第04讲 晶体结构与性质（专项训练）（山东专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 晶体结构与性质 目录 01 课标达标练 题型01 晶体常识 题型02 晶胞分析与计算 题型03 晶体类型的判断 题型04 晶体熔沸点的比较 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 晶体常识 1．中国科学家成功合成了一种非线性光学晶体氟硼铝酸铯()，其在精密测量领域有着重要的应用价值。下列说法不正确的是 A．元素的电负性： B．基态氧原子的核外电子有8种运动状态 C．Cs是第六周期中原子半径最小的主族元素 D．X射线衍射实验可测定氟硼铝酸铯晶体的结构 【答案】C 【解析】A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，B、O、F位于同一周期，原子序数B<O<F ，所以电负性B <O<F，A正确； B．基态氧原子的核外电子数为8，每个电子的运动状态都不同，所以核外电子有8种运动状态，B正确； C．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，Cs是第六周期第ⅠA族元素，是第六周期中原子半径最大的主族元素，C错误； D．X射线衍射实验可用于测定晶体的结构，通过分析X射线衍射图谱能得到晶体中原子的排列等信息，所以可测定氟硼铝酸铯晶体的结构，D正确； 故选C。 02 晶胞分析与计算 2．一种由硼镁元素组成的离子化合物具有超导性能。该化合物晶体中硼通过共价键形成平面层，镁形成平面层，层和层等距交错排列，俯视图（部分）如图。 下列说法正确的是 A．硼层中硼的杂化类型为 B．该化合物的化学式为 C．镁周围最近且等距的硼有6个 D．镁层内存在离子键 【答案】B 【解析】A．由投影图可知，硼层中硼原子连接3个σ键，B原子价电子有3个，全部用于形成σ键，无孤电子对，价层电子对数为3+0=3，杂化类型为sp2，故A错误； B．由投影图可知，每个镁原子上层距离其最近的硼原子有6个，下层距离其最近的硼原子也有6个，共12个，每个硼原子上层距离其最近的镁原子有3个，下层距离其最近的镁原子也有3个，共6个，则Mg、B原子个数比为1∶2，化学式为MgB2，故B正确； C．由投影图可知，每个镁原子上层距离其最近的硼原子有6个，下层距离其最近的硼原子也有6个，共12个，故C错误； D．Mg层内存在金属键，不存在离子键，故D错误； 故选B。 3．碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。甲、乙、丙分别是石墨烯、金刚石、C60(一个小黑点代表一个C60分子)的晶胞模型，下列说法正确的是 A．与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是N B．C60为共价晶体，一个C60晶胞中含有4个C60分子 C．二氧化硅结构跟金刚石结构相似，二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是6 D．石墨烯中每个C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2 【答案】C 【解析】A．碳原子的价电子轨道表示式为，与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素，其2p轨道上应有4个电子，其应为O，A不正确； B．C60由分子构成，属于分子晶体，一个C60晶胞中含有C60分子的数目为=4，B不正确； C．二氧化硅和金刚石都呈空间网状结构，都属于共价晶体，在二氧化硅晶体中，Si、O形成的最小环为六元环，分别含有6个O原子和6个Si原子，C正确； D．石墨烯中每个C原子与周围3个C原子形成三对共用电子，价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2，D不正确； 故选C。 4．铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图所示，设阳离子和阴离子的半径分别为和。下列相关说法不正确的是 A．该离子化合物的化学式可以表示为 B．晶体中每个阳离子周围紧邻且距离相等的阳离子个数为12个 C．晶体的密度 D．晶胞沿面对角线的剖面图为 【答案】D 【解析】A．氧离子占据顶点和体心，数目为，铜离子均位于晶胞内部，数目为4，Cu和O的原子个数比为，化学式为，A正确；B．若晶胞中其中1个Cu原子位于顶点，则晶胞中其余3个Cu原子位于面心，铜离子周围紧邻且距离相等的铜离子个数为12个，B正确；C．每个晶胞的质量，设晶胞的棱长为，则有，带入密度公式算得C项正确；晶胞内部的四个铜，C正确；D．晶胞内部的四个铜离子在四个小正方体的体心交错排列，因此正确的剖面图应为，D错误；故选D。 5．是三种典型的晶体，晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．通过晶体的X射线衍射实验可以区分晶体与晶体 B．晶体中，的配位数相等 C．两种晶体的熔点高低关系为： D．晶胞中，a点坐标参数为，则b点F-坐标为 【答案】B 【解析】A．区分不同晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法；通过晶体的X射线衍射实验可以区分晶体与晶体，A正确；B．、晶体中，的配位数分别为6、8，B错误；C．CaF2、均为离子晶体，离子半径大于、Cl-大于F-，离子电荷数小于，则CaF2晶体中晶格能更大，CaF2熔点更高，C正确；D．晶胞中，a点坐标参数为，由图，b点F-在xyz轴上投影坐标分别为、、，坐标为，D正确；故选B。 6．某种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为。下列叙述错误的是 A．基态V原子核外电子的空间运动状态有13种 B．晶体中与原子距离最近的原子有6个 C．该晶体的化学式为 D．若该含钒超导材料的摩尔质量为，则该晶体密度为 【答案】D 【解析】A．V是23号元素，基态V原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，含有电子的轨道数为13，原子核外电子的空间运动状态有13种，A正确； B．该晶胞中Cs原子位于顶点，由于晶胞参数为，且，晶体中与原子距离最近的原子有6个，位置为，B正确； C．该晶胞中Cs原子的个数为=1，V原子的个数为=3，Sb原子的个数为=5，该晶体的化学式为，C正确； D．该晶胞中Cs原子的个数为1，V原子的个数为3，Sb原子的个数为5，若该含钒超导材料的摩尔质量为，晶胞的体积为，则该晶体密度为，D错误； 故选D。 7．某立方晶系的锑钾合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分．下列说法错误的是 A．该晶胞的体积为 B．K和原子数之比为 C．与最邻近的K原子数为4 D．K和之间的最短距离为 【答案】C 【来源】山东省惠民县2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题 【解析】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A正确； B．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为3∶1，B正确； C．以底面面心处Sb为研究对象，在本晶胞中与Sb最邻近的K原子数为6，错误； D．K和Sb的最短距离为图a晶胞边长长度的，即，D正确； 故选C。 8．镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A．La的配位数为8 B．催化活性：①>② C．La和O、La和Ni的最短距离比为 D．镍酸镧晶体的化学式为 【答案】AC 【解析】A．由晶胞结构可知，La在晶胞体心，O在晶胞的棱心，则La周围紧邻的O有12个，则La的配位数为12，故A错误； B．具有催化活性的是Ni，图②中没有Ni原子，则催化活性：①＞②，故B正确； C．La和O的最短距离为面对角线的一半，La和Ni的最短距离为体对角线的一半，故La和O、La和Ni的最短距离比为故，故C错误； D．镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1个Ni，个O，个La，则镍酸镧晶体的化学式为，故D正确； 故选AC。 9．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）四碘合汞酸银是一种热致变色材料，晶体结构如图，和随机占据由构成的四面体空隙。下列说法错误的是 A．基态I原子的价电子排布式为 B．分子中为杂化 C．的空间结构为正四面体形 D．若m处粒子的分数坐标为，则晶胞中的分数坐标为或 【答案】D 【解析】A．碘元素的原子序数为53，基态原子的价电子排布式为，故A正确； B．二氯化汞分子中汞原子的价层电子对数为2，原子的杂化方式为sp杂化，故B正确； C．四碘化汞离子中汞原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故C正确； D．由题给信息可知，碘离子以面心立方结构密堆积，则位于顶点和面心的碘离子个数为8×+6×=4，由化学式可知，晶胞中银离子、汞离子个数分别为2、1，则汞离子位于最右后下方的晶胞的体心上，或者上面一个晶胞的左后下方的晶胞的体心上，则由m处粒子的分数坐标为可知，晶胞中汞离子的分数坐标为或，故D错误； 故选D。 10．我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，如图所示。回答下列问题： （4）该电池负极材料充电时，会形成钾铋合金(化学式为)，其晶胞结构如图，晶胞参数为、、，以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标，表示晶胞中的原子位置，若1号原子的坐标为，3号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为 。 ②设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 。 【答案】（4）(1，1，) 【解析】（4）①由位于棱上的1号原子和3号原子的坐标分别为(0，0，)、(1，0，)可知，晶胞的边长为1，则位于棱上的2号原子的坐标为(1，1，)，故答案为：(1，1，)； ②根据均摊法可知，晶胞中位于体内的铋原子个数为2，K原子个数为，晶胞参数为、、，可知：，故答案为：。 11．过渡元素锰能形成很多重要的化合物。回答下列问题： （3）锰酸锂()可作为锂离子电池的正极材料，通过嵌入或脱嵌实现充放电。 ②晶胞可看成由图1中A、B单元按图2方式构成。图1中“”表示，则“”表示的微粒是 。(填离子符号)。    【答案】（3） 【解析】（3）②据“均摊法”，晶胞中含个、（4+4）×4=32个，、微粒个数比为1:4，结合化学式可知，“”表示的微粒是。 12．过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，边长为，结构如图，回答下列问题： ①该物质的化学式是 ，Cl的配位数是 。 ②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，例如，则D原子的分数坐标为 。 ③晶体的密度，阿伏加德罗常数的值为，晶胞中C、D两原子核间距为 nm(列出计算式即可)。 【答案】（4）CuCl 4 【解析】（4）①利用均摊法可知，晶胞中有4个Cu原子，Cl原子个数为，两者个数比为1∶1，故该物质的化学式为CuCl；以面心的Cl为例，距离Cl最进的Cu为4个，则Cl的配位数为4； ②已知坐标参数，，C和D的连线处于晶胞的体对角线上，且C、D间的距离等于体对角线长度的，所以D原子的坐标参数为； ③设晶胞中C、D两原子核间为xcm，则晶胞体对角线的长度为4xcm；晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，晶胞的质量，则晶体的密度，得x=cm=nm。 03 晶体类型的判断 13．最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个 碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是 A．T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体 B．T-碳晶体与金刚石晶体类似，属于原子晶体 C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同 D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同 【答案】B 【解析】A．根据题干信息和T-碳的晶胞分析可知，T-碳是由C元素组成的单质，与石墨、金刚石互为同素异形体，A选项错误； B．T-碳可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代，属于原子晶体，B选项正确； C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键均是共价键，相同，C选项错误； D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式均采取sp3杂化，杂化方式相同，D选项错误； 答案选B。 14．（2025·山东滨州·二模）原子序数依次增大的X、Y、Z三种元素位于不同的短周期，其组成的化合物结构如图。下列说法错误的是 A．电负性： B．简单氢化物的沸点： C．最高价含氧酸的酸性： D．Y、Z组成的化合物可能为共价晶体 【答案】C 【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z三种元素位于不同的短周期，即分别位于第一、二、三周期，则原子半径依次增大，所以由图可知，白球为X，只能形成1个共价键，则X为H元素；黑球为Y，形成3个共价键，则Y为N元素；灰球为Z，形成4个共价键，则Z为Si元素，据此解答。 【解析】A．X为H元素，Y为N元素，Z为Si元素，SiH4中Si、H元素化合价分别为+4、-1，则Si、H原子间的共用电子对偏离Si原子而偏向H原子，即电负性：H>Si，同理根据NH3可得电负性：N>H，所以电负性：N>H>Si，即Y>X>Z，A正确； B．Y为N元素，Z为Si元素，因N元素的电负性很大，NH3分子间存在氢键，SiH4分子间不存在氢键，则简单氢化物的沸点沸点：NH3> SiH4，即Y>Z，B正确； C．Y为N元素，Z为Si元素，同周期主族元素从左到右，非金属性依次增大，同主族元素从上到下，非金属性依次减小，则非金属性：N>Si，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价含氧酸的酸性：HNO3>H2SiO3，即Y>Z，C错误； D．Y为N元素，Z为Si元素，N、Si组成的化合物可能为共价晶体，如Si3N4，D正确； 故选C。 04 晶体熔沸点的比较 15．下列物质按熔点由低到高排列的顺序正确的是 A．NaCl、SiO2、CO2 B．NaCl、CO2、SiO2 C．CO2、NaCl、SiO2 D．SiO2、NaCl、CO2 【答案】C 【解析】NaCl属于离子晶体，SiO2属于共价晶体，CO2属于分子晶体，一般情况下，不同类型的晶体，熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，则CO2＜NaCl＜SiO2，故选C。 16．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是 单质B 熔点/℃ 801 712 190 2300 沸点/℃ 1465 1412 178 2500 注：熔点在条件下测定。 A．与晶体结构相似 B．单质B晶体内部原子之间通过共价键连接 C．加热易升华 D．晶体中离子键的强度比晶体中的小 【答案】A 【解析】A．由表中数据可知，SiCl4的熔沸点较低，属于分子晶体，而属于共价晶体，二者晶体结构不相似，A错误； B．单质B的熔沸点很高，所以单质B是共价晶体，晶体内部原子之间通过共价键连接，B正确； C．由表中数据可以知道氯化铝的沸点低于熔点，所以受热时能够不经液态直接升华，C正确； D．离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键强度应比MgCl2的大，D正确； 故选A。 1．（2025·山东滨州·二模）二氧化铈()可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲。在脱硝过程中，将NO转化为时，形成氧空位，转化为新的铈氧化物(如图乙)。下列说法正确的是 A．晶胞中，的配位数为8 B．晶胞中，与的最短距离为 C．当氧化标准状况下5.6 L NO后，生成新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为 D．用CaO代替也能实现上述脱硝反应 【答案】BC 【解析】A．由的晶胞结构可知，的配位数为4，A错误； B．由的晶胞结构可知，与的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，B正确； C．根据得失电子守恒可知，，x=0.5mol，又知x+y=1mol，故y=0.5mol，根据化合物各元素化合价代数和为0，得z=1.75，故x：y：z=，C正确； D．CaO中Ca为+2价，氧化性很弱，故不能实现上述脱硝反应，D错误； 故答案选BC。 2．（2025·山东青岛·二模）某颜料和染料的中间体晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．晶体中与一个Cl紧邻的Fe有2个 B．Fe位于Cl和组成的八面体空隙中 C．该中间体的化学式为 D．该晶体属于混合型晶体 【答案】C 【解析】A．由晶胞结构可知，以位于体心的Cl为研究对象可知，晶体中与一个Cl紧邻的Fe有2个，A正确； B．由晶胞结构可知，以位于底面棱心的Fe为研究对象，Fe原子周围有4个Cl和2个与Fe相连，这4个Cl和2个形成了一个正八面体空隙，Fe位于其中，B正确； C．由晶胞结构可知，Fe的个数为8×=2，Cl的个数为4×+2=4，的个数为=4，则该中间体的化学式为，C错误； D．该晶胞中Fe2+和Cl-形成离子键，Fe2+和形成配位键，分子间存在分子间作用力，该晶体既具有离子晶体的结构，又具有分子晶体的结构，属于混合型晶体，D正确； 故选C。 3．（2025·山东潍坊·二模）某晶体结构如图所示，下列说法错误的是 A．图示为两个晶胞无隙并置 B．的配位数为8 C．标号为“1”的的原子分数坐标为 D．最近的两个的距离为 【答案】A 【解析】A．图示晶胞的结构不对称，并不是两个晶胞无隙并置，A错误； B．由题干晶胞示意图可知，离Y最近的距离相等的X的数目为8，则其配位数为8，B正确； C．由题干晶胞示意图可知，标号为“1”的Y的原子在x轴方向的原点，位于y轴方向棱的处，位于z轴方向棱的处，则其分数坐标为(0，，)，C正确； D．由题干晶胞示意图可知，最近的两个Y的距离为侧面面心与底面面心的距离，即，D正确； 故答案为：A。 4．（2025·湖北腾云联盟·一模）科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．晶胞中填充在相邻形成的四面体空隙中 B．晶体中，每个周围距离相等且最近的有8个 C．图中A处原子分数坐标为，则B处原子分数坐标为 D．若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力 【答案】B 【解析】A．由图可知，晶胞中填充在相邻4个形成的四面体空隙中，A正确； B．由于晶体中钙离子、氟离子交替排列，所以假设这个晶胞的体心上是，那么三个顶点就是，则每个周围距离相等且最近的有6个，故B错误； C．若A处原子分数坐标为，C点处于四面体填隙，根据立体几何关系，则B处原子分数坐标为，故C正确； D．三种氟化物均为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成离子键越弱，钡离子、钙离子、镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则、、三种晶体中的离子键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，脱硅能力依次减弱，即脱硅能力，故D正确； 答案选：B。 5．向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。的晶胞结构如下图，设立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。下列说法正确的是 A．基态的核外电子有15种空间运动状态 B．基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是球形 C．键角： D．的晶体的密度为。 【答案】D 【解析】A．Co元素原子序数为27，Co2+核外有25个电子，故基态的核外电子排布式为，有1+1+3+1+3+5=14种空间运动状态，A错误； B．氯元素原子序数为17，基态Cl-核外电子排布为1s22s22p63s23p6，占据的最高能级为3p，电子云轮廓图形状为哑铃型，B错误； C．NH3中心原子N原子为sp3杂化，N原子上还有一对孤对电子对N-H成键电子对有排斥作用，导致H-N-H键角变小，而[Co(NH3)6]2+中，N原子的孤对电子和Co2+形成了配位键，对N-H的排斥减小，故[Co(NH3)6]2+中H-N-H键角更大，C错误； D．由晶胞结构图，晶胞中[Co(NH3)6]2+位于顶点和面心，由均摊法得晶胞内有4个，Cl-在晶胞内有8个，晶体密度，D正确； 故本题选D。 6．活性氮物质能用于合成多种高附加值含氮化合物，其晶胞形状为长方体，结构如图。 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m处的分数坐标为(为m处到底面的垂直距离)，则n处的分数坐标为 ；该晶体的密度 (表示阿伏加德罗常数的值，用含a、b、的代数式表示)。 【答案】 【解析】图中m处的分数坐标为(p nm为m处到底面的垂直距离)，由晶胞结构可知n处的分数坐标为，的个数为8×+1=2，Li+的个数为8×=4，设表示阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度。 7．（2025·山东潍坊·二模）MAX相是一大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中为、、 （3）、、组成的MAX相结构属六方晶系，晶胞参数，，，晶胞结构及、原子沿轴投影如图所示。晶体中与最近且等距离的原子的个数是 。该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值 (用含、、的代数式表示)。 【答案】（3）6 【解析】（3）C原子位于Ti原子组成的正八面体空隙中，所以晶体中与C最近且等距离的Ti原子的个数是6；在晶胞中含有C原子的个数为4，位于30°顶点的Ti原子的属于该晶胞，位于120°顶点的Ti原子的属于该晶胞，所以Ti原子的个数为个，Al原子的个数为，晶体的密度，则，故答案为：6；。 8．（2025·山东济宁·二模）铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。 （3）某含铜(II)化合物晶体结构如图所示，该化合物的化学式为 ； 下图所示的含氧空位的晶胞结构中，La化合价不变，n(Cu2+)：n(Cu+) 。 【答案】（3）La2CuO4 3：1 【解析】（3）由晶胞结构可知，位于顶点和体心的铜原子个数为8×+1=2，位于棱上和体内的镧原子个数为8×+2=4，位于面上和棱上的氧原子个数为12×+8×=8，则化合物中镧原子、铜原子和氧原子的个数比为4：2：8=2：1：4，化学式为La2CuO4；由化合价代数和为0可知，化合物中镧元素的化合价为+3价，由图可知，含氧空位的晶胞结构中氧原子个数为12×+7×=7.75，化学式为La4Cu2O7.75，设化合物中铜离子个数为a，亚铜离子个数为b，由铜原子个数可得：a+b=2，由化合价代数和为0可得：12+2a+b－15.5=0，解联立方程可得a=1.5、b=0.5，则化合物中铜离子和亚铜离子的物质的量比1.5：0.5=3：1，故答案为：La2CuO4；3：1。 9．（2025·山东日照·二模）第VA族元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （4）氮化锂具有高离子电导率可用作固体电解质，其晶体结构如图所示。 ①氮化锂晶胞中有 种不同化学环境的 Li+，N3-的配位数为(晶胞参数apm、apm、高bpm，b＞2a) 。 ②若A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则B点的坐标为 ；晶胞参数为a pm、apm、bpm，NA为阿伏加德罗常数，则晶体的密度为 g·cm-3。 【答案】（4）2 6 (，，0) 【解析】（4）①由晶胞结构可知，氮化锂晶胞中位于棱上和面上的锂离子的化学环境不同，共有2种；由可知，离氮离子距离最近的锂离子个数为6，即氮离子的配位数为6，故答案为：2；6； ②位于顶点的A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则晶胞的边长为1，位于面对角线上的B点的原子分数坐标为(，，0)；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的氮离子个数为8×=1，位于棱上和面上的锂离子个数为4×+4×=3，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10a××10—10a×10—10b)d，解得d=，故答案为：(，，0)；。 1．（2025·广东卷）声波封印，材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是 A．制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯，其单体是 B．磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，具有磁性 C．光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换，涉及物理变化 D．固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体 【答案】A 【解析】A．聚氯乙烯的单体应为氯乙烯（CH2=CHCl），而选项中的CH3CH2Cl是氯乙烷，单体错误，A错误； B．四氧化三铁（Fe3O4）具有磁性，常用于磁带制作，B正确； C．光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成)，C正确； D．单晶硅为共价晶体(原子晶体)，固态硬盘芯片使用单晶硅，D正确； 故选A。 2．（2024·广西卷）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是 A． B．半径： C． D．LiH晶体为离子晶体 【答案】C 【解析】A．根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得，因此，故A正确； B．H原子和的电子层数均为1，但比氢原子多一个电子，电子的运动轨道不重合，内核对电子的束缚相对较弱，电子活动的范围更广，因此的半径较大，故B正确； C．根据LiH立方晶胞可知，b的长度如图，但当N占据了空缺位后，由于比的半径大，因此，故C错误； D．LiH晶体中含有Li+和，相互间作用是离子键，因此LiH晶体为离子晶体，故D正确； 故答案选C。 3．（2023·北京卷）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A．三种物质中均有碳碳原子间的键 B．三种物质中的碳原子都是杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 【答案】A 【解析】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确； B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误； C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误； D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误； 故选A。 4．（2025·河北卷）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 【答案】D 【解析】A．由晶胞图知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，六方晶胞上下表面中一个角60°， 一个角为120°，晶胞中数目为，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为，A正确； B．体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为，B正确； C．每个晶胞中含有1个“”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为，则晶体密度为，C正确； D．原子Q的分数坐标为，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形，则原子Q到体心的距离，D错误； 故选D。 5．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 【答案】C 【解析】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的4倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确； B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确； C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误； D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确； 综上所述，本题选C。 6．（1）（2025·云南卷）一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 ①该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有 个。 ②为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为 (列出计算式即可)。 【答案】 12 【解析】由晶胞结构可知，该晶胞为面心立方， Sb位于晶胞的顶点，其与邻近的3个面的面心上的Mn距离最近且距离相等，每个顶点参与形成8个晶胞，而每个面心参与形成2个晶胞，因此，该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有个。 ②由晶胞结构和均摊法可知，该晶胞中平均占有1个Sb和3个Mn，因此，该晶胞的质量为，该晶胞的体积为，晶体的密度为。 （2）（2025·江苏卷）制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A“”中的离子为 (填离子符号)，区域B带 (填“正电”或“负电”)。 【答案】 负电 【解析】晶胞掺杂过程中，应由半径相近的微粒进行替换，则区域A中，由替换，区域B中，由替换；按照均摊法，区域B中含：3个、：1个、：个，，则区域B带负电。 （3）（2025·甘肃卷）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)。 【答案】 CsPbBr3 【解析】某含Pb化合物室温下晶胞如图所示，Cs位于体心，个数为1，Pb位于顶点，个数为=1，Br位于棱心，个数为=3，该化合物的化学式为CsPbBr3，Cs位于体心，Pb位于顶点，与Pb之间的距离为体对角线的一半，由于晶胞参数，℃，与Pb之间的距离为 pm，该晶体密度计算式为，故答案为：；CsPbBr3；。 （4）（2025·山东卷）可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为)。 ①晶胞中原子的半径为 。 ②研究发现，晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的原子为 个。 【答案】 n 【解析】①为体心立方晶胞，晶胞边长为a pm，体对角线长度为，体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角线关系为4r=，因此原子的半径为。 ②m截面面积Sm=a2pm2，每个顶点被8个相邻晶胞共享​​，每个晶胞的面被两个晶胞共用，每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该晶面，所含原子数为，单位面积原子数为个pm-2；n截面面积为pm2，每个顶点被8个相邻晶胞共享，每个顶点参与形成四个通过体心的截面，体心原子完全属于本截面，所含原子数为，单位面积原子数为个∙pm-2，因此催化活性较低的是n截面，该截面单位面积含有的原子为个∙pm-2。 （5）（2025·北京卷）通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。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 。() 【答案】N 【解析】①的内界为，故其配体为NH3，由于N原子有孤电子对，所以配位原子为N； ②根据均摊法，该晶胞中的个数为，的个数为8，故每个晶胞中含有4个，则晶体的密度为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 晶体结构与性质 目录 01 课标达标练 题型01 晶体常识 题型02 晶胞分析与计算 题型03 晶体类型的判断 题型04 晶体熔沸点的比较 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 晶体常识 1．中国科学家成功合成了一种非线性光学晶体氟硼铝酸铯()，其在精密测量领域有着重要的应用价值。下列说法不正确的是 A．元素的电负性： B．基态氧原子的核外电子有8种运动状态 C．Cs是第六周期中原子半径最小的主族元素 D．X射线衍射实验可测定氟硼铝酸铯晶体的结构 02 晶胞分析与计算 2．一种由硼镁元素组成的离子化合物具有超导性能。该化合物晶体中硼通过共价键形成平面层，镁形成平面层，层和层等距交错排列，俯视图（部分）如图。 下列说法正确的是 A．硼层中硼的杂化类型为 B．该化合物的化学式为 C．镁周围最近且等距的硼有6个 D．镁层内存在离子键 3．碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。甲、乙、丙分别是石墨烯、金刚石、C60(一个小黑点代表一个C60分子)的晶胞模型，下列说法正确的是 A．与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是N B．C60为共价晶体，一个C60晶胞中含有4个C60分子 C．二氧化硅结构跟金刚石结构相似，二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是6 D．石墨烯中每个C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2 4．铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图所示，设阳离子和阴离子的半径分别为和。下列相关说法不正确的是 A．该离子化合物的化学式可以表示为 B．晶体中每个阳离子周围紧邻且距离相等的阳离子个数为12个 C．晶体的密度 D．晶胞沿面对角线的剖面图为 5．是三种典型的晶体，晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．通过晶体的X射线衍射实验可以区分晶体与晶体 B．晶体中，的配位数相等 C．两种晶体的熔点高低关系为： D．晶胞中，a点坐标参数为，则b点F-坐标为 6．某种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如图，晶胞参数为。下列叙述错误的是 A．基态V原子核外电子的空间运动状态有13种 B．晶体中与原子距离最近的原子有6个 C．该晶体的化学式为 D．若该含钒超导材料的摩尔质量为，则该晶体密度为 7．某立方晶系的锑钾合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分．下列说法错误的是 A．该晶胞的体积为 B．K和原子数之比为 C．与最邻近的K原子数为4 D．K和之间的最短距离为 8．镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是 A．La的配位数为8 B．催化活性：①>② C．La和O、La和Ni的最短距离比为 D．镍酸镧晶体的化学式为 9．（2025·山东名校大联考·4月联合检测）四碘合汞酸银是一种热致变色材料，晶体结构如图，和随机占据由构成的四面体空隙。下列说法错误的是 A．基态I原子的价电子排布式为 B．分子中为杂化 C．的空间结构为正四面体形 D．若m处粒子的分数坐标为，则晶胞中的分数坐标为或 10．我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，如图所示。回答下列问题： （4）该电池负极材料充电时，会形成钾铋合金(化学式为)，其晶胞结构如图，晶胞参数为、、，以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标，表示晶胞中的原子位置，若1号原子的坐标为，3号原子的坐标为。 ①2号原子的坐标为 。 ②设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 。 11．过渡元素锰能形成很多重要的化合物。回答下列问题： （3）锰酸锂()可作为锂离子电池的正极材料，通过嵌入或脱嵌实现充放电。 ②晶胞可看成由图1中A、B单元按图2方式构成。图1中“”表示，则“”表示的微粒是 。(填离子符号)。    12．过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，边长为，结构如图，回答下列问题： ①该物质的化学式是 ，Cl的配位数是 。 ②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，例如，则D原子的分数坐标为 。 ③晶体的密度，阿伏加德罗常数的值为，晶胞中C、D两原子核间距为 nm(列出计算式即可)。 03 晶体类型的判断 13．最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个 碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是 A．T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体 B．T-碳晶体与金刚石晶体类似，属于原子晶体 C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同 D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同 14．（2025·山东滨州·二模）原子序数依次增大的X、Y、Z三种元素位于不同的短周期，其组成的化合物结构如图。下列说法错误的是 A．电负性： B．简单氢化物的沸点： C．最高价含氧酸的酸性： D．Y、Z组成的化合物可能为共价晶体 04 晶体熔沸点的比较 15．下列物质按熔点由低到高排列的顺序正确的是 A．NaCl、SiO2、CO2 B．NaCl、CO2、SiO2 C．CO2、NaCl、SiO2 D．SiO2、NaCl、CO2 16．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是 单质B 熔点/℃ 801 712 190 2300 沸点/℃ 1465 1412 178 2500 注：熔点在条件下测定。 A．与晶体结构相似 B．单质B晶体内部原子之间通过共价键连接 C．加热易升华 D．晶体中离子键的强度比晶体中的小 1．（2025·山东滨州·二模）二氧化铈()可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲。在脱硝过程中，将NO转化为时，形成氧空位，转化为新的铈氧化物(如图乙)。下列说法正确的是 A．晶胞中，的配位数为8 B．晶胞中，与的最短距离为 C．当氧化标准状况下5.6 L NO后，生成新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为 D．用CaO代替也能实现上述脱硝反应 2．（2025·山东青岛·二模）某颜料和染料的中间体晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．晶体中与一个Cl紧邻的Fe有2个 B．Fe位于Cl和组成的八面体空隙中 C．该中间体的化学式为 D．该晶体属于混合型晶体 3．（2025·山东潍坊·二模）某晶体结构如图所示，下列说法错误的是 A．图示为两个晶胞无隙并置 B．的配位数为8 C．标号为“1”的的原子分数坐标为 D．最近的两个的距离为 4．（2025·湖北腾云联盟·一模）科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．晶胞中填充在相邻形成的四面体空隙中 B．晶体中，每个周围距离相等且最近的有8个 C．图中A处原子分数坐标为，则B处原子分数坐标为 D．若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力 5．向溶液中滴加过量的氨水得到含有的溶液。的晶胞结构如下图，设立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。下列说法正确的是 A．基态的核外电子有15种空间运动状态 B．基态占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是球形 C．键角： D．的晶体的密度为。 6．活性氮物质能用于合成多种高附加值含氮化合物，其晶胞形状为长方体，结构如图。 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m处的分数坐标为(为m处到底面的垂直距离)，则n处的分数坐标为 ；该晶体的密度 (表示阿伏加德罗常数的值，用含a、b、的代数式表示)。 7．（2025·山东潍坊·二模）MAX相是一大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称，其中为、、 （3）、、组成的MAX相结构属六方晶系，晶胞参数，，，晶胞结构及、原子沿轴投影如图所示。晶体中与最近且等距离的原子的个数是 。该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值 (用含、、的代数式表示)。 8．（2025·山东济宁·二模）铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。 （3）某含铜(II)化合物晶体结构如图所示，该化合物的化学式为 ； 下图所示的含氧空位的晶胞结构中，La化合价不变，n(Cu2+)：n(Cu+) 。 9．（2025·山东日照·二模）第VA族元素及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （4）氮化锂具有高离子电导率可用作固体电解质，其晶体结构如图所示。 ①氮化锂晶胞中有 种不同化学环境的 Li+，N3-的配位数为(晶胞参数apm、apm、高bpm，b＞2a) 。 ②若A点的原子分数坐标为(0，0，0)，则B点的坐标为 ；晶胞参数为a pm、apm、bpm，NA为阿伏加德罗常数，则晶体的密度为 g·cm-3。 1．（2025·广东卷）声波封印，材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是 A．制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯，其单体是 B．磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，具有磁性 C．光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换，涉及物理变化 D．固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体 2．（2024·广西卷）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是 A． B．半径： C． D．LiH晶体为离子晶体 3．（2023·北京卷）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A．三种物质中均有碳碳原子间的键 B．三种物质中的碳原子都是杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 4．（2025·河北卷）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 5．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 6．（1）（2025·云南卷）一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 ①该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有 个。 ②为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为 (列出计算式即可)。 （2）（2025·江苏卷）制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A“”中的离子为 (填离子符号)，区域B带 (填“正电”或“负电”)。 （3）（2025·甘肃卷）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)。 （4）（2025·山东卷）可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为)。 ①晶胞中原子的半径为 。 ②研究发现，晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的原子为 个。 （5）（2025·北京卷）通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。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 。() 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$