3.2 几种简单的晶体结构模型 第1课时（分层作业）化学鲁科版选择性必修2

第二节 几种简单的晶体结构模型 课时1 金属晶体、离子晶体 分层作业 1．（25-26高一上·上海·期中）下列性质中，可以证明某化合物属于离子晶体的是 A．熔融状态能导电 B．熔点较高 C．水溶液能导电 D．可溶于水 【答案】A 【详解】A．熔融状态能导电说明化合物在熔融时能电离出自由移动的离子，这是离子晶体的本质特征，A正确； B．熔点较高是离子晶体或价晶体，无法单独证明是离子晶体，B不符合题意； C．水溶液能导电可能是分子晶体溶解后电离的结果（例如HCl），不能直接说明晶体类型，C不符合题意； D．可溶于水的物质可能是分子晶体或部分离子晶体，溶解性无法作为判断依据，D不符合题意； 故选A。 2．（25-26高二上·山东·课后作业）在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，金属阳离子的半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是 A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 【答案】C 【详解】A．Al的价电子数（3）多于Mg（2）且半径小于，因此Al的熔点比Mg高，故A错误； B．Na的价电子数（1）和Li（1）相同，但Li+半径小于Na+，故Li熔点应高于Na，B错误； C．Al的价电子数最多，且半径最小；半径小于，因此熔点顺序为Al＞Mg＞Ca，C正确； D．Al的价电子数最多且阳离子半径最小，熔点应最高，D错误； 故选C。 3．（25-26高二上·全国·周测）金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据均摊法可推知，第一个晶胞中有个金属原子；第二个晶胞中有个金属原子；第三个晶胞中有个金属原子；所以原子个数之比为，即，所以选A。 4．（24-25高三下·浙江宁波·期末）下列物质中，具有固定熔点且能导电的是 A．固体氯化钠 B．石墨 C．聚乙炔 D．玛瑙 【答案】B 【详解】A．固体氯化钠是离子晶体，有固定熔点，但固态时离子无法自由移动，不能导电，A错误； B．石墨是混合型晶体，层间存在自由电子，能导电；作为晶体，具有固定熔点，B正确； C．聚乙炔是高分子材料是混合物，通常无固定熔点（熔融范围），且未掺杂时导电性差，C错误； D．玛瑙是含杂质的混合物，无固定熔点，不能导电，D错误。 故选B。 5．（24-25高二下·四川雅安·期末）Au-Cu合金有多种晶胞结构，其中三种晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．Ⅰ中金原子周围距离最近且相等的金原子有6个 B．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是金属晶体，晶体内部存在金属原子与自由电子间的相互作用力 D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1:1、3:1、1:3. 【答案】A 【分析】图中，金原子个数是1，铜原子个数是；图中，金原子个数是，铜原子个数是；图中，金原子个数是，铜原子个数是。 【详解】A．Ⅰ中只有一个金原子，该晶胞周围紧密相邻的晶胞有6个，所以金原子周围距离最近且相等的金原子有6个，A正确； B．设的晶胞参数为a，面对角线距离为：，的核间距为，的最小核间距也为，最小核间距，B错误； C．金属晶体中存在金属阳离子与自由电子间的相互作用力。而是合金，合金是金属与金属或金属与非金属形成的具有金属特性的混合物，合金中存在自由电子和金属阳离子，存在的是金属离子和自由电子之间的相互作用，不存在金属原子与自由电子间的相互作用力，C错误； D．根据分析可知，中，原子个数比依次为，D错误； 故选A。 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是 A．的电子式： B．的空间结构：直线形 C．的晶体类型：离子晶体 D．溶解度： 【答案】C 【详解】 A．CO2中C和O之间有两对共用电子，其结构为，A错误； B．H2O的中心原子为O，根据价层电子对互斥理论，其外层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，O原子与H原子形成共价键，剩余两对孤电子对，因此，H2O为V形分子，B错误； C．NH4Cl由NH和Cl-组成为离子化合物，晶体类型为离子晶体，C正确； D．NH4HCO3溶液中含有NH和HCO，NH可以与水分子形成氢键，增大了NH在水中的溶解度，D错误； 故答案选C。 7．（2025·江西·高考真题）晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 由晶胞结构可知，相对原点的分数坐标为，则坐标原点为，位于面心，位于底面面心的分数坐标为，位于侧面面心的分数坐标为，故选D。 8．（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 【详解】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。 9．（2024·甘肃·高考真题）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A．电负性： B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3 【答案】D 【详解】A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确； B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确； C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确； D．由图乙中结构可知，每 个与周围有6个最近且距离相等，因此 ，的配位数为6，D错误； 综上所述，本题选D。 10．（2025·山东·三模）下列物质均属于金属晶体且晶胞均采取体心立方堆积，其中熔点最低的是 A．钾 B．锂 C．锰 D．铬 【答案】A 【详解】金属熔点由金属键强度决定，键强度与原子半径（反相关）和价电子数（正相关）有关，钾（K）原子半径最大、价电子数最少，金属键最弱，熔点最低；锂（Li）原子半径较小，熔点高于钾；锰（Mn）和铬（Cr）价电子数多且原子半径小，熔点更高，其中铬金属键最强。所有选项均为体心立方堆积，故熔点最低的是钾，选A。 11．（25-26高三上·上海·月考）金和银形成的一种合金是良好的储氢材料，该合金的立方晶胞结构如图所示，其中Au位于顶点，Ag位于面心，晶胞边长为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)该合金中，离Au原子最近的Ag原子有______个。 A．6 B．8 C．10 D．12 (2)该合金的密度为 g·cm-3。 (3)该合金具有吸附氢气的能力。饱和吸附时，氢原子填充于晶胞中所有由Au和Ag原子形成的四面体空隙中，则形成物质的化学式为 。 【答案】(1)D (2) (3)AuAg3H8 【详解】（1）该合金中，离Au原子最近的Ag原子位于面心，顶点的Au为8个晶胞共有，所以离Au原子最近的Ag原子有个，故选D； （2）该合金中Au位于顶点上，个数为，Ag位于面心上，个数为，晶胞边长为a pm=，所以该合金的密度为 g·cm-3=g·cm-3； （3）由晶胞结构可以看出，Au和Ag原子形成的四面体空隙数为8个（每个顶点附近 1 个，全部在晶胞内部），能吸附8个H，所以形成物质的化学式为AuAg3H8。 12．（25-26高三上·山东济南·开学考试）含氟化合物应用广泛，回答下列问题： (1)1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，可作为锂电池的电解液，其结构如下图所示。 ①N、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为 。 ②中心原子的价层电子对数为 。 ③咪唑环具有类似苯环的结构特征，标*号N原子提供 个电子形成大键；若咪唑环上的乙基替换为原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用的角度解释原因 。 (2)常用作钢铁冶炼的助溶剂，晶胞结构如下图1所示(晶胞边长为)，的面心立方晶胞结构如图2所示(晶胞边长为)。 ①小黑球表示 (填离子符号)，填充在围成的 形空隙中，的配位数为 。 ②晶胞中原子的半径为 ，阴影所示截面单位面积含有的原子为 个。 【答案】(1) F＞N＞P 6 2 阳离子体积减小，离子之间的作用力增强；连在N原子上的H原子可以与PF中的F原子形成氢键 (2) Ca2+ 正四面体 8 【详解】（1）①同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族元素电负性从上到下逐渐减小，所以三种元素电负性的大小顺序为F＞N＞P； ②PF离子中磷原子的价层电子对数为6+=6； ③咪唑环具有类似苯环的结构特征，则咪唑环中与乙基相连的氮原子提供2个电子与各提供1个电子的3个碳原子和1个氮原子形成π大π键；若咪唑环上的乙基替换为氢原子，阳离子体积减小，离子之间的作用力增强，且连在氮原子上的氢原子可以与PF中的氟原子形成氢键使得离子液体中微粒间的作用力增强，导致离子液体的黏稠度增加，不利于离子传导； （2）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的小黑球个数为4，位于顶点、面心、体心、棱上的小白球个数为8×+6×+1+12×=8，由氟化钙的化学式可知，小黑球表示钙离子、小白球表示氟离子；晶胞中位于体内的氟离子填充在钙离子围成的正四面体形空隙中；晶胞中位于顶点的钙离子与位于体对角线上的氟离子距离最近，则钙离子的配位数为8； ②设铁原子的原子半径为r pm，由晶胞结构可知，γ−Fe晶胞中面对角线是原子半径的4倍，由晶胞的边长为bnm可得：=4r，解得r=；阴影所示截面的面积为b pm×= pm，由分摊法可知，阴影所示截面中铁原子个数为4×+2×=2，则阴影所示截面单位面积含有的铁原子个数为个=个。 1．（24-25高二下·甘肃白银·期末）“嫦娥五号”某核心部件的主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示（Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部）。已知该结构单元底面（正六边形）边长为a nm，该合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A．基态Ti原子的价层电子中未成对电子与成对电子的数目之比为1∶1 B．该合金不导电 C．该合金中Al原子和Ti原子的个数之比为11∶5 D．该结构单元中 【答案】A 【详解】A．基态Ti原子的价层电子排布式为，价层电子中成对电子数与未成对电子数之比为1∶1，A项正确； B．钛铝合金属于金属晶体，能导电，B项错误； C．根据均摊原则，每个结构单元中含Al原子数为，Ti原子数为，该合金中Al原子和Ti原子的个数之比为5∶11，C项错误； D．，则，D项错误； 选A。 2．（2025·黑龙江·三模）重要的储氢合金材料镧镍合金的晶胞结构如图所示，一个晶胞最多可储存9个氢原子，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶体的化学式为 B．晶体中Ni与Ni间化学键类型为金属键 C．Ni为元素周期表d区元素 D．晶胞达到最大储氢量时晶体中氢原子密度为 【答案】D 【详解】A．计算晶胞中La和Ni原子个数：假设La位于晶胞顶点，个数为8×=1（简单立方顶点贡献）；Ni原子按均摊法可得个，故化学式为LaNi5，故A正确； B．镧镍合金为金属晶体，金属晶体中金属原子间通过金属键结合，Ni与Ni间化学键类型为金属键，故B正确； C．Ni的价电子构型为3d84s2，属于元素周期表d区元素（d区元素价电子为(n-1)d1-9ns1-2），故C正确； D．氢原子密度计算：1个晶胞含9个H原子，质量为9/NA g；晶胞体积需将nm转换为cm，1nm=10-7cm，体积V=a2b×(10-7)3 cm3=a2b×10-21 cm3，密度ρ=，故D错误； 答案选D。 3．（24-25高二下·陕西商洛·期末）金属Mn能与其他金属形成多种具有特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆功能的合金晶体结构如图所示（“●”代表Ni）。已知：图中①～⑧代表8个位于小立方体体心的原子，其中①③⑤⑦代表Mn，②④⑥⑧代表Ga．设晶胞边长为apm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B．合金Ni-Mn-Ga可表示为NiMnGa C．距离Ni原子最近且等距的Mn原子有8个 D．该晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．Ga元素位于第IIIA族，位于p区，故A错误； B．根据晶胞结构图，该单元中含有的Ni个数为=8，Mn和Ga的个数都为4，则化学式为Ni2MnGa，故B错误； C．①③⑤⑦代表Mn，以体心的Ni为参考，该4个Mn距离体心Ni的距离最近，故C错误； D．由B项可知，该晶胞中含有4个Ni2MnGa，质量为，晶胞的体积为(a)3cm3，则密度==，故D正确； 答案选D。 4．（2025·江西·模拟预测）铁的氧化物在氧化和还原过程中晶体结构的转变如图所示。下列说法错误的是 已知：①常温下，表现为金属导体(但电阻率高)，为绝缘体，固态具有优良导电性。 ②面心立方有12个滑移系，塑性好，一定条件下有超顺磁性；六方最密堆积仅3个滑移系，塑性差。 A．在晶胞中，与最近且等距离的数目为12 B．的六方最密堆积呈亚稳态，纳米尺度下呈现超顺磁性 C．的面心立方——反尖晶石结构使其具有特殊的电子导电性 D．晶胞结构决定了其具有较高的稳定性和硬度 【答案】B 【详解】A．FeO是面心立方岩盐结构，在面心立方结构中，每个O2-周围最近且等距离的O2-数目为12（同层4个、上下层各4个），A正确； B． Fe2O3为六方最密堆积，根据已知信息，面心立方结构有超顺磁性，而六方最密堆积无此特性，B错误； C．Fe3O4为面心立方反尖晶石结构，已知其具有优良导电性，说明该结构使其具有特殊电子导电性，C正确； D．Fe2O3为六方最密堆积（仅3个滑移系，塑性差），刚玉结构本身稳定性高、硬度大，其晶胞结构决定了较高的稳定性和硬度，D正确； 故答案选B。 5．（25-26高三上·宁夏·月考）已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示，若晶胞边长为xpm。已知a、b的坐标参数依次为、，下列说法正确的是 A．O的配位数为8 B．d的坐标参数为 C．不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为 D．a、b原子间距离为 【答案】C 【详解】A．由图可知，小球的数目为，大球的个数为4，所以小球和大球的比例为1：2，所以小球为O原子，大球为Cu原子，图中1个O原子被4个Cu原子包围，所以O的配位数为4，A错误； B．由图可知，d的坐标参数为，B错误； C．该晶胞沿体对角线投影图为正六边形，则不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为，C正确； D．b位于晶胞中心位置，则a、b原子原子间的距离为体对角线的一半，即，D错误； 故答案选C。 6．（25-26高三上·贵州贵阳·月考）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢气分子之间的距离为a nm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．镁原子位于铁原子构成的四面体空隙中 B．Mg与Fe之间的最近距离为 nm C．在铁镁合金晶胞中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个 D．储氢后的晶体密度为 【答案】B 【详解】A．铁镁合金晶胞中Fe原子形成面心立方堆积，此结构有8个四面体空隙，Mg原子恰好位于这些四面体空隙中，A正确； B．储氢时H2分子在体心和棱心，最近H2距离为体心到棱心距离：（c为晶胞棱长），解得。Mg位于四面体空隙，与Fe最近距离为，而非，B错误； C．以顶点铁原子为中心，有三个互相垂直的面，每个面上有4个铁原子离该铁原子距离相等且最近，则与铁原子最近的铁原子数有12个，C正确； D．储氢后晶胞含Mg原子8个，Fe原子位于顶点和面心，共，H2位于棱心和体心，共，1个晶胞质量，体积，则密度为，D正确； 故答案选B。 7．（25-26高三上·重庆·月考）已知如图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是 A．该晶体中的配位数为8 B．该晶胞中正四面体空隙填充率为100% C．该晶胞中与紧邻的有12个 D．该晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．Li2S为反萤石结构，S2-作面心立方堆积，Li+填充四面体空隙。四面体空隙中阳离子配位数为4（周围4个S2-），A错误； B．面心立方晶胞有8个四面体空隙，反萤石结构中Li+填充全部8个四面体空隙，填充率100%，B正确； C．S2-采用面心立方堆积，面心立方结构中每个原子紧邻的原子数为12，C正确； D．晶胞中S2-有4个（8×1/8+6×1/2=4），Li+有8个（填充8个四面体空隙），质量为(8×7+4×32)/NA=184/NA g，体积为(d×10-10cm)3=d3×10-30 cm3，密度=184/(d3NA)×1030g/cm3，D正确； 故选A。 8．（2022·北京·高考真题）失水后可转为，与可联合制备铁粉精和。 I.结构如图所示。 (1)价层电子排布式为 。 (2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释： 。 (3)与和的作用分别为 。 II．晶胞为立方体，边长为，如图所示。 (4)①与紧邻的阴离子个数为 。 ②晶胞的密度为 。 (5)以为燃料，配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为 。 【答案】(1)3d6 (2)SO的键角大于H2O，SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形 (3)配位键、氢键 (4) 6 ×1021 (5)由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4 【详解】（1）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6，故答案为：3d6； （2）硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，所以硫酸根离子的键角大于水分子，故答案为：SO的键角大于H2O，SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形； （3）由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离子与水分子间形成氢键，故答案为：配位键；氢键； （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S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； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的S离子个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：==10—21a3d，解得d=×1021，故答案为：×1021； （5）由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4，所以以FeS2为燃料，配合FeSO4·H2O可以制备铁粉精和H2SO4可充分实现能源和资源有效利用，故答案为：由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4。 1．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 【答案】A 【详解】A．熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷，而中只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，的离子键比更强，A错误； B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成四面体结构，B正确； C．含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高，O-H键极性越大，越易解离；氮电负性高于磷，因此中O-H键极性大，酸性强；中P电负性低，O-H键极性小，酸性弱，C正确； D．氮价层仅有2s和2p轨道，的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成，D正确； 故选A。 2．（2024·湖北·高考真题）黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距 D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 【答案】C 【详解】A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为：   ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为：   ，A正确； B．Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确； C． 设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C错误； D． I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D正确； 故选C。 3．（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 【详解】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。 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 【详解】 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·重庆·高考真题）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个 C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为 【答案】B 【详解】A．由图可知，与距离最近且等距离的的个数是3，则的配位数为3，A项错误； B．位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中的个数为，B项正确； C．该晶胞体积为，该晶胞中的个数为，的个数为，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为，C项错误； D．(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误； 答案选B。 6．（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 【详解】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。 7．（2024·海南·高考真题）锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，(阴离子结构见下图。A)深受关注。 回答问题： (1)的制备前体(B)，可由C的氟化反应得到，C中第三周期元素有 (填元素符号)。 (2)C分子中，两个键角均为，键角为，N的原子轨道杂化类型为 。 (3)B溶于某溶剂发生自耦电离()，阳离子F的结构式为 。 (4)B和D水溶液均呈酸性，相同温度下，值大小关系：B D(填“>”或“<”)；沸点大小关系：B(170℃)>E(60.8℃)，其原因是 。 (5)研究表明，某有机溶剂中，相同浓度的G溶液和H溶液，前者电导率显著低于后者，原因是 。 (6)在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，长方体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原子皆已隐去。 ①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为 ；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为 。 ②两种晶型的密度近似相等，则 。(以含a、b和d的代数式表达) 【答案】(1)Cl、S (2) (3)或 (4) > B分子间存在氢键 (5)G中正、负电荷距离更近，G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子，G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液 (6) 8 【详解】（1）由图可知，C中第三周期元素为氯元素和硫元素，故答案为：Cl、S； （2）由键角可知，C中氮原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：sp2； （3） 由原子个数和电荷总数守恒可知，阳离子F的结构式可能为或，故答案为：或； （4）氟原子是吸电子基，会使氮氢键的极性增强，电离出氢离子的能力增大，乙基是供电子基，会使氮氢键的极性减弱，电离出氢离子的能力减弱，则b的酸性强于D；由图可知，B分子能形成分子间氢键，E分子不能形成分子间氢键，所以B的分子间作用力强于B，沸点强于B，故答案为：B分子间存在氢键； （5）由图可知，G中正、负电荷距离更近，G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子，G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液，所以有机溶剂中，相同浓度的G溶液和H溶液，前者电导率显著低于后者，故答案为：G中正、负电荷距离更近，G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子，G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液； （6）①由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的氯离子个数为1，位于顶点的氧离子个数为8×=1，位于棱上的锂离子个数为12×=3，由化合价代数和为0可知，晶胞中锂离子的个数为2，则锂离子的总缺位率为=；晶胞中位于体心的氯离子与位于12条棱上的锂离子距离最近，但离子的缺位率为，则氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为12×=8；故答案为：；8； ②设Li2(OH)Cl的相对分子质量为M，由晶胞结构可知，长方体形晶胞的密度为，立方体形晶胞，由两种晶型的密度近似相等可知，c=，故答案为：。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 几种简单的晶体结构模型 课时1 金属晶体、离子晶体 分层作业 1．（25-26高一上·上海·期中）下列性质中，可以证明某化合物属于离子晶体的是 A．熔融状态能导电 B．熔点较高 C．水溶液能导电 D．可溶于水 2．（25-26高二上·山东·课后作业）在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，金属阳离子的半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是 A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 3．（25-26高二上·全国·周测）金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A． B． C． D． 4．（24-25高三下·浙江宁波·期末）下列物质中，具有固定熔点且能导电的是 A．固体氯化钠 B．石墨 C．聚乙炔 D．玛瑙 5．（24-25高二下·四川雅安·期末）Au-Cu合金有多种晶胞结构，其中三种晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．Ⅰ中金原子周围距离最近且相等的金原子有6个 B．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是金属晶体，晶体内部存在金属原子与自由电子间的相互作用力 D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1:1、3:1、1:3. 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是 A．的电子式： B．的空间结构：直线形 C．的晶体类型：离子晶体 D．溶解度： 7．（2025·江西·高考真题）晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A． B． C． D． 8．（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 9．（2024·甘肃·高考真题）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A．电负性： B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3 10．（2025·山东·三模）下列物质均属于金属晶体且晶胞均采取体心立方堆积，其中熔点最低的是 A．钾 B．锂 C．锰 D．铬 11．（25-26高三上·上海·月考）金和银形成的一种合金是良好的储氢材料，该合金的立方晶胞结构如图所示，其中Au位于顶点，Ag位于面心，晶胞边长为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)该合金中，离Au原子最近的Ag原子有______个。 A．6 B．8 C．10 D．12 (2)该合金的密度为 g·cm-3。 (3)该合金具有吸附氢气的能力。饱和吸附时，氢原子填充于晶胞中所有由Au和Ag原子形成的四面体空隙中，则形成物质的化学式为 。 12．（25-26高三上·山东济南·开学考试）含氟化合物应用广泛，回答下列问题： (1)1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，可作为锂电池的电解液，其结构如下图所示。 ①N、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为 。 ②中心原子的价层电子对数为 。 ③咪唑环具有类似苯环的结构特征，标*号N原子提供 个电子形成大键；若咪唑环上的乙基替换为原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用的角度解释原因 。 (2)常用作钢铁冶炼的助溶剂，晶胞结构如下图1所示(晶胞边长为)，的面心立方晶胞结构如图2所示(晶胞边长为)。 ①小黑球表示 (填离子符号)，填充在围成的 形空隙中，的配位数为 。 ②晶胞中原子的半径为 ，阴影所示截面单位面积含有的原子为 个。 1．（24-25高二下·甘肃白银·期末）“嫦娥五号”某核心部件的主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示（Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部）。已知该结构单元底面（正六边形）边长为a nm，该合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A．基态Ti原子的价层电子中未成对电子与成对电子的数目之比为1∶1 B．该合金不导电 C．该合金中Al原子和Ti原子的个数之比为11∶5 D．该结构单元中 2．（2025·黑龙江·三模）重要的储氢合金材料镧镍合金的晶胞结构如图所示，一个晶胞最多可储存9个氢原子，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶体的化学式为 B．晶体中Ni与Ni间化学键类型为金属键 C．Ni为元素周期表d区元素 D．晶胞达到最大储氢量时晶体中氢原子密度为 3．（24-25高二下·陕西商洛·期末）金属Mn能与其他金属形成多种具有特殊功能的合金，其中具有磁驱动形状记忆功能的合金晶体结构如图所示（“●”代表Ni）。已知：图中①～⑧代表8个位于小立方体体心的原子，其中①③⑤⑦代表Mn，②④⑥⑧代表Ga．设晶胞边长为apm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区 B．合金Ni-Mn-Ga可表示为NiMnGa C．距离Ni原子最近且等距的Mn原子有8个 D．该晶体的密度为 4．（2025·江西·模拟预测）铁的氧化物在氧化和还原过程中晶体结构的转变如图所示。下列说法错误的是 已知：①常温下，表现为金属导体(但电阻率高)，为绝缘体，固态具有优良导电性。 ②面心立方有12个滑移系，塑性好，一定条件下有超顺磁性；六方最密堆积仅3个滑移系，塑性差。 A．在晶胞中，与最近且等距离的数目为12 B．的六方最密堆积呈亚稳态，纳米尺度下呈现超顺磁性 C．的面心立方——反尖晶石结构使其具有特殊的电子导电性 D．晶胞结构决定了其具有较高的稳定性和硬度 5．（25-26高三上·宁夏·月考）已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示，若晶胞边长为xpm。已知a、b的坐标参数依次为、，下列说法正确的是 A．O的配位数为8 B．d的坐标参数为 C．不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为 D．a、b原子间距离为 6．（25-26高三上·贵州贵阳·月考）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢气分子之间的距离为a nm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．镁原子位于铁原子构成的四面体空隙中 B．Mg与Fe之间的最近距离为 nm C．在铁镁合金晶胞中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个 D．储氢后的晶体密度为 7．（25-26高三上·重庆·月考）已知如图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是 A．该晶体中的配位数为8 B．该晶胞中正四面体空隙填充率为100% C．该晶胞中与紧邻的有12个 D．该晶体的密度为 8．（2022·北京·高考真题）失水后可转为，与可联合制备铁粉精和。 I.结构如图所示。 (1)价层电子排布式为 。 (2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释： 。 (3)与和的作用分别为 。 II．晶胞为立方体，边长为，如图所示。 (4)①与紧邻的阴离子个数为 。 ②晶胞的密度为 。 (5)以为燃料，配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为 。 1．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 2．（2024·湖北·高考真题）黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距 D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 3．（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 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·重庆·高考真题）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个 C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为 6．（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 7．（2024·海南·高考真题）锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，(阴离子结构见下图。A)深受关注。 回答问题： (1)的制备前体(B)，可由C的氟化反应得到，C中第三周期元素有 (填元素符号)。 (2)C分子中，两个键角均为，键角为，N的原子轨道杂化类型为 。 (3)B溶于某溶剂发生自耦电离()，阳离子F的结构式为 。 (4)B和D水溶液均呈酸性，相同温度下，值大小关系：B D(填“>”或“<”)；沸点大小关系：B(170℃)>E(60.8℃)，其原因是 。 (5)研究表明，某有机溶剂中，相同浓度的G溶液和H溶液，前者电导率显著低于后者，原因是 。 (6)在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，长方体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原子皆已隐去。 ①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为 ；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为 。 ②两种晶型的密度近似相等，则 。(以含a、b和d的代数式表达) 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $