2025高考化学二轮专项突破：有关晶胞的考查

1.・湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，II和

III是立方晶胞。下列说法错误的是（）

A.I为18K金

B.II中Au的配位数是12

C.III中最小核间距Au_Cu<Au一Au

D.I、II、III中，Au与Cu原子个数比依次为1：1、1：3、3：1

答案：C

1Q

解析：24K金的质量分数为100%,则18K金的质量分数为正X100%=75%,I中Au和Cu

197

原子个数比为1：1,则Au的质量分数为X100%275%,A正确;II中Au处于立方

19/_ro4

体的八个顶点，Cu处于面心，则Au的配位数为3X8x3=12,B正确；设HI的晶胞参数为

a,Au—Cu的最小核间距为当a,Au—Au的最小核间距也为坐a,C错误；I中，Au处于

内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1：1；II中，Au处于立方体的八个顶点，

Cu处于面心，其原子个数比为8X1：6X^=1：3；III中，Au处于立方体的面心，Cu处于

oZ

顶点，其原子个数比为6义[：8x[=3：1,D正确。

Zo

2.（2024.湖南卷）U2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2UH+C+N2建一

U2CN2+H2，晶胞如图所不，下列说法错误的是（）

A.合成反应中，还原剂是LiH和C

B.晶胞中含有的Li+个数为4

C.每个CN于周围与它最近且距离相等的Li+有8个

D.CN1为V形结构

答案：D

解析：根据分析可得反应2LiH+C+N2-^Li2CN2+H2中，H元素由一1价升高到。价，C

元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到一3价，由此可知还原剂是LiH和C,A正确；

Li+位于晶胞的面上，根据均摊法可知，晶胞中含有的Li+个数为8X^=4,B正确；观察位

于体心的CNt可知，与它最近且距离相等的Li+有8个，C正确；CN厂的中心原子C原子的

价层电子对数为2+；X（4+2—3义2）=2,且CN于与CCh互为等电子体，则CN歹为直线形

结构，D错误。

3.（2024・甘肃卷）0-MgCb晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构

显示为图乙，下列说法错误的是（）

A.电负性：Mg<Cl

B.单质Mg是金属晶体

C.晶体中存在范德华力

D.Mg?+的配位数为3

答案：D

解析：由图乙中结构可知，每个Mg2+与周围6个C厂最近且距离相等，因此，Mg2+的配位数

为6,D错误。

4.（2024・河北卷）金属铀及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是钿的一种氟化

物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为apm,NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是（）

A.该祕氟化物的化学式为BiF3

B.粒子S、T之间的距离为中Lzpm

C.该晶体的密度为刈*上110一3。g•cm、

D.晶体中与钿离子最近且等距的氟离子有6个

答案：D

解析：根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1+12义1=4个Bi,含有8+8x1

+6x3=12个F,故该锐氟化物的化学式为BiF3,A正确；将晶胞均分为8个小立方体，则

晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，则T的原子分数坐

标为（l,3'O，S的原子分数坐标为弓故粒子S、T之间的距离为

J+©—JJXapmn^apm,B正确；由A项分析可知,每个晶胞中有

33033

4个BiF3单元，晶胞体积为aX1O_cm,则晶体密度为刈；［30g*cm-=

NA><黑I。』g•cnT3,c正确；以晶胞体心处钿离子为分析对象，距离其最近且等距的氟

离子位于晶胞体内，有8个，D错误。

5.（2023・重庆卷）配合物［MA2L2］的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错

误的是（）

OfMA,1.]

分子结构凶阳⑷在晶胞中的位置

A.中心原子的配位数是4

B.晶胞中配合物分子的数目为2

C.晶体中相邻分子间存在范德华力

D.该晶体属于混合型晶体

答案：D

解析：该晶体由分子组成，为分子晶体，D错误。

6.（2023・辽宁卷）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。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）。下列说法错

误的是（）

OCl或Br

O0

。Mg或空位

oLi

图2

A.图1晶体密度为M义了![（pi）g•cm、

B.图1中。原子的配位数为6

C.图2表示的化学式为LiMg20chBn：

D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导

答案：c

解析：图2中Mg和空位均存在，Mg的个数小于2,化学式错误，C错误。

7.（2023•河北卷）错（Zr）是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种错的氧化物晶

体的立方晶胞，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（）

apm

A.该氧化物的化学式为ZrCh

1OQ\zi（）30

B.该氧化物的密度为；.1g•cmT

、.y[2

C.Zr原子之间的最短距离为争pm

D.若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞孙面的面心

答案：B

91X4+16X8

NA492X1030

解析：该氧化物的密度P=（二一63g•cm-3=4：~ag•cm-3,B错误。

IU）INA*Cl

8.（2022・湖北高考）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误

的是（）

:,/•;'''

'/'、£、

举律女OK

\:：/OCa

J，©净V5

A.Ca2+的配位数为6

B.与『距离最近的是K+

C.该物质的化学式为KCaF3

D.若「换为C「，则晶胞棱长将改变

答案：B

解析：『与K+的最近距离为棱长的坐，『与Ca?+的最近距离为棱长的最所以与F-距离最

近的是Ca2+,B错误。

9.（2023・湖南卷）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

apm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是（）

A.晶体最简化学式为KCaB6c6

B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个

C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面

32

B2.17X10

D.体的位度为J•NAg-cm

答案：C

解析：根据晶胞结构可知，其中K个数为8X9=1,Ca个数为1,B个数为12x1=6,C个

oZ

数为12尺=6,故晶体最简化学式为KCaB6c6,A正确；根据晶胞结构可知，Ca?+位于晶胞

体心，K+位于顶点，则晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个，B正确；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；该晶胞质量为衰g,晶胞体积

o[7X](")32

为a3X10-30cm3,则晶体密度为-“3.N\g,cm31D正确。

10.(2023・湖北卷)锢La和H可以形成一系列晶体材料LaH“，在储氢和超导等领域具有重要

应用。LaH“属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，Lalh中的每个H结合4个

H形成类似C%的结构，即得到晶体LaH”下列说法错误的是()

LaH,

A.La%晶体中La的配位数为8

B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHA

C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼

40

D.LaH,单位体积中含氢质量的计算式为(484X10-8)3x602X1()23§,

答案：C

解析：由LaHz的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个

H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8,A正确；由LaE

晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则

晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx,B正确；由题干信息可知，在LalL晶胞中，每个H

结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，晶胞中共含40个H原子，但形不成

顶点数为40的闭合多面体笼，C错误；1个LaFL晶胞中含有5X8=40个H原子，含H质

量为602方炉g，晶胞的体积为(4.84X10r)3则LaE单位体积中含氢质量的计算式为

40_______

(4.84X10'8)3X6.02X1023g*cm3,D正确。

一年模拟特训

1.（2024•云南三校高三联考）氮化钛为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多

地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示（白球代表N,黑球代表Ti）。下列说法

错误的是（）

；……川

A.基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2

B.Ti均位于N构成的八面体空隙中

C.该晶胞中含有6个Ti原子和4个N原子

D.Ti元素位于元素周期表d区，是过渡元素

答案：C

解析：由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体心的Ti原子个数为12X（+1=4,位于顶点和

面心的N原子个数为8X1+6x[=4,C错误。

oZ

2.（2024•武汉市高三年级调研考试）钱的某种化合物的晶胞结构如图所示（晶胞参数为apm）。

下列说法正确的是（）

•—Ga

o—N

A.Ga元素位于周期表的ds区

B.晶体结构中N的配位数为4

C.该物质的化学式为GaN2

D.该晶体的密度为焉京X1027g•cm、

答案：B

解析：Ga为第四周期第IIIA族元素，价层电子排布式为4s24pL位于元素周期表的p区，A

错误；1个N周围距离相等且最近的Ga有4个，即N的配位数为4,B正确；晶胞中Ga位

于顶点和面心，个数为8X=+6xJ=4,N位于体内，个数为4,则该物质的化学式为GaN,

oZ

、4X84_

C错误；该晶胞含有4个Ga、4个N,则晶体的密度为X1。~g•cm3,D错误。

3.（2024•吉林省白山市高三一模）Cu、Au能形成多种组成固定的合金，其中一种晶体的晶胞

结构（立方体）如图所示。下列说法正确的是（）

A.该晶体的化学组成可表示为CuAu

B.Cu在元素周期表中位于ds区，属于过渡元素

C.与1个Cu原子距离最近且相等的Au原子有8个

D.Au填充在与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙中

答案：B

解析：该晶胞中Cu原子个数为6X^=3,Au原子个数为8X^=1,Cu、Au原子个数之比为

ZO

3：1,所以晶体化学式为CsAu,A错误；与1个Cu原子距离最近的Au原子位于Cu原子

所在面中4个顶点上，所以与1个Cu原子距离最近且相等的Au原子有4个，C错误；根据

图知，晶胞中Au原子和距离最近的Cu原子为顶点和面心的位置关系，则Au原子没有填充

在与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙中，D错误。

4.（2024•湖南省长沙市长郡中学高三月考）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义，化学式

为Ni（CN）x•Zn（NH3&•zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示（H原子未画出）。每个苯

环只有一半属于该晶胞，晶胞参数为a=6Wc,a=8=y=90。。晶胞中N原子均参与形成

配位键。下列说法不正确的是（）

ONi?+

OZ"+

A.基态Ni原子的价层电子排布式为3d84s2

B.Ni?+与Z/+的配位数之比为2:3

C.尤：y：z=2：1：1

D.晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zr?+

答案：D

解析：Ni是28号元素，基态Ni原子的价层电子排布式为3d84s2,A正确；晶胞中每个N原

子均参与形成配位键，Ni2+形成的配位键数目为4,Z/+形成的配位键数目为6,则Ni2+与

ZE+的配位数之比为4：6=2：3,B正确；由晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni?+个数为

2x1=l,Z/+个数为8x|=l,CN一个数为8X^=4,NH3个数为8X；=2,苯环个数为4

x1=2,则该晶胞的化学式为Ni（CN）4-Zn（NH3）2・2C6H6,则x：y：z=4:2：2=2：1：1,

C正确；由分析可知Ni?+、Z/+的d轨道均参与杂化，D错误。

5.（2024•沈阳市高中三年级教学质量监测）某立方晶系的睇钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的

电极材料，如图表示1/8晶胞。下列说法中错误的是（）

A.该晶胞的体积为8a3X1O—3O©m3

B.K和Sb原子数之比为3:1

C.与K最邻近的Sb原子数为4

D.该晶胞的俯视图为4n•6

答案：D

解析：1/8晶胞的体积为.3x10-3。cm3,该晶胞的体积为8a3X1O-3Ocm3,A正确；根据图示，

1311

晶胞中平均含有原子数为，原子数为4XR=5，K和原子数之比为：

1/8K4Xow+l=5ZSboZSb31,

B正确；由图可知，1/8晶胞体心处K最邻近的Sb原子数为4,C正确；根据图示推出晶胞

顶点、面心、内部存在K原子，该晶胞的俯视图为，D错误。

6.（2024•江西省高三联合考试）钙钛矿太阳能电池是当前世界上最有前途的薄膜光伏技术之一,

（CH3NH3）Pbb（相对分子质量为620）是主要的有机一无机杂化钙钛矿材料，其晶胞结构如图1

所示，A为有机阳离子，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（）

图1图2

A.C、N、I均属于p区元素

B.I基态原子的简化电子排布式为[Kr]5s25P5

C.若沿z轴向孙平面投影，则其投影图如图2所示

D.该晶体的密度为6,g•cm-3

答案：B

解析：I基态原子的简化电子排布式为[Kr]4d105s25P5,B错误。

7.(2024•广东省河源中学高三调研考试)某种新型储氢材料的立方晶胞如图所示，该晶体由

[Fe(NH3)6F+和田国「形成，晶胞参数为apm»

・代表[Fe(NH3)「

O代表[BH4「

下列说法中不正确的是()

A.[Fe(NH3)6]"+中〃=2

B.晶胞中[Fe(NH3)6「+和田用「的配位数分别为8和4

C.晶胞中距离最近的2个[Fe(NH3)6]〃+之间的距离为华pm

D.[BH4「中心原子的杂化方式为sp3杂化

答案：C

解析：由题图可知，每个晶胞中含有8个出印「和8x/+6xW=4个[Fe(NH3)6]"+，根据电荷

守恒可知”=2,A正确；由图可知,晶胞中[Fe(NH3)6]"+和出出「的配位数分别为8和4,B

正确；由题干晶胞图可知，晶胞中距离最近的2个[Fe(NH3)6]〃+之间的距离为面对角线的一半，

为华pm,C错误；出出「的中心原子价层电子对数为4,故中心原子杂化方式为sp3杂化，

D正确。

8.(2024.湖北十一校高三第一次联考)Mg?Fe是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如

图所示，晶胞边长为apm。Mg原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙，储氢后，氏分子

占据Fe原子形成的八面体空隙，化学式为Mg2Fe（H20下列说法正确的是（）

*Fe

A.MgzFe晶胞中，Fe的配位数为4

B.储氢时，0<xWl

C.氢气储满后，H2和H2的最短距禺为

2Y

D.Mg2Fe（H2%单位体积中含氢的质量的计算公式为QX10-I0）3x602X1023g*cm

答案：B

解析：MgzFe晶胞中，Fe原子周围距离最近且相等的Mg原子有8个，故Fe的配位数为8,

A错误；Fe原子形成的八面体空隙的中心在晶胞的棱心和体心，每个晶胞中含有4个Fe原

子和8个Mg原子，氢气储满后所含H2分子数为12义（+1=4,此时晶体的化学式为Mg2FeH2,

即x=l,若氢气未储满，则因此储氢时0<xWl,B正确；泾储满后H2和H2的最短

距离即体心到棱心的距离，为当apm,C错误；每个晶胞中含4个Mg2Fe（H2）x,因此Mg2Fe（H2）x

单位体积中含氢的质量的计算公式为《Xnr。）；义602X1023§*D错误。

9.（2024•湖北省级示范高中高三联考）有一种蓝色晶体可表示为M、Fey（CN）z，研究表明它的结

构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN-位于立方体的棱上，其

晶体中的阴离子结构如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）

A.该晶体是离子晶体

B.若M离子位于上述立方体的体心，立方体的棱长为apm,M的相对原子质量为6,则晶

(b+134)Xl()3°

体密度为g,cm

NA/

C.晶体的化学式可表示为MFe2（CN）6，且M呈+1价

D.若M离子位于上述立方体的体心，则M离子空缺率（体心中没有M离子的占总体心的百

分比）为