第3章 不同聚集状态的物质与性质
第1节 认识晶体
第2课时 晶体结构的基本重复单元——晶胞
1．下列有关晶胞的叙述，正确的是( )
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
2．某晶体的晶胞结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种原子的数目比为( )
A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶5
3．某离子化合物的晶胞为如图所示的立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是( )
A．1∶8 B．1∶4 C．1∶2 D 1∶1
4．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．XYZ B．X2Y4Z C．XY4Z D．X4Y2Z
5．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，·代表阳离子，?代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为( )
6．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中?—X、 —Y、 —Z。其对应的化学式不正确的是( )
A B C D
7．如图所示是晶体结构中的一部分，图中、、分别表示原子X、Y、Z。其对应的化学式不正确的是( )
A． XY B． X2Y C．X3Y D． XY3Z
8．现有四种晶体的晶胞，原子的排列方式如下图所示，化学式为MN3的是
A． B． C． D．
9．所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是( )
A． B． C． D．
10．a、b、c分别代表三种金属晶体的晶胞结构，则三种晶胞所含金属原子个数比为( )
A．12∶7∶8 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
11．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3
12．如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋核间距为a cm，氯化铯(CsCl)的式量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为( )
A．g· cm－3 B．g·cm－3 C．g·cm－3 D．g·cm－3
13．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
甲 乙 丙
甲晶体的化学式是________(X为阳离子)。丙晶胞中距离C离子等距离且最近的D离子有________个。
14．如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：
甲 乙 丙
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。
15．X(Zn)与Y(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(1)在1个晶胞中，X离子的数目为________。
(2)该化合物的化学式为________。
16．金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用(如图所示)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)如果金原子是钢性球且面对角线上三个小球两两相切，那么一个晶胞的体积为________。
(3)金晶体的密度是________。
1．图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b是( )
A．6 3∶1∶1 B．24 10∶8∶1 C．12 5∶4∶1 D．3 3∶2∶1
2．铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A．Cu位于元素周期表d区 B．该晶胞中Cu的配位数为4
C．该物质的化学式为CuO D．该晶体属于离子晶体
3．如图为NaCl晶体的一个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的Na＋与Cl－的距离为a cm，该晶体密度为d g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为( )
A． mol－1 B． mol－1 C． mol－1 D． mol－1
4．F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次增强)，都极易与水反应。已知6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，下列推测正确的是( )
A．XeF2分子中各原子均达到8电子的稳定结构
B．某种氟化氙晶体的基本结构单元如图所示，可推知其化学式为XeF6
C．XeF4与水反应时，每生成2 mol Xe转移8 mol 电子
D．XeF2加入水中，在水的作用下，将生成Xe和F2
5．近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子，图1中立方体每个面有两个大球，小球位于立方体的顶点和体心)，关于这三种晶胞的说法正确的是( )
A．晶胞1中钠原子周围最近的氯原子个数为6
B．晶胞2中含有6个钠原子
C．晶胞3所对应晶体的化学式为Na2Cl
D．三种晶体均是由NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Na反应所得
6．一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法不正确的是( )
A．图乙是该物质的晶胞单元
B．晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1：1 ：2
C．A、B原子之间最短的距离为xnm
D．该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为6
7．硒是一种第四周期第VIA族的元素，硒化锌是一种黄色晶体，可用于荧光材料、半导体掺杂物。硒化锌的立方晶胞结构如图所示，其晶胞边长为apm。下列叙述错误的是( )
A．SeO32-的空间构型是三角锥形
B．图中相邻的Se与Zn之间的距离为apm
C．与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的有3种
D．若硒化锌晶体的密度为ρg cm-3，则阿伏加德罗常数的值为NA=
8．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，设该物质的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A．则该晶体的化学式为B2A
B．A离子的配位数为8，B离子的配位数为4
C．A离子距离最近的A离子有6个，B离子距离最近的B离子有12个
D．若最近的A离子与B离子的距离是，晶胞的密度表达式是
9．某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A．该晶胞的体积为a3× 10-36 cm3 B．晶胞中K和Sb原子数之比为1∶3.
C．Sb 最邻近的Sb原子数为12 D．K和Sb之间的最短距离为0.5a pm
10．由Al元素和N元素形成的某种化合物的晶胞如图所示，已知N原子位于晶胞体对角线的处。假设该化合物晶体的密度为，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中相距最近的两个N原子之间的距离为( )
A． B． C． D．
11．在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为acm。下列说法正确的是( )
A．Li+在晶胞中的配位数为8
B．Li+和O2-离子之间只有静电引力
C．Li+和O2-的最短距离为cm
D．阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为
12．砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其结构如图所示，若晶胞参数为，下列说法正确的是( )
A．砷化硼的化学式为B7As4
B．与顶点B原子距离最近且等距的B原子有6个
C．B、As原子之间的最短距离为
D．该晶体的密度为
13．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
甲晶体的化学式是________(X为阳离子)。丙晶胞中距离C离子等距离且最近的D离子有________个。
14．如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。
(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有______个、______个、________个。
(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是________________，该物质的化学式可表示为________。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm＝10－9m)，则该晶体的密度为________g·cm－3。
15．A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度________。
16．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的体心。
(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式为________。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为________(填角的度数)。第3章 不同聚集状态的物质与性质
第1节 认识晶体
第2课时 晶体结构的基本重复单元——晶胞
1．下列有关晶胞的叙述，正确的是( )
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【答案】A
【解析】晶胞有六方晶胞、面心立方晶胞等，B不正确；晶胞中的一个粒子可能被几个晶胞共用，C不正确；A3型最密堆积由3个晶胞构成，D不正确；故选A。
2．某晶体的晶胞结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种原子的数目比为( )
A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶5
【答案】B
【解析】该晶胞中含A原子个数为6×＝，B原子个数为6×＋3×＝2，C原子个数为1，则A、B、C原子的个数比为∶2∶1＝1∶4∶2。
3．某离子化合物的晶胞为如图所示的立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是( )
A．1∶8 B．1∶4 C．1∶2 D 1∶1
【答案】D
【解析】阳离子为该晶胞独立拥有，而每个阴离子则为8个晶胞共用，所以晶胞拥有阴离子个数为×8＝1，故D项正确。
4．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．XYZ B．X2Y4Z C．XY4Z D．X4Y2Z
【答案】C
【解析】该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X粒子数为8×＝1；Y位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y粒子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。
5．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，·代表阳离子，?代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为( )
【答案】B
【解析】利用切割法计算立方晶胞微粒个数的过程如下：A中阳离子处于顶点位置，故其在晶胞中的数目为8×＝1个，而阴离子位于体心，其数目为1，故A的化学式为MN；同理可得，B中，M为4×＝，N为1，化学式为MN2；C中M为4×＝，N为4×＋1＝，化学式为MN3；D中M为8×＋4×＝3，N为1，化学式为M3N。
6．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中?—X、 —Y、 —Z。其对应的化学式不正确的是( )
A B C D
【答案】B
【解析】A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式XY正确；B图化学式应为XY，不正确；C图中X的数目为4×＋1＝，Y的数目为4×＝，化学式X3Y正确；D图中X的数目为8×＝1，Y的数目为6×＝3，Z位于内部，数目为1，化学式XY3Z正确。
7．如图所示是晶体结构中的一部分，图中、、分别表示原子X、Y、Z。其对应的化学式不正确的是( )
A． XY B． X2Y C．X3Y D． XY3Z
【答案】B
【解析】A．该晶胞中，X、Y的数目均为，粒子数目比为1∶1，化学式为XY，故A正确；B．该晶胞中X位于体心，数目为1，Y的数目为，粒子数目比为1∶1，化学式为XY，故B错误；C．该晶胞中，X位于体心和顶点，数目为，Y位于顶点，数目为，粒子数目比为3∶1，化学式为X3Y，故C正确；D．该晶胞中，X的数目为，Y的数目为，Z的数目为1，粒子数目比为1∶3∶1，化学式为XY3Z，故D正确；故选B。
8．现有四种晶体的晶胞，原子的排列方式如下图所示，化学式为MN3的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A项，晶胞中M原子数目为、N原子数目为1，化学式为MN，故A项错误；B项，晶胞中M原子数目为、N原子数目为，化学式为MN3，故B项正确；C项，晶胞中M原子数目为、N原子数目为，化学式为MN，故C项错误；D项，晶胞中M原子数目为、N原子数目为，化学式为MN，故D项错误。故选B。
9．所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】晶胞特点是周期性有序无隙并置排列，具有对称性，根据图中信息B、C、D都不满足，只有A满足条件，故A符合题意。故选A。
10．a、b、c分别代表三种金属晶体的晶胞结构，则三种晶胞所含金属原子个数比为( )
A．12∶7∶8 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
【答案】A
【解析】a中顶点为6个晶胞共有，a中金属原子个数为：12×+2×+3=6个，b中金属原子个数为：6×+6×+3×+1=3.5个，c中顶点被8个晶胞共有，c中金属原子个数为：8×+6×=4个，三种晶胞所含金属原子个数比为6：3.5：4=12∶7∶8，故选A。
11．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3
【答案】D
【解析】Mg处于晶胞的顶点上，故有8×＝1个；Ni处于晶胞的面心，故有6×＝3个；C处于晶胞的体心，完全属于该晶胞，故该晶体的化学式为MgCNi3。
12．如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋核间距为a cm，氯化铯(CsCl)的式量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为( )
A．g· cm－3 B．g·cm－3 C．g·cm－3 D．g·cm－3
【答案】C
【解析】晶胞中平均含有一个Cs＋和一个Cl－，晶胞的质量为(Mr/NA)g，体积为a3cm3，所以晶体密度为g· cm－3。
13．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
甲 乙 丙
甲晶体的化学式是________(X为阳离子)。丙晶胞中距离C离子等距离且最近的D离子有________个。
【答案】4∶3 1∶1 4 4 X4Y3 6
【解析】根据切割法：甲中体心X为1，顶点Y为×6，所以X∶Y＝1∶＝4∶3；同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。丙晶胞中有C离子为1＋12×＝4，丙晶胞中有D离子为6×＋8×＝4。由于甲晶体中两种微粒的个数之比为4∶3X为阳离子，因此该晶体的化学式为X4Y3。以体心位置的C离子为例，与它等距离且最近的D离子应该在晶胞中六个面的面心位置，共六个。
14．如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：
甲 乙 丙
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。
【答案】(1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8
【解析】明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数，即各类原子的最简个数比。解答这类习题，通常采用切割法。切割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，实际占有：×4＝个，X∶Y＝1∶＝2∶1，所以甲的化学式为X2Y。乙中A占有：×8＝1个，B占有：×6＝3个，C占有1个，由此推出A∶B∶C＝1∶3∶1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。
15．X(Zn)与Y(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(1)在1个晶胞中，X离子的数目为________。
(2)该化合物的化学式为________。
【答案】(1)4 (2)ZnS
【解析】一个晶胞中Zn2＋的数目＝1(8个顶点)＋3(6个面心)＝4，S2－的数目＝4(4个体内)。
16．金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用(如图所示)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。
(2)如果金原子是钢性球且面对角线上三个小球两两相切，那么一个晶胞的体积为________。
(3)金晶体的密度是________。
【答案】(1)4 (2)2d3 (3)
【解析】(1)由晶胞构型可知，每个金晶胞中金原子数为：8×＋6×＝4。(2)由A1型密堆积模型知，面对角线上三个小球相切，根据小球直径求算出立方体的棱长为2d×，则每个晶胞体积为：(×2d)3＝2d3。(3)每个晶胞质量为，故金的密度为：＝。
1．图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b是( )
A．6 3∶1∶1 B．24 10∶8∶1 C．12 5∶4∶1 D．3 3∶2∶1
【答案】A
【解析】钛处于晶胞的顶点，同在晶胞顶点上相邻的钛相距最近。发挥空间想象能力，以一个顶点为中心，以棱长作延长线，可以得出钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，该晶胞内含氧原子数目为：12×＝3，含钛原子数目为：8×＝1，一个钙原子在晶胞内，所以元素氧、钛、钙的原子个数比为3∶1∶1。
2．铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A．Cu位于元素周期表d区 B．该晶胞中Cu的配位数为4
C．该物质的化学式为CuO D．该晶体属于离子晶体
【答案】D
【解析】A项，Cu为29号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s1，位于元素周期表ds区，A项错误；B项，该晶胞中Cu+周围的O2-有2个，故配位数为2，B项错误；C项，该晶胞中铜的个数为4个，氧的个数为=2，故该物质的化学式为Cu2O，C项错误；D项，该晶胞由阳离子Cu+和阴离子O2-构成，属于离子晶体，D项正确；故选D。
3．如图为NaCl晶体的一个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的Na＋与Cl－的距离为a cm，该晶体密度为d g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为( )
A． mol－1 B． mol－1 C． mol－1 D． mol－1
【答案】C
【解析】一个NaCl晶胞中含Na＋：8×＋6×＝4(个)；含Cl－：12×＋1＝4(个)，一个NaCl晶胞的体积为V＝8a3cm3，由NA·d·V＝4×58.5 g·mol－1得NA＝＝ mol－1。
4．F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次增强)，都极易与水反应。已知6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，下列推测正确的是( )
A．XeF2分子中各原子均达到8电子的稳定结构
B．某种氟化氙晶体的基本结构单元如图所示，可推知其化学式为XeF6
C．XeF4与水反应时，每生成2 mol Xe转移8 mol 电子
D．XeF2加入水中，在水的作用下，将生成Xe和F2
【答案】C
【解析】A项，Xe原子已经达到8电子稳定结构，故XeF2分子中各原子不可能均具有8电子稳定结构；B项，该晶体中Xe原子的个数为8×＋1＝2，F原子的个数为8×＋2＝4，故该晶体的化学式为XeF2；C项，由于F的非金属性最强，在XeF4中Xe的化合价为＋4，生成2 mol Xe转移电子8 mol；D项，F2有强氧化性，能够与水反应，故XeF2与水反应不可能生成F2。
5．近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子，图1中立方体每个面有两个大球，小球位于立方体的顶点和体心)，关于这三种晶胞的说法正确的是( )
A．晶胞1中钠原子周围最近的氯原子个数为6
B．晶胞2中含有6个钠原子
C．晶胞3所对应晶体的化学式为Na2Cl
D．三种晶体均是由NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Na反应所得
【答案】C
【解析】A项，根据图示，晶胞1中钠原子周围最近的氯原子个数为12，故A错误；B项，根据均摊原则，晶胞2中含有钠原子数，故B错误；C项，根据均摊原则，晶胞3中Na原子数、Cl原子数为 ，所对应晶体的化学式为Na2Cl，故C正确；D项，晶胞1中中Na原子数、Cl原子数为，所对应晶体的化学式为NaCl3，由NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Cl2反应所得，故D错误；故选C。
6．一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法不正确的是( )
A．图乙是该物质的晶胞单元
B．晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1：1 ：2
C．A、B原子之间最短的距离为xnm
D．该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为6
【答案】D
【解析】A项，晶胞是晶体的最小重复单元，对比图甲和图乙，图乙是该物质的晶胞单元，A正确；B项，由图乙知，晶胞中A的数目为，B的数目为，C的数目为8，则晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1∶1∶2，B正确；C项，A、B原子之间最短的距离是面对角线长的，即，C正确；D项，该晶体中，1个B原子周围距离最近的C原子数为4，D错误；故选D。
7．硒是一种第四周期第VIA族的元素，硒化锌是一种黄色晶体，可用于荧光材料、半导体掺杂物。硒化锌的立方晶胞结构如图所示，其晶胞边长为apm。下列叙述错误的是( )
A．SeO32-的空间构型是三角锥形
B．图中相邻的Se与Zn之间的距离为apm
C．与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的有3种
D．若硒化锌晶体的密度为ρg cm-3，则阿伏加德罗常数的值为NA=
【答案】D
【解析】A项，SeO32-的中心原子Se的价层电子对数为3+，Se采用sp3杂化，由于含有一个孤电子对，其空间构型为三角锥形，A正确；B项，图中2个锌离子平分体对角线，相邻的Se与Zn之间的距离为体对角线的，体对角线为，则相邻的Se和Zn之间的距离为，B正确；C项，主族元素同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，As的4p轨道处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，所以与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有3种，分别为As、Br、Kr，C正确；D项，一个晶胞中含有4个ZnSe，取1mol晶胞，则有4NA个ZnSe，质量为4×144g，其密度ρ=，所以NA=，D错误；故选D。
8．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，设该物质的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A．则该晶体的化学式为B2A
B．A离子的配位数为8，B离子的配位数为4
C．A离子距离最近的A离子有6个，B离子距离最近的B离子有12个
D．若最近的A离子与B离子的距离是，晶胞的密度表达式是
【答案】C
【解析】A项，A为阴离子，在正方体内，数目为8；B为阳离子，分别在顶点和面心，数目为；则该晶体的化学式为BA2，A错误；B项，A离子周围相邻的B离子数目为4，其配位数为4；以底面面心的B离子为例，上层有4个A离子，延伸至下层也会有4个A离子，其配位数为8，B错误；C项，A离子距离最近的同层A离子有4个，上下层各有1个，共6个；B离子距离最近的B离子同层有4个，上下层各有4个，共12个，C正确；D项，由A分析可知，晶胞质量为；设晶胞边长为x，最近的A离子与B离子的距离为体对角线长度的四分之一，且为a pm，则，，晶胞体积为，所以密度为g/cm3，D错误；故选C。
9．某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A．该晶胞的体积为a3× 10-36 cm3 B．晶胞中K和Sb原子数之比为1∶3.
C．Sb 最邻近的Sb原子数为12 D．K和Sb之间的最短距离为0.5a pm
【答案】C
【解析】A项，晶胞参数为apm，该晶胞的体积为a3× 10-30cm3，故A错误；
B项，根据均摊原则，晶胞中K数为、Sb数为，晶胞中K和Sb原子数之比为3∶1，故B错误；C项，根据图示，Sb 最邻近的Sb原子数为12，故C正确；D项，根据图b，K和Sb之间的最短距离为b体对角线的一半，b的体对角线为，K和Sb之间的最短距离为，故D错误；选C。
10．由Al元素和N元素形成的某种化合物的晶胞如图所示，已知N原子位于晶胞体对角线的处。假设该化合物晶体的密度为，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中相距最近的两个N原子之间的距离为( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】晶胞中Al原子位于顶点和面心，一个晶胞中Al原子数目为，N原子位于晶胞内部，一个晶胞中N原子数目为4，则晶胞质量为；晶胞中距离最近的两个N原子距离为底面对角线长度的二分之一，设为a cm，则晶胞边长为，则晶胞体积为，所以密度为g/cm3=，则a=。故选A。
11．在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为acm。下列说法正确的是( )
A．Li+在晶胞中的配位数为8
B．Li+和O2-离子之间只有静电引力
C．Li+和O2-的最短距离为cm
D．阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为
【答案】D
【解析】A项，由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子距离最近的氧离子有4个，则锂离子的配位数为4，故A错误；B项，氧化锂是离子晶体，晶体中除了存在锂离子和氧离子之间的静电引力外，含有原子核与原子核、电子与电子之间的斥力，故B错误；C项，由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子与氧离子之间的距离为体对角线的，则最短距离为cm，故C错误；D项，由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8×+6×=4，位于体内的锂离子个数为8，设晶胞密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式为a3d=，解得d=，故D正确；故选D。
12．砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其结构如图所示，若晶胞参数为，下列说法正确的是( )
A．砷化硼的化学式为B7As4
B．与顶点B原子距离最近且等距的B原子有6个
C．B、As原子之间的最短距离为
D．该晶体的密度为
【答案】C
【解析】A项，由均摊法可知，晶胞中B原子数目为8×+6×=4，晶胞中As原子数目为4，化学式为BAs，故A错误；B项，晶胞中B的位置与金刚石中碳原子位置一样，所以晶胞中位于顶点的B原子，与之距离最近且等距的B原子位于面心，共有12个，故B错误；C项，B、As原子之间的最短距离是体对角线的，为anm，故C正确；D项，该晶体密度ρ=，故D错误；故选C。
13．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
甲晶体的化学式是________(X为阳离子)。丙晶胞中距离C离子等距离且最近的D离子有________个。
【答案】4∶3 1∶1 4 4 X4Y3 6
【解析】根据切割法：甲中体心X为1，顶点Y为×6，所以X∶Y＝1∶＝4∶3；同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。丙晶胞中有C离子为1＋12×＝4，丙晶胞中有D离子为6×＋8×＝4。由于甲晶体中两种微粒的个数之比为4∶3X为阳离子，因此该晶体的化学式为X4Y3。以体心位置的C离子为例，与它等距离且最近的D离子应该在晶胞中六个面的面心位置，共六个。
14．如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。
(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有______个、______个、________个。
(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是________________，该物质的化学式可表示为________。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm＝10－9m)，则该晶体的密度为________g·cm－3。
【答案】(1)6 8 6 (2)3∶1∶1 CaTiO3 (3)
【解析】(1)以钛离子为顶点，应有8个立方晶胞紧靠在一起，这样钛原子成为空间直角坐标系的中心原子，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有1个氧离子(钛离子)，共6个，它周围的8个立方晶胞内各含1个钙离子。(2)该晶胞中含氧离子个数为12×＝3，钙离子个数为1，钛离子个数为8×＝1，故其个数比为3∶1∶1，则它的化学式可表示为CaTiO3。(3)1 mol晶体的质量等于(a＋b＋3c)g，1 mol晶体的体积为d3×10－21×6.02×1023cm3，则其密度为ρ＝＝＝g·cm－3。
15．A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度________。
【答案】Na2O 8 ≈2.27 g·cm－3
【解析】C的核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，但是A、B、C、D原子序数依次增大，且B存在离子形式，所以C应为P，D的最外层只有一个未成对电子，且C、D同周期，所以D为Cl。A2－和B＋的电子层结构相同，则A为O，B为Na。由晶胞图知，小球有8个，大球有8×＋6×＝4，所以化学式为Na2O。小球为Na，大球为O。A为O，由晶胞结构知，面心上的1个O连有4个Na，在相邻的另一个晶胞中，O也连有4个Na，故O的配位数为8。1个晶胞中含有4个Na2O，根据密度公式有：ρ＝＝＝≈2.27 g·cm－3。
16．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的体心。
(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式为________。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。
(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为________(填角的度数)。
【答案】(1)4 8 Y2X或XY2 (2)12 (3)109.5°
【解析】晶胞中的微粒分为4种：①体心上的微粒完全属于该晶胞；②面心上的微粒属于该晶胞；③棱上的微粒属于该晶胞；④顶点上的微粒属于该晶胞。本题微粒Y位于体心，微粒X位于顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109.5°
