难点10 晶胞的相关计算-2021年高考化学专练【热点·重点·难点】(原卷版）
难点 10 晶胞的相关计算
【命题规律】
本专题考点为高考必考点。主要考查原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体的结构分析。考查的
核心素养以宏观辨识和微观探析为主。
【备考建议】
2021 年高考备考应回归教材，建构各种类型晶体的晶胞分析模型。
【限时检测】（建议用时：30 分钟）
1．【2020 年新课标Ⅰ】Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡
献而获得 2019 年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中 O围绕 Fe 和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶
点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有 LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时，LiFeO4脱出部分 Li+，形成 Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则
x=_______，n(Fe2+ ) n(Fe∶3+)=_______。
2．【2020 年新课标Ⅱ】钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的
功能材料，回答下列问题：
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为 Pb2+、I﹣和有机碱离子 ，其晶胞如图(b)
所示。其中 Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱 中，N原子的杂化轨道类型是____
______；若晶胞参数为 a nm，则晶体密度为_________g·cm-3(列出计算式)。
3．【安徽省皖南八校 2021 届高三 4月第三次联考】秦兵马俑展现了我国古代科技文化的伟大成就。近年
来人们研究发现秦俑彩绘所用的原料的主要成分为 BaCuSi2O6，含有微量硫元素等。回答下列问题：
(4)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡(BaTiO3)，晶胞结构如图 2所示(O2−均与 Ti4+、Ba2+相接触)，已知
O2−的半径为 xpm，晶胞边长为 ypm，则 Ti4+、Ba2+的半径分别为___________pm、_____pm。
4．【甘肃省 2021 届高三下学期第二次诊断考试】铜是人类最早发现的金属之一，铜及其化合物在生活和
生产中有着广泛的应用。根据信息回答下列问题：
(5)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示，其中原子 A的坐标参数为(0，1，0)。原子 B的坐标参数为__
_，若该晶体密度为 dg·cm-3，阿伏伽德罗常数为 NA。则铜镍原子间最短距离为__pm。
5．【河北省保定市 2021 届高三第一次模拟】X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素，原子序数依次
增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子；Y原子基态时2p 原子轨道上有3个未成对的电子；Z有多
种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处
于全充满状态。回答下列问题：
(6)Fe、Co、Ni 是三种重要的金属元素，三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_
__。CoO 的面心立方晶胞如图，设阿伏加德罗常数的值为NA，则 CoO 晶体的密度为__g·cm-3。
6．【安徽省黄山市 2021 届高三第一次质量检测】Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等
正极材料研究方面的卓越贡献而获得 2019 年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(6)Li2O为离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如下图所示。则 O2-配位数为：___，若晶胞参数为 bnm，阿伏
加德罗常数的值为NA，则 Li2O的密度为___g·cm-3(列出计算式即可)，O2-和Li+的最短距离等于__nm(用含 b
的代数式表示)。
7．【陕西省渭南市2021 届高三教学质量检测】磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一，作为重要的食品
配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐钙盐、钾盐以及作为营
养强化剂的铁盐和锌盐。天然存在的磷酸盐是磷矿石[主要成分为 ，同时还有 等]，用硫
酸跟磷矿石反应，能生成被植物吸收的 。
回答下列问题：
(6)单晶硅的晶体结构与金刚石的一种晶体结构相似，其结构如图所示，则晶胞中 Si 原子的体积占晶胞体积
的百分率为_______(列出计算式即可)。已知该晶体的密度为 ，NA是阿伏加德罗常数的值。晶胞
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