重难14 晶体的结构分析与计算（重难专练）（江苏专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

重难14 晶体的结构分析与计算 ( 内容导航 速度提升 技巧掌握 手感养成 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击： 快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点： 总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧 重难保分练 稳扎稳打 必拿分数 ： 聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值 重难抢分练 突破瓶颈 争夺高分： 聚焦于中高难度题目，争夺关键分数 重难冲刺练 模拟实战 挑战顶尖： 挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” ) 一、常见晶体的比较及判断 1．常见晶体的类型及比较 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子 微粒间作用力 离子键 金属键 分子间作用力 共价键 物 理 性质 熔、沸点 较高 有的高(如铁)、有的低(如汞) 低 很高 硬度 硬而脆 有的大、有的小 小 很大 溶解性 一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂 钠等可与水、醇类、酸类反应 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂 不溶于任何溶剂 2．晶体类别的判断方法 （1）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断：由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。 （2）依据物质的分类判断： ①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。 ②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。 ③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。 ④金属单质、合金是金属晶体。 （3）依据晶体的熔点判断：不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。 （4）依据导电性判断： ①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。 ②共价晶体一般为非导体。 ③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 ④金属晶体是电的良导体。 （5）依据硬度和机械性能判断：一般情况下，硬度：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有较好的延展性。 二、晶体结构分析 1．常见共价晶体结构 晶体 晶胞结构 结构特点 金刚石或晶体硅 ①每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构；②键角均为109°28′；③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内；④每个C参与4个C—C的形成，C原子数与C—C数之比为1∶2；⑤密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构； ②每个正四面体占有1个Si,4个“1/2O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2；③最小环上有12个原子，即6个O、6个Si；④密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiC、BP、AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构；②密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝；ρ(AlN)＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 2．常见分子晶体结构 晶体 晶胞结构 结构特点 干冰 ①8个CO2位于立方体的顶角且在6个面的面心又各有1个CO2；②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；③密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 白磷 ①面心立方最密堆积； ②密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 冰 ①水分子间构成四面体骨架结构；②水分子间主要通过氢键形成晶体，一个水分子与周围四个水分子结合；③每个O原子周围都有四个H原子，其中两个H原子与O原子以共价键结合，另外两个H原子与O原子以氢键结合，1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。 3．常见金属晶体结/构 （1）金属晶体的四种堆积模型： 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 面心立方最密堆积 晶胞 配位数 6 8 12 12 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 2r＝a 2r＝ 2r＝ 一个晶胞内原子数目 1 2 2 4 原子空间利用率 52% 68% 74% 74% （2）金属晶胞中原子空间利用率计算：空间利用率＝×100%，球体积为金属原子的总体积。 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝×100%＝×100%≈52%。 ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，晶胞边长为a，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。 ③六方最密堆积： 如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r× r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。 ④面心立方最密堆积： 如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，晶胞边长a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。 （3）晶体微粒与M、ρ之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；若1个该晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 4．常见离子晶体结构 （1）几种典型离子晶体： 晶体类型 晶胞类型 晶胞结构示意图 配位数 紧邻等距相同离子　 每个晶胞含有离子数 AB NaCl Na＋：6 Cl－：6 Na＋：12 Cl－：12 Na＋：4 Cl－：4 CsCl Cs＋：8 Cl－：8 Cs＋：6 Cl－：6 Cs＋：1 Cl－：1 AB2 CaF2 Ca2＋：8 F－：4 — Ca2＋：4 F－：8 （2）晶格能： ①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。晶格能是反映离子晶体稳定性的数据，可以用来衡量离子键的强弱，晶格能越大，离子键越强。 ②影响因素：晶格能的大小与阴阳离子所带电荷数、阴阳离子间的距离、离子晶体的结构类型有关。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大。 ③对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。 三、晶体的有关计算 1．晶胞中的微粒个数的计算 （1）计算方法——均摊法： ①立方体晶胞：顶点贡献1/8、棱边1/4、面心1/2、体心1； ②六棱柱晶胞：顶点贡献1/6、侧棱边1/3、其它棱边1/4、面心1/2、体心1； ③三棱柱晶胞：顶点贡献1/12，侧棱边为1/6，上下棱上为1/4，面上的算为1/2； ④如果是分子簇团，就不能按照晶胞来计算，应该作为一个整体进行计数，解题时仔细审题，看清每个粒子的所代表的图形符号及在晶胞中所处的位置。 （2）有关晶胞中的微粒个数的计算考查设问角度： ①写化学式：要按照习惯要求来写，金属元素在前，非金属在后，写出原子的最简整数比； ②根据化学式再结合化合价的代数和为0进行简单推算； ③判断晶胞图中特定符号所代表的微粒及个数； ④判断晶胞中某粒子周围紧邻且等距其它粒子数（配位数），要根据晶胞图结合一定的空间拓展想象能力， NaCl型晶胞的配位数为6， CsCl型为8，六方最密堆积和面心立方最密堆积的配位数都是12，当晶胞图不好辨别时，可以通过计算晶胞内原子间的比值，原子间配位数的比值的与晶胞内原子间的比值成反比，加以推算得出。 （3）常见晶胞所含微粒的数目（n），晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系 晶胞 模型 粒子数（n） a与r的关系 简单 立方 1 a=2r 体心 立方 2 面心 立方 4 2．晶体密度的计算 （1）一般思维模型： ①求晶胞的质量m，根据摩尔质量（以g·mol−1为单位时在数值与相对分子质量相同）除以阿伏伽德罗常数计算出每个微粒的质量，再根据计算出晶胞中所含微粒的个数，从而得出晶胞的总质量=晶胞中所含粒子的个数×每个微粒的质量； ②求晶胞的体积v，应用立体几何知识，根据提供的晶胞参数（边长）求出晶胞的体积，如常见的立方晶胞、六棱柱、三棱柱晶体结构单元的体积计算，注意单位的换算如1nm（纳米）=1×10-9m=1×10-7cm，1pm（皮米）=1×10-12m=1×10-10cm； ③再由ρ=m/v，得出其密度，因此晶胞中粒子计算是基础，晶胞体积的计算是关键，注意单位的换算是要留意的细节，同时要注意密度、晶胞参数、晶胞中粒子个数的之间相互换算的考查，结合阿伏加德罗常数、晶胞体积、密度的计算，可以把微观的晶胞结构和宏观物质的密度、摩尔质量等联系起来，体现高考中“宏观辨识”与“微观探析”的化学学科核心素养的要求，也贯彻了必备知识与关键能力的考查要求，因此要引起足够的重视。 3．晶胞参数的计算 （1）晶胞参数：晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布结构特征的最小单元的平行六面体。用来表示晶胞的形状和大小的6个特征参数，简称晶胞参数，包括晶胞的3组棱长（即晶体的轴长）a、b、c和3组棱相互间的夹角(即晶体的轴角)α、β、γ，高考中晶胞参数a指的是正四面体的边长。 （2）基本思路：通过晶体密度求解晶胞参数a的基本思路是通过摩尔质量、阿伏伽德罗常数、晶胞所含微粒数计算出晶胞质量，建立已经密度与体积的关系（体积可以通过晶胞参数a进行求解），从而求出a值，同时注意晶胞参数的计算可以延伸到晶胞中原子坐标、原子间距离、原子半径的考查，因此这不仅仅是化学知识的简单考查，而是要具备利用数学工具，通过计算和推理解决化学问题的能力要求，高考试题不仅是不同知识点的融合，更是跨越不同学科间的相互渗透。 4．有关晶胞中原子占体积百分率的计算 （1）空间利用率：晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率也称为空间利用率，指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。 （2）表达式：晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的。 空间利用率=晶胞中原子的体积之和÷晶胞的总体积×100%。 （3）计算的关键： ①把原子当成球体，根据原子半径r计算体积为4/3πr3，计算出晶胞中原子的体积之和=晶胞中所含原子个数×4/3πr3； ②计算晶胞的总体积，可以通过晶胞参数a进行求解，如立方晶胞时v=a3，其它晶体结构单元结合几何知识求解，也可以通过晶胞的质量÷晶体密度求解。同时也要注意已知晶胞中原子的空间利用率，然后反推出原子的半径或者晶胞参数的表达式。 四、晶胞中的原子坐标 1．原子分数坐标的确定方法 （1）依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向和坐标原点。 （2）一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位(长、宽、高可以不同，但都为1个单位)。 （3）从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度，O为坐标原点，其分数坐标规定为(0,0,0)、A的坐标为(1,0,0)、B的坐标为(1,1,0)、C的坐标为(1,1,1)。 2．常见坐标系的构建 （1）立方晶胞坐标系建立方法：“立方晶胞”x轴、y轴、z轴均以晶胞参数长度为1个单位。 ①简单立方晶胞：1点坐标(0，0，0)；2点坐标(0，1，0)；3点坐标(1，1，0)；4点坐标(1，0，0)；5点坐标(0，0，1)；6点坐标(0，1，1)；7点坐标(1，1，1)；8点坐标(1，0，1)。 ②体心立方晶胞如图：体心坐标为(，，)。 ③面心立方晶胞如图：面心坐标为1/2。1点坐标(0，1/2，1/2)；2点坐标(1/2，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1/2)；4点坐标(1，1/2，1/2)；5点坐标(1/2，0，1/2)；6点坐标(1/2，1/2，0)。 ④金刚石体内心坐标：1/4或3/4。左上、左下、右上、右下的坐标为：(1/4，3/4，3/4)、(1/4，1/4，1/4)、(3/4，1/4，3/4)、(3/4，3/4，1/4) ⑤棱心坐标：有一个1/2，其余为0或1。1点坐标(1/2，0，1)；2点坐标(0，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1)；4点坐标(1，1/2，1)；5点坐标(1/2，0，0)；6点坐标(0，1/2，0)；7点坐标(1/2，1，0)；8点坐标(1，1/2，0) （2） 拉长的晶胞坐标系建立方法：“拉长的晶胞”x轴：a pm为1个单位，y轴：a pm为1个单位，z轴：2a pm为1个单位。 （建议用时：10分钟） 1．（2023·江苏·高考真题）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是 A．原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge) B．第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge) C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料 2．（2025·江苏苏锡常镇四市·联考）下列说法正确的是 A. 、、互为同素异形体 B. SO2的中心原子杂化轨道类型为sp3 C. Na2O2晶体中阴阳离子数目之比为1∶2 D. 1molSiO2晶体中含有2molSi—Oσ键 3．（2025·江苏南通·模拟）BN是一种无机非金属材料，立方BN的硬度仅次于金刚石，其晶胞如下图所示．下列说法不正确的是 A．立方BN属于共价晶体 B．1个晶胞中含有4个B和4个N C．距离每个B最近的N有4个 D．1mol立方BN中含有2mol共价键 4. （2025·江苏苏北八市·三模）下列说法正确的是 A. Ge基态核外电子排布式：[Ar]4s24p2 B. H2S中心原子的杂化方式为sp3 C. Si3N4 为分子晶体 D. 1molSiO2(如图所示)含2molσ键 5. （2025·江苏南通、泰州、镇江、盐城四市·联考）下列有关自然界中含硫物质的说法正确的是 A. S2、S8互为同位素 B. H2S、SO2中硫原子的杂化轨道类型相同 C. 大气圈与水圈中主要含硫物质的类别相同 D. 如图所示Cu2S晶胞中硫原子的配位数为8 6. （2025·江苏苏州南航附属中学·三模）已知GaN成键结构与金刚石相似，其晶胞结构如下。已知：GaN、GaP、GaAs的熔点高，且熔融状态均不导电。 下列说法不正确的是 A. 熔点： GaN < GaP < GaAs B. GaN为共价晶体 C. GaN晶体中所有原子均采取sp3杂化 D. 与N原子相连的Ga原子构成的空间构型为正四面体 7. （2025·江苏南京、盐城·期末调研）下列描述正确的是 A. 自然界硫元素在转化中都是被氧化 B. SO中S为sp3杂化 C. H2S氧化为S时，H2S断裂σ键和π键 D. 图所示ZnS晶胞中有14个S2- 8. （2025·江苏连云港市·模拟）下列说法正确的是 A. Cu2O晶胞如图所示，与O距离最近的Cu有2个 B. [Cu(H2O)4]2+中的配位原子为H原子 C. NH3转化为[Cu(NH3)4]2+后H-N-H键角变大 D. [CuCl2]-和[CuCl3]2-中Cu元素的杂化类型相同 9. （2025·江苏苏锡常镇四市·一模）下列说法正确的是 A. 氢化物的沸点：HF < HCl B. 键角大小关系：ClO > ClO > ClO C. 基态Br的核外电子排布式为 D. 1个KI晶胞（如上图所示）中含有14个I- 10．（2025·江苏徐州·专题练习）已知：[Cu(NH3)4]2＋中2个NH3被2个Cl-取代可得到2种不同的结构。下列说法正确的是 A．C的一种晶体具有很大的硬度，1mol该晶体中含有4molC—C B．N2、O2的晶体类型均为共价晶体 C．[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形 D．Cu2O晶胞(如图所示)中，距离每个Cu＋最近的O2-有2个 11．（2025·江苏南京·模拟）高温下，超氧化钾晶体结构与NaCl的相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看做部分为0，部分为-2.下列说法正确的是 A．晶体中每个K＋周围有12个O，每个O周围有6个K＋ B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K＋和4个O C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为2∶1 12.（2025·江苏常州高级中学·模拟预测）下列说法正确的是 A [Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角小于NH3中H—N—H B. BiOCl晶胞如图所示，上下底面为正方形，BiOCl晶体中与1个O2-距离最近的Bi3+有4个 C. Ca3(AsO3)2中阴离子的空间构型为平面三角形 D. 白磷与红磷互为同位素 （建议用时：10分钟） 13．（2025·江苏苏州·阶段练习）石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp3杂化 C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键，石墨能导电，存在金属键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 14．（2025·江苏无锡·期末）碳化钙的晶胞如图所示，反应常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是 A．1个C2H2中含1个π键 B．的电子式为 C．碳化钙晶胞中含4个 D．Ca(OH)2属于共价晶体 15．（2025高三下·江苏镇江·开学考试）卤族元素包括F、Cl、Br、I等，位于周期表ⅦA族。卤族元素可形成多种物质，磷可形成多种卤化物，其中固态PCl5和PBr5的结构分别为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-。溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，一种金属卤化物晶胞如图所示。 下列说法正确的是 A．相同条件下，HF、HCl、HBr的沸点依次递增 B．HClO中存在H与Cl之间的sp σ键 C．PCl3和[PBr4]+中磷原子均为sp3杂化 D．图中所示金属卤化物中Pb2+周围最近的I-数为12 16．（2025·江苏南通·模拟预测）由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1。下列有关说法不正确的是 A．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12 B．配离子为，配位数为6 C．H2O分子是含有极性键的非极性分子 D．该配合物中阴离子空间构型为正四面体形 17．（2025·江苏常州·开学考试）已知：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)    ，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数可表达为 B．该反应一定能自发进行 C．该反应中每消耗1molNO2，转移电子的数目约为3.01×1023 D．NaCl晶胞(如图所示)中每个Na+周围与其距离最近的Na+有6个 18．（2025·江苏南通·检测）黄铁矿是自然界中常见的金属矿物，主要成分为FeS2。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸，制硫酸时的尾气常用氨水吸收；含铁矿渣与硫酸反应后再加入Na2HPO4溶液，可制备FePO4。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。FeS2的晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A．Fe元素位于元素周期表第四周期，ⅥB族 B．的电子式为   C．晶胞中距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体 D．常温下浓硫酸与铁不反应 19．（2025·江苏苏州·模拟）氢化铝钠(NaAlH4)、乙硼烷(B2H6)、次磷酸都可做还原剂。NaAlH4(晶胞结构如图所示)能将酯还原为醇，而不能还原烯烃。可与H2反应生成B2H6(常温下气态，标准燃烧热为2165kJ/mol)；B2H6能将羧酸还原。实验室在碱性条件下用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]可制得N2H4·H2O；H3PO2是一元弱酸，可将溶液中的AgNO3转化为银，自身变为H3PO4，用于化学镀银。下列说法正确的是 A．C元素位于元素周期表中s区 B．N2H4是只含极性键的极性分子 C．NaAlH4有还原性，是因为其中的H元素有+1价和-1价 D．若NaAlH4晶胞上、下面心处的Na+被Li+取代，得到晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4 20．（2025·江苏苏北四市·一模）阅读下列材料，完成下面小题： 铍及其化合物具有重要应用。铍与铝性质相似，铍铝合金可用作航空材料，BeH2是很好的储氢材料；BeO可用于制造耐火陶炎，晶胞结构如图所示；(NH4)2BeF4固体加热至280得BeF2分子和两种气态氢化物；气态BeCl2主要以二聚体()形式存在，可与CH3MgCl在乙醚中制备Be(CH3)2；Be(NO3)2在125℃分解为N2O4和Be4O(NO3)6等。下列说法正确的是 A. NH3键角大于NH B. BeF2为离子化合物 C. BeO晶胞中O2-配位数为4 D. 1molBe2Cl4气体含键 21．（2025·江苏泰州·模拟）Cu 和 CuCl 是许多有机反应的催化剂。Cu 可作 CO2 制 CH3OH（25℃时标准燃烧热为 726.5kJ·mol-1） 反应 CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH<0 的催化剂。CuCl 是一种难溶于水、乙醇的白色固体，可溶于浓氨水，潮湿的环境中易被氧气氧化为 Cu2(OH)3Cl 。CuCl 制备实验过程为：将硫酸铜与氯化钠加水溶解，并用盐酸调节酸度，再加入铜粉一起加热，得到可溶性的配合物 Na[CuCl2] ，经加水稀释、过滤、 洗涤、干燥即得 CuCl 产品。下列有关说法正确的是 A．基态 Cu+ 的电子排布式为[Ar]3d94s1 B．[CuCl2]- 中的配位键可以表示为[Cl ←Cu →Cl]− C．NH3 中所含键角大于 H2O 中所含键角 D．CuCl 晶胞（如图所示）中距离每个Cl-最近的 Cu+有2个 22．（2025·江苏南京·模拟）周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热，甲烷水蒸气催化重整可以生产CO和H2。Si、Ge是重要的半导体材料，Si3N4是一种高强度耐高温材料，可由SiO2、C、N2高温反应制得，同时生成CO。Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，醋酸铅是一种弱电解质，其水溶液可用于吸收H2S气体。 下列说法正确的是 A．基态核外电子排布式： B．中心原子的杂化方式为 C．Si3N4为分子晶体 D．(如图所示)含键 （建议用时：20分钟） 23．（2025·江苏常州·阶段练习）含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu+形成一种无限长链离子，其片段为；CN-结合H+能力弱于CO。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列说法正确的是 A．基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1 B．K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6 C．Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2- D．某铁晶体(晶胞如图)中与每个Fe紧邻的Fe数为6 24．（2025·江苏·高考真题节选）可用于制备光学材料和回收砷。 （2）制备光学材料。如图甲所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl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”)。 25．（2025·江苏无锡·模拟）Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料，放电过程中晶胞变化如下图所示。 ①1molCu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为 mol。 ②NayCu2-xSe中Cu+与 Cu2+ 的个数比为 。 26．（2024·江苏·高考真题节选）回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 （2）含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 ①用含有机胺(R3R)有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为： (有机层) 已知： 其他条件不变，水层初始pH在0.2~0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是_______。 ②反萃取后，Fe2(SO4)3经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目比N(Fe)：N(Bi)= _______。 27. （2025·江苏常州高级中学·二模节选）锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。现代冶炼锌主要采取湿法工艺。 （4）硫化锌可作为锂离子电池的负极材料。在充电过程中，ZnS晶胞的组成变化如图所示。 充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为___________(x和y用具体数字表示)。 28. （2026·江苏南京二十九中高三上·模拟节选）电解锰渣(主要成分是MnS、还含有FeS及Fe、Ca、Mg的氧化物等)制取高纯MnSO4并电解制备Mn的流程如下： （6）锰和镓形成的金属互化物的立方晶胞如图所示。晶胞中1号、2号、3号、4号Mn原子构成一个_______空隙；一个Mn原子周围距离最近且相等的Mn原子数为_______个。 29. （2025·江苏淮安市·一模节选）以钼精矿(主要成分MoS2，其中S为-1价，还含少量钙、镁等元素)为原料制备得到的钼单质及其它化合物用于炼钢、电子工业。 （5）一种MoO2晶体结构如下图，在MoO2中通过氮掺杂反应可生成，能使MoO2具有光学活性，掺杂过程如图所示。则晶体中___________，___________。 30. (2025·江苏常州市金坛一中·二模节选)工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示： 已知：①“酸浸”后的溶液，所含金属离子主要有。 ②弱酸性溶液中氧化时，产物中含Mn元素物质只有。 （3）“高温灼烧”后获得ZnO。已知ZnO的一种晶体晶胞是立方晶胞(如图)，请在下图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图_______。 31．（2026·江苏仪征、江都、高邮中学·联考节选）铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品，常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。 （4）钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。 ①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时，Li+由LixC6中脱嵌。写出放电至完全时，Li1-xCoO2电极的电极反应式：_______。 ②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时Li+脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。_______。 32．（2025·江苏·高考真题节选）合成气(CO和H2)是重要的工业原料气。 （3）研究CH4、H2O(g)与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属，正价有]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的CH4、H2O(g)，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ   步骤Ⅱ   ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、CH4转化率、与x的关系如图乙所示。时，大于理论值2的可能原因有 ；时，通入标准状况下的CH4至反应结束，CO的选择性，则生成标准状况下CO和H2的总体积为 。 ②时，新制载氧体、与CH4反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与H2O(g)反应的物质有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中Fe2O3的作用、气体分步制备的价值： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难14 晶体的结构分析与计算 ( 内容导航 速度提升 技巧掌握 手感养成 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击： 快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点： 总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧 重难保分练 稳扎稳打 必拿分数 ： 聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值 重难抢分练 突破瓶颈 争夺高分： 聚焦于中高难度题目，争夺关键分数 重难冲刺练 模拟实战 挑战顶尖： 挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” ) 一、常见晶体的比较及判断 1．常见晶体的类型及比较 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子 微粒间作用力 离子键 金属键 分子间作用力 共价键 物 理 性质 熔、沸点 较高 有的高(如铁)、有的低(如汞) 低 很高 硬度 硬而脆 有的大、有的小 小 很大 溶解性 一般情况下，易溶于极性溶剂(如水)，难溶于有机溶剂 钠等可与水、醇类、酸类反应 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂 不溶于任何溶剂 2．晶体类别的判断方法 （1）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断：由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。 （2）依据物质的分类判断： ①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)、绝大多数的盐是离子晶体。 ②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。 ③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。 ④金属单质、合金是金属晶体。 （3）依据晶体的熔点判断：不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。 （4）依据导电性判断： ①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。 ②共价晶体一般为非导体。 ③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 ④金属晶体是电的良导体。 （5）依据硬度和机械性能判断：一般情况下，硬度：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有较好的延展性。 二、晶体结构分析 1．常见共价晶体结构 晶体 晶胞结构 结构特点 金刚石或晶体硅 ①每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构；②键角均为109°28′；③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内；④每个C参与4个C—C的形成，C原子数与C—C数之比为1∶2；⑤密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构； ②每个正四面体占有1个Si,4个“1/2O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2；③最小环上有12个原子，即6个O、6个Si；④密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 SiC、BP、AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构；②密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝；ρ(AlN)＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 2．常见分子晶体结构 晶体 晶胞结构 结构特点 干冰 ①8个CO2位于立方体的顶角且在6个面的面心又各有1个CO2；②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个；③密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 白磷 ①面心立方最密堆积； ②密度ρ＝(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)。 冰 ①水分子间构成四面体骨架结构；②水分子间主要通过氢键形成晶体，一个水分子与周围四个水分子结合；③每个O原子周围都有四个H原子，其中两个H原子与O原子以共价键结合，另外两个H原子与O原子以氢键结合，1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。 3．常见金属晶体结/构 （1）金属晶体的四种堆积模型： 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 面心立方最密堆积 晶胞 配位数 6 8 12 12 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 2r＝a 2r＝ 2r＝ 一个晶胞内原子数目 1 2 2 4 原子空间利用率 52% 68% 74% 74% （2）金属晶胞中原子空间利用率计算：空间利用率＝×100%，球体积为金属原子的总体积。 ①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝×100%＝×100%≈52%。 ②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，晶胞边长为a，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。 ③六方最密堆积： 如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r× r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。 ④面心立方最密堆积： 如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，晶胞边长a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。 （3）晶体微粒与M、ρ之间的关系：若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；若1个该晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 4．常见离子晶体结构 （1）几种典型离子晶体： 晶体类型 晶胞类型 晶胞结构示意图 配位数 紧邻等距相同离子　 每个晶胞含有离子数 AB NaCl Na＋：6 Cl－：6 Na＋：12 Cl－：12 Na＋：4 Cl－：4 CsCl Cs＋：8 Cl－：8 Cs＋：6 Cl－：6 Cs＋：1 Cl－：1 AB2 CaF2 Ca2＋：8 F－：4 — Ca2＋：4 F－：8 （2）晶格能： ①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。晶格能是反映离子晶体稳定性的数据，可以用来衡量离子键的强弱，晶格能越大，离子键越强。 ②影响因素：晶格能的大小与阴阳离子所带电荷数、阴阳离子间的距离、离子晶体的结构类型有关。离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大。 ③对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。 三、晶体的有关计算 1．晶胞中的微粒个数的计算 （1）计算方法——均摊法： ①立方体晶胞：顶点贡献1/8、棱边1/4、面心1/2、体心1； ②六棱柱晶胞：顶点贡献1/6、侧棱边1/3、其它棱边1/4、面心1/2、体心1； ③三棱柱晶胞：顶点贡献1/12，侧棱边为1/6，上下棱上为1/4，面上的算为1/2； ④如果是分子簇团，就不能按照晶胞来计算，应该作为一个整体进行计数，解题时仔细审题，看清每个粒子的所代表的图形符号及在晶胞中所处的位置。 （2）有关晶胞中的微粒个数的计算考查设问角度： ①写化学式：要按照习惯要求来写，金属元素在前，非金属在后，写出原子的最简整数比； ②根据化学式再结合化合价的代数和为0进行简单推算； ③判断晶胞图中特定符号所代表的微粒及个数； ④判断晶胞中某粒子周围紧邻且等距其它粒子数（配位数），要根据晶胞图结合一定的空间拓展想象能力， NaCl型晶胞的配位数为6， CsCl型为8，六方最密堆积和面心立方最密堆积的配位数都是12，当晶胞图不好辨别时，可以通过计算晶胞内原子间的比值，原子间配位数的比值的与晶胞内原子间的比值成反比，加以推算得出。 （3）常见晶胞所含微粒的数目（n），晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系 晶胞 模型 粒子数（n） a与r的关系 简单 立方 1 a=2r 体心 立方 2 面心 立方 4 2．晶体密度的计算 （1）一般思维模型： ①求晶胞的质量m，根据摩尔质量（以g·mol−1为单位时在数值与相对分子质量相同）除以阿伏伽德罗常数计算出每个微粒的质量，再根据计算出晶胞中所含微粒的个数，从而得出晶胞的总质量=晶胞中所含粒子的个数×每个微粒的质量； ②求晶胞的体积v，应用立体几何知识，根据提供的晶胞参数（边长）求出晶胞的体积，如常见的立方晶胞、六棱柱、三棱柱晶体结构单元的体积计算，注意单位的换算如1nm（纳米）=1×10-9m=1×10-7cm，1pm（皮米）=1×10-12m=1×10-10cm； ③再由ρ=m/v，得出其密度，因此晶胞中粒子计算是基础，晶胞体积的计算是关键，注意单位的换算是要留意的细节，同时要注意密度、晶胞参数、晶胞中粒子个数的之间相互换算的考查，结合阿伏加德罗常数、晶胞体积、密度的计算，可以把微观的晶胞结构和宏观物质的密度、摩尔质量等联系起来，体现高考中“宏观辨识”与“微观探析”的化学学科核心素养的要求，也贯彻了必备知识与关键能力的考查要求，因此要引起足够的重视。 3．晶胞参数的计算 （1）晶胞参数：晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布结构特征的最小单元的平行六面体。用来表示晶胞的形状和大小的6个特征参数，简称晶胞参数，包括晶胞的3组棱长（即晶体的轴长）a、b、c和3组棱相互间的夹角(即晶体的轴角)α、β、γ，高考中晶胞参数a指的是正四面体的边长。 （2）基本思路：通过晶体密度求解晶胞参数a的基本思路是通过摩尔质量、阿伏伽德罗常数、晶胞所含微粒数计算出晶胞质量，建立已经密度与体积的关系（体积可以通过晶胞参数a进行求解），从而求出a值，同时注意晶胞参数的计算可以延伸到晶胞中原子坐标、原子间距离、原子半径的考查，因此这不仅仅是化学知识的简单考查，而是要具备利用数学工具，通过计算和推理解决化学问题的能力要求，高考试题不仅是不同知识点的融合，更是跨越不同学科间的相互渗透。 4．有关晶胞中原子占体积百分率的计算 （1）空间利用率：晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率也称为空间利用率，指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。 （2）表达式：晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的。 空间利用率=晶胞中原子的体积之和÷晶胞的总体积×100%。 （3）计算的关键： ①把原子当成球体，根据原子半径r计算体积为4/3πr3，计算出晶胞中原子的体积之和=晶胞中所含原子个数×4/3πr3； ②计算晶胞的总体积，可以通过晶胞参数a进行求解，如立方晶胞时v=a3，其它晶体结构单元结合几何知识求解，也可以通过晶胞的质量÷晶体密度求解。同时也要注意已知晶胞中原子的空间利用率，然后反推出原子的半径或者晶胞参数的表达式。 四、晶胞中的原子坐标 1．原子分数坐标的确定方法 （1）依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向和坐标原点。 （2）一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1个单位(长、宽、高可以不同，但都为1个单位)。 （3）从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 以立方体的三个棱延长线构建坐标轴，以晶胞边长为1个单位长度，O为坐标原点，其分数坐标规定为(0,0,0)、A的坐标为(1,0,0)、B的坐标为(1,1,0)、C的坐标为(1,1,1)。 2．常见坐标系的构建 （1）立方晶胞坐标系建立方法：“立方晶胞”x轴、y轴、z轴均以晶胞参数长度为1个单位。 ①简单立方晶胞：1点坐标(0，0，0)；2点坐标(0，1，0)；3点坐标(1，1，0)；4点坐标(1，0，0)；5点坐标(0，0，1)；6点坐标(0，1，1)；7点坐标(1，1，1)；8点坐标(1，0，1)。 ②体心立方晶胞如图：体心坐标为(，，)。 ③面心立方晶胞如图：面心坐标为1/2。1点坐标(0，1/2，1/2)；2点坐标(1/2，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1/2)；4点坐标(1，1/2，1/2)；5点坐标(1/2，0，1/2)；6点坐标(1/2，1/2，0)。 ④金刚石体内心坐标：1/4或3/4。左上、左下、右上、右下的坐标为：(1/4，3/4，3/4)、(1/4，1/4，1/4)、(3/4，1/4，3/4)、(3/4，3/4，1/4) ⑤棱心坐标：有一个1/2，其余为0或1。1点坐标(1/2，0，1)；2点坐标(0，1/2，1)；3点坐标(1/2，1，1)；4点坐标(1，1/2，1)；5点坐标(1/2，0，0)；6点坐标(0，1/2，0)；7点坐标(1/2，1，0)；8点坐标(1，1/2，0) （2） 拉长的晶胞坐标系建立方法：“拉长的晶胞”x轴：a pm为1个单位，y轴：a pm为1个单位，z轴：2a pm为1个单位。 （建议用时：10分钟） 1．（2023·江苏·高考真题）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是 A．原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge) B．第一电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge) C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料 【答案】D 【解析】A项，同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：r(C)＜r(Si)＜r(Ge)，A错误；B项，同周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：I1(C)＞I1(Si)＞I1(Ge)，B错误；C项，晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C错误；D项，周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。故选D。 2．（2025·江苏苏锡常镇四市·联考）下列说法正确的是 A. 、、互为同素异形体 B. SO2的中心原子杂化轨道类型为sp3 C. Na2O2晶体中阴阳离子数目之比为1∶2 D. 1molSiO2晶体中含有2molSi—Oσ键 【答案】C 【解析】A．、、三者质子数相同、而中子数不同，即互为同位素，A错误；B．SO2的中心原子价层电子对数为3，即中心原子杂化轨道类型为sp2，B错误；C．Na2O2晶体中含有钠离子Na+和过氧根离子，即阴阳离子数目之比为1∶2，C正确；D．二氧化硅晶体中1个硅原子周围结合4个氧原子，即1molSiO2晶体中含有4molSi—Oσ键，D错误； 故选C； 3．（2025·江苏南通·模拟）BN是一种无机非金属材料，立方BN的硬度仅次于金刚石，其晶胞如下图所示．下列说法不正确的是 A．立方BN属于共价晶体 B．1个晶胞中含有4个B和4个N C．距离每个B最近的N有4个 D．1mol立方BN中含有2mol共价键 【答案】D 【解析】A．立方BN的硬度仅次于金刚石，属于共价晶体，A正确；B．根据均摊法，该晶胞中位于顶点和面心的原子个数为，位于晶胞内部的原子个数为4，则1个晶胞中含有4个B和4个N，B正确；C．根据晶胞结构可知，每个B最近的N有4个，每个N最近的B有4个，C正确；D．立方BN中每个B形成4个B-N键，1mol立方BN中含有4mol共价键，D错误；故选D。 4. （2025·江苏苏北八市·三模）下列说法正确的是 A. Ge基态核外电子排布式：[Ar]4s24p2 B. H2S中心原子的杂化方式为sp3 C. Si3N4 为分子晶体 D. 1molSiO2(如图所示)含2molσ键 【答案】B 【解析】A．Ge为32号元素，其基态核外电子排布式：[Ar]3d104s24p2，A错误；B． H2S中心原子S的价层电子对数为，S的杂化方式为sp3，B正确；C．已知Si3N4是一种高强度耐高温材料，则Si3N4为共价晶体，C错误；D．由图知，每个Si形成4个Si-O键，则1molSiO2含4molσ键，D错误；故选B。 5. （2025·江苏南通、泰州、镇江、盐城四市·联考）下列有关自然界中含硫物质的说法正确的是 A. S2、S8互为同位素 B. H2S、SO2中硫原子的杂化轨道类型相同 C. 大气圈与水圈中主要含硫物质的类别相同 D. 如图所示Cu2S晶胞中硫原子的配位数为8 【答案】D 【解析】A．S2、S8都是硫的单质，二者互为同素异形体，A项错误；B．H2S中硫原子的价层电子对数为，杂化轨道类型为sp3，SO2中硫原子的价层电子对数为，杂化轨道类型为sp2，杂化轨道类型不相同，B项错误；C．H2S和SO2是大气圈中的主要含硫物质，而水圈中主要含硫物质可溶性硫酸盐，大气圈与水圈中主要含硫物质的类别不相同，C项错误；D．根据Cu2S晶胞图可知，其中黑球有个，灰球有8个，则灰球代表Cu、黑球代表S，则以上平面硫原子为例，距离最近的Cu有该晶胞中的4个与上层晶胞中的4个，故其配位数为8，D项正确；答案选D。 6. （2025·江苏苏州南航附属中学·三模）已知GaN成键结构与金刚石相似，其晶胞结构如下。已知：GaN、GaP、GaAs的熔点高，且熔融状态均不导电。 下列说法不正确的是 A. 熔点： GaN < GaP < GaAs B. GaN为共价晶体 C. GaN晶体中所有原子均采取sp3杂化 D. 与N原子相连的Ga原子构成的空间构型为正四面体 【答案】A 【解析】A．已知GaN成键结构与金刚石相似，GaN、GaP、GaAs的熔点高，且熔融状态均不导电，三者都是共价晶体，原子半径：N<P<As，故键能：GaN > GaP > GaAs ，故熔点：GaN > GaP > GaAs ，故A错误；B．由题干可知，GaN成键结构与金刚石相似，熔点高，硬度大，故GaN为共价晶体，故B正确；C．GaN成键结构与金刚石相似，每个原子连有4个共价键，GaN晶体中所有原子均采取sp3杂化，故C正确；D．GaN成键结构与金刚石相似，N原子连有4个Ga，构成的空间构型为正四面体，故D正确；答案选A。 7. （2025·江苏南京、盐城·期末调研）下列描述正确的是 A. 自然界硫元素在转化中都是被氧化 B. SO中S为sp3杂化 C. H2S氧化为S时，H2S断裂σ键和π键 D. 图所示ZnS晶胞中有14个S2- 【答案】B 【解析】A．硫黄矿（S）、硫铁矿（FeS2）等含有的硫元素为中间价态，转化中既可以被氧化也可以被还原，A错误；B． SO中心S价层电子对数=3+=4，S为sp3杂化，B正确；C．H2S中只有两条σ键，氧化为S时，H2S断裂σ键，C错误；D．根据均摊法，图所示ZnS晶胞中有个S2-，D错误； 故选B。 8. （2025·江苏连云港市·模拟）下列说法正确的是 A. Cu2O晶胞如图所示，与O距离最近的Cu有2个 B. [Cu(H2O)4]2+中的配位原子为H原子 C. NH3转化为[Cu(NH3)4]2+后H-N-H键角变大 D. [CuCl2]-和[CuCl3]2-中Cu元素的杂化类型相同 【答案】C 【解析】A．与O距离最近的Cu有4个，A错误；B．[Cu(H2O)4]2+中的配位原子为O原子，B错误；C．NH3转化为[Cu(NH3)4]2+后，NH3中N的孤对电子与Cu2+形成配位键，孤对电子对N-H键的排斥力减小，H-N-H键角变大，C正确；D．[CuCl2]-中Cu采取sp杂化，[CuCl3]2-中Cu采取sp2杂化，D错误；故选C。 9. （2025·江苏苏锡常镇四市·一模）下列说法正确的是 A. 氢化物的沸点：HF < HCl B. 键角大小关系：ClO > ClO > ClO C. 基态Br的核外电子排布式为 D. 1个KI晶胞（如上图所示）中含有14个I- 【答案】B 【解析】A．HF分子间能够形成氢键，沸点较高，则氢化物的沸点：HF > HCl，A错误；B．ClO 中Cl原子的价层电子对数为4+=4， ClO中Cl原子的价层电子对数为3+=4，ClO中Cl原子的价层电子对数为2+=4，VSEPR模型均为四面体或正四面体；但ClO、ClO、ClO 中Cl原子的孤电子对数分别为2、1、0，孤电子对越多，排斥作用越大，键角越小，即键角：ClO > ClO > ClO，B正确；C．Br是35号元素，核外含有35个电子，基态Br的核外电子排布式为，C错误；D．该晶胞中K+和I-的个数是相等的，1个KI晶胞（如上图所示）中含有=4个I-，D错误；故选B。 10．（2025·江苏徐州·专题练习）已知：[Cu(NH3)4]2＋中2个NH3被2个Cl-取代可得到2种不同的结构。下列说法正确的是 A．C的一种晶体具有很大的硬度，1mol该晶体中含有4molC—C B．N2、O2的晶体类型均为共价晶体 C．[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形 D．Cu2O晶胞(如图所示)中，距离每个Cu＋最近的O2-有2个 【答案】D 【解析】A．C的一种晶体硬度很大，该晶体为金刚石，1 mol金刚石中含有2 mol C—C，A错误；B．N2和O2的晶体类型均为分子晶体，B错误；C．[Cu(NH3)4]2＋ 中2个NH3被2个Cl－取代可得2种不同的结构，故[Cu(NH3)4]2＋为平面四边形结构，C错误；D．根据阴、阳离子个数之比可知，Cu2O晶胞中，顶点和体心为O2－，内部的4个离子为Cu＋，距离每个O2－最近的Cu＋有4个，距离每个Cu＋最近的O2－有2个，D正确；故选D。 11．（2025·江苏南京·模拟）高温下，超氧化钾晶体结构与NaCl的相似，其晶体结构的一个基本重复单元如图所示，已知晶体中氧的化合价可看做部分为0，部分为-2.下列说法正确的是 A．晶体中每个K＋周围有12个O，每个O周围有6个K＋ B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K＋和4个O C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为2∶1 【答案】B 【解析】A．由晶胞图可知1个K＋周围有6个O，同样1个O周围有6个K＋，A错误；B．根据切割法，每个晶胞中有8×＋6×=4个K＋、1＋12×=4个O，所以超氧化钾晶体中两种离子的个数比为1∶1，其化学式为KO2，B正确；C．根据晶胞结构可知，每个K＋所在的3个相互垂直的面上各有4个K＋与该K＋距离最近且相等，即晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C错误；D．O中O的平均化合价为-0.5，所以若有1个-2价氧原子，则应有3个0价氧原子，故0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3∶1，D错误； 故选B。 12.（2025·江苏常州高级中学·模拟预测）下列说法正确的是 A [Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角小于NH3中H—N—H B. BiOCl晶胞如图所示，上下底面为正方形，BiOCl晶体中与1个O2-距离最近的Bi3+有4个 C. Ca3(AsO3)2中阴离子的空间构型为平面三角形 D. 白磷与红磷互为同位素 【答案】B 【解析】A．在[Cu(NH3)4]2+中，NH3的N原子孤对电子与Cu2+形成配位键，孤对电子对成键电子对的排斥力减弱，H-N-H键角大于NH3（NH3中N有孤对电子，排斥力大，键角小），A错误；B．从晶胞图中可以看出，BiOCl晶体中面心上的O2-和面上Bi3+距离最近，所以与1个O2-距离最近的Bi3+有4个，B正确；C．AsO中As的价层电子对数=（含1对孤对电子），空间构型为三角锥形，C错误；D．白磷与红磷是磷元素的不同单质，互为同素异形体，同位素针对原子，D错误；故选B； （建议用时：10分钟） 13．（2025·江苏苏州·阶段练习）石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp3杂化 C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键，石墨能导电，存在金属键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 【答案】C 【解析】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，故B错误；C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键，石墨能导电，存在金属键，故C正确；D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为6×1/3＝2，故D错误；故选C。 14．（2025·江苏无锡·期末）碳化钙的晶胞如图所示，反应常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是 A．1个C2H2中含1个π键 B．的电子式为 C．碳化钙晶胞中含4个 D．Ca(OH)2属于共价晶体 【答案】C 【解析】A．C2H2的结构式为H—C≡C—H，1个C2H2中含2个π键，A错误；B．的电子式为，B错误； C．晶胞中，位于顶点和面心，共有个，C正确；D．Ca(OH)2中含有Ca2+和OH-，为离子晶体，D错误；答案选C。 15．（2025高三下·江苏镇江·开学考试）卤族元素包括F、Cl、Br、I等，位于周期表ⅦA族。卤族元素可形成多种物质，磷可形成多种卤化物，其中固态PCl5和PBr5的结构分别为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-。溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，一种金属卤化物晶胞如图所示。 下列说法正确的是 A．相同条件下，HF、HCl、HBr的沸点依次递增 B．HClO中存在H与Cl之间的sp σ键 C．PCl3和[PBr4]+中磷原子均为sp3杂化 D．图中所示金属卤化物中Pb2+周围最近的I-数为12 【答案】C 【解析】A．HF分子间存在氢键，沸点最高，且HCl、HBr的组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则沸点：HCl < HBr < HF，即相同条件下，HCl、HBr、HF的沸点依次递增，A错误；B．次氯酸结构式为：H—O—Cl，氢与氧之间形成O-H键，氧与氯之间形成O-Cl键，不存在H—Cl之间的spσ键，B错误；C．PCl3中p原子价层电子对数为：，中p原子价层电子对数为：，二者的磷原子均为sp3杂化，C正确；D．图中所示金属卤化物的晶胞中Pb2+位于体心，I-位于面心，则图中所示金属卤化物中Pb2+周围最近的I-数为6，D错误；故选C。 16．（2025·江苏南通·模拟预测）由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1。下列有关说法不正确的是 A．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12 B．配离子为，配位数为6 C．H2O分子是含有极性键的非极性分子 D．该配合物中阴离子空间构型为正四面体形 【答案】C 【解析】A．如图所示γ-Fe的晶胞中，铁位于面心和顶点，以顶点铁原子分析，每个横截面上距离该铁原子最近的有4个面心铁原子，三个横截面共12个，因此铁原子的配位数为12，故A正确；B．配离子为，配体为NO和H2O，配位数为6，故B正确；C．H2O中含有的氧氢键是极性键，H2O分子是“V”形结构，因此H2O分子是含有极性键的极性分子，故C错误；D．该配合物中阴离子为硫酸根离子，其中心原子孤电子对数为，价层电子对数为4+0=4，其空间构型为正四面体形，故D正确；答案选C。 17．（2025·江苏常州·开学考试）已知：2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)    ，下列说法正确的是 A．该反应的平衡常数可表达为 B．该反应一定能自发进行 C．该反应中每消耗1molNO2，转移电子的数目约为3.01×1023 D．NaCl晶胞(如图所示)中每个Na+周围与其距离最近的Na+有6个 【答案】C 【解析】A．该反应的平衡常数可表达为，选项A错误；B．由题干信息可知，该反应的△H<0，△S<0，当△G=△H -T△S <0时，反应能自发进行，故该反应在低温条件下易自发进行，选项B错误；C．根据反应2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)可知，N元素由+4价变为+5价和+3价，每消耗1molNO2，转移电子的数目约为3.01×1023，选项C正确；D．NaCl晶胞(如图所示)中每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个，选项D错误；答案选C。 18．（2025·江苏南通·检测）黄铁矿是自然界中常见的金属矿物，主要成分为FeS2。工业上常煅烧其生成含铁矿渣和含硫气体。含硫气体可用来提取硫和制造硫酸，制硫酸时的尾气常用氨水吸收；含铁矿渣与硫酸反应后再加入Na2HPO4溶液，可制备FePO4。常温下可用铁质容器贮存浓硫酸。FeS2的晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A．Fe元素位于元素周期表第四周期，ⅥB族 B．的电子式为   C．晶胞中距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体 D．常温下浓硫酸与铁不反应 【答案】C 【解析】A．铁为26号元素，核外电子排布为2、8、14、2，Fe元素位于元素周期表第四周期，第Ⅷ族，A错误；B．中S原子之间以单键结合，电子式为，B错误；C．根据晶胞结构示意图可知，距离每个最近的Fe2+有6个：上下各1个，同一平面上的有4个，即距离每个最近的Fe2+可以构成一个正八面体，C正确；D．常温下铁在浓硫酸中会钝化，不是不反应，D错误；故答案为：C。 19．（2025·江苏苏州·模拟）氢化铝钠(NaAlH4)、乙硼烷(B2H6)、次磷酸都可做还原剂。NaAlH4(晶胞结构如图所示)能将酯还原为醇，而不能还原烯烃。可与H2反应生成B2H6(常温下气态，标准燃烧热为2165kJ/mol)；B2H6能将羧酸还原。实验室在碱性条件下用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]可制得N2H4·H2O；H3PO2是一元弱酸，可将溶液中的AgNO3转化为银，自身变为H3PO4，用于化学镀银。下列说法正确的是 A．C元素位于元素周期表中s区 B．N2H4是只含极性键的极性分子 C．NaAlH4有还原性，是因为其中的H元素有+1价和-1价 D．若NaAlH4晶胞上、下面心处的Na+被Li+取代，得到晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4 【答案】D 【解析】A．C元素位于元素周期表中p区，A错误；B．N2H4含N-N键，为非极性键，B错误；C．NaAlH4中H的化合价都为-1价，C错误；D．若晶胞上、下面心处Na+被Li+取代，则晶胞中Li+个数为，个数为，个数为，则晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4，D正确。故选D。 20．（2025·江苏苏北四市·一模）阅读下列材料，完成下面小题： 铍及其化合物具有重要应用。铍与铝性质相似，铍铝合金可用作航空材料，BeH2是很好的储氢材料；BeO可用于制造耐火陶炎，晶胞结构如图所示；(NH4)2BeF4固体加热至280得BeF2分子和两种气态氢化物；气态BeCl2主要以二聚体()形式存在，可与CH3MgCl在乙醚中制备Be(CH3)2；Be(NO3)2在125℃分解为N2O4和Be4O(NO3)6等。下列说法正确的是 A. NH3键角大于NH B. BeF2为离子化合物 C. BeO晶胞中O2-配位数为4 D. 1molBe2Cl4气体含键 【答案】C 【解析】A．NH3中心原子价层电子对数为3+=4，NH中心原子价层电子对数为4+=4，NH3和NH中心N原子均为sp3杂化，NH3中心N原子含有1个孤电子对，而NH没有，孤电子对和成键电子对的斥力大于成键电子之间的斥力，故电子对越多，键角越小，则NH3键角小于NH，A错误；B．由题意可知，(NH4)2BeF4固体加热至280℃得BeF2分子，由BeF2分子可知其为共价化合物，B错误；C．BeO晶胞中O2-位于顶点和面心，Be2+位于晶胞内部，以位于面心的O2-为研究对象，与其距离最近且相等的Be2+有4个，另外2个Be2+位于相邻的晶胞中，BeO晶胞中O2-配位数为4，C正确；D．气态BeCl2主要以二聚体()形式存在，单键和配位键都是σ键，则中含有6个σ键，1molBe2Cl4气体含6molσ键，D错误；故选C。 21．（2025·江苏泰州·模拟）Cu 和 CuCl 是许多有机反应的催化剂。Cu 可作 CO2 制 CH3OH（25℃时标准燃烧热为 726.5kJ·mol-1） 反应 CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+ H2O（g） ΔH<0 的催化剂。CuCl 是一种难溶于水、乙醇的白色固体，可溶于浓氨水，潮湿的环境中易被氧气氧化为 Cu2(OH)3Cl 。CuCl 制备实验过程为：将硫酸铜与氯化钠加水溶解，并用盐酸调节酸度，再加入铜粉一起加热，得到可溶性的配合物 Na[CuCl2] ，经加水稀释、过滤、 洗涤、干燥即得 CuCl 产品。下列有关说法正确的是 A．基态 Cu+ 的电子排布式为[Ar]3d94s1 B．[CuCl2]- 中的配位键可以表示为[Cl ←Cu →Cl]− C．NH3 中所含键角大于 H2O 中所含键角 D．CuCl 晶胞（如图所示）中距离每个Cl-最近的 Cu+有2个 【答案】C 【解析】A． 铜是29号元素，基态 Cu+ 的电子排布式为[Ar]3d10，A错误；B．[CuCl2]- 的中心原子为铜，配位原子是氯，配位键可以表示为[Cl→Cu←Cl]，B错误；C．NH3 中N的价电子数为4，孤对电子数为1，H2O 中O的价电子数为4，孤对电子数为2，N和O均为sp3，孤对电子数越多，对成键电子的排斥力越大，键角越小，NH3 中所含键角大于 H2O 中所含键角，C正确；D．由晶胞图知，CuCl 晶胞中Cu+位于小立方体的体心，Cl-位于顶点和面心，故距离每个Cl-最近的 Cu+有4个，D错误；故答案选C。 22．（2025·江苏南京·模拟）周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛。甲烷具有较大的燃烧热，甲烷水蒸气催化重整可以生产CO和H2。Si、Ge是重要的半导体材料，Si3N4是一种高强度耐高温材料，可由SiO2、C、N2高温反应制得，同时生成CO。Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，醋酸铅是一种弱电解质，其水溶液可用于吸收H2S气体。 下列说法正确的是 A．基态核外电子排布式： B．中心原子的杂化方式为 C．Si3N4为分子晶体 D．(如图所示)含键 【答案】B 【解析】A．Ge为32号元素，其基态核外电子排布式：，A错误；B．H2S中心原子S的价层电子对数为，S的杂化方式为sp3，B正确；C．已知Si3N4是一种高强度耐高温材料，则Si3N4为共价晶体，C错误；D．由图知，每个Si形成4个Si-O键，则1molSiO2含4molσ键，D错误；故选B。 （建议用时：20分钟） 23．（2025·江苏常州·阶段练习）含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu+形成一种无限长链离子，其片段为；CN-结合H+能力弱于CO。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。下列说法正确的是 A．基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1 B．K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6 C．Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2- D．某铁晶体(晶胞如图)中与每个Fe紧邻的Fe数为6 【答案】B 【解析】A．基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6，A错误；B．根据化学式K4[Fe(CN)6]可知，Fe2+的配位数为6，B正确；C．由图可知，Cu+与3个CN-相连，其中2个CN-被2个Cu+共有，则Cu+与CN-的个数之比为1：(1+2×1/2)=1：2，所以化学式应该为[Cu(CN)2]-，C错误；D．以面心的Fe为例，与其紧邻的Fe有12个，因此与每个Fe紧邻的Fe数为12，D错误；故答案选B。 24．（2025·江苏·高考真题节选）可用于制备光学材料和回收砷。 （2）制备光学材料。如图甲所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl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】（2）Cl- 负电 【解析】（2）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Cl-替换S2-，区域B中，由Cu+替换Zn2+；按照均摊法，区域B中含Zn2+：3个、Cu+：1个、S2-：个，，则区域B带负电。 25．（2025·江苏无锡·模拟）Cu2-xSe 是一种钠离子电池的正极材料，放电过程中晶胞变化如下图所示。 ①1molCu2-xSe转化为NayCu2-xSe时转移电子的物质的量为 mol。 ②NayCu2-xSe中Cu+与 Cu2+ 的个数比为 。 【答案】0.25 5 ∶ 1 【解析】①根据均摊法可知，截入1个Na+后，晶胞中，Na+与Se2-的个数之比为1：4，NayCu2-xSe的化学式为Na0.25Cu2-xSe，所以1molCu2-xSe转化为Na0.25Cu2-xSe时，Cu元素降低了0.25价，转移电子的物质的量为0.25mol，故答案为：0.25；②由图可知，截入1个Na+后，晶胞NayCu2-xSe的化学式为：Na0.25Cu1.5Se，设Cu+与Cu2+的个数分别为x、(1.5-x)，根据化合价代数和为0，有，解得：x=1.25，则Cu+与Cu2+的个数之比为：1.25∶(1.5-1.25)=5∶1。 26．（2024·江苏·高考真题节选）回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 （2）含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 ①用含有机胺(R3R)有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为： (有机层) 已知： 其他条件不变，水层初始pH在0.2~0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是_______。 ②反萃取后，Fe2(SO4)3经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目比N(Fe)：N(Bi)= _______。 【答案】（2）①随水层pH增大，H+的浓度减小，的化学平衡向正反应方向移动，的化学平衡逆向移动，该平衡逆向移动引起(R3NH)2SO4浓度的增大，进一步促进萃取平衡向萃取方向移动，导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大，因此，有机层中Fe元素含量迅速增多 ②2:1 【解析】（2）①减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动，因此，其他条件不变，水层初始pH在0.2~0.8范围内，随水层pH增大，H+的浓度减小，的化学平衡向正反应方向移动，又H+的浓度减小使平衡逆向移动，引起(R3NH)2SO4浓度的增大，进一步促进平衡向萃取方向移动，导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大，因此，有机层中Fe元素含量迅速增多。②由铁酸铋晶胞结构示意图可知，晶胞中体内有4个Fe原子，面上有8个Fe原子，根据均摊法可知，Fe原子的数目为；Bi原子全部在晶胞的面上，共有，因此，其中原子数目比N(Fe)：N(Bi)=2:1。 27. （2025·江苏常州高级中学·二模节选）锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。现代冶炼锌主要采取湿法工艺。 （4）硫化锌可作为锂离子电池的负极材料。在充电过程中，ZnS晶胞的组成变化如图所示。 充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为___________(x和y用具体数字表示)。 【答案】（4） 【解析】（4）根据晶胞图可知，在LixZnyS晶胞中，S2-个数为8×1/8+6×1/2=4，Li+或Zn2+的个数共7个，由化合价代数和为0的原则，化学式为Li6ZnS4，或者Li1.5Zn0.5S，充电过程中ZnS得电子与Li+结合生成Li1.5Zn0.5S和Zn单质，电极方程式为：。 28. （2026·江苏南京二十九中高三上·模拟节选）电解锰渣(主要成分是MnS、还含有FeS及Fe、Ca、Mg的氧化物等)制取高纯MnSO4并电解制备Mn的流程如下： （6）锰和镓形成的金属互化物的立方晶胞如图所示。晶胞中1号、2号、3号、4号Mn原子构成一个_______空隙；一个Mn原子周围距离最近且相等的Mn原子数为_______个。 【答案】（6）①正四面体 ② 12 【解析】根据晶胞中1号、2号、3号、4号Mn原子分别位于四个顶点，类似于甲烷中氢原子位置，所以构成一个正四面体空隙。该晶胞中，以3号锰原子为中心原子进行参考，同层有4个锰原子距离最近，以及（该晶胞）中层和上层（晶胞，未画出）距离最近且相等的Mn原子总数为12。 29. （2025·江苏淮安市·一模节选）以钼精矿(主要成分MoS2，其中S为-1价，还含少量钙、镁等元素)为原料制备得到的钼单质及其它化合物用于炼钢、电子工业。 （5）一种MoO2晶体结构如下图，在MoO2中通过氮掺杂反应可生成，能使MoO2具有光学活性，掺杂过程如图所示。则晶体中___________，___________。 【答案】（5） ①7/16 ② 1/8 【解析】由MoO2晶胞结构可知，晶胞中有Mo个数为8×1/8+4×1/2+1=4，O的个数为8×1/2+8×1/4+2=8，晶胞中有4个MoO2；在晶体中，O空位个数为1+1/4+1/2=7/4，(2-x)×4=8-7/4，x=7/16，N增加个数为1×1/2=1/2，则4y=1/2，y=1/8。 30. (2025·江苏常州市金坛一中·二模节选)工业上可由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示： 已知：①“酸浸”后的溶液，所含金属离子主要有。 ②弱酸性溶液中氧化时，产物中含Mn元素物质只有。 （3）“高温灼烧”后获得ZnO。已知ZnO的一种晶体晶胞是立方晶胞(如图)，请在下图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图_______。 【答案】（3） 【解析】观察题给晶胞结构可知，晶胞在z轴的投影情况是锌原子位于正方形的四个顶点上、四条棱的中心和面心上，4个氧原子分别位于面对角线离顶点1/4 处，可用图示表示为。 31．（2026·江苏仪征、江都、高邮中学·联考节选）铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品，常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。 （4）钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。 ①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时，Li+由LixC6中脱嵌。写出放电至完全时，Li1-xCoO2电极的电极反应式：_______。 ②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时Li+脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。_______。 【答案】（4）① ② 0.25 【解析】①钴酸锂电池放电时为原电池，Li+由LixC6中脱嵌，由石墨层移向钴氧层，则，Li1-xCoO2为正极，LixC6为负极，Li1-xCoO2作正极，发生还原反应，电极反应式为：； ②从题目文字和图像信息中可以看出，Fe原子和P原子都位于O原子形成的空隙中，该结构中含有4个铁氧正八面体和4个磷氧正四面体，故含有4个P原子、4个Fe原子、16个O原子，根据化学式LiFePO4可知，晶胞中应含有4个Li+，但由于充电时Li+脱嵌，导致此时含有Li+的个数，故1-x=3/4，解得x=0.25。 32．（2025·江苏·高考真题节选）合成气(CO和H2)是重要的工业原料气。 （3）研究CH4、H2O(g)与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属，正价有]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的CH4、H2O(g)，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ   步骤Ⅱ   ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、CH4转化率、与x的关系如图乙所示。时，大于理论值2的可能原因有 ；时，通入标准状况下的CH4至反应结束，CO的选择性，则生成标准状况下CO和H2的总体积为 。 ②时，新制载氧体、与CH4反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与H2O(g)反应的物质有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中Fe2O3的作用、气体分步制备的价值： 。 【答案】（3）当x=0时，载氧体为CeO2，氧化性较强，提供的O原子较多，将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大 432 C、Fe、FeO 步骤Ⅰ中Fe2O3作载氧体供氧，将甲烷转化为CO和氢气，避免生成大量积炭导致催化剂失活；采用分步制备，可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源 【解析】（3）①当x=0时，载氧体中没有Fe2O3，只有CeO2，由于CeO2的氧化性较强，且其提供的O原子较多，可以将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大；由题图乙可知，当x=0.5时，CH4转化率为60%，则，已知CO的选择性，则，根据图乙中数据可知，此时产物气中，则，故生成标准状况下CO和H2的总体积为432mL。 ②新制载氧体与CH4反应后新生成的晶态物质，在步骤Ⅱ中会与H2O(g)反应，使载氧体再生从而继续与CH4反应，因此，在新制载氧体中不存在，而在与CH4反应后的载氧体中含有的晶态物质，会在步骤Ⅱ中与H2O(g)反应。因此，对比二者X射线衍射谱图可知，C、Fe、FeO在步骤Ⅱ中均可与H2O(g)反应。 ③步骤Ⅰ中Fe2O3作载氧体供氧，将甲烷转化为CO和氢气，可以避免生成大量积炭致催化剂活性降低甚至失活；采用分步制备，可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源。 / 学科网（北京）股份有限公司 $