疑难杂症8 晶体中的配位数 讲义及解析-2026届高考化学专题复习

该高中化学高考复习讲义聚焦晶体配位数核心考点，按定义、影响因素（几何与电荷）、晶体类型及典型案例（NaCl、CsCl等）逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导（如晶胞延伸分析）、真题训练（15道典型题）三环节，帮助学生构建分析框架，突破高考难点。 资料以科学思维为核心，创新“模型可视化+对比分析”教学策略，如对比NaCl（配位数6）与CsCl（配位数8）晶胞模型，结合投影图解析超导材料Fe原子配位数。设置分层练习与详细解析，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供有力支撑。

高考·物质结构与性质中的疑难问题 疑难杂症8　 晶体中的配位数详解 1、配位数的定义：晶体环境中某个原子周围最近的其它原子数。 相关因素： （1）几何因素；与中心原子的半径大小相关。 （2）电荷因素。与阴阳离子所带电荷数有关。 若阴阳离子个数相等，如MgO,NaCl,则其配位数之比为1：1； 若不相等，如CaF2， Ca2+的配位数：F-的配位数=2：1，电荷高的配位数大。 2、配位数与晶体类型有关 (1) 线型的原子配位数为2； -A-B-A-B- (2)体心立方晶系中原子配位数为8: (3) 最高的配位数(面心立方）为12，存在于六方紧密堆积和立方紧密堆积结构中 3、熟悉典型案例 在离子晶体中，配位数指的是给一种离子配位的异性电荷离子的个数，因为异性相吸，距离较近；而同性相斥，距离较远。 （1）NaCl型（NaCl,MgO等）：Na+为中心的话，周围有6个Cl-给它配位；Cl-为中心的话，周围有6个Na+给它配位，呈正八面体构型 如图所示：把晶胞延伸，忽略Na+，所有的Cl-围成了面心立方，而面心立方的配位数均为12；Cl-周围最近的的Cl-和Na+周围最近的Na+，均为12. Cl-周围最近的Cl-数目 Na+周围最近的Na+数目 12 12 （2）氯化铯型 配位数 Cl-周围最近的Cs+: 8个 Cs+周围最近的Cl-: 8个 Cl-周围最近的Cl-: 6个 （上下、左右、前后） Cs+周围最近的Cs+: 6个 （上下、左右、前后） （3）萤石（氟化钙）型 配位数 F-周围最近的Ca2+: 4个 Ca2+周围最近的F-: 8个 F-周围最近的F-: 6个 （上下、左右、前后） Ca2+周围最近的Ca2+: 12个 （构成面心立方） （4）反萤石型（Na2O） 白球：Na+，黑球：O2- 配位数 Na+周围最近的O2-: 4个 O2-周围最近的Na+: 8个 Na+周围最近的Na+: 6个 （上下、左右、前后） O2-周围最近的O2-: 12个 （构成面心立方） （5）硫化锌（ZnS型） 配位数 Zn2+周围最近的S2-: 4个 S2-周围最近的Zn2+: 4个 Zn2+周围最近的Zn2+：12个 （构成面心立方） （6）干冰晶胞中CO2分子的周围最近且距离相等的CO2 CO2的配位数 12 （二氧化碳构成面心立方晶胞） 【注意】干冰晶胞中CO2分子的取向有两种。 1、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22－ 的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22－ 数目为 2、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：②Fe原子的配位数为_______； 3、研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题： (2)晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+的配位数之比为_______ 4、II．FeS2晶胞为立方体，边长为anm，如图所示。 与Fe2+紧邻的阴离子个数为___________。 5、图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______ 6、我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是________ 7、Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如下图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为　　　 　 8、A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。D的配位数为______________ 9、铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，每个Ba2+与　　　　个O2-配位。 10、 NiO 、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同， NiO 晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________ 11、由阴阳离子通过离子键结合而成的晶体称为离子晶体，离子化合物固态时一般为晶体，在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列。下图是NaCl晶体的晶胞结构。（空心点为Cl—,实心球为Na+） （1）在NaCl晶体中，每个Na+离子同时吸引着_____个Cl—离子，在周围与它最接近且等距离的Cl—共有_____个，Cl—离子位于Na+围成的_____体中心，而Na＋离子数目与Cl－离子数目之比为____。 12、 铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为　　　　　　　　 13、三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是_______，中心离子的配位数为_______。 14、CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca2+的配位数是__________。 15、FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。 16、已知锰的某种氧化物的晶胞如右图所示，其中锰离子配位数为_________ 17、 四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。 Cu＋的配位数为__________，S2－的配位数为____________ 18、 KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O个数为________ 19、A（O）和B（Na）能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞中A原子的配位数为____________ 20、Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。 答案及解析 1、【答案】4 【解析】由晶胞结构图可知，以最中心Ca2+为例，Ca2+周围距离最近且等距离C22－分布在这个Ca2+同一层的正方形的棱边的中点上，由于晶胞沿着一个方向拉长，所以上底面面心和下底面面心上的2个C22－与Ca2+的距离大于同一层上的4个C22－与Ca2+的距离，所以1个Ca2+周围距离最近的C22－ 数目为4个。 2、【答案】  4     【解析】②由平面投影图可知，位于面心上的铁原子与位于体心上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4； 3、【答案】 (2)  2:3     2:1:1 【解析】晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为：4，Zn2+周围形成的配位键数目为：6，则Ni2+与Zn2+的配位数之比=4:6=2:3。 4、【答案】 6    【解析】(4)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的亚铁离子与位于棱上的阴离子S22-离子间的距离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为：6； 5、【答案】 4 【解析】②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4 6、【答案】 (4) 8 【解析】(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8； 7、【答案】12 【解析】由晶胞结构可知，Cu为面心立方最密堆积，配位数是12。 8、【答案】6 【解析】晶胞中 D 位于顶点，A位于棱上， 1 个晶胞中 D紧邻的 A 均摊后相当于 个，而 D又被 8 个晶胞均摊，所以 D紧邻的 A有×8=6 个。 9、【答案】12 【解析】据题意可知Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，所以每个Ba2+与12个O2-配位。 10、【答案】6 6 【解析】据题意可知 NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，由NaCl晶胞结构可知，Ni和O的配位数都是6。 11、【答案】（1）6 12 正八面 1:1 12、【答案】12 【解析】由题意可知铝单质为面心立方晶体，所以配位数为12。 13、【答案】(2) 6 【解析】(2)中三价铬离子提供空轨道，提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为三种原子的个数和即3+2+1=6，故答案为：；6； 14、【答案】（3）. O＞Ti＞Ca 离子键 12 【解析】（3）CaTiO3晶体中含有Ca、Ti、O三种元素，Ca、Ti是同为第四周期的金属元素，Ca在Ti的左边，根据同一周期元素的电负性从左往右依次增大，故Ti>Ca，O为非金属，故其电负性最强，故三者电负性由大到小的顺序是：O>Ti>Ca，金属阳离子和氧负离子之间以离子键结合，离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子，故Ca2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目，从图(a)可知，该数目为三个相互垂直的三个面上，每一个面上有4个，故Ca2+的配位数是12； 15、【答案】（2） 4 【解析】（2）氯化铁的双聚体，就是两个氯化铁相连接在一起，已知氯化铁的化学键有明显的共价性所以仿照共价键的形式将两个氯化铁连接在一起，即结构式为，因此Fe的配位数为4。 16、【答案】6 【解析】由图可知，Mn2+的配位数为6，位于六个面的面心。 17、【答案】4 4 【解析】由晶胞结构分析可知，面心上的Cu与2个S相连，而Cu原子又被2个晶胞均摊，所以Cu＋的配位数为4。S占据8个体心，有2个S，因此S2－的配位数为4。 18、【答案】12 【解析】晶胞中 K 位于顶点，O位于面心， 1 个晶胞中 K 原子紧邻的 O 均摊后相当于 1.5 个，而 K 原子又被 8 个晶胞均摊，所以 K 紧邻的 O 有 1.5 ×8=12 个。 19、【答案】8 【解析】晶胞中A位于顶点，B位于体心，每个晶胞中有一个B离A最近，每个顶点为8个晶胞共有，则晶胞中A原子的配位数为8。 20、【答案】（5） 12 【解析】（5）铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子为一个平面上对角线上的原子，每个平面4个，有3各面共12个。 1 学科网（北京）股份有限公司 Cu Fe S K O I $