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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6
C．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∶4
B．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a pm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NaVO3
C．钒晶胞中钒原子半径为a pm
D．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=a pm，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a pm，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2
B．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Mg2NiH4
B．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4
C．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a nm、b nm、c nm，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4
C．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
AB NaCl Na＋：6 Cl－：6 Na＋：12 Cl－：12 Na＋：4 Cl－：4
CsCl Cs＋：8 Cl－：8 Cs＋：6 Cl－：6 Cs＋：1 Cl－：1
AB2 CaF2 Ca2＋：8 F－：4 — Ca2＋：4 F－：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% 12
②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、Ag Na、K、Fe Mg、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1/2
1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1
1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：a pm为1个单位，y轴：a pm为1个单位，z轴：2a pm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：1 nm＝10－7 cm、1 pm＝10－10 cm
②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：a b．体对角线长：a c．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 1 a=2r
体心 立方 2
面心 立方 4
6.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)2HgCl4
C．乙中相邻的两个S2-之间的距离为anm
D．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24
C．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8
D．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anm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．Ni原子间的最短距离为
B．该晶体的密度为
C．与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有12个
D．若A点坐标为，则N原子坐标为
【答案】B
【解析】A．根据晶胞结构图可知，Ni原子在面心位置，所以Ni原子间的最短距离为，故A正确；
B．根据晶胞结构图可知，该化合物晶胞含N原子1个，Ni原子3个，Zn原子1个，所以密度为：，故B错误；
C．根据晶胞结构可知，Zn在顶点，Ni在面心，以Zn为中心在四个晶胞的面心有4个Ni，考虑三维空间，则与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有4×3=12个，故C正确；
D．N原子位于体心，若A点坐标为，则N原子坐标为，故D正确；
故选B。
10．（23-24高三下·江西赣州·阶段练习）镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。下列说法错误的是
A．Ni的配位数为12
B．催化活性：(1)>(2)
C．La和O的最短距离为
D．若原子1的分数坐标为(0，0，0)，则La的分数坐标为()
【答案】A
【解析】A．Ni在顶点，O在棱心，Ni周围最近的O形成正八面体，Ni的配位数为6，A错误；
B．具有催化活性的是，图②中没有Ni原子，则催化活性：①>②，B正确；
C．La和O的最短距离为面对角线的一半，为，C正确；
D．若原子1的分数坐标为(0，0，0)，晶胞棱长为1，La在体心，分数坐标为(,,)，D正确；
本题选A。
11．（23-24高三下·重庆·阶段练习）钛、钴的一种化合物晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是
A．晶胞中离最近的有12个
B．晶胞中离最近的有6个
C．在另一种晶胞结构的表示中，处于各顶角位置，则处于面心位置
D．晶胞中与的最近距离是
【答案】C
【解析】A．Ti位于晶胞的顶点，从图中可知，与其距离最近的O位于面心处，一个面上有4个这样的O，而有三个这样相互垂直的面，因此离Ti最近的O有12个，A正确；
B．Co位于晶胞的体心，离Co最近的Co位于与其相邻的晶胞的体心，一个晶胞周围与其相邻的晶胞有6个，因此离Co最近的Co有6个，B正确；
C．在另一种晶胞结构的表示中，Co处于各顶角位置，则O处于棱心位置，C错误；
D．根据均摊法可知，该晶胞中有1个Co、1个Ti和3个O，密度为ρ g/cm3，则边长a=×107nm，晶胞中Ti与O的最近距离为a，即，D正确；
故答案选C。
12．（23-24高三下·重庆·开学考试）六方ZnS的晶胞结构如图甲所示(高为cnm)，其晶胞的上表面如图乙所示，已知、半径分别为、，且，下列说法错误的是
A．ZnS的熔点低于ZnO
B．晶胞的空间利用率为
C．该晶体中占据了构成的正四面体空隙
D．在晶体中离最近且等距的有12个
【答案】B
【解析】A．ZnS和ZnO均为离子晶体，离子半径，A正确；
B．由均摊法可知，一个晶胞含有两个和两个，空间利用率为，
B错误；
C．由晶胞结构可知，离等距且最近的数为4，这4个构成正四面体，位于正四面体的体心，C正确；
D．与之间间隔，每个均连接4个，所以最近且等距的有个，D正确；
故选：B。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
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
【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6
C．晶胞参数 D．氯化铝、氟化铝均为离子晶体
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
【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∶4
B．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
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
【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
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
【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a pm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NaVO3
C．钒晶胞中钒原子半径为a pm
D．钒晶胞中原子空间利用率为π
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）
【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a pm，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
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
【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2
B．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
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Mg2NiH4
B．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
【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4
C．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
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a nm、b nm、c nm，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4
C．该晶体的密度为 D．浸金时，中的S不能做配位原子
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
AB NaCl Na＋：6 Cl－：6 Na＋：12 Cl－：12 Na＋：4 Cl－：4
CsCl Cs＋：8 Cl－：8 Cs＋：6 Cl－：6 Cs＋：1 Cl－：1
AB2 CaF2 Ca2＋：8 F－：4 — Ca2＋：4 F－：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% 12
②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、Ag Na、K、Fe Mg、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1/2
1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1
1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：a pm为1个单位，y轴：a pm为1个单位，z轴：2a pm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：1 nm＝10－7 cm、1 pm＝10－10 cm
②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：a b．体对角线长：a c．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 1 a=2r
体心 立方 2
面心 立方 4
6.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
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
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
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)2HgCl4
C．乙中相邻的两个S2-之间的距离为anm
D．每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目相等
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24
C．原子A、B之间的间距为 D．晶体的密度为
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
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
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8
D．若用放射性的替换图中的，对其化学性质影响较大
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anm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．Ni原子间的最短距离为
B．该晶体的密度为
C．与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有12个
D．若A点坐标为，则N原子坐标为
10．（23-24高三下·江西赣州·阶段练习）镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。下列说法错误的是
A．Ni的配位数为12
B．催化活性：(1)>(2)
C．La和O的最短距离为
D．若原子1的分数坐标为(0，0，0)，则La的分数坐标为()
11．（23-24高三下·重庆·阶段练习）钛、钴的一种化合物晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是
A．晶胞中离最近的有12个
B．晶胞中离最近的有6个
C．在另一种晶胞结构的表示中，处于各顶角位置，则处于面心位置
D．晶胞中与的最近距离是
12．（23-24高三下·重庆·开学考试）六方ZnS的晶胞结构如图甲所示(高为cnm)，其晶胞的上表面如图乙所示，已知、半径分别为、，且，下列说法错误的是
A．ZnS的熔点低于ZnO
B．晶胞的空间利用率为
C．该晶体中占据了构成的正四面体空隙
D．在晶体中离最近且等距的有12个

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