,故

4M

晶胞体积为（岳）3=2&3,正确；D项，晶胞中含有4个金原子，故晶胞质量为字广，晶胞

NA

4M

体积为2后不，故晶胞密度为NA-JiM,错误。

i3

2cd_dNA

4.答案：B

解析：1个晶胞中含有1个C「，8x，=ljNH；,则1个晶胞中含有1个NH4CI。1个NH4cl的

O

M

M--2

质量相=g,晶胞体积VnYcn?,则密度°m故选B。

1MrP-一=T=Mg-cm

AVa3cm3/NA6

5.答案：C

解析：S的最外层电子数为6,2个S原子以共价键相连，且带2个单位的负电荷，则每个S

最外层形成8电子稳定结构，A正确；晶胞中位于棱上的与位于顶点和面心的Fe?+间的距

离最近，则躅一紧邻的Fe?+个数为6,构成正八面体，B正确；该物质中存在的化学键为离子

键非极性共价键，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中Fe?+的数目为6义〈+8义：=4,则1个晶

2o

胞中含有4个FeS2,晶体的密度

N・M

480

义XXg-cm-3

m4(56+322)-3NA40—21D正确。

--3gcm=

VVNA-a

6.答案：B

解析：由晶体结构图可知，该结构中含有Fe，+的个数为8[+8X52』4,含Fe：+的个数

为16xg+4=12,Fe(II)和Fe(III)个数比为3:1,A错误；N原子处于由Fe?+组成的八面

体空隙中，B正确；Fe?+的价层电子排布式为3d°,C错误；该结构不是晶胞，该结构的密度

(16x56+4x14)xlO21,3952x1()21

为g/cm=———g/cm,D错俣。

abcNAabcN^

7.答案：B

解析：根据“均摊法”判断，晶胞中含Cs的个数为8x：=l,Pb的个数为1,Br的个数为

O

6X1=3,则晶胞的化学式为CsPbBq,A说法正确；Cs周围与其最近的Br有12个，Pb周围

与其最近的Br有6个，则Cs的配位数为12,Pb的配位数为6,B说法错误；晶胞质量为

133+207+80x3

g=¥g,晶胞体积为/xIO-。cn?,则晶体密度为5'g.cm',c说

NAaNA

法正确；以Cs为体心时，各原子的配位数不变，选项中结构正确，D说法正确。

8.答案：C

解析：Ga为第四周期第HIA族元素，As为第四周期第VA族元素，则Ga与As为同周期主

族元素，A正确；由D项分析可知，晶胞的化学式为GaAs,由晶胞结构示意图知，每个As

连接有4个Ga,故Ga与As原子的配位数均为4,B正确；Ga与As之间的最短距离为体对

角线的;，即立anm,C错误，As位于晶胞内，个数为4,Ga位于晶胞的顶点和面心，Ga

44

的个数=8X：+6X:=4,则一个晶胞中含有4个GaAs,所以晶体的密度

82

23

4x(70+75)5.8xlQ3

g-cm-3g-cmD正确。

9.答案：D

解析：基态P原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P3,占据9个原子轨道，故其电子空间运

动状态有9种，A正确；P原子处于立方体的体心、Cu原子位于立方体6个面心，故P原子

处于Cu原子形成的正八面体中心，B正确；Sn原子处于立方体顶点，每个平面紧邻的Cu分

布在面心，故晶体中Sn原子紧邻的Cu原子个数为3x8xg=12,C正确；鳞锡青铜晶体的密

M011

度为大—rxl°g-cm-,D错误。

10.答案：c

解析：Re与Ni均为d区元素，A错误；晶胞结构通过平移可以完全重合，则图乙只是化合

17

物Ni/AlyRef晶胞结构的一部分，B错误；根据均摊法，图乙结构中含A1原子7x7=3个、

OO

Ni原子6x：=3个，Re原子lx：二个，则化合物Ni,A：1VRef的化学式为Ni3Alo.875Reo.125，C

2XX

正确；根据均摊法计算，图甲晶胞中含A1原子8x：=l个，含Ni原子6xg=3个，则晶胞质

o2

27x1+59x3204/，八3_

量根=----N-------8=瓦厂8，晶胞体积为(axl°)cn7A晶体密度

m20432.04xlO323

p=~

-103g<m_=下"gM，D错误。

V^Ax(axlO)

IL答案：B

解析：六方氮化硼是通常存在的稳定相，相对于立方氮化硼能量低，六方氮化硼转化为立方

氮化硼是吸热反应，A说法正确；六方氮化硼的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不

能导电，B说法错误；在立方氮化硼晶体中，N原子的个数为4x1=4,B原子的个数为

8XJ+6XG=4,因此一个晶胞中含有4个BN,立方氮化硼的晶胞棱长为361.5pm,则立方

82

4x25.3

氮化硼的密度为Nx(3615xK)T°)3gym,，C说法正确；立方碑化绿晶体与立方氮化硼均为

原子晶体，N-B的键长比Ga-As的键长短，因此熔点高的是立方氮化硼晶体，D说法正

确。

12.答案：B

解析：晶胞中，K原子位于顶点，Mg原子位于体心，F原子位于面心，根据均摊法，晶胞中

K原子个数=8x：=l,Mg原子个数为1,F原子个数=6x：=3,则晶胞中K、Mg、F的原

子个数之比为1：1：3,A正确；与K等距离且最近的F位于面心，共有12个，B错误；在

M晶胞结构的另一种表示中，若K位于晶胞的体心，则F位于棱心，Mg位于顶点，相当于

将原晶胞框架的顶点平移至体心位置，那么F相应地由原晶胞面心位置平衡至棱心位置，C

39+24+19x3

-------------------120x1f)30

3

正确；该晶体的密度0=生=____"_____g.cm-3=g-cm-,D正确。

v(6ZX1O10)3aNA

13.答案：B

解析：由以上分析知，A错误；A点和B点的分数坐标分别为(0,0,0)和1；，；，：，则C点

位于上方立方体的体心，C点的分数坐标为B正确：晶照中体心上的Cu原子周围

<2267

NM4.36…-3

紧邻的F原子有6个，配位数为6,C错误；晶体密度夕=ynmxlO32g.em3,D错