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2024 高考化学考点必杀300 题（全国新高考卷）
选择题压轴必杀45 题
专练16 晶体结构与性质（15 题）
答案速查
题号
1
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15
答案
B
D
B
A
D
B
D
B
C
B
C
C
B
C
D
【基础题】
1．（23-24 高三上·安徽·期中）中国科学家团队利用独特高温技术首次制备了具有A 位有序钙钛矿结构
的体系，并罕见地发现该单相材料同时具备大电极化强度以及强磁电耦合效应。常温下，其晶体结构如图
所示(属于立方晶胞，已知晶胞棱长为a)。下列说法错误的是
A．该晶体的化学式为
B．Cr 原子之间的最短距离为
C．该晶体结构中，与每个Bi 距离最近且相等距离的Mn 所围成的空间构型为正八面体
D．Mn 元素的第二电离能小于Cr 元素的第二电离能
【答案】B
【解析】A．Bi 原子在体心和顶点，个数为1+8×
=2，Mn 原子在面心和棱上，个数为12×
+6×
=6，
Cr 原子都在晶胞内部，个数为8，每个Mn 原子周围有4 个O 原子，故氧原子的个数为24，故该晶体的化学
1
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式为BiMn3Cr4O12，A 正确；B．每个晶胞分成四个小正方体，Cr 原子在每个小正方体的中心，故Cr 原子之
间的最短距离为
a，B 错误；C．该晶体结构中，与体心Bi 原子最近距离的Mn 原子在6 个面心，距离为
a，所围成的空间构型为正八面体，C 正确；D． Cr+价电子排布式为3d5，Mn+价电子排布式为3d54s1，Cr 元
素3d 能级处于半满状态，比较稳定，故Cr+的第二电离能较大，D 正确；故答案为：B。
2．（23-24 高三上·安徽·期中）理论计算预测，由汞
、锗
、锑
形成的一种新物质
为潜
在的拓扑绝缘体材料。
的晶体可视为
晶体(晶胞如图
所示)中部分
原子被
和
取代后形成(图
为
的晶胞结构)。下列说法错误的是
A．图a 晶胞中含有8 个Ge 原子
B．X 晶胞的化学式为
C．X 的晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数目为4
D．X 晶体密度为
(
为阿伏加德罗常数的值)
【答案】D
【解析】A．根据“均摊法”， a 晶胞中含有
=8 个Ge 原子，A 正确；B．根据“均摊法”，
X 晶胞中含Hg 的个数为
，Ge 的个数为
，Sb 的个数为8，则晶体的化学式为
HgGeSb2，B 正确；C．根据图示，每个Hg 原子与4 个Sb 原子相连，则与Hg 距离最近的Sb 的数目为4，C 正
2
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确；D．结合B 分析可知，晶体密度为
，D 错误；故选D。
3．（2024·江西上饶·一模）经理论计算预测，一种由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb 形成的新物质X 为潜在的
拓扑绝缘体材料。X 的晶体可视为金刚石晶体中的C 原子被Hg、Ge 和Sb 取代后形成。其晶胞如图所示，下
列说法正确的
A．
、
、
三种元素都位于周期表的ds 区
B．设X 的最简式的式量为Mr，则X 晶体的密度为
C．晶体中与
距离最近的
的数目为6
D．X 晶体是一种合金，内部有自由电子，是电的良导体
【答案】B
【解析】A．Hg 元素位于周期表的ds 区，Ge、Sb 两种元素都位于周期表的p 区，A 错误；B．根据均摊法，
X 晶胞中Hg 的个数为
，Ge 的个数为
，Sb 的个数为8，则晶体的化学式为
HgGeSb2，设X 的最简式的式量为Mr，则X 晶体的密度为
，B 正确；
C．由图可知，离面心Hg 原子最近的Sb 原子有4 个，C 错误；D．由题干可知，新物质X 为潜在的拓扑绝缘
体材料，不是电的良导体，D 错误；故选B。
3
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4．（2024·甘肃·一模）硒化钠Na2Se 是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。立方晶胞的结
构如图所示，已知晶胞参数为anm，设1 号原子坐标参数为(0,0,0)，3 号原子坐标参数为(1,1,1)，NA表示
阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．Na 所围成的空间结构为正八面体
B．Se 的配位数为8
C．2 号原子坐标参数为
D．该晶胞的密度为
【答案】A
【解析】A．由晶胞结构可知，Na 所围成的空间结构为正方体，故A 错误；B．由晶胞结构可知，Se2-周围
距离最近的Na+有8 个，配位数为8，故B 正确；C．设1 号原子坐标参数为(0，0，0)，3 号原子坐标参数
为(1，1，1)，由晶胞结构可知，2 号原子坐标参数为
，故C 正确；D．该晶胞中含有8 个Na+，
=4 个Se2-，该晶胞的密度为
，故D 正确；故选A。
5．（2024·贵州·三模）氮化钛为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的
代替品。TiN 晶体的晶胞结构如图所示(白球代表N，黑球代表Ti)。已知a 点原子的分数坐标为
。
下列说法正确的是
4
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A．基态Ti 原子的价层电子排布式为
B．晶体中距离N 最近的N 有6 个
C．该晶胞中含有6 个Ti 原子和4 个N 原子
D．该晶胞中b 点原子的分数坐标为
【答案】D
【解析】A．Ti 是22 号元素，价电子排布式为：3d24s2，A 错误；B．N 位于顶点和面心，晶体中距离N 最
近的N 有12 个，B 错误；C．由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体心的Ti 原子个数为
，位于
顶点和面心的N 原子个数为
，C 错误；D．结合a 点分数坐标特点可知，该晶胞中b 点原子的
分数坐标为
，D 正确；故选：D。
6．（2024·湖南·二模）氮化铬有优异的化学稳定性和耐磨性，被广泛用作材料的涂层，某氮化铬的晶
胞结构与氯化钠的相同，已知N 原子在晶胞中的位置如图所示，下列说法不正确的是
A．基态Cr 原子的价层电子排布式为
B．距离Cr 原子最近的N 原子有12 个
C．Cr 原子位于N 原子构成的八面体空隙中
5
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D．晶胞中Cr 原子沿x 轴方向的投影为
【答案】B
【分析】氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，N 原子在晶胞中的位置为8 个顶点和6 个面心，则Cr 原子位
于体心和12 条棱上，Cr 原子周围最近的N 原子有6 个，据此回答。
【解析】A．铬是24 号元素，基态Cr 原子价层电子排布式为3d54s1，A 正确；B．根据分析可知，Cr 原子
周围最近的N 原子有6 个，B 错误；C．以体心的Cr 原子为例，其处于面心6 个N 原子构成的八面体内，即
Cr 原子位于N 原子构成的八面体空隙中，C 正确；D．Cr 原子沿x 轴方向的投影位于正方形的顶点、边长中
心、正方形中心，D 正确；故选B。
7．（2024·云南楚雄·二模）已知四氨合铜离子的模型如图甲，CaF2晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗常数
的值用NA表示。下列有关说法正确的是
A．基态Cu 的电子排布式为[Ar]3d84s1
B．四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C．距离Ca2+最近且等距离的F-有6 个
D．若CaF2晶胞的棱长为acm，CaF2的密度为
g/cm3
【答案】D
【解析】A．基态Cu 的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A 错误；B．四氨合铜离子的配位体NH3的
N 原子与中心Cu2+之间以配位键结合，在配位体NH3中H-N 键为极性键共价键，不存在离子键，B 错误；C．
根据图乙可知距离Ca2+最近且等距离的F-在上下层各4 个，共8 个，C 错误；D．根据“均摊法”，晶胞中
6
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含
个钙离子、8 个氟离子，则晶胞密度：ρ=
，D 正确；
故选D。
8．（2024·湖南怀化·二模）一种叠氮化合物
的晶胞结构如下图。下列说法错误的是
A．
空间构型为直线形
B．该晶体中每个K+周围距离最近且相等的
共有6 个
C．该晶体的密度为
D．可用X 射线衍射法测定该晶体结构
【答案】B
【分析】K+在8 个顶点和2 个面心，均摊为
，根据化学式可知，
的个数为2 个，据此回
答，
【解析】A．
与CO2互为等电子体，结构相似，为直线形，A 正确；B．由图可知，晶体中左侧底角的钾
离子为例，在xy 平面有4 个
，在xz 平面由4 个
，故每个周围离最近且相等的共有8 个
，B 错误；
C．晶胞质量为
g，密度为
g⋅cm−3，C 正确；D．测定晶体结构的方法是X 射线衍射法，D 正
7
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确；故选B。
【提升题】
9．（2024·北京·一模）将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热，可得含Fe 和N 的磁性材料，其晶体的晶
胞如下图，晶胞边长均为apm。下列说法不正确的是
已知：1cm=1010pm，阿伏加德罗常数的值为NA。
A．距离N 最近的Fe 有6 个
B．Fe 之间的最近距离为
C．该晶体的密度为
g·cm-3
D．若将N 置于晶胞顶点，则Fe 位于体心和棱心
【答案】C
【解析】A．N 位于体心，处于Fe 围成的正八面体的中心，因此有6 个，故A 正确；B．Fe 之间的最近距离
为面对角线的一半，因此为
，故B 正确；C．Fe 位于晶胞中的顶点和面心，有
个，N
位于体心有1 个，
，故C 错误；D．若将N 置于晶
胞顶点，有
，Fe 位于晶胞中的体心和棱心，有
个，与原有的比值关系相同，故D 正确；
故答案选C。
10．（2024·重庆·模拟预测）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B 两种正方体单元构成，且
8
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两种正方体单元中氧离子的空间位置相同。通过Li+嵌入或脱嵌该晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为
纳米硅基锂电池的正极材料
(m、n 为正整数)。已知：脱嵌率=
×100%。
下列关于纳米硅基锂电池的说法不正确的是
A．当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心，则该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8
B．若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7 则Li+的脱嵌率为75%
C．该锂电池充电时正极发生的反应为
D．该锂电池放电时，每转移2mol e-，正极材料增重14g
【答案】B
【分析】由离子型铁的氧化物晶胞图可知，Fe2+位于晶胞顶点、面心和体内，个数为(4×
+4×
+1)×4=8，Fe3+位于体内，个数为4×4=16，O2-位于体内，个数为4×8=32，Li+嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体
心可知，嵌入或脱嵌的Li+最多为12×
+1=4 个，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，当Li+嵌入晶胞体心和所有棱心，一个晶胞中含有：Li+为4 个，Fe 为24 个，O2-
为32 个，则该锂电池正极材料的化学式为LiFe6O8，A 正确；B．若该正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=5：7，
则含有
×24=10 个Fe2+，14 个Fe3+，即有2 个Li+脱嵌，脱嵌率为
×100%=50%，B 错误；C．该锂电池
充电时，正极发生氧化反应，该电极的反应为：
，C 正确；D．该锂电池
9
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放电时，正极反应为：
，故每转移2mol e-，正极材料增
重2mol×7g/mol=14g，D 正确；故答案为：B。
11．（2024·河北张家口·模拟预测）氮化硼是一种重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作
用。常见的三种氮化硼晶体结构如下图：
下列叙述错误的是
A．h-BN 晶体中存在大
键
B．c-BN 晶体中由B、N 构成最小的环为6 元环
C．w-BN 晶体中B 的配位数为12
D．w-BN 晶体的密度可表示为
【答案】C
【解析】A．由题干信息可知，h-BN 晶体类似于石墨晶体，故h-BN 晶体中层内存在大
键，A 正确；B．由
题干信息可知，c-BN 晶体类似于金刚石晶体，故c-BN 晶体中由B、N 构成最小的环为6 元环，B 正确；C．
以w-BN 晶体结构中上面面心的B 为中心，周围有6 个距离相等且最近的N，故B 的配位数为6，C 错误；
D．由题干信息可知，一个w-BN 晶胞中含有B 个数为3，N 的个数为：
=3，则一个晶胞的质量为：
，根据晶胞参数可知，一个晶胞的体积为：
，故w-BN 晶体的密度可表示为
10
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=
，D 正确；故答案为：C。
12．（2024·河北沧州·二模）硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子
可看作
中的一个
原子被
原子替代的产物。
的晶胞形状为长方体，边长分别为
、
、
，其结构如图所示，已知
的摩尔质量是
为阿伏加德罗常数的值，下列说
法正确的是
A．晶胞中
的个数为3
B．若晶胞中
的分数坐标为
，则
的分数坐标为
C．
的中心硫原子的杂化方式为
D．该晶体的密度为
【答案】C
【解析】A．晶胞中
的个数为
，A 错误；B．若晶胞中
的分数坐标
为
，
为右上顶点，分数坐标为
，B 错误；C．硫代硫酸根离子
可看作
中的一
11
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个
原子被
原子替代的产物，
的中心硫原子的杂化方式与
的中心硫原子的杂化方式相同为
，
C 正确；D．
的摩尔质量是
，1nm=10-7cm，其密度应为：
，D 错
误；故选C。
13．（2024·辽宁鞍山·二模）科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个
新化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是
A．去插层过程中Cs 元素均转化为Cs 单质
B．N 的化学式为
C．M 中与Cs 原子最临近的Se 原子有2 个
D．N 中V 原子填充了Se 原子构成的正八面体空隙
【答案】B
【解析】A．去插层过程中Cs 元素均转化为CsI，故A 错误；B．根据均摊原则，晶胞中含有V 原子数
、Se 原子数
、O 原子数
，N 的化学式为
，故B 正确；C．根据
图示，M 中与Cs 原子最临近的Se 原子有8 个，故C 错误；D．N 中V 原子位于Se 原子围成的正方形中心，
故D 错误；选B。
【挑战题】
14．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）超高硬度生物材料
合金是理想的人工髋关节和膝关节材料，
12
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其晶体有
(图甲)、
(图乙)两种结构，如下图所示。下列说法错误的是
A．图甲中，Ti 原子距离最近且等距的Ti 原子有8 个
B．图乙中，Ti 原子位于Au 原子构成的四面体空隙中
C．图乙中，若M 的坐标为
，则N 的坐标为
D．图乙中，晶胞边长为dpm，晶体的密度为
【答案】C
【解析】A．图甲中，Ti 原子在面心，以最上面的面心的Ti 原子观察，到下方四个侧面面心的Ti 原子距
离都相等且距离最近，上方四个侧面面心也有4 个Ti 原子距离都相等且距离最近，故Ti 原子距离最近且
等距的Ti 原子共8 个，A 正确；B．图乙中，Au 原子形成体心立方堆积，晶胞每个面分成4 个小正方形，
每个小正方形中有一个四面体空隙，根据晶胞图，Ti 原子位于Au 原子构成的四面体空隙中，B 正确；C．
图乙中，若M 的坐标为(m,
,1)，则N 的坐标为(1,1-m,
)，C 错误；D．图乙中，由均摊法，Au 原子个数
为
，Ti 原子个数为
，晶胞边长为dpm，根据晶体密度的计算公式
13
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，D 正确；本题选C。
15．（2024·黑龙江·模拟预测）钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量转化
效率。如图是一种边长为
的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中Ca 原子占据正方体中心，O 原子位于每条
棱的中点。下列说法错误的是
A．原子2 的坐标为(
)，则原子3 的坐标为(
)
B．两个O 原子最近距离为
C．距离原子3 最近的
原子有4 个
D．该晶胞密度约为
【答案】D
【解析】A．原子2 为Ca 原子，占据正方体中心，坐标为(
)，则原子3 的坐标为(
)，A 正确；
B．氧原子位于棱心，则距离最近的两个氧原子之间的距离为
=
apm，B 正确；C．原子3 是
氧原子，距离原子3 最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3 所在棱的4 个晶胞的体心的钙原子距离氧
原子最近，共4 个，C 正确；D．该晶胞中，钙原子数为1 个，氧原子数为12×
=3 个，碳原子数为8×
14
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=1 个，晶胞密度为
g·cm-3=
×1030g·cm-3，D 错误。答案选D。
15
