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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第五章 物质结构 元素周期律
微专题六 原子分数坐标、投影图
(一)晶胞原子分数坐标的确定
1．概念
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。原子分数坐标参
数表示晶胞内部各原子的相对位置。
2．原子分数坐标的确定方法
(1)依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。
(2)一般以坐标轴所在正方体的棱长为1 个单位。
(3)从原子所在位置分别向x、y、z 轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。
(二)晶胞投影图
1．简单立方模型投影图
x、y 平面上的投影图：
2．体心立方模型投影图
x、y 平面上的投影图：
3．面心立方模型投影图
1
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x、y 平面上的投影图：
4．金刚石晶胞模型投影图
x、y 平面上的投影图：
5．沿体对角线投影(以体心立方和面心立方为例)
(1)体心立方堆积
(2)面心立方最密堆积
1、
晶体有特殊的光电性能，其立方晶胞如右图a 所示，晶胞参数为cpm。Al 与O 最小间距大
于Co 与O 最小间距，x、y 为整数。下列说法正确的是( )
2
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A.Co 的化合价为+2
B.
的配位数为6
C.晶胞沿z 轴方向投影图可表示为图b
D.晶胞单位体积中含氧质量
2、金属钼的一种晶胞为体心立方堆积（图甲），以晶胞参数为单位长度建立直角坐标系（图乙），该晶
胞沿其体对角线方向上的投影如图丙所示，设晶胞参数为
。下列说法错误的是( )
A.若图甲中原子1 的分数坐标为（0,0,0），则图甲中原子2 的分数坐标为
B.若晶胞参数为
，则图丙中原子3 和原子4 的连线长度为
C.图丙中原子3 和原子4 在同一平面上
D.1 mol 该晶胞含有的钼原子数为
3、某种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图，该物质熔沸点高、硬度大，与金刚石类似。下列说法不正确的
是( )
3
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A.该种氮化硼晶体熔点比硅高
B.若原子坐标参数甲为（0，0，0），乙为
，则晶胞中丙原子的坐标参数为
C.N 原子形成了正四面体空隙和正八面体空隙，正八面体空隙数和B 原子占有的正四面体空隙数比值为1 4∶
D.与N 原子最近的等距离的N 原子有12 个
4、金属钛（Ti）与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用Al 代替其中部
分的Ti 可提升耐磨性5 倍以上，掺杂Al 后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系，阿伏加德罗常
数的值为
。下列说法正确的是
A.b 点原子的分数坐标为
B.掺杂Al 后，晶体中
C.氮化钛晶胞中，Ti 原子位于N 原子形成的八面体空隙中
D.已知最近的两个N 原子之间的距离为
，则氮化钛晶体的密度为
5、已知，图甲为金属铬的晶胞，晶胞边长为apm，图乙为金属铬的晶胞截面，图丙为铜和氧形成的晶胞截
面图，晶胞边长为dpm。下列关于铜和氧形成的晶体的说法正确的是( )
4
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A.该晶体的化学式为
B.晶体中O 原子组成的四面体空隙中全部填充了铜原子
C.该晶体熔点高于
的熔点
D.该晶体的密度可表示为
6、碳有石墨（如图1）、富勒烯（
60
C
）（晶胞如图2，
代表
）、金刚石（晶胞如图3）等多种同素
异形体。已知
是阿伏加德罗常数的值，图3 中M 点的原子坐标参数为
，N 点为
。下
列说法中不正确的是( )
A.石墨层与层之间的作用力为范德华力
B.720g 富勒烯晶体含有
个晶胞
C.12g 石墨中含有六元环的个数为
D.P 点的原子坐标参数为
7、由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X 为潜在的拓扑绝缘体材料。X 的晶体（晶胞为
图乙）可视为Ge 晶体（晶胞为图甲）中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成。下列说法正确的是( )
5
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A.2 号原子的坐标为（
，
，
）
B.X 晶体的化学式为
C.设Ge 晶体晶胞边长为anm，则Ge 原子之间的最短距离为
anm
D.X 晶体中与Hg 最近且等距离的Sb 的数目为8
8、硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其晶胞结构，图乙为晶胞的俯视图。已知a 点的坐标
，b 点的坐标
。下列说法正确的是( )
A.
的配位数为12
B.c 点离子的坐标为
C.基态Se 的电子排布式为
D.若
换为
，则晶胞棱长保持不变
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9、二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、工艺品和耐火
材料的原料，是科学研究的重要材料。如图为
晶胞中
原子沿z 轴方向在
平面的投影图（俯视
图），其中晶胞边长为
，O 原子略去，Si 原子旁标注的数字表示每个Si 原子位于z 轴的高度。下列有
关说法错误的是( )
A.若
的键能为
，则使
全部变成Si、O 原子至少需要提供的能量是
B.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应
C.
与
B
Si 的距离为
2 2 nm
3
d
D.光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，能有效提高通信效率
10、BeO 晶体是制备氟代铍酸钾骨体的原料之一，其晶胞结构与
类似，下列说法中不正确的是( )
A.Be 原子的配位数是12
B.若原子a、b 的坐标分別为
，则原子c 的坐标为
1 1 1
,
,
4 4 4
C.沿晶胞面对角线投影，所得的投影结果是
D. 设O 与
的最近距离为
pm
n
，用
表示阿伏加德罗常数的值，则
昌体的密度为
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3
3
30
4 (9 16)
g cm
4 3
10
3
A
N
n
11、可用于配制无机防锈颜料的复合氧化物的晶胞结构如图，下列说法中不正确的是( )
A.该复合氧化物的化学式为
B.若图中A、B 的原子坐标均为
，则
的原子坐标为
C.若该晶体密度为
，钙和氧的最近距离为
，则阿伏加德罗常数
D.由晶胞结构可知，与1 个钙原子等距离且最近的氧原子有8 个
12、已知
x
1 x
Ni Mg
O
晶体晶胞边长为acm 将Li掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p 型太阳能电池
材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是( )
A.
和
间最短距离是
2 cm
a
B.该物质的化学式为
0.5
1.5
3
4
Li Mg Ni O
C.若M 点坐标为(0,0,1) ，则Li 的坐标为
1
0,0, 2
8
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D.若O 原子的半径为
，则O 原子的空闲利用率为
13、我国科研团队将Li掺杂到
n
1-n
Ni Mg
O 结构单元中，得到一种高性能的p 型太阳能材料。掺杂后的晶
胞属于立方晶系，边长为anm，其结构如图所示。已知位于A 点的原子坐标参数为
0,1,1 ，下列说法错
误的是( )
A.晶胞中
原子与
原子数之比为
B.
的坐标参数为
C.晶体中的每个O 原子周围都有3 个等距且最近的
原子
D.A 点的原子与
间的距离是
14、铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示（白球代表Fe，黑球代
表Mg）。储氢时，
分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm，
表示阿伏加德罗常数的值。已知A 点的原子坐标参数为（0，0，0），B 点为（
，
，0）。则下列说法
正确的是( )
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A.晶胞中Fe 与Mg 的配位数均为4
B.位置C 点的原子坐标参数为（
，
，
）
C.Mg 与Fe 之间的最近距离为
anm
D.储氢后的晶体密度为
15、一种铁基超导材料
在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构及铁原子沿z 轴方
向的投影如图所示。体心与顶点的Ca 原子有着相同的化学环境，底边边长为apm，高为bpm，1 号As 的
原子分数坐标为（0，0，0.628）。下列说法正确的是( )
A.
、
B.
的配位数为12
C.该晶体的密度为
D.2 号As 原子的原子分数坐标为（0.5，0.5，0.128）
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