選擇題專項突破分級訓練晶體結構與性質

【強基練】

1.（2024弓可北滄州部分示范性高中二模）碎化錢是重要的半導體材料，用于制

作微波集成電路、紅外線發光二極管等元件，碑化錢立方晶胞結構如圖所示，晶

胞參數為apm。下列說法正確的是（）

OGa?As

A.每個Ga周圍距離最近的Ga原子個數為8

B.Ga原子與As原子的最短距離為保pm

C.該晶胞的質量為鬻g（NA為阿伏加德羅常數的值）

D.一個晶胞中含有4個As原子和14個Ga原子

2.（2024.湖北武漢市二模）超導現象一直吸引著廣大科學家的關注。某超導材

料的晶體結構屬于四方晶系，其晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.第一電離能：/i（Cu）＞/i（Ba）

B.與Ba?*等距且最近的C/+有12個

C.該超導材料的化學式為HgBazCuCU

…6.02X1032y

D.該晶體的密度為一人網—g'111

3.（2024河北唐山二模）碑化綠是一種新型半導體材料，應用廣泛。圖甲為它

的立方晶胞結構，圖乙為該晶胞沿y軸的投影圖。該晶胞的邊長為dpm,在三維

坐標系中a、b兩點的原子坐標分別為（0,1,0）,（1,0,1）。下列說法錯誤的是（）

A.As和Ga原子間的最近距禺為拳dpm

B.Ga原子的配位數為4

13

-

C.c點的原子坐標為g,-4

4?

D.As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中

4.（202年河北保定示范性高中二模）晶體世界豐富多彩、復雜多樣，各類晶體

具有的不同結構特點，決定著它們具有不同的性質和用途。氫化鋁鈉（NaAlH。是

一種新型輕質儲氫材料，其晶胞結構如圖所示，為長方體。設阿伏加德羅常數的

值為NA。下列說法錯誤的是（）

?A1H4ONa'

A.A1H4中中心原子Al的雜化方式為sp3雜化

B.NaAlH4晶體中，與A1HI緊鄰且等距的Na+有4個

1.08X1()23

C.NaAlH晶體的密度為g-cm3

4/NA

D.若NaAlH4晶胞上下面心處的Na+被口+取代，得到的晶體的化學式為

Na3Li（AlH4）4

5.（2024.江西南昌市三模）某晶體立方晶胞如圖所示。已知圖中微粒1的分數

坐標是（0,；，0,阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法正確的是（）

A.Ag+周圍距離最近且相等的N：個數是6

13

-

B.微粒2的分數坐標是疝4

C.已知銀與銅位于同一族，銀元素位于元素周期表的d區

178x4

D.若晶胞邊長為apm,則晶體密度為NAX^X③

6.（2024.湖南師大附中二模）XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數如圖所示，晶胞

棱邊夾角均為90%以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子

的位置，稱為原子的分數坐標，如A點原子的分數坐標為3。已知Xe—F

鍵長為rpm,下列說法不正確的是（）

該晶體的密度為,2襁11

A.Ct-C-iVA—.g/c^

B.B點原子的分數坐標為（0,0,廣）

C.晶胞中A、B間距離d=1%pm

D.基態F原子的核外電子空間運動狀態有5種

【培優練】

7.（2024河北邢臺市部分高中二模）硫化鋅是一種優良的寬帶隙半導體鋰離子

電池負極材料，具有在充電的同時合金化反應的特點。在充電過程中負極材料晶

胞的組成變化如圖：

OS2-°Zn"?2腎或Li-

下列說法不正確的是（）

A.當ZnmS完全轉化為LLZnyS時，Li+和Zi?+轉化為LiZn（合金相），每轉

移6molb生成3molLiZn

B.ZnmS晶體中沿晶胞體對角線方向的一維空間上會出現

“二?~°°?一”的排布規律

C.4種晶胞中，ZnmS原子的空間利用率最低，Li2s中S2-所構成的四面體空

隙全部被Li+填充

D.若Li2s的晶胞參數為anm,則EF間的距離為乎anm

8.（2023?湖北選考）4闌La和H可以形成一系列晶體材料LaH?,在儲氫和超導

等領域具有重要應用。LaH”屬于立方晶系，晶胞結構和參數如圖所示。高壓下，

LaH2中的每個H結合4個H形成類似CH4的結構，即得到晶體LaK。下列說法

錯誤的是（）

A.LaH2晶體中La的配位數為8

B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx

C.在LaH.晶胞中，H形成一個頂點數為40的閉合多面體籠

D.LaK單位體積中含氫質量的計算式為（4.84XI。8）3x6,（）2X1（）23g-cm^

9.（2024河北邯鄲二模）硒（Se）是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多種

化合物。某化合物是潛在熱電材料之一，其晶胞結構如圖甲所示，晶胞參數為a

pm,沿x、y、z軸方向的投影均如圖乙所示。

下列說法錯誤的是（）

A.基態鉀原子核外電子有10種空間運動狀態

B.Se和K的最短距昌為［-apni

C.該化合物的化學式為K4SeBr

D.距離Se最近的Se有12個

10.（202牛河北省重點高中三模）硫代硫酸鹽是具有應用前景的浸金試劑。硫代

硫酸根離子（S2Or）可看作SO歹中的一個0原子被S原子替代的產物。

MgS2O3?6H2。的晶胞形狀為長方體，邊長分別為anm、6nm、cnm,其結構如圖

所示，已知MgS2O3-6H2O的摩爾質量是Mg-moPi,NA為阿伏加德羅常數的值，

下列說法正確的是（）

3JV34nm

IV\[>[Mg(HQF

'A^~nmO52。失

an

A.晶胞中[Mg(H2O)6]2+的個數為3

B.若晶胞中A的分數坐標為(0,0,0),則B的分數坐標為(a,0,c)

C.S2O/的中心硫原子的雜化方式為sp3

4M

D.該晶體的密度為NAQ/JCS-cm3

選擇題專項突破分級訓練晶體結構與性質

【強基練】

1.（2024弓可北滄州部分示范性高中二模）碑化像是重要的半導體材料，用于制

作微波集成電路、紅外線發光二極管等元件，碑化錢立方晶胞結構如圖所示，晶

胞參數為apm。下列說法正確的是（）

A.每個Ga周圍距離最近的Ga原子個數為8

B.Ga原子與As原子的最短距離為弓-口pm

con

C.該晶胞的質量為豢g（NA為阿伏加德羅常數的值）

D.一個晶胞中含有4個As原子和14個Ga原子

【答案】C

【解析】每個Ga周圍距離最近的Ga原子個數為12,A錯誤；由晶胞結

構可知，獴原子與種原子的最短距離為體對角線的點則鎮原子與碑原子的最短距

離為坐apm,B錯誤；該晶胞含有4個GaAs,晶胞質量為^^=竽^g,C正確；

一個晶胞中含Ga的個數為8X《+6x\=4,4個As原子，D錯誤。

oZ

2.（2024.湖北武漢市二模）超導現象一直吸引著廣大科學家的關注。某超導材

料的晶體結構屬于四方晶系，其晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是（）

OBa

QHg

?Cu

oo

A.第一電離能：/i(Cu)>/i(Ba)

B.與Ba?*等距且最近的C/+有12個

C.該超導材料的化學式為HgBa2CuO4

6.02X1032

D.該晶體的密度為g-cm-3

足CNA

【答案】B

【解析】同一主族隨原子序數變大，原子半徑變大，第一電離能變小；同

一周期隨著原子序數變大，第一電離能變大，第一電離能：/i(Cu)>/i(Ba),A正確;

由圖可知，與Ba?*等距且最近的Ci?+有4個，B錯誤；根據“均攤法”，晶胞中

含4x1=1個Hg、2個Ba、8X^=l個Cu、16x1=4個0,則化學式為HgBa2CuO4,

M

32

H一“……瓦力602/76.02X10

C正確；結合C分析可知，而X103°g-cm=^X1030g-cm-=五刈S-cm

-3,D正確。

3.(2024.河北唐山二模)碑化綠是一種新型半導體材料，應用廣泛。圖甲為它

的立方晶胞結構，圖乙為該晶胞沿y軸的投影圖。該晶胞的邊長為dpm,在三維

坐標系中a、b兩點的原子坐標分別為(0,1,0),(1,0,1)。下列說法錯誤的是()

、、一\[2

A.As和Ga原子間的最近距離為+7/P111

B.Ga原子的配位數為4

C.c點的原子坐標為由

D.As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中

【答案】A

【解析】由晶胞所示可知，Ga在8個頂點和6個面心，均攤為』X8+l><6

oZ

=4,As在內部，為4個，As和Ga原子間的最近距離為體對角線的9，據此回答。

As和Ga原子間的最近距離為體對角線的不即為苧dpm,A錯誤；Ga原子周圍

與之最近的As為4個，即Ga原子的配位數為4,B正確；由甲、乙圖可知，c

點的原子坐標為g,券C正確；根據晶胞結構可知，As原子占據Ga原子形

成的正四面體空隙，D正確。

4.（202牛河北保定示范性高中二模）晶體世界豐富多彩、復雜多樣，各類晶體

具有的不同結構特點，決定著它們具有不同的性質和用途。氫化鋁鈉（NaAlH。是

一種新型輕質儲氫材料，其晶胞結構如圖所示，為長方體。設阿伏加德羅常數的

值為NA。下列說法錯誤的是（）

A.A1H3中中心原子A1的雜化方式為sp3雜化

B.NaAlH4晶體中，與A1HI緊鄰且等距的Na+有4個

1no*1023

C.NaAlH4晶體的密度為.?NA—S-cm3

D.若NaAlH4晶胞上下面心處的Na+被Li+取代，得到的晶體的化學式為

Na3Li（AlH4）4

【答案】B

【解析】A1H7中中心原子A1價層電子對數：4+34—4X1）=4,雜化軌道

數為4,A1的雜化方式為sp3雜化，A正確；觀察體心的A1H7,可以看出與A1HI

緊鄰且等距的Na+有8個，B錯誤；Na+個數為6x1+4X^=4,Na*個數與A1H7

23X4+31X4

個數相等,晶胞質量為g,晶胞體積為(aX10-7)2x2。X1(T7cm3=

JVA

]08X1（）23

2a3X10-21cm3,則晶胞密度：拳刈—g-cm-3,C正確；若NaAlH4晶胞上下

面心處的Na+被Li+取代，晶胞中Li+個數為2X^=1,得到的晶體的化學式為

Na3Li（AlH4）4,D正確。

5.（2024.江西南昌市三模）某晶體立方晶胞如圖所示。已知圖中微粒1的分數

坐標是（0,\，阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法正確的是（）

A.Ag+周圍距離最近且相等的N；個數是6

B.微粒2的分數坐標是（|,D

C.已知銀與銅位于同一族，銀元素位于元素周期表的d區

178x4

D.若晶胞邊長為apm,則晶體密度為刈乂色*10-io）3g?cnT3

【答案】D

【解析】根據晶胞結構可知，Ag+周圍距離最近且相等的N。個數是4,A

錯誤；圖中微粒1的分數坐標是（0,則微粒2的分數坐標是（（，|,|）,B

錯誤；銀與銅位于同一族，所以銀在元素周期表的ds區，C錯誤；Ag+個數為4,

11,fYi178X4_

N：為8Xg+6X]=4,則密度"=7=而產節g-cnT3,D正確。

6.（2024.湖南師大附中二模）XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數如圖所示，晶胞

棱邊夾角均為90%以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子

的位置，稱為原子的分數坐標，如A點原子的分數坐標為&已知Xe—F

鍵長為rpm,下列說法不正確的是（）

cpm

區X0/pm

apm

、、口人山…3.38X1032a

A.該晶體的密度為一WCNA—g/cm3

B.B點原子的分數坐標為（0,0,r）

C.晶胞中A、B間距離*+g—12pm

D.基態F原子的核外電子空間運動狀態有5種

【答案】B

【解析】根據XeF2的化學式，可判斷Xe、F原子個數比為1：2,該晶胞

中灰球有8X1+1=2個，為Xe原子，黑球有8xJ+2=4個，為F原子，則該

o4

mW"（XeF2）

晶胞中有2個XeF2分子。故其密度為，=歹=?*I。-10）.（〃*i0-io）2g/cm3=

3.38X1032

g/cm3,A正確；由Xe—F鍵長為rpm可知，B點原子的分數坐標為

C^CNA

（o,0,胃，B錯誤；過A點向B點所在棱邊作垂線，相交于D點，則D點為B

■A/oc—2y

點所在棱邊的中點，AD長度為底面對角線的一半，AD=4-apm,則BD=一丁

pm;z2）Pm,C正確；基態F原子的核外電子為Is22s22P5,

根據s能級一個軌道，p能級3個軌道，故Is22s22P5有5種電子空間運動狀態，

D正確。

【培優練】

7.（2024弓可北邢臺市部分高中二模）硫化鋅是一種優良的寬帶隙半導體鋰離子

電池負極材料，具有在充電的同時合金化反應的特點。在充電過程中負極材料晶

胞的組成變化如圖：

OS2-?Zn2+?Zn2+或Li+

下列說法不正確的是（）

A.當Zn1ns完全轉化為LhZnyS時，和Zi?+轉化為LiZn（合金相），每轉

移6mol生成3molLiZn

B.Zn1ns晶體中沿晶胞體對角線方向的一維空間上會出現

“一八八一”的排布規律

C.4種晶胞中，ZMS原子的空間利用率最低，Li2s中Sz一所構成的四面體空

隙全部被Li+填充

D.若Li2s的晶胞參數為anm,則EF間的距離為乎anm

【答案】A

【解析】ZnmS晶胞中,均攤的Z/+和S?-均為4個,m=l,化學式為ZnS,

當ZnS完全轉化為LLZnyS時，Li+、Zi?+轉化為LiZn合金，生成1molLiZn轉

移3moi電子，每轉移6moi電子，生成2moiLiZn,A錯誤；根據ZMS的晶胞

結構,體對角線的一維空間上會出現“°?°?°?”的排布

規律，B正確；LLZnyS和Li2s晶胞中的原子個數多于Zn,“S立方晶胞，而Zn〃S

六方晶胞的體積比Zi^S立方晶胞小，則4種晶胞中，Zn“S原子的空間利用率最

低，由Li2s晶胞結構可知，Li2s中S?一所構成的四面體空隙全部被Li+填充，C

正確；若Li2s的晶胞參數為anm,將晶胞切三刀分為8個小立方體，則E在左

后方立方體體心，則EF間的距離為、J（第2+3>+nm=4Lznm,D正確。

8.（2023?湖北選考）錮La和H可以形成一系列晶體材料LaH”，在儲氫和超導

等領域具有重要應用。LaH”屬于立方晶系，晶胞結構和參數如圖所示。高壓下，

LaH2中的每個H結合4個H形成類似CH4的結構，即得到晶體LaK。下列說法

錯誤的是()

A.LaH2晶體中La的配位數為8

B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaH.v

C.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數為40的閉合多面體籠

40

D.LaH,單位體積中含氫質量的計算式為&84xlorpxeozx1()23

【答案】C

【解析】由LaHz的晶胞結構可知，La位于頂點和面心，晶胞內8個小五

方體的中心各有1個H原子，若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則

La的配位數為8,故A正確；由LaHx晶胞結構可知，每個H結合4個H形成類

似CH4的結構，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：

LaH2>LaHr,故B正確；由題干信息可知，在LafL晶胞中，每個H結合4個H

形成類似CH4的結構，這樣的結構有8個，頂點數為4X8=32,且不是閉合的結

40

構，故C錯誤；1個LaE晶胞中含有5X8=40個H原子，含H質量為直g,晶

胞的體積為(484.0XIO-10cm)3=(4.84X1O_8)3cm3,則LaK單位體積中含氫質量

、內…40_

的計算式為(484X10-8)3*6.02X1023g9111?故D正確。

9.(202年河北邯鄲二模)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多種

化合物。某化合物是潛在熱電材料之一，其晶胞結構如圖甲所示，晶胞參數為a

pm,沿x、y、z軸方向的投影均如圖乙所示。

O=K

工。二

甲

乙

下列說法錯誤的是（）

A.基態鉀原子核外電子有10種空間運動狀態

B.Se和K的最短距離為叩apm

C.該化合物的化學式為K4SeBr

D.距離Se最近的Se有12個

【答案】C

【解析】基態鉀原子的電子排布式為Is22s22P63s23P64S1占據10個軌道，

故有10種空間運動狀態，A項正確；Se原子位于八面體的體心，處于晶胞的頂

點和