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考点16晶体结构分析及相关计算(学生版)(全国通用)_高考一二三轮复习_化学_2026年-化学高考二轮复习_12026年高考化学二轮·析考点·练题型提升突破复习讲义(全国通用)

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本讲义包含:研真题→析考点→练模拟
考点16  晶体结构分析及相关计算
本讲义包含:
研真题(15 题)→析考点→练模拟(20
题)
1.(2025·广西·高考真题)
型晶态半导体材料由
与碳族元素
形成,其立方晶胞结构如图。
已知:晶胞参数
。下列说法正确的是
A.与Z 紧邻的
有4 个
B.晶胞内
之间最近的距离为
C.晶胞密度:
D.若
晶胞顶点
替换为
,则
2.(2025·江西·高考真题)
晶格中的O 被去除,产生一个氧空位(
),
相对原点的分数坐标为
,则图中
的分数坐标分别为
A.
B.
C.
D.
3.(2025·四川·高考真题)
的四方晶胞(晶胞参数
,省略
中的氧,只标出
)和
的立方晶胞如图所示,
为阿伏加德罗常数的值。
研真题
下列说法错误的是
A.
晶胞中1 位
的分数坐标为
B.
晶胞中2 位和3 位
的核间距为
C.
晶胞和
晶胞中原子数之比是
D.
晶体密度小于
晶体密度
4.(2025·湖南·高考真题)
掺杂的铋酸钡具有超导性。
替代部分
形成
(摩尔质量为
),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为
,设
为阿伏加德罗常数的值。下列说
法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的
有6 个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为
,阿伏加
德罗常数的值为
,下列说法错误的是
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.
和B 均为
杂化
C.晶体中与
最近且距离相等的
有6 个
D.
和B 的最短距离为
6.(2025·河北·高考真题)
是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获
得重要应用。
的六方晶胞示意图如下,晶胞参数
、
,M、N 原子的分数坐标分
别为
、
。设
是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.该物质的化学式为
B.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为
D.原子Q 到体心的距离为
7.(2025·安徽·高考真题)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为
。下图给出了碘的
单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。
为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.
碘晶体中有
个“卤键”
D.碘晶体的密度为
8.(2024·重庆·高考真题)储氢材料
的晶胞结构如图所示,
的摩尔质量为
,阿伏加
德罗常数的值为
。下列说法正确的是
A.
的配位数为2
B.晶胞中含有2 个
C.晶体密度的计算式为
D.
(i)和
(ii)之间的距离为
9.(2024·江西·高考真题)NbO 的立方晶胞如图,晶胞参数为anm,P 的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德
罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.Nb 的配位数是6
B.Nb 和O 最短距离为
anm
C.晶体密度
D.M 的分数坐标为
10.(2024·河北·高考真题)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MNPQ 点的截面图,晶胞的边长为
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
B.粒子S、T 之间的距离为
C.该晶体的密度为
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个
11.(2024·湖北·高考真题)黄金按质量分数分级,纯金为
。
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
金
B.Ⅱ中
的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,
与
原子个数比依次为
、
、
12.(2023·辽宁·高考真题)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。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
B.图1 中O 原子的配位数为6
C.图2 表示的化学式为
D.
取代产生的空位有利于
传导
13.(2025·福建·高考真题)导电材料二硫代铁酸钾(
)晶体呈紫色,不溶于水,可被盐酸酸解。
Ⅲ.
单晶的结构(投影如图)
(6)一个Fe 与所有紧邻S 形成的空间结构为        ,共边连成        状(填“链”、“层”或“空间
网”)。
(7)晶体中微粒间作用力有        。(填标号)
a.离子键       b.金属键       c.配位键      d.非极性共价键
14.(2025·北京·高考真题)通过
和
的相互转化可实现
的高效存储和利用。
(1)将
的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
(2)
分子中
键角小于
,从结构角度解释原因:       。
(3)
的晶胞是立方体结构,边长为
,结构示意图如下。
①
的配体中,配位原子是       。
②已知
的摩尔质量为
,阿伏加德罗常数为
,该晶体的密度为       
。(
)
15.(2025·甘肃·高考真题)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、
及Cu、Zn、Pb 的硫酸
盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:
熔点314℃,沸点460℃
分解温度:
,
,
,
高于
(5)某含Pb 化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞
参数
,
。
与Pb 之间的距离为       pm(用带有晶胞参数的代数式表示);该化合
物的化学式为       ,晶体密度计算式为       
(用带有阿伏加德罗常数
的代数式表示
和
分别表示Cs、Pb 和Br 的摩尔质量)。
一、晶胞及计算方法——均摊法
晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n 个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。
审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶胞结构”,若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原
子个数决定,且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
(2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定:
三棱柱
析考点
六棱柱
当晶胞为六棱柱时,顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2
个六棱柱所共有,即顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒分别有、、、属于
该六棱柱。
平面型
石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1 个
碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占
(3)常见晶胞结构
晶体
NaCl
CsCl
ZnS
CaF2
金刚石
晶体结构
粒子数目
4 个Na+,
4 个Cl-
1 个Cs+,
1 个Cl-
4 个S2-,
4 个Zn2+
4 个Ca2+,
8 个F-
8 个C
晶体
简单立方
体心立方
面心立方
氮化硼
干冰
晶体结构
粒子数目
1 个原子
2 个原子
4 个原子
4 个B,4 个N
4 个CO2
二、常见晶体的结构模型
1.4 类典型晶体结构模型
(1)典型离子晶体结构模型
晶体
晶体结构
结构分析
NaCl
①一个NaCl 晶胞中,有4 个Na+,有4 个Cl-
②在NaCl 晶体中,每个Na+同时强烈吸引6 个Cl-,形成正八面体形; 
每个Cl-同时强烈吸引6 个Na+
③在NaCl 晶体中,Na+ 和Cl-的配位数分别为6、6
④在NaCl 晶体中,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12
个,每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-共有12 个
** 错误的表达式 **密度=  (a 为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
CsCl
①一个CsCl 晶胞中,有1 个Cs+,有1 个Cl-
②在CsCl 晶体中,每个Cs+同时强烈吸引8 个Cl-,即:Cs+的配位数为
8, 每个Cl- 同时强烈吸引8 个Cs+,即:Cl-的配位数为8
③在CsCl 晶体中,每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6
个,形成正八面体形,在CsCl 晶体中,每个Cl-周围与它最接近且距
离相等的Cl-共有6 个
④密度= (a 为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
ZnS
1
①个ZnS 晶胞中,有4 个S2-,有4 个Zn2+
Zn
②
2+的配位数为4,S2-的配位数为4
③密度=
CaF2
①1 个CaF2的晶胞中,有4 个Ca2+,有8 个F-
②CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数不同,Ca2+配位数是8,F-的配位数
是4
③密度=
(2)典型共价晶体结构模型
晶体
晶体结构
结构分析
金
刚
石
Si
①每个碳与相邻4 个碳以共价键结合,形成正四面体结构,键角均为
109°28′
②每个金刚石晶胞中含有8 个碳原子,最小的碳环为6 元环,并且不在同
一平面(实际为椅式结构),碳原子为sp3杂化;
③每个碳原子被12 个六元环共用,每个共价键被6 个六元环共用,一个
六元环实际拥有
1
2 个碳原子;
C
④
原子数与C—C 键数之比为1 2∶,12g 金刚石中有2 mol 共价键;
** 错误的表达式 **密度= (a 为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数);
** 错误的表达式 **原子半径(r)与边长(a)的关系:
a=8r
SiO2
①SiO2晶体中最小的环为12 元环,即:每个12 元环上有6 个O,6 个Si
②每个Si 与4 个O 以共价键结合,形成正四面体结构,每个正四面体占
有1 个Si,4 个“O”,n(Si)∶n(O)=1 2∶
③每个Si 原子被12 个十二元环共用,每个O 原子被 6 个十二元环共用
④每个SiO2晶胞中含有8 个Si 原子,含有16 个O 原子;
** 错误的表达式 **硅原子与Si—O 共价键之比为1:4,1mol Si O2晶体
中有4mol 共价键;
** 错误的表达式 **密度=  (a 为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数);
SiC
、
BN、
AlN
等
①每个原子与另外4 个不同种类的原子形成正四面体结构;
②密度:ρ(SiC)=;ρ(BN)=  (a 为晶胞边长);
③若Si 与C 最近距离为d,则边长(a)与最近距离(d)的关系:
a=4d
(3)典型分子晶体结构模型
晶体
晶体结构
结构分析
干冰
①每8 个CO2构成1 个立方体且在6 个面的面心又各有1 个CO2,每个
晶胞中有4 个CO2分子
②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12 个
③密度=(a 为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数)
冰
每个水分子与相邻的4 个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O 的冰中,
最多可形成2 mol 氢键。
(4)典型金属晶体结构模型
金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型
简单立方堆积
体心立方堆积
面心立方最密堆积
六方最密堆积
晶胞
或
代表金属
Po
Na、K、Fe
Cu、Ag、Au
Mg、Zn、Ti
配位数
6
8
12
12
原子半径(r)和晶
胞边长(a)的关系
2r=a
2r=
2r=
一个晶胞内原子
1
2
4
2
数目
原子空间利用率
52%
68%
74%
74%
(5)混合型晶体——石墨晶体
①同层内,碳原子采用sp2杂化,以共价键相结合形成平面六元并环结构。所有碳原子的p 轨道相互平
行且相互重叠,使p 轨道中电子可在整个平面中运动
②层与层之间以范德华力相结合
③石墨的二维平面结构内,每个碳原子的配位数为3,有一个未参与杂化的2p 电子,它的原子轨道垂
直于碳原子平面
④石墨晶体中C 原子数与C—C 数之比为2 3∶,即12 g 石墨晶体中含1.5NA个C—C 共价键
⑤石墨的典型物理性质是导电性、润滑性和高熔、沸点,其熔点比金刚石的还高
三.晶体熔点高低的比较
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体。
(2)同种类型晶体熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
共价晶体
→→→
如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
离子晶体
一般地说,阴、阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,
晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高,具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。
如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
如熔、沸点:SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
如熔、沸点:CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
如熔、沸点:
金属晶体
金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
如熔、沸点:Na<Mg<Al。
四、晶胞中原子的分数坐标与投影图
1.常见典型晶体原子的分数坐标
(1)金属Po 立方体模型原子分数坐标
若1(0,0,0),2(0,1,0),则确定3 的原
子分数坐标为(1,1,0),7 为(1,1,1)。
(2)钾型晶胞结构模型原子分数坐标与投影图
若1(0,0,0),3(1,1,0),5(0,0,1),
则确定6 的原子分数坐标为(0,1,1),7
为(1,1,1),9 为(1/2、1/2、1/2)。
(3)铜型晶胞结构模型原子分数坐标
若1(0,0,0),13(1/2,1/2,0),12(1,
1/2,1/2),则确定15 的原子分数坐标为
(1/2,1,1/2),11 为(1/2,1/2,1)。
(4)金刚石型晶胞结构模型原子分数坐标
若a 原子为坐标原点,晶胞边长的单位为
1,则原子1、2、3、4 的坐标分别为(1/4,
1/4,1/4),3(1/4,3/4,3/4),(3/4,1/4,
3/4),(3/4,3/4,1/4)。
2.常见典型晶体的投影
晶胞类型
三维图
二维图
正视图
沿体对角线剖面图
沿体对角线的投影
图
简单立方
体心立方
面心立方
GaF2晶胞
金刚石晶胞
NaCl 晶胞
五、晶体密度、粒子间距离的计算
1、晶体密度的计算公式推导过程
若1 个晶胞中含有x 个微粒,则晶胞的物质的量为:n=
=
mol
晶胞的质量为:m=n·M=
g
密度为:ρ=
右图为CsCl 晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs+的核间距为a cm,NA为阿伏加德罗常数,CsCl 的摩尔质量用M g·mol-1表
示,则CsCl 晶体的密度为ρ=g·cm-3
2、晶体中粒子间距离的计算:
六、晶体空间利用率的计算
(1)空间利用率:指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
空间利用率=×100%。
(2)空间利用率的计算步骤:首先计算晶胞中的粒子数;再计算晶胞的体积。
如:六方晶胞(如图)。
S=2r×r=2r2
h=r
V(球)=2×πr3
V(晶胞)=S×2h=2r2×2×r=8r3
空间利用率=×100%=×100%≈74%
七、立方体晶胞中微粒周围其他微粒个数的判断
(1)晶体中原子(或分子)的配位数:若晶体中的微粒为同种原子或同种分子,则某原子(或分子)的配位数
指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。
(2)离子晶体的配位数:指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时,要注意运用三维想象法。如NaCl 晶体中,Na+周围的
Na+数目(Na+用“”表示):
每个面上有4 个,共计12 个。
1.(2025·陕西西安·模拟预测)CdSe 是一种重要的半导体材料。其晶体的晶胞结构如图所示,已知m 的
坐标参数为(1/4,1/4,1/4),晶胞参数为a pm。下列说法正确的是
A.Se 基态原子电子排布式为[Ar]4s24p4
B.晶体中Se 填充在Cd 原子围成的正四面体空隙中,填隙率为50%
C.沿晶胞面对角线投影图为
D.Cd 原子与Se 原子之间的最短距离为
a pm
2.(2025·四川·一模)氮化铝(
)的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为
,1 号、3 号原子的分
数坐标分别为
。设
为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A.2 号原子的分数坐标为
B.该晶胞中
的配位数为6
C.2 个N 之间最近距离为
D.该晶体密度为
3.(2025·湖北·一模)2023 年诺贝尔化学奖授予了3 位研究量子点
的科学家。砷化
镓
是一种典型的量子点材料,其立方晶胞如图所示,距离晶胞原点最近的
原子坐标为
,晶胞参数
,关于
的下列说法错误的是
练模拟
A.在
坐标处存在
原子
B.在
晶体中,每个
周围距离最近且相等的
原子个数为12
C.
晶体的密度为
D.最小核间距:
4.(2025·四川达州·模拟预测)一种含Cu、Fe 和S 的化合物晶胞如下(晶胞棱边夹角均为
)。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,称作原子的分数坐标,如
点原子的分数坐标
为(0,0,0)。
下列说法错误的是
A.该物质的化学式为
B.
点原子的分数坐标为
C.该晶体的密度为
D.
点和
点的原子核间距为
5.(2025·吉林延边·模拟预测)尖晶石是一种天然矿物,颜色五花八门,部分矿种可用作电池材料。尖晶
石的晶胞结构相似,其中镁铝尖晶石晶体的晶胞结构如图1 所示,该立方晶胞由如图2 所示的
、
两个
立方单元组成。设
表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.镁铝尖晶石晶体的化学式为
B.晶胞中与体心最邻近的
原子数为4
C.2 个
原子的最小间距为
D.镁铝尖晶石晶体的密度为
6.(2025·辽宁大连·模拟预测)有一类复合氧化物,其理想结构属立方晶系,晶胞示意图如下。图中八面
体中心是锆原子(Zr),位于晶胞的顶角和面心;四面体中心是钨原子(W),均在晶胞中。八面体和四面体之
间通过共用顶点(氧原子)连接。已知:晶胞参数
nm,锆与钨的化合价分别为+4 价与+6 价。下列
说法错误的是
A.Zr 原子的配位数为8 个
B.该复合氧化物的化学式为
C.晶胞中八面体和四面体间的氧原子占总氧原子数的
D.该晶体的密度为
7.(2025·吉林松原·模拟预测)一种高温超导材料在77 K 以上就能展现超导性质,具有重要的科学研究
和潜在的应用价值,该晶体结构属于四方晶系,其晶胞结构如图所示,设
为阿伏加德罗常数的值。下
列说法错误的是
A.基态Cu 原子与O 原子最外层未成对电子数之比为1:2
B.该超导材料的化学式为
C.O 原子间的最近距离为
D.该晶体一个晶胞的质量为
8.(2025·山西晋城·模拟预测)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方
体(如图1),在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,其晶胞结构如图2 所示。
下列说法正确的是
A.
取代产生的空位不利于
传导B.图1 中O 原子的配位数为4
C.图1 晶体密度为
g·cm-3
D.图2 表示的化学式为
9.(2025·重庆江津·模拟预测)
晶体的四方晶胞如图甲所示。已知:若晶胞底边的边长均为
、高为
,阿伏加德罗常数的值为
,图乙、图丙分别显示的是
、
在晶胞
面、
面上的
位置,下列说法错误的是
A.
晶体中存在极性共价键、离子键
B.一个晶胞中
的数目为4
C.晶胞在
轴方向的投影图为:
D.已知
离子的坐标为
,则图乙中
10.(2025·河北·模拟预测)钽酸锂(
)广泛用于激光技术、红外技术和电子工业等。晶胞如图所
示,已知:长方体底边长为a pm,高为b pm,
为阿伏加德罗常数的值;
的摩尔质量为M 
g·mol-1。Ta 和V 位于同族,Ta 原子比V 原子多2 个电子层。
下列叙述错误的是
A.晶体中与
距离最近且等距的
有3 个
B.基态
的电子云轮廓图为球形
C.基态钽原子价层电子排布式为
D.晶体密度为
g·cm-3
11.(2025·河北石家庄·模拟预测)在室温和氩气气氛下,以
、
和纳米Fe 为原料,采用机械合金
化(球磨法)制备一种立方纳米晶体,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,
为阿伏加德罗常数。下列
说法正确的是
A.该立方纳米晶体的化学式为
B.该晶胞中Fe 与周围的H 形成正八面体
C.该晶胞中与Fe 距离最近的Fe 有8 个
D.该晶体的密度为
kg·m-3
12.(2025·陕西西安·模拟预测)Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞
(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0 价Cu 原子。下列说法正确的是
A.每个Cu2-xSe 晶胞中Cu2+个数为8-8x
B.每个Na2Se 晶胞完全转化为Cu2-xSe 晶胞,转移电子数为8-4x
C.每个NaCuSe 晶胞中0 价Cu 原子个数为4-4x
D.当NayCu2-xSe 转化为NaCuSe 时,每转移(1-y) mol 电子,产生x mol Cu 原子
13.(2025·湖北武汉·模拟预测)
的立方晶胞(晶胞边长a pm)如下图所示。
围成正四面体空隙和
正八面体空隙,有一半的
填充在正四面体空隙中,
和另一半
填充在正八面体空隙中。下列说
法错误的是
A.该晶体中,与
紧邻的
的个数为12
B.
晶体的密度为
C.
与
的最短距离为0.5a pm
D.未填充阳离子的正四面体空隙数与未填充阳离子的正八面体空隙数之比为
14.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)ZnS 存在两种晶胞结构,S2-均位于Zn2+构成的正四面体空隙中且
阴、阳离子相切。下列说法正确的是
A.六方ZnS 中若n 的原子坐标为(0,0,0),则m 沿xy 平面投影坐标为(
,
)
B.立方ZnS 与六方ZnS 的密度比
C.立方ZnS 与六方ZnS 中S2-配位数不相等
D.立方ZnS 中Zn2+与S2-之间最短距离为
nm
15.(2025·安徽合肥·模拟预测)氧化铈(
)是一种重要的光催化材料,光催化过程中立方晶胞的组成
变化如下图所示。假设
晶胞边长为a pm,下列说法不正确的是
A.基态O 原子的价层电子排布式为
B.
晶体结构中与
相邻且最近的
有12 个
C.
晶胞中
与最近
的核间距为
 
D.若
,
与空位的个数之比为
16.(2025·广东清远·一模)金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上用某软锰矿(主要成分为
,还含有少量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂(
)的工艺流程如图所示。
已知:当溶液中某离子浓度不大于
时,该离子沉淀完全。室温下相关物质的
如下表所
示。
物质
回答下列问题:
(6)
为尖晶石结构,其晶胞由8 个立方单元组成,这8 个立方单元可分为A、B 两种类型(
未画
出)。设
的摩尔质量为
,
为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度
      
(用含
、
、
的代数式表示)。
17.(2025·广东肇庆·一模)钛及其化合物在化学工业中具有重要的应用前景。
(6)钛白粉是一种常见的染料,它是钛的一种氧化物,其晶胞结构如图a 所示(晶胞棱边夹角均为
),钛原
子位于顶点和体心。晶胞沿
轴方向的投影如图所示。
①该氧化物的化学式为           。
②已知微粒1 和2 的分数坐标分别为
和
,则微粒3 的分数坐标为           。
③设
为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为           
(列出计算式)。
18.(2025·浙江金华·一模)氮族元素和卤族元素的化合物具有巨大的应用价值。请回答:
(1)下列关于氮族元素的说法正确的是______(选填序号)。
A.锑的价层电子排布式为
B.
与
互为等电子体(原子总数和价电子总数均相同的分子、离子或原子团)
C.
与
反应生成
,
变小
D.
中阴、阳离子的中心原子均为
杂化
(2)某含卤素的正五价砷化物的立方晶胞如图1,晶胞沿轴方向的投影如图2,写出由配离子表示的该化合
物的化学式      ,该晶体的密度为      
(列出计算式即可)。
19.(2025·辽宁·二模)钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属,常用于制造合金。回答下列问
题:
(4)超高硬度生物材料
(相对分子质量
)合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶体有
(图甲)、
(图乙)两种结构,如下图所示。
i.图甲中,Ti 原子距离最近且等距的Ti 原子有       个;
ii.图乙中,若M 的原子坐标为
,则N 的原子坐标为       ;
iii.图乙中,若晶胞棱长为d pm,则晶体的密度为       
。
20.(2025·浙江·一模)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛
应用,回答下列问题:
I.(1)①乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
下列说法正确的是 
A.基态Se 原子的价层电子轨道表示式
B.该新药分子中有5 种不同化学环境的氢原子
C.键角大小:
D.
乙烷硒啉中含有
个
键
②根据非金属性可知,
的酸性强于
,从结构的角度解释原因:          。
(2)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速
新型热电材料的研发进程。化合物
是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿
、
、轴方向的投影均为图2。
①
的化学式为          。
②设
的最简式式量为
,
中相邻
之间的最短距离为
,则晶体密度为          
(列出
计算式,
为阿伏加德罗常数的值)。