原子坐标与投影图（A卷）-2025年高考化学二轮复习

（5）原子坐标与投影图（A卷）一高考化学二轮复习

1.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物（LixL、,TiC）3）,其立方晶胞和导电时LI

迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是（）

*Ti

oO

OLa或Li或空位

•Li

□空位

立方晶胞（LlLaJiCh）

A.Ti位于O原子形成的正八面体空隙

B.若x=0.25,Li+与空位的个数比为2:3

C.Li,LavTiC）3立方晶胞在体对角线方向上的投影图为

D.导电时，空位移动方向与电流方向相反

2.（Lio6Fe020H）FeSe晶体结构由铁硒层和锂铁氢氧层交替堆垛而成.晶胞中铁硒层在yz、xz和

xy平面投影如图，1号Fe原子的原子坐标为（0,0，］。下列说法错误的是（）

anm

•Se

OFe

A.铁硒层中Fe的配位数为4

B.1个晶胞中含有2个Se原子

C.2号Fe原子的原子坐标为口

1.688x1023

D.晶体密度为g-cm-3

2

abNA

3.某立方晶系的锚钾（Sb-K）合金可作为钾离子电池的电极材料，该合金的晶胞结构如图1所

示。下列说法不正确的是（）

A.K均位于由Sb构成的八面体空隙

B.与Sb最邻近的Sb原子数为12

C.K和Sb之间的最短距离为16apm

D.沿晶胞面对角线投影，所得的投影如图2

4.下列说法正确的是（）

图3

A.图1为［。1（?叫）4（应。）2『结构示意图，该物质加热时首先失去NH3

B.图2晶体磷化硼晶胞沿Z轴方向上的投影图为i

C.图2晶胞参数为曲m,则晶体的密度为RRX及&cm"

D.图3为C联晶体的晶胞示意图，广填充在由Ca2+构成的正八面体空隙中

5.铭、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示，氧离子与

钙离子的最近距离为apm。阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是（）

。氧离子

•钙离子

。铭离子

图甲图乙

A.钙离子的配位数为8

B.氧离子与铭离子间的最短距离为走apm

2

C.该晶胞沿z轴方向的投影如图乙

140-3

D•该复合氧化物晶体的密度为港小户7曲

6.含有桐的稀土金属化合物可应用于照明和投影等。金属La的晶胞结构如图所示。已知:

La晶胞棱长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。a原子分数坐标为（0,0,0）,c原子分数坐标

为（1」」），已知位于面对角线上的三个原子相切。下列叙述正确的是（）

B.b原子分数坐标为（了

C.La原子的配位数为4

7.石墨是层状结构，许多分子和离子可以渗入石墨层间形成插层化合物。Li+插入石墨层中

间，形成晶体结构如图（a）,晶体投影图如图（b）。若该结构中碳碳键键长为apm,碳层和锂层

相距dpm（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。下列说法错误的是（）

•c

+

。Li+oLi

(b)

A.石墨的二维结构中，每个碳原子配位数为3

B.该插层化合物的化学式为LiCf

C.该插层化合物中同层Li+最近距离为3apm

D.该插层化合物的密度为卓xl030gxcm3

27A^Aa-d

8.离子化合物Li?CN2是一种高活性氮物种，可以作为合成子用于多种高附加值含氮化合物的

合成，其晶胞结构如图甲所示，沿z轴方向Li+的投影如图乙所示（设为阿伏加德罗常数

的值）。下列叙述正确的是（）

图甲图乙

A.电负性：Li>N>C

B.CN）的电子式为匚N：C：N：],-

C.CN；的配位数是8

4x54oio

D.该晶胞的密度/=/6.N'I。g'cm-'

9.如图为7-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中「处于顶点和面心；7-AgI晶胞沿工、

八z轴方向的投影均如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。7-AgI晶胞的密度为

pg-cm-3,下列说法正确的是（）

A.Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区

B.Ag+填充在「构成的正四面体空隙中

C.与r等距离且最近的「有6个

出1940

D.晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为苛行xlCTnm

10.四氧化三铁是一种常用的磁性材料，是制作录音磁带和电讯器材的原料。O原子呈面心立

方最密堆积，Fe原子随机分布在由O原子构成的正四面体空隙和八面体空隙中（图1）,下

列说法不正确的是（）

图1

（1,1,1）,k2号原子之间的距离为如nm

A.12号原子的分数坐标分别为

2

B.基态Fe?+在原子核外空间占据的最高能层符号为M,该能层的电子云在空间有9个伸展方

向

C.Fe3O4中O原子沿面对角线的投影为

D.题图中正四面体空隙和正八面体空隙中Fe原子的填充率为25%

U.CuInS2（摩尔质量为Mg.moL）是生物医药、太阳能电池领域的理想荧光材料，其晶胞结构

如图所示，A原子的分数坐标为（0,0,0）。下列说法正确的是（）

八

OCu

O——•——O

oo

O•O

oo

O——•——O

晶胞投影图②

A.距离Cu最近的原子为InB.沿y轴投影可得晶胞投影图②

C.晶胞中B原子分数坐标为]；,O,o]＞曰………4X1CPM.

D.该晶体的密度为一―gem3-

12.立方氮化硼（BN）是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构（如图所示）与金刚石相似。

下列说法错误的是（）

已知：晶胞的棱长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值。

A.原子半径：N＜B

B.氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子

C.立方氮化硼的密度夕=看'xlO23g-cm-3

13.硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多种化合物.某化合物是潜在热电材料

之一，其晶胞结构如图1,沿X、＞、z轴方向的投影均为图2。

下列说法错误的是（）

A.Se的基态原子价电子排布式为4s24P4

B.该化合物的晶体类型是离子晶体

C.该化合物的化学式为KgSeB4

D.距离K最近的Se-Br八面体有4个

14.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NaB弓摩尔质量更大，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,则晶体的密度为瓦方?义IC^g/cm3

15.一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，图中一和广共同占据晶胞的上下底面位

置，若两者的比例依次用n和1-n表示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示.下列说

法错误的是（）

图1图2。

A.晶胞中Sm的原子个数为2

B.基态Fe原子核外存在15种空间运动状态不同的电子

C.该化合物的化学式为SmFeAsOn耳_n

300-3n

・21

D.设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为a?。/Xi。-。cnT

答案以及解析

1.答案：B

解析：Ti周围有6个0原子，Ti位于形成的正八面体空隙，A项正确；

根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8义：=1个，含O：12xJ=3个，含La或Li或空位共：1

个，若％=0.25,则La和空位共0.75,n(La)+n(空位)=0.75,结合正负化合价代数和为

0,(+l)x0.25+(+3)x〃(La)+(M)xl+(—2)x3=0,解得巩(La)=7/12、〃(空位)=l/6,Li+与空

位数目之比为3:2,B项错误；

Ti位于顶点，。位于棱心，La或Li或空位位于体心，投影图为EJ},C项正确；

导电时LT移动方向与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确；

故选B

2.答案：D

解析：A.根据图中信息可知，铁硒层中Se的配位数为4,Se与原子的个数比为1:1,所以Fe

原子的配位数也为4,故A正确；B.由平面投影图可知，硒原子4个位于侧面上，其个数为

4x；=2,故B正确；C.由平面投影图可推知，1号Fe原子位于侧竖棱上2号Fe原子位于体

心，坐标为故C正确；D.铁硒层中铁、硒个数均为2,再结合化学式可知个晶胞

(7x0.8+56x0.2+17+56+79)x2

的质量为1------------3---------------------g,一个晶胞的体积为^="3x10-21cm3,则该晶体

(7x0.8+56x0.2+17+56+79)x2

密度为司g3.336X10233-故D错误。

P=---------^xlO-cm3--------------=.叽g<m

3.答案：A

解析：A.该晶胞中K均位于棱心、体心和八个小正方体的体心上，Sb均位于顶点和面心上；

棱心、体心的K位于由Sb构成的八面体空隙种，八个小正方体的体心上的K位于由Sb构成

的四面体空隙中，A选项错误；

B.Sb原子间满足最密堆积，与Sb最邻近的Sb有12个，B选项正确；

C.K和Sb之间的最短距离为小立方体体心的Sb和小立方体顶点的K之间的距离为晶胞体对

角线的：，距离为叵pm,C选项正确;

44

D.沿晶胞面对角线投影的方法：选择晶胞一个角到其对角顶点的线为视角，沿着选定的对角

线方向，绘制一个垂直于该对角线的虚拟平面，这个平面就是投影面，将晶胞中的原子投影

到这个平面上。对于位于投影面附近的原子，它们会直接投影到平面上，对于位于晶胞内部

但不在投影面上的原子，需要通过延长连接它们的晶胞边来找到它们在投影面上的投影点，

所得的投影如图2,D选项正确；

故选择A选项。

4.答案：C

解析：A.图1为［Cu（NH3）4（H2O）2『结构示意图，中心原子铜与氮原子、氧原子间形成配位

键，由结构可知两个水分子距离Cu2+较远因此先失去水，错误；B.磷化硼晶胞沿Z轴方向上

错误；C.该晶胞中，B的个数为4,P的个数为8义：+6义：=4,该晶体

的投影图为

o2

NM16833一

的密度为十7=元一二万xlO-g-cm-，正确；D.图4为C吗晶体的晶胞示意图，F填充在位

7V*VIVAX〃

于一个顶点、三个面心的Ca2+构成的正四面体空隙中，错误。

5.答案：D

解析：图甲中，钙离子的配位数为12,A项错误；晶胞的边长为0apm,氧离子与倍离子间

的最短距离为KZapm,B项错误；该晶胞沿z轴方向的投影图的中心离子不可能为钙离子,

2

C项错误。

6.答案：A

解析：本题主要考查晶体结构与性质，侧重考查学生对晶体结构的理解和计算能力。b原子

位于面心，分数坐标为B项错误；金属La的晶胞为面心立方堆积，配位数为12,

32

4x13935.56xlO3

C项错误；1个晶胞含4个La,晶体密度夕=Nx/xlO03g.加=孤g..，D项

错误。

7.答案：D

解析：A.石墨的二维结构中，每个碳原子最近的碳原子为3,配位数为3,故A正确；

B.根据均推原则，四棱柱单元中Li+个数=4x；=l,C原子个数=16X，+4X2=6,所以该化合

442

物的化学式为LiCf,故B正确；

C.同层Li+最近距离为金爰柱顶面边长，同层Li+最近距离为3apm,故C正确；

-

D.晶胞质量为rg,晶胞体积为32*32*曰*2（1*10-30（：1113,密度为二,10°目；故

D错误；

故选D。

8.答案：C

解析：电负性：N>C>Li,A项错误；

由图可知，CN；的空间结构为直线形，其电子式不可能是匚N：C：N：?,B项错误；

由图分析判断，与CN：最近且距离相等的Li+有8个，即CN；的配位数是8,C项正确；

2x54

一个晶胞中含有2个Li?CN2,故一个晶胞的质量为；1g,

NA

2x54,_i_

一个晶胞的体积为^^xlO^cn?,晶胞的密度小二,二丁xl（T2g-cm3,D项错误。故选C。

9.答案：B

解析：A.第IB和IIB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第IB族，所以属于ds区，A错

误；

B.由图2可知，Ag+填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小

立方体的体心，则Ag+填充在「构成的正四面体空隙中，B正确；

B.由图1可知，与「等距离且最近的「有12个，C错误；

D.由图1可知，晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为面对角线的;，即

7nm,D错误；

故选Bo

10.答案：A

解析：i、2号原子的分数坐标分别为（i,i,i）；实际坐标分别为

（a,a,a）,因此1、2号原子之间的距离为逅anm,A错误基态Fe?+在原子核外空间占据的

2

最高能层为第3层，符号为M,该能层的电子云在空间有1+3+5=9个伸展方向，B正确；

FeO中0原子采取面心立方最密堆积,因此，氧原子沿面对角线的投影为C

34函

正确；题图中，0原子的数目为8X：+6X4=4,正四面体空隙有8个（8个体内），正八面

o2

体空隙有12X±+1=4个（棱心和体心即为正八面体空隙的中心），正四面体空隙和正八面体

空隙总数为8+4=12,有3个空隙填充了Fe原子，因此正四面体空隙和正八面体空隙中Fe原

3

子的填充率为一xl00%=25%,D正确。

12

本题考查晶胞结构等知识，难度较大，要注意面心立方最密堆积中，正四面体空隙有8个（8

个体内），正八面体空隙有12x」+l=4个（棱心和体心即为正八面体空隙的中心）。

4

1L答案：D

解析：A.由晶胞结构可知距离Cu最近的原子是S,故A错误；B.沿y轴投影，晶胞左侧面顶

点上的原子投影为长方形的顶点，棱边中点及上小底面面心的原子投影为边长的中点，体心

投影为长方形的对角线交点（面心），晶胞左侧面上下2个面心、晶胞内的原子投影在长方形

内，故无法得到图②投影，故B错误；C.晶胞中B原子分数坐标为故C错误；D.

该晶胞中Cu有8个位于顶点，4个位于面上，1个位于体心，个数为：8x1+4x1+l=4；S

原子有8个位于体内，In原子有6个位于面上，4个位于棱心，个数为：4XJ+6X!=4；则

42

4M4X1021M：

2213

晶胞质量为：=g;晶胞体积为：abl0-cm；该晶体的密度为2nzg<m.3,故D正

N2

AabNA

确；故选：D„

12.答案：B

解析：A.同周期从左到右原子半径依次减小，故原子半径：N<B,选项A正确；

B.氮化硼（BN）是由氮原子和硼原子通过不同杂化方式所构成的晶体，为共价晶体，不存在

BN分子，选项B错误；

C.根据均摊法可知，晶胞中含有8X：+6X:=4个B,4个N,立方氮化硼的密度

o2

14x4+11x4

p=—"一xl021g-cm-3=xlO23g-cm-3，选项。正确；

aN、-a

a---o----a।-------------

D.根据晶胞的结构可知，氮化硼晶胞的俯视投影图为B,,以、\，选