《2025年金版新学案高三总复习化学》

5. (2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿 $ c $ 轴的投影图如下所示，晶胞中含有1个 Mg。该物质化学式为MgB₂，B—B 最近距离为$\frac{\sqrt{3}}{3}a$。

答案：
5.1 MgB₂ $\frac{\sqrt{3}}{3}a$
解析：结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，该晶体结构中含有3个晶胞，Mg位于晶胞顶点和上下两个面心，数目为12×$\frac{1}{6}$ + 2×$\frac{1}{2}$ = 3，则1个晶胞中有1个Mg；有6个B位于晶胞体内，B原子数目为6，故该物质的化学式为MgB₂；如图 ，B位于边长为a的正三角形的中心，故B—B的最近距离为$\frac{\sqrt{3}}{2}a×\frac{1}{3}×2 = \frac{\sqrt{3}}{3}a$。

6. (2024·山东潍坊二模)$ CaF_2 $ 的晶胞结构和部分离子的投影位置如图所示，下列说法错误的是(D)


A.$ CaF_2 $ 属于离子晶体
B.$ Ca^{2+} $ 的配位数为 8
C.图甲为 $ F^{-} $ 沿 $ y $ 轴投影图
D.图乙为 $ Ca^{2+} $ 沿面对角线投影图

答案： 6.D CaF₂是由Ca²⁺和F⁻形成的离子晶体，故A正确；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的Ca²⁺与位于体对角线$\frac{1}{4}$处的F⁻的距离最近，则Ca²⁺的配位数为8，故B正确；由晶胞结构可知，图甲为F⁻沿y轴投影图，故C正确；由晶胞结构可知，Ca²⁺沿面对角线投影图的四个侧面心应在同一条线上，图乙Ca²⁺分布不符合，故D错误。

7. (2024·湖南衡阳一模)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。图中

原子 1 的坐标为 $ \left( \frac{1}{2}, \frac{1}{2}, 0 \right) $，则原子 2 和 3 的坐标分别为($\frac{3}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$)、($\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{3}{4}$)。

答案：
7.($\frac{3}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$) ($\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{3}{4}$)
解析：题图中原子1的坐标为($\frac{1}{2}$,$\frac{1}{2}$,0)，则坐标系是 ，原子2、3在晶胞内。从晶胞内的2、3点分别向x、y、z轴上作垂线，即可得出2、3两点的原子分数坐标分别为($\frac{3}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$)、($\frac{1}{4}$,$\frac{1}{4}$,$\frac{3}{4}$)。

8. (2024·山东济南模拟)$ XeF_2 $ 晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为 $ 90^{\circ} $，该晶胞中有2个 $ XeF_2 $ 分子。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，称为原子的分数坐标，如 A 点原子的分数坐标为 $ \left( \frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{1}{2} \right) $。已知 Xe—F 键长为 $ r $ pm，则 B 点原子的分数坐标为(0,0,$\frac{r}{c}$)。

答案： 8.2 (0,0,$\frac{r}{c}$)
解析：图中大球的个数为8×$\frac{1}{8}$ + 1 = 2、小球的个数为8×$\frac{1}{4}$ + 2 = 4，根据XeF₂的原子个数比可知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF₂分子；由A点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B点在棱的$\frac{r}{c}$处，其坐标为(0,0,$\frac{r}{c}$)。

9. (2024·江苏宿迁一模)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在 $ xz $、$ yz $ 和 $ xy $ 平面投影分别如图所示：

(1) 该超导材料的最简化学式为KFe₂Se₂。
(2) Fe 原子的配位数为4。
(3) 该晶胞参数 $ a = b = 0.4 $ nm、$ c = 1.4 $ nm。阿伏加德罗常数的值为 $ N_{A} $，则该晶体的密度为$\frac{2×(39 + 56×2 + 79×2)}{N_A×0.4×0.4×1.4×10^{-21}}$g·cm$ ^{-3} $(列出计算式)。

答案： 9.
(1)KFe₂Se₂
(2)4
(3)$\frac{2×(39 + 56×2 + 79×2)}{N_A×0.4×0.4×1.4×10^{-21}}$
解析：
(1)由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×$\frac{1}{8}$ + 1 = 2，位于侧面的铁原子的个数为8×$\frac{1}{2}$ = 4，位于棱上和体内的硒原子的个数为8×$\frac{1}{4}$ + 2 = 4，则超导材料最简化学式为KFe₂Se₂；
(2)根据其空间结构，位于面上的Fe原子与2个棱上的Se原子、2个体内的Se原子(1个在紧邻晶胞内)距离最近，所以Fe原子的配位数为4；
(3)设晶体的密度为d g/cm³，由晶胞的质量公式可得：$\frac{2×(39 + 56×2 + 79×2)}{N_A} = abc×10^{-21}×d$，解得$d = \frac{2×(39 + 56×2 + 79×2)}{N_A×0.4×0.4×1.4×10^{-21}}$。