3.1 晶体常识【真题必刷】化学人教版选择性必修2

3.1 晶体常识 题型01 晶体常识 1．（2025·天津·高考真题）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D．用质谱区分正己醇和正庚醇 2．（2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 3．（2022·湖北·高考真题）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是 A．具有自范性 B．与互为同素异形体 C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异 4．（2021·天津·高考真题）下列各组物质的晶体类型相同的是 A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO 5．（2010·全国·高考真题）下列关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是 A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角 B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子 C．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2 D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子 6．（2008·四川·高考真题）下列说法中正确的是 A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子 B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态 D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 7．（2008·海南·高考真题）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（ ） A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 8．（2019·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．CaO与水反应过程中，有共价键的断裂和形成 B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间作用力较大 C．KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物 D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体 9．（2015·上海·高考真题）某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是 A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质 C．可能是有机物 D．可能是离子晶体 10．（2014·上海·高考真题）BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2 A．熔融态不导电 B．水溶液呈中性 C．熔点比BeBr2高 D．不与氢氧化钠溶液反应 11．（2007·海南·高考真题）NaCl的晶胞如图，每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl离子的数目分别是 A．14，13 B．1，1 C．4，4 D．6，6 12．（2022·浙江·高考真题）回答下列问题： （1）两种有机物的相关数据如表： 物质 HCON(CH3)2 HCONH2 相对分子质量 73 45 沸点/℃ 153 220 HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是 。 （2）四种晶体的熔点数据如表： 物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3 熔点/℃ -183 -90 -127 ＞1000 CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是 。 13．（2021·浙江·高考真题）（1）已知3种原子晶体的熔点数据如下表： 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ ＞3550 2600 1415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。 （2）提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。 14．（2021·浙江·高考真题）（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。 （2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表： GaF3 GaCl3 GaBr3 熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3 GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。 题型02 晶胞及计算 1．（2025·湖北·高考真题）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．一个晶胞中含有4个O原子 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 2．（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 3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．与W最近且等距的O有6个 B．x增大时，W的平均价态升高 C．密度为时， D．空位数不同，吸收的可见光波长不同 4．（2024·广西·高考真题）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 5．（2024·湖南·高考真题）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A．合成反应中，还原剂是和C B．晶胞中含有的个数为4 C．每个周围与它最近且距离相等的有8个 D．为V型结构 6．（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 7．（2023·河北·高考真题）锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该氧化物的化学式为 B．该氧化物的密度为 C．原子之间的最短距离为 D．若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心 8．（2023·湖北·高考真题）镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是 A．晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离： C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D．单位体积中含氢质量的计算式为 9．（2021·湖北·高考真题）某立方晶系的锑钾(Sb—K)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。下列说法正确的是 A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1 C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为apm 10．（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 11．（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。 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 12．（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 题型03 晶胞计算 1．（2025·云南·高考真题）（7）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·广东·高考真题）（4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与N、O形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 3．（2025·甘肃·高考真题） （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)。 4．（2024·广西·高考真题）（6）立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 5．（2024·福建·高考真题）（5）的晶胞结构如图所示。 ①晶体中与一个O紧邻的有 个。 ②一个与所有紧邻O形成的空间结构为 。 ③晶体中微粒间作用力有 。(填标号) a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力    e．极性共价键    f．非极性共价键 6．（2024·广东·高考真题）（6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 ，其立方晶胞的体积为 。 7．（2024·甘肃·高考真题）（5）某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数。图丙中与N的距离为 ；化合物的化学式是 ，其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，则晶体的密度为 (列出计算表达式)。 8．（2023·福建·高考真题）II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。 （4）基态的价电子排布式为 。 （5）晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．共价键    d．金属键 9．（2024·天津·高考真题）锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素，原子序数依次增大。 （1）三种元素中，第一电离能最大的是 。 （2）基态原子的价层电子排布式为 。晶体与金刚石具有类似的晶体结构，其晶胞如图。在该晶胞中，原子的数目为 。 （3）粗锡常由还原制得。将炭与混合，隔绝空气加热到，无明显反应：但通入空气，使炭不完全燃烧，时即可迅速转化为，推断还原的物质是 。 （4）含铁、铅杂质的粗锡进行电解精炼时，纯锡接电源的 极，粗锡上发生反应的电极反应式为 。 （5）和均为不易溶于水的强电解质。已知一定温度下，的饱和溶液中，的。反应在该温度下的平衡常数为 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 晶体常识 题型01 晶体常识 1．（2025·天津·高考真题）仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是 A．用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B．用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石 C．用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D．用质谱区分正己醇和正庚醇 【答案】A 【解析】A．KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐，溶液均呈中性，pH计无法区分两者，A错误；B．X射线衍射法可区分晶体（蓝宝石）和非晶体（玻璃）的衍射图谱，B正确；C．原子光谱通过特征谱线可鉴定元素种类，C正确；D．正己醇和正庚醇相对分子质量不同，质谱通过分子离子峰质荷比差异可区分正己醇和正庚醇，D正确；故选A。 2．（2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 【答案】B 【解析】A．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，A错误；B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，B正确；C．C元素为6号元素，故核素的质子数为6，C错误；D．石墨烯是碳元素构成的单质，不属于烯烃，D错误； 故选B。 3．（2022·湖北·高考真题）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是 A．具有自范性 B．与互为同素异形体 C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异 【答案】A 【解析】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有杂化的碳原子形成化学键，C正确；D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故选A。 4．（2021·天津·高考真题）下列各组物质的晶体类型相同的是 A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO 【答案】C 【解析】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；故选C。 5．（2010·全国·高考真题）下列关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是 A．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角 B．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子 C．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2 D．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子 【答案】D 【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所，以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B．C都错误。答案选D。 6．（2008·四川·高考真题）下列说法中正确的是 A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子 B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态 D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 【答案】D 【解析】A．离子所带电荷数和离子半径的大小不同，每个离子周围均吸引带相反电荷的离子数目不同，一个NaCl晶胞为立方体，Na+离子在立方体中心的话，离它最近的Cl-离子在立方体六个面的中央，CsCl的晶胞也是立方体，Cs+离子在立方体中心的话，离它最近的Cl-离子就在立方体的八个顶点上，故A错误；B．金属里本来就存在有自由电子，在金属未通电的情况下，金属中的电子是在做热运动，即无规则运动，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，而不是产生了自由电子，故B错误；C．分子晶体存在常温下呈固态的物质，例如S、白磷、红磷、C60等都属于分子晶体，在常温下为固态，故C错误；D．原子晶体中原子间作用力为共价键，所以D选项是正确的。答案选D。 7．（2008·海南·高考真题）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（ ） A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 【答案】A 【解析】本题主要考查了晶体结构的计算及其应用，较易。根据晶体结构的计算方法可知，一个晶胞中含1个Z原子，X原子数为1，Y原子数为3。所以化学式为ZXY3 ，综上所述，本题正确答案为A。 8．（2019·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．CaO与水反应过程中，有共价键的断裂和形成 B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间作用力较大 C．KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物 D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体 【答案】A 【解析】A．氧化钙与水化合过程中水中的共价键会断裂，并会形成氢氧根离子，选项A正确；B．热稳定性与共价键即非金属性有关，氧元素的非金属性大于硫元素，选项B不正确；C．HCI属于共价化合物，选项C不正确；D．足球烯（C60）并非共价化合物，选项D不正确。答案选A。 9．（2015·上海·高考真题）某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是 A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质 C．可能是有机物 D．可能是离子晶体 【答案】A 【解析】A．在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键，由于该晶体的原子晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔沸点很高，错误。B．同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，正确。C．若该极性键存在于含有C元素的化合物，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，正确。D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。故选A。 10．（2014·上海·高考真题）BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2 A．熔融态不导电 B．水溶液呈中性 C．熔点比BeBr2高 D．不与氢氧化钠溶液反应 【答案】A 【解析】A．BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，说明该化合物形成的晶体是分子晶体，熔融态不导电，A正确；B．该化合物的化学性质与AlCl3相似，而氯化铝溶液显酸性，因此其水溶液也呈酸性，B不正确；C．BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体，后者的相对分子质量大，熔点高于BeCl2，C不正确；D．氯化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，则该化合物也与氢氧化钠溶液反应，D不正确；答案选A。 11．（2007·海南·高考真题）NaCl的晶胞如图，每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl离子的数目分别是 A．14，13 B．1，1 C．4，4 D．6，6 【答案】C 【解析】由图可以看出，在每个NaCl晶胞中，有14个Cl―其中1个位于体心，12个位于边上，位于体心的为这个晶胞独有，位于边上的为4个晶胞共有每个晶胞各占，所以每个晶胞中Cl-个数为1+×12=4；Na+共有14个，其中6个位于面心上为2个晶胞共有，每个占，8个位于角上，为8个晶胞共有，每个占，所以每个晶胞中Na+个数为×6+×8=4，故选：C。 12．（2022·浙江·高考真题）回答下列问题： （1）两种有机物的相关数据如表： 物质 HCON(CH3)2 HCONH2 相对分子质量 73 45 沸点/℃ 153 220 HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是 。 （2）四种晶体的熔点数据如表： 物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3 熔点/℃ -183 -90 -127 ＞1000 CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是 。 【答案】（1）HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，破坏一般的分子间作用力更容易，所以沸点低。 （2）CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要能量多得多，所以熔点相差较大。 【解析】（1）HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，破坏一般的分子间作用力更容易，所以沸点低； （2）CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，AlF3通过离子键形成离子晶体，破坏离子键需要能量多得多，所以熔点相差较大。 13．（2021·浙江·高考真题）（1）已知3种原子晶体的熔点数据如下表： 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ ＞3550 2600 1415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。 （2）提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。 【答案】 金刚石和晶体硅均为原子晶体，原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小 【解析】（1）金刚石和晶体硅均为原子晶体，原子半径的大小决定键长大小，键长越短键能越大，此时物质的熔、沸点越高，在C和Si组成的物质中原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si，故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点； （2） 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小，此时析出的固体为甘氨酸，可以实现甘氨酸的提纯。 14．（2021·浙江·高考真题）（1）用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为120的峰，原因是 。 （2）金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表： GaF3 GaCl3 GaBr3 熔点/℃ > 1000 77. 75 122. 3 GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。 【答案】 两个乙酸分子通过氢键形成二聚体(  ) GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力 【解析】（1）质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体(  )，故答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体(  )； （2）F的非金属性比Cl强，比较GaF3和GaCl3的熔点可知，GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF3的熔点高于GaCl3，故答案为：GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体；离子键强于分子间作用力。 题型02 晶胞及计算 1．（2025·湖北·高考真题）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．一个晶胞中含有4个O原子 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 【答案】D 【解析】A．由晶胞图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子，含有8个O原子，A错误；B．由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，如1和2，B错误；C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误；D．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，D正确；答案选D。 2．（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 【答案】A 【解析】A．碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误；B．由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确；C．由图可知，每个分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，碘晶体物质的量是0.5mol，“卤键”的个数是，C正确；D．碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是，晶胞的体积是，密度是，D正确；故选A。 3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．与W最近且等距的O有6个 B．x增大时，W的平均价态升高 C．密度为时， D．空位数不同，吸收的可见光波长不同 【答案】B 【解析】A．W位于立方体的顶角，以顶角W为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心，由于该顶角在8个晶胞里，而棱上的原子被4个晶胞共有，所以与W最近且距离相等的O原子有，故A正确；B．O元素化合价为-2价，负化合价总数为-6，设W元素的平均化合价为y，据正负化合价代数和为0可得：-6+y+x=0，y=6-x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误； C．时，立方晶胞中W个数为、O个数为，若x=0.5，晶胞质量为，晶胞体积为，则密度，所以密度为时，x=0.5，故C正确；D．晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D正确；故答案为：B。 4．（2024·广西·高考真题）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。 5．（2024·湖南·高考真题）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A．合成反应中，还原剂是和C B．晶胞中含有的个数为4 C．每个周围与它最近且距离相等的有8个 D．为V型结构 【答案】D 【解析】A．LiH中H元素为-1价，由图中化合价可知， N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应可知，H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N元素由0价降低到-3价，由此可知还原剂是和C，故A正确；B．根据均摊法可知，位于晶胞中的面上，则含有的个数为，故B正确；C．观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的有8个，故C正确；D．的中心原子C原子的价层电子对数为，且与CO2互为等电子体，可知为直线型分子，故D错误；故答案选D。 6．（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 【答案】D 【解析】A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有个，含有个F-，故该铋氟化物的化学式为，故A正确；B．将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，故B正确；C．由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确；D．以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8个，故D错误；故答案为：D。 7．（2023·河北·高考真题）锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该氧化物的化学式为 B．该氧化物的密度为 C．原子之间的最短距离为 D．若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心 【答案】B 【解析】A．根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、个O，则立方氧化锆的化学式为ZrO2，A正确；B．结合A分析可知，晶体密度为，B错误；C．原子之间的最短距离为面对角线的一半，即，C正确；D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则垂直向下，q点原子位于晶胞面的面心，D正确；答案选B。 8．（2023·湖北·高考真题）镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是 A．晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离： C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D．单位体积中含氢质量的计算式为 【答案】C 【解析】A．由的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；B．由晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：，故B正确；C．由题干信息可知，在晶胞中，每个H结合4个H形成类似的结构，这样的结构有8个，顶点数为48=32，且不是闭合的结构，故C错误；D．1个晶胞中含有58=40个H原子，含H质量为g，晶胞的体积为(484.010-10cm)3=(4.8410-8)3cm3，则单位体积中含氢质量的计算式为，故D正确；答案选C。 9．（2021·湖北·高考真题）某立方晶系的锑钾(Sb—K)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。下列说法正确的是 A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1 C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为apm 【答案】B 【解析】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误；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项正确；C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。故选B。 10．（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 【答案】C 【解析】A．假设Z形成面心立方结构，每个Z原子周围有8个四面体空隙（填充Mg），故与Z紧邻的Mg有8个，A错误；B．Mg位于四面体空隙，最近Mg-Mg距离为晶胞边长的，晶胞内之间最近的距离为，B错误；C．密度公式，Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm，计算出ρ(Mg-Ge)=，Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm，计算出ρ(Mg−Si)=，故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si)，C正确；D．Z（Sn）在晶胞中顶点（8个）和面心（6个），仅替换顶点时，Sn在晶胞中的个数为，Ge在晶胞中的个数为，则，D错误；故选C。 11．（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。 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 【答案】D 【解析】A．根据图示，晶胞中1位位于晶胞的棱角，其分数坐标为，故A正确；B．2位坐标为(a，a，1.7a)，3位坐标为(0，0，3.4a)，核间距：apm，B正确；C．晶胞中原子个数为：，晶胞中原子个数为：（省略中的氧，只标出，所以一起计算的原子），晶胞和晶胞中原子数之比是，C正确；D．晶体密度计算公式为：，晶体密度为： ，晶体密度为：，晶体密度大于晶体密度，D错误；故答案选D。 12．（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 【答案】A 【解析】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确；B．晶胞中含有的铋离子个数为个，B错误；C．Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误；D．晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误；故选A。 题型03 晶胞计算 1．（2025·云南·高考真题）（7）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】（7） 12 【解析】（7）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·广东·高考真题）（4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与N、O形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 【答案】（4）AD （5） 3：1：1 12 【解析】（4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有： A．镍与N、O形成配位键，可以使镍进入有机相，A正确； B．配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电，可以视作是得到一个电子的阴离子，其余配体不带电，整个配合物不显电性，形成配合物后，中心离子还是Ni2+，Ni2+化合价不变，B错误； C．配合物与水形成氢键，不能解释镍进入有机相，C错误； D．烷基具有疏水性，可以使其进入有机相，D正确； 答案选AD； （5）根据同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，设晶胞边长为a，由几何关系可知，面心的原子与顶点的原子距离为，面心的原子与体心的原子距离为，则可以确定，晶胞中面心原子为Ni，有6×个，顶点原子为Cu，有8×个，体心的原子为N，有1个，则x：y：z=3：1：1； 根据分析，Cu原子处于顶角，距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子，数目为； 3．（2025·甘肃·高考真题） （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)。 【答案】（5） CsPbBr3 【解析】（5）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．（2024·广西·高考真题）（6）立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 【答案】（6） 4 【解析】（6）1个晶胞中含有1个K+，根据化学式可知，1个晶胞中含有1个Mn、3个F-，可知晶胞顶点上的原子为Mn、棱上的F-，该晶体中与一个紧邻的有4个；已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 。 5．（2024·福建·高考真题）（5）的晶胞结构如图所示。 ①晶体中与一个O紧邻的有 个。 ②一个与所有紧邻O形成的空间结构为 。 ③晶体中微粒间作用力有 。(填标号) a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力    e．极性共价键    f．非极性共价键 【答案】（5） 4 四面体形 bde 【解析】（5）根据的晶胞结构及其x轴方向投影图可知，在晶胞中Li位于8个顶点和上、下底面的2个面心，O位于前、后、左、右4个侧面上，晶体为层状结构。①晶体中与一个O紧邻的有4个，①晶体中与一个紧邻的O也有4个；②因为∠O-Li-O=129°，故一个与所有紧邻O形成的空间结构为四面体形而非正四面体形；③由于O无法提供价层孤电子对，且层间距离远，间不能形成氢键；为离子化合物，不存在金属键；与间存在离子键；根据晶体呈层状结构，层间存在范德华力；O-H属于极性共价键；故晶体中微粒间作用力有bde。 6．（2024·广东·高考真题）（6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 ，其立方晶胞的体积为 。 【答案】（6） 2:1:1 8a3 【解析】（6）合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中GA．Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间（或最近的Ni之间）的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm。 7．（2024·甘肃·高考真题）（5）某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数。图丙中与N的距离为 ；化合物的化学式是 ，其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，则晶体的密度为 (列出计算表达式)。 【答案】 （5） Ca3N3B 【解析】（5）图丙中，Ca位于正方形顶点，N位于正方形中心，故与N的距离为pm；由均摊法可知，晶胞中Ca的个数为，N的个数为，B的个数为，则化合物的化学式是Ca3N3B；其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值是，晶胞体积为则晶体的密度为。 8．（2023·福建·高考真题）II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。 （4）基态的价电子排布式为 。 （5）晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．共价键    d．金属键 【答案】（4） （5） 2 2:1 bc 【解析】（4）基态的价电子排布式为3d9； （5）由俯视图可知，俯视图处于顶点位置的S可能处于晶胞顶点或者棱上，结合晶胞图形可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为，个数为；俯视图处于面点位置的S可能处于晶胞体内或者面心上，结合晶胞图形可知该S处于体内，且该S实际存在形式为，个数为2个，因此晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8，由晶胞可知Cu位于晶胞内部，则晶胞中Cu的总个数为6个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=4，y=2，故2:1；晶体中微粒间作用力有离子键及共价键； 9．（2024·天津·高考真题）锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素，原子序数依次增大。 （1）三种元素中，第一电离能最大的是 。 （2）基态原子的价层电子排布式为 。晶体与金刚石具有类似的晶体结构，其晶胞如图。在该晶胞中，原子的数目为 。 （3）粗锡常由还原制得。将炭与混合，隔绝空气加热到，无明显反应：但通入空气，使炭不完全燃烧，时即可迅速转化为，推断还原的物质是 。 （4）含铁、铅杂质的粗锡进行电解精炼时，纯锡接电源的 极，粗锡上发生反应的电极反应式为 。 （5）和均为不易溶于水的强电解质。已知一定温度下，的饱和溶液中，的。反应在该温度下的平衡常数为 。 【答案】（1）(或锗) （2） 8 （3）(或一氧化碳) （4） 负 ， （5） 【解析】（1）同主族元素，从上至下，元素的第一电离能逐渐减小，锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素，三种元素中，第一电离能最大的是锗()； （2）Ge的原子序数为32，基态Ge原子的价层电子排布式为；由图可知，Ge原子位于顶点和面心，其数目为； （3）粗锡常由还原制得，将炭与混合，隔绝空气加热到1000℃，无明显反应，说明C不能还原，但通入空气，使炭不完全燃烧，生成CO，840℃时即可迅速转化为Sn，由此推断还原的物质是CO； （4）含铁、铅杂质的粗锡进行电解精炼时，与铜的电解精炼类似，纯锡接电源的负极，粗锡上发生反应的电极反应式为、； （5）已知一定温度下，的饱和溶液中，则，该反应的平衡常数K=。 学科网（北京）股份有限公司 $