2025高考化学复习难题之晶胞的计算

2025高考化学复习难题速递之晶胞的计算（2025年4月）

选择题（共20小题）

1.（2025•渝中区校级二模）钻氨配合物对现代配位化学理论的发展有重要意义，[C。（NH3）6]C12的晶胞

结构如图所示，该面心立方晶胞的边长为acm。下列说法错误的是（）

A.配合物中心离子C02+的配位数是6

B.该晶体属于混合型晶体

C.配体中H—N—H键角〉NH3分子

4X232Q

D.该晶体的密度为二-/cm3

35

NAxa

2.（2025•江西模拟）二氧化锦（CeO2）可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲所示。CeO2催化脱硝时，能

在Ce4+和Ce3+之间改变氧化状态，将NO氧化为NO2,并引起氧空位的形成，得到Ce8Oi5（图乙）。下

列有关说法错误的是（）

A.CeO2晶胞中，填充在ce,+形成的四面体空隙中

B.若CeO2理想晶胞边长为anm,则CeO2晶胞中Ce“+与最近的O?一的核间距为一anm

4

C.CesOis中n（Ce4+）：n（Ce3+）=3：1

D.已知Ce3+占据原来Ce4+的位置，若得到n（CeO2）：n（Ce2O3）=8：1的晶体，则此晶体中O?一的

空缺率为10%

3.（2025•河南三模）错酸锢主要用于玻璃、陶瓷工业，可用碳酸锅（SrCO3）和二氧化错（ZrO2）在高温

下反应制得，同时有二氧化碳生成。二氧化错的立方晶胞（图1）、错酸银的立方晶胞（图2）结构如图

所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（）

图1图2

A.CO2属于非极性分子，大it键可表示为it[

5。

90

OQ

B.图2晶胞沿Z轴方向的投影图为DD

C.若a点的原子分数坐标为&3,则b点的原子分数坐标为。1）

一。V23I2277

D.若图2晶体的密度为dg,cm3,则相邻0原子之间的最短距离为三xJ――-x107nm

4.（2025•泸州模拟）一种含镁、银、碳3种元素的超导材料，镁原子和银原子一起构成立方最密堆积（见

图甲，部分原子省略），碳原子只填充在由银原子构成的八面体空隙中。该立方晶胞在xy、xz、yz平面

投影相同（见图乙），◎为。•两种原子投影的重合，晶胞棱长为apm。下列说法错误的是（）

B.组成该晶体的化学式为MgNi3c

z,J.3o

C.该晶体的密度为=__r—^75-cm-3

330

NAxaxlO~

D.每个Ni原子周围与其等距且最近的Ni原子数为8

5.（2025•台州二模）化合物W是一种第四周期金属元素M的氧化物，其晶胞类型I在1000C高温下煨

烧时会转换成类型II（晶胞棱夹角均为90°）,两种晶胞的体积比Vi：Vu=65：32o下列说法正确的

是（）

A.化合物w的类型i与类型n化学式不相同

B.类型i与类型n均为分子晶体

C.类型I与类型n的晶体密度之比为64：65

D.两种类型中的所有原子均有d轨道参与成键

6.（2025•南昌二模）碑化钱的立方晶胞结构如图1,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其结构

如图n所示。下列说法错误的是（）

A.碎化像晶胞中Ga的配位数是4

B.稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为5：32

4V3

C.若图I中Ga-As键的键长为npm,则晶胞边长为飞―Tipm

(5a+27匕+32c)xl021

D.若Mn、Ga、As的相对原子质量分别为a、b、c,则稀磁性半导体材料的密度为

3—g-

8N4xm

一

cm3

7.（2025•达州模拟）氧化亚铜（CU2O）是一种重要的无机化工原料，可应用于陶瓷、玻璃和有机合成催

化剂等领域。有研究表明，CU2O/H2O体系可以很好地催化叠氮和端焕的反应，反应机理如图1所示（含

氮五元环为平面结构）。催化剂立方CU2O晶胞如图2所示。下列说法正确的是（）

•Cu

__+_口Cu,0Oo

图1C4O/H2O体系催化反应机理示意图图2立方C^O晶胞示意图

A.N、O、Cu的第一电离能从大到小的顺序是O>N>Cu

B.由图1,该反应前后，2号氮原子的杂化轨道类型同sp2转化sp3

C.由图2,Cu+的配位数为2

144x2

303

D.由图2,若不同微粒间的最小核间距为apm,则晶体密度为——-X105/cm

8.(2025•湖北模拟)某种含乳超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为xnm、xnm、ynm

(x<y)o下列叙述错误的是()

.Cs

•vCO

Osb

A.基态V原子核外电子的空间运动状态有13种

B.晶体中与Cs原子距离最近的Cs原子有6个

C.该晶体的化学式为CsV3sb5

一，M1

D.若该含帆超导材料的摩尔质量为Mg・molI则该晶体密度为丁x2yxl()-2i9,cnT

9.(2025•承德二模)氧化错(ZrO2)的立方晶胞如图甲所示，La"替代氧化精晶体中部分Zr4+的位置可

得到一种高性能的催化剂，但由于二者离子半径和化合价不同，会导致部分。2一脱离形成“氧空位”以

保证晶体的电中性，如图乙结构单元。ZrO2的摩尔质量为晶胞参数为apm,NA为阿伏加

甲：ZrC)2晶胞乙：La取代Zr后的基本单元

A.La"所带电荷n=3

B.图乙表示的物质化学式为La2Zr2O7

4Mo

C.ZrO晶体的密度为^-cm-3

2330

NAxaxlO-

D.图甲中与Zd+最近且等距的Z/+有6个

10.（2025•宁波三模）CuFeS2中嵌入Na*后形成的化合物X可以用作二次电池正极材料。X的晶胞投影图

如图1、图2所示。己知X晶体中Fe、Cu原子个数比为1：1,下列说法不正确的是（）

B.该晶胞中与硫离子距离最近且等距离的钠离子有6个

C.充电时，Na+从X晶体中脱嵌，X发生氧化反应

D.X在空气中加热可能生成Cu2O和Fe3O4

11.（2025春•重庆期中）我国科学家合成了富集nB的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图所示。

下列说法正确的是（）

A.该晶胞中含有14个B原子，4个N原子

B.该晶体属于分子晶体

C.该晶体的熔点比晶体硅低

D.B原子周围等距且最近的N原子数为4

12.（2025春•重庆期中）ZnS是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变

化如图所示。

下列说法不正确的是（）

A.基态Zn位于周期表第四周期HB族

B.ZnS晶胞中S?一的配位数为4

1

C.LixZnyS晶胞中，Li+和Zn2+之间最近的距离是5apm

5.25x1（）32

D.LixZnyS晶胞的密度为---;-----g,cm3

3

aNA

13.阅读下列材料，完成8〜10题：铁及其化合物性质多样，用途广泛。气态氯化铁主要以二聚体形式存

在，用作化工生产催化剂；FeS常用作废水处理剂等；FeS2可用于制备重要的化工原料（NH4）2Fe（SO4）

2；Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料，电池工作时Li+嵌入其中生成LiFe3O4；铁氟化钾｛K3[Fe（CN）

6]｝遇Fe2+反应生成深蓝色沉淀，常用于检验Fe2+。

下列说法正确的是（）

A.K3[Fe（CN）6]中提供空轨道形成配位键的是Fe?+

B.FeS处理废水中的Hg2+：FeS+Hg2+=Fe2++Hg+S

C.Fe3O4晶体中嵌入Li+形成LiFe3O4时，部分Fe3+转化为Fe?+

C1\尸

/eFe

一/X\

D.可用如图表示Fe2c16的结构：ClClC1

14.（2025春•苏州期中）铳的某种氧化物MnxOy的晶胞如图所示，而[BMIM/B跖是MnxOy晶型转变的

诱导剂。下列说法正确的是（）

A.锅位于元素周期表第4周期VB族

B.该氧化物化学式为Mn2O3

C.当MnxOy晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn元素的化合价升高

D.B方为正四面体构型，且存在配位键

15.（2025•江西模拟）Cui常用于有机合成催化剂、人工降雨剂和加碘盐的碘来源。它的一种制备原理为

2CuSO4+5KI—2CuII+2K2sO4+KI2,Cui的晶胞如图所示。下列叙述错误的是（）

y-CuIp-CuIa-CuI

A.等数目的0—Cui、y—Cui晶胞的质量之比为1：2

B.Kl3中阴离子（耳）的中心原子价层电子对数为5

C.a—Cui中1个Cu+与12个Cu+等距离且最近

D.上述反应中，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为5：2

16.（2025•湖南模拟）已知石墨是层状结构，Li+可插入石墨层间形成插层化合物。

某石墨插层化合物的晶体结构如图甲所示，晶体投影图如图乙所示。若该化合物的密度为pg/cm3,同

层Li+的最近距离为apm。下列说法错误的是（）

A.石墨层中每个六元碳环实际占有2个碳原子

B.该石墨插层化合物的化学式为LiC6

C.石墨中碳碳键的键长为0.5apm

7.9X1031

D.碳层和锂层的最短距离d为pm

Ma?pNA

17.（2025•渭南模拟）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子。2。手，结构如图1）

可看作是SO厂中的一个氧原子被硫原子取代。MgS2O3-6H2O（M=244g/mol）的晶胞形状为长方体,

边长分别为apm、bpm、cpm,结构如图2所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A.1个［Mg（H2O）6产+中。键的数目为12

976

B.晶体的密度为-7—X1（）32.-3

abcN^cm

C.SO歹和S2O歹的键角均为109°28,

D.浸金时与Au+配位，52。歹的1号S原子可作配位原子

18.（2025•皇姑区二模）CaF2、PbO、PtS、ZnS晶胞结构之间的关系如图。在CaF2晶胞结构中所有四面

体空隙（用口表示）都被占据，PbO、Pts、ZnS晶胞看做占据的四面体空隙的数量减半，下列说法正确

A.PbO晶体中Pb与Pb的最短距离和CaF2中Ca与Ca的最短距离相等

B.PbO、PtS、ZnS晶体密度相同

C.PbO、PtS、ZnS晶胞中阳离子的配位数都是4

一一1

D.PtS晶胞中Pt与Pt的最短距禺为一a

2

19.（2025春•荔湾区期中）碳化镁（Mg2C）具有反萤石结构，熔融碳化镁具有良好的导电性。下列叙述

,Q

正确的是（）OA«B

A.图中A表示碳元素

B.碳化镁属于共价晶体

C.碳的配位数为8

D.若晶胞中M的坐标为（0,0,0）,则P的坐标为得，

20.（2025•沧州二模）近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca?+和F一脱除硅烷，拓展了金属氟化物

材料的生物医学功能。CaF2晶体的晶胞结构如图，下列说法错误的是（）

A

Oca2•F~

A.F、Si、Ca元素电负性依次减小，原子半径依次增大

B.OF2与SiO2中含有的化学键类型和氧原子杂化方式均相同

C.图中A处原子坐标参数为（0,0,0）,则B处原子坐标参数为弓，

D.脱除硅烷的反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力BaF2<CaF2<MgF2

2025高考化学复习难题速递之晶胞的计算（2025年4月）

参考答案与试题解析

一.选择题（共20小题）

题号1234567891011

答案BDDACDCDDBD

题号121314151617181920

答案DCDDCBCCD

一.选择题（共20小题）

1.（2025•渝中区校级二模）钻氨配合物对现代配位化学理论的发展有重要意义，[C。（NH3）6]C12的晶胞

结构如图所示，该面心立方晶胞的边长为acm。下列说法错误的是（）

A.配合物中心离子Co?+的配位数是6

B.该晶体属于混合型晶体

C.配体中H—N—H键角＞NH3分子

4x2R2

D.该晶体的密度为-----3-g/cm

NAxa

【答案】B

【分析】A.配合物中心离子C（?+有6个NH3配体；

B.该晶体由阳离子和阴离子相互作用而形成；

C.由于孤对电子对成键电子对的排斥力较大，氨气分子中氮原子含有一对孤对电子，而配离子中氮原

子的孤对电子与CO?+形成配位键；

D.氯离子全部在晶胞中，共计是8个，配离子为：8x^+6x2=4,该立方晶胞的边长为acm,[Co

oZ

（NH3）6]C12的相对分子质量是232。

【解答】解：A.配合物中心离子C（?+有6个NH3配体，故A正确；

B.该晶体由阳离子和阴离子相互作用而形成，属于离子晶体，故B错误;

C.由于孤对电子对成键电子对的排斥力较大，氨气分子中氮原子含有一对孤对电子，而配离子中氮原

子的孤对电子与C02+形成配位键，所以配体中H—N—H键角>NH3分子，故C正确；

11

D.该立方晶胞的边长为acm,氯禺子全部在晶胞中，共计是8个，配禺子为：8x号+6x3=4,[Co

oZ

4x2329

(NH3)6]C12的相对分子质量是232,则该晶体的密度为------g/cm3,故D正确；

3

NAxa

故选：Bo

【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。

2.(2025•江西模拟)二氧化电市(CeO2)可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲所示。CeCh催化脱硝时，能

在Ce4+和Ce3+之间改变氧化状态，将NO氧化为NO2,并引起氧空位的形成，得到Ce80i5(图乙)。下

列有关说法错误的是()

A.CeO2晶胞中，填充在ce,+形成的四面体空隙中

B.若CeO2理想晶胞边长为anm,则CeC>2晶胞中Ce4+与最近的O2的核间距为一anm

4

C.CesOis中n(Ce4+)：n(Ce3+)=3：1

D.已知Ce3+占据原来Ce4+的位置，若得到n(CeO2)：n(Ce2O3)=8：1的晶体，则此晶体中O?一的

空缺率为10%

【答案】D

【分析】A.在CeO2晶胞中，-填充在ce4+形成的四面体空隙中；

B.晶胞中Ce4+与最近的。2的核间距为体对角线的四分之一；

C.O元素为-2价，根据电中性原则可知；

D.当n(CeCh)：n(Ce2O3)=8：1时，Ce个数为10个，O为2X8+1X3=19,当为CeO2时，10

个Ce对应20个O原子。

【解答】解：A.在CeO2晶胞中，填充在ce4+形成的四面体空隙中，故A正确；

B.晶胞中Ce’+与最近的一的核间距为体对角线的四分之一，若CeO2理想晶胞边长为anm,晶胞的

体对角线为百a，则CeO2晶胞中Ce’+与最近的O?一的核间距为Janm,故B正确；

4

C.O元素为-2价，根据电中性原则，Ce80i5中n(Ce4+)：n(Ce3+)=3：1,故C正确；

D.当为CeO2时，10个Ce对应20个O原子，当n(CeO2)：n(Ce2O3)=8：1时，Ce个数为10个，

20—19

O为2X8+1X3=19,(J2-的空缺率为------x100%=5%,故D错误；

20

故选：D。

【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。

3.(2025•河南三模)错酸锅主要用于玻璃、陶瓷工业，可用碳酸锅(SrCO3)和二氧化错(ZrO2)在高温

下反应制得，同时有二氧化碳生成。二氧化错的立方晶胞(图1)、错酸银的立方晶胞(图2)结构如图

所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是()

【答案】D

【分析】A.CO2分子属于直线形，分子中正负电荷重心重合；分子中碳原子提供1个电子，2个氧原

子分别提供1个电子、1对电子形成大TT键，分子有2个三原子4电子大TT键；

B.图2晶胞沿z轴方向的投影，投影图中正方形内部只有白色球灰色球重合在中心位置，其它位置没

有白色球；

上、下底面面心的白色球与体心灰色球投影重叠在正方形的中心，其它4个面心白色球投影在正方形棱

心;

C.若a点的原子分数坐标为4，i,3，则左、下、前定点为坐标原点，结合几何知识可知，b点原

133

子距离左侧面、前平面、下底面距离分别为棱长的二、->

444

D.相交的两个面的面心氧原子距离最近，由几何知识可知，其距离等于晶胞棱长的（|xV2）倍，均

摊法计算晶胞中各原子数目，计算晶胞质量，再结合“质量=密度X体积”计算棱长。

【解答】解：A.CO2分子属于直线形，分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子；分子中碳原子提

供1个电子，2个氧原子分别提供1个电子、1对电子形成大n键，分子有2个三原子4电子大it键,

大7T键可表示为海，故A错误；

B.图2晶胞沿z轴方向的投影，上、下底面面心的白色球与体心灰色球投影重叠在正方形的中心，其

它4个面心白色球投影在正方形棱心，选项中投影不符合，故B错误；

C.若a点的原子分数坐标为》，则左、下、前定点为坐标原点，结合几何知识可知，b点原

133133

子距离左侧面、前平面、下底面距离分别为棱长的二、->则b点原子分数坐标为（;、故C

444444

错误；

D.相交的两个面的面心氧原子距离最近，由几何知识可知，其距离等于晶胞棱长的（|xV2）倍，晶

胞中Zr原子数目为8x!=1、Sr原子数目为1、氧原子数目为6x^=3,晶胞相当于有1个"SrZrO3

“，设晶胞棱长为anm,则（88+91+16x3?/7noz=刻义10,em）3义dg・cm解得a=，底率xlO,，

则相邻。原子之间的最短距离为（工XA/5）X（3B^X1O7）nm=（―xJ^-X1O7）nm,故D

2^d-NA2y]d-NA

正确；

故选：D。

【点评】本题考查晶胞结构与计算等，掌握均摊法进行晶胞有关计算，需要学生具备扎实的基础、一定

的空间想象能力与数学计算能力。

4.（2025•泸州模拟）一种含镁、银、碳3种元素的超导材料，镁原子和银原子一起构成立方最密堆积（见

图甲，部分原子省略），碳原子只填充在由银原子构成的八面体空隙中。该立方晶胞在xy、xz、yz平面

投影相同（见图乙），◎为O•两种原子投影的重合，晶胞棱长为apm。下列说法错误的是（）

ONi

•Mg

•C

图甲图乙

A.银原子位于立方体的体心和面心

B.组成该晶体的化学式为MgNi3c

213

C.该晶体的密度为…°g

330

NAxaxlO-

D.每个Ni原子周围与其等距且最近的Ni原子数为8

【答案】A

【分析】A.由题意可知，该晶胞结构为'

B.均摊法计算晶胞中各原子数目，进而确定化学式;

C.结合晶胞含有原子数目，计算Imol晶胞的质量，并计算Imol晶胞的体积，再根据密度=等计算；

体积

D.以上底面面心的Ni分析，与之等距且最近的Ni原子处于晶胞4个立面面心位置，而每个面为2个

晶胞共用。

【解答】解：A.碳原子只填充在由银原子构成的八面体空隙中，结合立方晶胞在xy、xz、yz平面投

影(图乙)相同，可知该晶胞结构为'O'"*，镇原子位于立方体的面心，而体心为碳

原子，故A错误;

B.晶胞中位于体心的碳原子个数为1,位于顶点的镁原子个数为8X!=1,位于面心的银原子个数为6x

O

方=3,故该晶体的化学式为MgNi3C,故B正确；

C.Imol晶胞的质量为lmolX(24+59X3+12)g/mol=213g,Imol晶胞的体积为(aX10-10cm)3X

213，cm3

NA,则晶体密度=-----3—=------------------------in3g-＞故C正确；

iU

（axlOcm）XNANAx（axlO）

D.以上底面面心的Ni分析，与之等距且最近的Ni原子处于晶胞4个立面的面心位置，而每个面为2

个晶胞共用，则每个Ni原子周围与其等距且最近的Ni原子数为4X2=8,故D正确；

故选：Ao

【点评】本题是考查晶胞结构与计算，关键是明确原子在晶胞中位置，需要学生具备扎实的基础、一定

的空间想象能力与数学计算能力。

5.（2025•台州二模）化合物W是一种第四周期金属元素M的氧化物，其晶胞类型I在1000℃高温下煨

烧时会转换成类型II（晶胞棱夹角均为90°）,两种晶胞的体积比Vi：Vn=65：32o下列说法正确的

是（）

A.化合物W的类型I与类型II化学式不相同

B.类型I与类型n均为分子晶体

C.类型I与类型n的晶体密度之比为64：65

D.两种类型中的所有原子均有d轨道参与成键

【答案】c

【分析】A.类型I、类型II晶胞中每个M原子周围都有6个O原子、每个氧原子周围都有3个M原

子；

B.晶胞类型I在iooo℃高温下煨烧时会转换成类型n,可知它们的熔点高于iooo℃；

C.结合M、O的配位数，确定化学式，均摊法两种晶胞中M原子数目，进而计算两种晶胞的质量关

系，而晶胞的体积比V"Vn=65：32,再根据密度=察计算判断；

体积

D.氧原子没有d轨道。

【解答】解：A.类型I、类型II晶胞中每个M原子周围都有6个O原子、每个氧原子周围都有3个M

原子，二者化学式相同，故A错误；

B.晶胞类型I在1000℃高温下煨烧时会转换成类型II,可知它们的熔点高于1000℃,它们不可能是

分子晶体，故B错误；

C.两种晶胞中M、O的配位数之比为都是6：3=2：1；化学式都是MO2,类型I晶胞中M原子数目

=8xi+4xi+1=4,类型H晶胞中M原子数目为l+8x!=2,则晶胞质量关系：mi=2mn,而晶胞的

ozO

21

体积比Vi：Vn=65：32,贝Upi：pn=^：—=64：65,故C正确；

D.氧原子没有d轨道，不可能有d轨道参与成键，故D错误；

故选：Co

【点评】本题考查晶胞计算，掌握均摊法进行晶胞有关计算，需要学生具备扎实的基础、一定的数学计

算能力与灵活运用知识的能力。

6.（2025•南昌二模）碑化像的立方晶胞结构如图1,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其结构

如图II所示。下列说法错误的是（）

A.碑化镂晶胞中Ga的配位数是4

B.稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为5：32

4^3

C.若图I中Ga-As键的键长为npm,则晶胞边长为飞―几pzn

(5a+27匕+32c)xl021

D.若Mn>Ga>As的相对原子质量分别为a、b、c,则稀磁性半导体材料的密度为

3~9•

8N4xm

一

cm3

【答案】D

【分析】A.以上底面面心的Ga原子分析，其周围最近且等距离的As原子在上、下两层各有2个；

B.均摊法计算图H结构单元中Mn、As原子数目，进而计算二者数目之比；

1

C.由几何知识可知，Ga-As键的键长等于晶胞体对角线长度的二，而体对角线长度等于晶胞边长的遮

4

倍；

D.均摊法计算图II结构单元中Mn、As、Ga原子数目，计算Imol结构单元中原子总质量、Imol结构

单元的体积，再利用密度公式计算。

【解答】解：A.以上底面面心的Ga原子分析，其周围最近且等距离的As原子在上、下两层各有2

个，即碑化线晶胞中Ga的配位数是4,故A正确;

1155

B.图II结构单元中，Mn原子数目为一+-=-，As原子数目为4,Mn、As的原子个数比为-：4=5：

2888

32,故B正确；

1

C-由几何知识可知,Ga-As键的键长等于晶胞体对角线长度的7而体对角线长度等于晶胞边长的日

倍，设彼边长为a,则75ax/=npm,解得a=\^npm,故C正确;

D.图H结构单元中，Mn原子数目为1,Ga原子数目为7X^+5X=*As原子数目为4,Imol结

527

构单元的质量为（-a+-^-b+4c）g,Imol结构单元的体积为NAX(mX1010cm)3,则晶体密度=

8。

(初+各+4c)g_(51+27b+32c)xl()30

-g*cm3,故D错误;

W3

NAx(mxlO~cm)38NAxm

故选：Do

【点评】本题考查晶胞计算，掌握均摊法进行晶胞有关计算，需要学生具备扎实的基础、一定的空间想

象能力与一定的数学计算能力。

7.（2025•达州模拟）氧化亚铜（CU2O）是一种重要的无机化工原料，可应用于陶瓷、玻璃和有机合成催

化剂等领域。有研究表明，CU2O/H2O体系可以很好地催化叠氮和端焕的反应，反应机理如图1所示（含

氮五元环为平面结构）。催化剂立方CU2O晶胞如图2所示。下列说法正确的是（）

•Cu

RF+,+书_D个cu小?oR2—qXOO

图1C4O/HQ体系催化反应机理示意图图2立方C^O晶胞示意图

A.N、0、Cu的第一电离能从大到小的顺序是0>N>Cu

B.由图1,该反应前后，2号氮原子的杂化轨道类型同sp2转化sp3

C.由图2,Cu+的配位数为2

144x2

303

D.由图2,若不同微粒间的最小核间距为apm,则晶体密度为——-x105/cm

NA，a

【答案】c

【分析】A.N元素第一电离能比氧元素大；

B.2号N原子价层电子对数为2；

C.Cu+周围有2个氧原子;

D.不同微粒间的最小核间距为apm,即Cu与0之间距离，由几何知识可知，晶胞棱长=4apm,均摊

法计算晶胞中Cu、0原子数目，计算Imol晶胞质量与体积，再根据密度=署计算。

体积

【解答】解：A.N、O都是活泼非金属，而Cu是金属元素，Cu的第一电离能最小，N元素原子2p

轨道为半满稳定状态，N元素第一电离能比氧元素大，则第一电离能：N>O>Cu,故A错误；

B.由结构可知，2号N原子价层电子对数为2,反应前2号N原子采取sp杂化，故B错误；

C.由图可知，Cu+周围有2个氧原子，即Cu+的配位数为2,故C正确；

D.不同微粒间的最小核间距为apm,即Cu与。之间距离，由几何知识可知，晶胞棱长=4apm,晶胞

中，Cu原子数目为4、。原子数目为l+8x^=2,Imol晶胞含有2moicU2O,Imol晶胞质量为21noiX

O

144g/mol,Imol晶胞体积为(4aX10一/m)3XNA,则晶体密度=27nM*什俨=

(4axl0lucm)

2X144,3.kfr口

-------------------ng/cm3,故D错厌；

^x(4axlO-10)

故选：Co

【点评】本题考查晶胞结构与计算，掌握均摊法进行晶胞有关计算，注意同周期主族元素第一电离能变

化异常情况，需要学生具备扎实的基础、一定的空间想象能力与数学计算能力。

8.(2025•湖北模拟)某种含钢超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为xrnn、xrnn、ynm

(x<y)o下列叙述错误的是()

A.基态V原子核外电子的空间运动状态有13种

B.晶体中与Cs原子距离最近的Cs原子有6个

C.该晶体的化学式为CsV3sb5

D.若该含钮超导材料的摩尔质量为Mg・moli,则该晶体密度为丁-ZyxioWi9,

【答案】D

【分析】A.原子核外电子的空间运动状态等于轨道数;

B.该晶胞中Cs原子位于顶点，由于晶胞参数为xnm、xnm>ynm,且xVy,晶体中与Cs原子距离最

近的Cs原子有6个，位置为；

C.该晶胞中Cs原子的个数为8x！=1,V原子的个数为4*鼻1=3,Sb原子的个数为4+4x1=5；

oZ4

D.该晶胞中Cs原子的个数为1,V原子的个数为3,Sb原子的个数为5,该含钢超导材料的摩尔质量

为晶胞的体积为噂x2yXl。-21cm3,则该晶体密度为y=------------------g-cm~3□

2-21

2Wyl^xxxyxl0

【解答】解：A.V是23号元素，基态V原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d34s2,含有电子的轨

道数为13,原子核外电子的空间运动状态有13种，故A正确；

B.该晶胞中Cs原子位于顶点，由于晶胞参数为xnm、xnm、ynm,且x<y,晶体中与Cs原子距离最

中

近的Cs原子有6个，位置为,故B正确；

C.该晶胞中Cs原子的个数为8x^=1,V原子的个数为4x鼻1=3,Sb原子的个数为4+4x』=5,

oZ4

该晶体的化学式为CsV3sb5,故C正确；

D.该晶胞中Cs原子的个数为1,V原子的个数为3,Sb原子的个数为5,该含铀超导材料的摩尔质量

为晶胞的体积为"x?yX10-21cm3,则该晶体密度为--后----------g-cm~3,故D错

221

2NA^-xxxyxlO-

误；

故选：D。

【点评】本题主要考查晶胞的计算，为高频考点，题目难度一般。

9.（2025•承德二模）氧化错（ZrO2）的立方晶胞如图甲所示，La"替代氧化错晶体中部分zd+的位置可

得到一种高性能的催化剂，但由于二者离子半径和化合价不同，会导致部分。2一脱离形成“氧空位”以

保证晶体的电中性，如图乙结构单元。ZrC）2的摩尔质量为晶胞参数为apm,NA为阿伏加

德罗常数的值，下列说法错误的是（）

OZd+

乙：La取代Zr后的基本单元

A.La"所带电荷n=3

B.图乙表示的物质化学式为La2Zr2O7

4MQ

C.Zr02晶体的密度为=__T~—^g-cm3

330

NAxaxlO-

D.图甲中与Zd+最近且等距的Zd+有6个

【答案】D

【分析】A.图乙中Zd+的数目为4x！+3x^=2,0?-数目为7,La1^的数目为4x!+3x2=2,根据

化合物中各元素的代数和为0可得n；

B.图乙中Zd+的数目为4x！+3x^=2,O?-数目为7,La"的数目为4x!+3X2=2,则图乙表示的

物质化学式为La2Zr2O7；

C.ZrO2晶体中Zr4+的数目为8xt1+6x21=4,0?数目为8,晶胞的质量为4一Mg,晶胞的体积为a3xiO

°zNA°

-30cm3,代入公式