2026年高考化学复习专题三　选择题专攻2　晶体结构的分析应用

晶体结构的分析应用

1.(2024·河北，12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立

方晶胞及晶胞中M、N、P、Q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.该铋氟化物的化学式为BiF3

B.粒子S、T之间的距离为apm

11

C.该晶体的密度为4g·cm-3

1064

3−30

D.晶体中与铋离子�最A×近�且×10等距的氟离子有6个

2.(2024·湖北，11)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-Au

D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1

3.(2024·湖南，12)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2，晶

胞如图所示，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.每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个

2−

D.为CNV2形结构

2−

4.(C2N024·安徽，14)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时

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

A.导电时，Ti和La的价态不变

B.若x=，Li+与空位的数目相等

1

C.与体心3最邻近的O原子数为12

D.导电时，空位移动方向与电流方向相反

5.(2024·黑吉辽，14)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组

成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是()

A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8

B.晶胞2中S与S的最短距离为a

3

C.晶胞2中距Li最近的S有4个2

D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体

6.(2023·河北，11)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。如图是某种锆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()

A.该氧化物的化学式为ZrO2

该氧化物的密度为-3

B.30g·cm

123×10

3

�A·�

C.Zr原子之间的最短距离为apm

2

D.若坐标取向不变，将p点Z2r原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心

7.(2023·湖南，11)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

晶体的密度为-3

D.32g·cm

2.17×10

3

A

8.(2023·湖北，15)�镧·�La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。

LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4

的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是()

A.LaH2晶体中La的配位数为8

B.晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx

C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼

-3

D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为g·cm

40

−8323

9.(2023·辽宁，14)晶体结构的缺陷美与对(4称.84美×10同样)×受6.0关2×1注0。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()

A.图1晶体密度为g∙cm-3

72.5

3−30

B.图1中O原子的�配A×位�数×10为6

C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x

D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导

答案精析

1.D[根据题给立方晶胞及晶胞中M、N、P、Q点的截面图可知，若将晶胞均分为8个小立方体，晶胞体

内的8个F-位于8个小立方体的体心，由均摊法可知，每个晶胞中含有铋离子个数为1+12×=4个，含有

1

4

氟离子个数为8+8×+6×=12个，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；以M点为原点建立坐标系，令

11

N点的原子分数坐标8为(02，0，1)，Q点的原子分数坐标为(1，1，0)，则T点的原子分数坐标为，，，

11

122

S点的原子分数坐标为，，，所以粒子S、T之间的距离为×a

11312112132

4441−4+2−4+2−4

pm=apm，B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个B、12个F-，晶胞体积为a3×10-30cm3，则

113+

晶体密4度为ρ==g·cm-3，C正确；以晶胞体心处Bii3+为分析对象，距离Bi3+最近且等距的F-位

�4×(209+19×3)

3−30

于8个小立方体�的�A体×�心×，10即有8个F-，D错误。]

2.C[24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%=75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比值为

18

1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ2中4Au处于立方体的八个顶角，则Au的配位数

197

197+64

为12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au-Cu的核间距为a，Au-Au的最小核间距也为a，最小核间距

22

Au-Cu=Au-Au，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞2的八个顶角，其原子个数比为21∶1，Ⅱ中，Au

处于立方体的八个顶角，Cu处于面心，其原子个数比为∶=1∶3，Ⅲ中，Au处于立方体的

11

面心，Cu处于顶角，其原子个数比为∶=3∶81×，8D正6确×。2]

11

6×28×8

3.D[反应2LiH+C+N2Li2CN2+H2中，LiH中H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N

元素由0价降低到-3价，还原剂是LiH和C，A正确；Li+位于晶胞中的面上，晶胞中含有的Li+个数为

8×=4，B正确；以位于体心的为标准，与它最近且距离相等的Li+有8个，C正确；的中心原子

12−2−

222

C原子的价层电子对数为2+×(4C+N2-3×2)=2，C原子为sp杂化，或与CO2互为等电子体CN，可知

12−2−

为直线形分子，D错误。]2CN2CN2

4.B[根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A项正确；根据“均摊法”，

1个晶胞中含Ti：8×=1个，含O：12×=3个，含La或Li或空位共1个，若x=，则La和空位共，

1112

n(La)+n(空位)=，结8合正负化合价代数和4为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×33=0，解得n(La)=、3n(空

215

位)=，Li+与空3位数目不相等，B项错误；由立方晶胞3的结构可知，与体心最邻近的O原子数为192，即位

1

于棱9心的12个O原子，C项正确；导电时Li+向阴极方向移动，即与电流方向相同，则空位移动方向与电

流方向相反，D项正确。]

5.B[由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5，含有S的数目为1+12×=4，Co与S的原子个

11

数比为9∶8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正8确；由图可知，晶胞2中S与4S的最短距离为面对角

线长的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为a，故B错误；如图：，以图中的Li为例，

12

22

与其最近的S共4个，故C正确；如图，当两个晶胞2放在一起时，图中灰框截取的部分

就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，故D正确。]

6.B[根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、8×+12×+6×+1=8个O，则该氧化锆的化学式为ZrO2，选项A

111

842

正确；晶体密度为91×4+16×8-3-3，选项错误；原子之间的最短距离为整个晶胞二

ρ=g·cm=30g·cmBZr

�A492×10

−1033

(�×10)�A·�

分之一对角线的距离，即apm，选项C正确；根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点Zr原子平

2

移至原点，则垂直向下，q2点Zr原子位于晶胞xy面的面心，选项D正确。]

7.C[根据晶胞结构可知，其中K个数：8×=1，Ca个数：1，B个数：12×=6，C个数：12×=6，故其最

111

+2++2+

简化学式为KCaB6C6，A正确；K位于晶胞8顶角，Ca位于体心，则晶体中2与K最近且距离相2等的Ca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；该晶胞含1个

3-303-3

66，则晶胞质量为，晶胞体积为，则其密度为，正确。

KCaBCga×10cm32g·cmD]

2172.17×10

3

�A�·�A

8.C[由LaH2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，故A正确；由LaHx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，故B正确；由题干信息可知，在LaHx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，顶点数为4×8=32，但整个晶胞中H原子不形成闭合多面体笼，故C错误；1个LaHx晶

-103-833

胞中含有5×8=40个H原子，含H质量为g，晶胞的体积为(484.0×10cm)=(4.84×10)