《2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）》专项42 晶胞确定化学式（解析版）

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第六篇物质结构与性质

专项 42 晶胞确定化学式

由晶胞确定化学式是《物质结构与性质》必考知识，一般出现于晶胞的计算之中。晶体中微粒的排列

具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而

确定晶体的化学式。

1．(2022•湖北省选择性考试)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错

误的是( )

A．Ca2+的配位数为 6 B．与距离最近的是 K+

C．该物质的化学式为 KCaF3D．若换为 Cl-，则晶胞棱长将改变

【答案】B

【解析】A项，Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的 F-的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F-位于面

心，所以 Ca2+配位数为 6，A正确；B项，F-与K+的最近距离为棱长的，F-与Ca2+的最近距离为棱长的

，所以与 F-距离最近的是 Ca2+，B错误；C项，K+位于顶点，所以 K+个数= =1，F-位于面心，F-个数

= =3，Ca2+位于体心，所以 Ca2+个数=1，综上，该物质的化学式为 KCaF3，C正确；D项，F-与Cl-半径

不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选 B。

2．(2021•辽宁选择性考试)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列

说法错误的是( )

A．S位于元素周期表 p区B．该物质的化学式为 H3S

C．S位于 H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体

【答案】D

【解析】A项，S的价电子排布式为：3s23p4，故 S位于元素周期表 p区，A正确；B项，由该物质形

成晶体的晶胞可知：S个数为 8×＋1=2，H个数为：12×＋6×=6，故 H、S原子个数比为 3:1，故该物质的化

学式为 H3S，B正确；C项，S位于 H构成的八面体空隙中，如图所示，C正确；D

项，由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D错误；

故选 D。

3．(2021•湖南选择性考试节选)如图是 Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。

① 已知化合物中 Ge 和O的原子个数比为 1：4，图中 Z表示　　原子(填元素符号)，

该化合物的化学式为　　；

② 已知该晶胞的晶胞参数分别为 anm 、bnm 、cnm ，α＝β＝γ＝90° ，则该晶体的密度 ρ＝

g•cm 3﹣(设阿伏加德罗常数的值为 NA，用含 a、b、c、NA的代数式表示)。

【答案】① O Mg2GeO4 ②×1021

【解析】①根据如图所示晶胞，根据均摊法，Z球位于晶胞内，位于晶胞的内部，含有 4+4+4+4＝16

个；Y球有 4个位于晶胞内，X球位于顶点的有 8个，位于 4条棱心的有 4个，上下面心上各有 2个，晶胞

内有 5个，则晶胞中共含有的 X为8

×1

8+¿

×1

4+¿

×1

2+¿

5＝8个；已知化合物中 Ge 和O的原子个数比

为1：4，则为 1：4比例的为 X：Z，所以图中 Z表示 O原子，Y表示 Ge 原子，X表示 Mg 原子，则该化

合物的化学式为 Mg2GeO4； ② 晶胞的总质量为 m

¿4×70 g⋅mo l−1+8×24 g⋅mo l−1+16×16 g⋅mol−1

NAmol−1=728

g，晶胞的体积为 V＝abcnm3＝abc×10﹣

21cm3，代入根据晶体的密度 ρ

¿m

V=728 g

NA⋅abc ×1 0−21 c m3

。

1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法

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