专题15 晶体结构的分析与计算（知识点+模拟及高考真题+答案解析）-2026届高考化学二轮复习

该高中化学讲义聚焦晶体结构分析与计算专题，覆盖均摊法应用、典型晶胞模型（分子、共价、金属、离子晶体）、晶胞参数计算（密度、距离、空间利用率）等高考核心考点，按“方法-模型-计算”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生构建系统认知，突破晶胞分析与计算难点。 资料突出科学思维与模型建构，如以金刚石、NaCl晶胞为例，引导学生用均摊法推导化学式并关联空间利用率计算，设置基础巩固与真题突破分层练习，配合即时反馈，培养学生数据分析与模型应用能力，高效提升应考技能，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

大二轮专题 专题15 晶体结构的分析与计算 1．晶胞分析的方法——均摊法 晶胞类型 平行六面体 正六棱柱 正三棱柱 平面型 晶胞结构 均摊规则 顶点；棱上； 面心；体内1 顶点；水平棱，竖直棱；面心；体内1 顶点；水平棱，竖直棱；面心；体内1 顶点 2．熟知典型的晶体结构模型 (1)常见分子晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 ①每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个 ③密度＝ g·cm－3(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＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 ①每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 ②每个水分子实际拥有2个“氢键” ③冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键 (2)常见共价晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 金 刚 石 硅 晶 体 原子半径(r)与边长(a)的关系： a＝8r ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ ②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 ③每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 ④C原子数与C－C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 ⑤密度ρ＝g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) SiC BN 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)＝g·cm－3；ρ(BN)＝g·cm－3； ρ(AlN)＝g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ③若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a＝4d 晶体 晶体结构 结构分析 SiO2 ①SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si ②每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2 ③每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 ④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 ⑤硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 ⑥密度ρ＝g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) (3)常见金属晶体结构分析——金属晶体的四种堆积模型分析 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积 (铜型) 六方最密堆积 (镁型) 晶胞 代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti 配位数 6 8 12 12 晶胞内原子数目 1 2 4 2 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 r＝ r＝ r＝ (4)典型离子晶体模型 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl ①一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ ②在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ ③在NaCl晶体中，Na+和Cl－的配位数分别为6、6 ④在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 CsCl ①一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ ②在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 ③在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 ZnS ①1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ ②Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 CaF2 ①1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ ②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 3．常见典型晶胞的投影图 晶胞类型 三维图 二维图 正视图 沿体对角线切开的剖面图 沿体对角线的投影 简单立方堆积 体心立方堆积 面心立方堆积 CaF2晶胞 金刚石晶胞 NaCl晶胞 4．典型晶胞结构模型的原子坐标参数 (1)简单立方体模型粒子坐标参数 粒子坐标：若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3(1，1，0)，7(1，1，1) (2)体心晶胞结构模型的原子坐标参数 粒子坐标：若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6(0，1，1)，7(1，1，1)，9(，，) (3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标参数 粒子坐标：若10(0，0，0)，13(，，0)，12(1，，)，则15(，1，)，11(，，1) (4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数 若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(，，)、(，，)、 (，，)、(，，) 5．晶胞参数的相关计算 (1)晶体密度的计算 ①晶体密度的计算流程 第一步 依据“均摊法”计算出每个晶胞实际含有各类原子的个数，确定物质的化学式，并计算出其物质的量 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为： n＝＝mol 第二步 计算出晶胞的质量 晶胞的质量为：m＝n·M＝×M g 第三步 计算晶胞的体积 V＝a3 cm－3 (a为晶胞的边长) 第四步 依据：ρ＝计算 ρ＝＝＝g·cm－3 ②实例 右图为CsCl晶体的晶胞，假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 (2)晶体中微粒半径或距离的计算 ①晶胞参数(边长)与半径(距离)的关系 简单立方 体心立方 面心立方 六方最密堆积 金刚石型 SiC型 a＝2r a＝4r a＝4r a＝2r，h＝2×a a＝8r Si与C最近距离为d，a＝4d ②晶体中微粒半径或距离的计算流程 第一步 依据“均摊法”计算出每个晶胞实际含有各类原子的个数，确定物质的化学式，并计算出其物质的量 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为： n＝＝mol 第二步 计算出晶胞的质量 晶胞的质量为：m＝n·M＝×M g 第三步 依据V＝计算晶胞的体积，并计算出晶胞边长(a) V＝＝，晶胞边长a＝＝cm 第四步 根据晶胞边长与微粒半径(距离)的关系，求出微粒半径或距离 ③实例 已知CuH晶胞如下图所示，该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为×cm 分析过程：CuH晶胞中，含有Cu原子数目为8×＋6×＝4，含有H原子数目为4，则晶胞的边长为 cm，则Cu原子与H原子之间的最短距离为体对角线长的为：× cm 【注意】晶体密度的单位常为g·cm－3，所以根据晶胞参数计算密度时，注意将其单位换算为cm。常用的换算方法为1 nm＝10－7 cm，1 pm＝10－10 cm (3)晶体中微粒空间占有率的计算 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 空间利用率(η)＝×100%＝×100% ②晶体中微粒空间占有率的计算流程 第一步 依据“均摊法”计算出每个晶胞实际含有各类原子的个数 第二步 找出原子半径r与晶胞棱长a的关系 第三步 利用公式计算微粒原子的空间利用率：η＝×100% ③五类典型晶体空间利用率分类简析 类型 晶体结构示意图 图示关系 简单立方堆积 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% 体心立方晶胞 原子的半径为r，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% 面心立方最密堆积 原子的半径为r，面对角线为4r，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% 六方最密堆积 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% 金刚石型堆积 金刚石晶胞 设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝r，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子 η＝×100%＝×100%≈34.01% 1．（2025·陕西汉中·一模）某三元化合物的立方晶胞结构如图所示，晶胞的边长为a pm，NA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LiAlSi B．晶体的密度为 C．晶体中Al原子周围最近的Li原子有12个 D．晶体中Si、Al原子之间的最短距离为 2．（2025·山西·三模）某种铁系储氢合金材料的晶胞如下图，八面体中心为金属铁离子，顶点均为分子；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。该晶体属于立方晶系，下列说法正确的是(　　) A．的空间结构为三角锥形 B．该铁系储氢合金材料中铁元素的化合价为+3 C．和“●”距离最近且相等的 “○”数目为4 D．晶体中元素的电负性： 3．（2025·广西南宁·三模）近日，哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中，成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经X射线衍射分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示(均与相切)，已知晶胞参数为apm，O2-的半径为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是(　　) A．钛酸钡的化学式为 B．r(Ba2+)=pm C．题中涉及的元素属于周期表s区和d区 D．钛酸钡晶体密度 4．（2025·湖北武汉·二模）一种新型储氢材料[Mg(NH3)6](BH4)2的立方晶胞如图1所示(的位置未标出)，该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是(　　) A．与的空间结构相同，键角不等 B．晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为 C．晶体中只存在离子键、极性共价键和配位键 D．晶体的密度为 5．（2025·湖北黄石·二模）一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°)，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．晶体密度= B．1位和2位O2-的核间距为apm C．该物质的化学式为PbTiO3 D．晶胞中距离Ti4+最近的O2-数目为4 6．（2025·河北保定·三模）CdSe是良好的半导体材料，其立方晶胞结构如图所示，原子间主要以离子键结合，有一定的共价键成分，晶胞参数为，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．CdSe的离子键百分数小于 B．晶胞中原子的配位数为4 C．原子形成的正四面体空隙中均填入了原子 D．CdSe晶体密度为 7．（2025·河北保定·二模）常用于制作光电器和光电探测器，其晶胞如图所示，晶胞边长为a nm。下列叙述正确的是(　　) 已知：填充在构成的四面体“空穴”中，设为阿伏加德罗常数的值。 A．四面体“空穴”填充率为 B．的配位数为4 C．2个的最近距离为 D．晶体的密度 8．（2025·河北衡水·三模）的晶体结构如图甲所示，沿线MN取得的截图如图乙所示，晶胞中含有两个原子且其中一个的坐标为，原子位于晶胞顶点和部分棱心。下列说法错误的是(　　) A．原子的配位数为6 B．另一个原子的坐标为 C．、原子间的最短距离为 D．已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为，则可表示为 9．（2025·辽宁抚顺·三模）锆酸锶(，相对分子质量为M)可用于制造高频热稳定陶瓷电容器和高温陶瓷电容器，其一种立方晶胞结构如图所示。已知该晶胞边长为dpm；a、c原子的坐标分别为和；为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．b原子坐标为 B．锆原子填充在氧原子形成的八面体空隙中 C．该晶体的密度为g·cm-3 D．与O原子距离最近且等距的O原子的数目为12 10．（2025·辽宁沈阳·三模）替代晶体中部分的位置，但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。晶胞结构如下图，密度为，为阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是(　　) A．晶体中与最近且等距的有6个 B．晶胞的边长为 C．若a为晶胞顶点，则c位于棱心 D．若b处被计替代，则该物质的化学式为 11．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）高铜酸钠是黑色难溶于水的固体，晶胞如下图，虚线连接的O原子与Cu原子距离最近且相等。下列说法错误的是(　　) A．Na、O、Cu三种元素未成对电子数之比为 B．该化合物的化学式为 C．晶体中距离Cu原子最近的O原子有4个 D．若该晶胞的体积为V，则空间利用率为 12．（2025·福建厦门·二模）一种半导体材料的晶胞结构如图。已知晶胞，，设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是(　　) A．位于晶胞的体内和面上 B．该晶体的密度为 C．的配位数为4 D．1号原子与2号原子核间距为 13．（2025·贵州毕节·二模）某的四方晶胞如图a所示，当晶体有原子脱出时，会出现氧空位，使晶体具有半导体性质。某的晶体结构也如图a所示，且与的晶胞体积近似相等。下列说法错误的是(　　) A．当晶体有原子脱出时，的化合价不变 B．该晶胞在平面的投影如图b所示 C．该的氧化物化学式为 D．与的晶体密度比约为11：10 14．（2025·云南大理·二模）硒化锌（ZnSe）是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为a pm，下列说法正确的是(　　) A．Zn位于元素周期表的p区 B．Se的核外价层电子排布式为 C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为 D．Zn与Se之间的最近距离为 15．（2025·陕西渭南·二模）钠与氧可形成多种二元化合物。其中一种二元化合物的晶胞如图所示，晶胞的边长为apm。下列说法正确的是(　　) A．该二元化合物属于过氧化物 B．阴离子有6种不同的空间取向 C．阴离子位于形成的八面体空隙中 D．两个之间的最短距离为apm 16．（2025·湖南邵阳·三模）化合物属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数，)。M、、的原子分数坐标分别为，，，下列说法错误的是(　　) A．化合物的化学式为 B．的配位数为6 C．的原子分数坐标为 D．化合物的密度为 17．（2025·北京东城·三模）干冰(固态二氧化碳)在时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示，下列说法不正确的是(　　) A．中的C为杂化 B．每个晶胞中含有4个分子 C．每个分子周围有12个紧邻分子 D．干冰升华时需克服分子间作用力 18．（2025·江西·二模）二氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。 [已知：的空缺率=]。下列说法错误的是(　　) A．CeO2晶胞中，距离最近且等距的数目为8 B．若CeO2晶胞中两个间的最小距离为a pm，则与的最小核间距为 C．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=2∶1的晶体，则此晶体中的空缺率为25% D．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为 19．（2025·四川巴中·三模）锡是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。白锡和灰锡晶胞结构如图，下列说法中正确的是(　　) A．白锡与灰锡晶体的配位数之比为 B．两种晶体的密度大小关系为白锡大于灰锡 C．若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是 D．若灰锡晶胞参数为，则其最近的两个锡原子间距离为 20．（2025·广西南宁·二模）硫化锂的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，晶体为立方晶胞，其结构如图。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为。下列说法错误的是(　　) A．Li+位于形成的四面体空隙中 B．晶胞沿轴方向的投影图为 C．该晶胞参数为 D．B点的原子分数坐标为 1．(2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体，边长a≠b≠c，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SO2分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 pm D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 2．(2025·重庆卷)化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．X中存在π键 B．X属于混合型晶体 C．X的化学式可表示为C3N4 D．X中C原子上有1对孤电子对 3．(2025·云南卷)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2－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O2－个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．Ce4+取代后，该电解质的化学式为(Li0.45La0.85—yCey)ScO3 D．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 4．(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为d pm。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)。NA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．127g碘晶体中有NA个“卤键” D．碘晶体的密度为g·cm－3 5．(2025·湖南卷)K+掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成Ba0.6K0.4BiO3(摩尔质量为354.8g·mol－1)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm，设NA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O2－有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能：Ba＞O D．晶体的密度为g·cm－3 6．(2025·河北卷)SmCok(k＞1)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。SmCok的六方晶胞示意图如下，晶胞参数a＝500 pm、c＝400 pm，M、N原子的分数坐标分别为(，，)、(，，)。设NA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SmCo5 B．体心原子的分数坐标为(，，) C．晶体的密度为g·cm－3 D．原子Q到体心的距离为100pm 7．(2025·黑吉辽蒙卷)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当0.44≤x≤0.95时，其立方晶胞结构如图。设NA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g·cm－3 时，x＝0.5 D．空位数不同，吸收可见光波长不同 8．(2025·四川卷)CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α＝β＝γ＝90°，省略CO中的氧，只标出C4+)和CaO的立方晶胞如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．CaCO3晶胞中1位C4+的分数坐标为(0，0，) B．CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为a pm C．CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4∶15 D．CaO晶体密度小于CaCO3晶体密度 9．(2025·陕晋宁青卷)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为dg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是(　　) A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．Ag和B均为sp3杂化 C．晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个 D．Ag和B的最短距离为××1010pm 10．(2025·浙江1月卷)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．晶体类型为混合晶体 B．NH3与二价铁形成配位键 C． 该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高 11．(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au－Cu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18 K金 B．Ⅱ中Au的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距Au－Cu＜Au－Au D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 12．(2024·黑吉辽卷)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( ) A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为a C．晶胞2中距Li最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 13．(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时Li＋迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为＋4价，La为＋3价。下列说法错误的是( ) A．导电时，Ti和La的价态不变 B．若x＝，Li＋与空位的数目相等 C．与体心最邻近的O原子数为12 D．导电时、空位移动方向与电流方向相反 14．(2024·河北卷)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a pm，NA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BiF3 B．粒子S、T之间的距离为a pm C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 15．(2024·江西卷)NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为a nm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值M为NA，下列说法正确的是( ) A．Nb的配位数是6 B．Nb和O最短距离为a nm C．晶体密度ρ＝g·cm－3 D．M的分数坐标为(，，) 16．(2024·甘肃卷)β－MgCl2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：Mg＜Cl B．单质Mg是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．Mg2＋离子的配位数为3 17．(2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是( ) A．合成反应中，还原剂是LiH和C B．晶胞中含有的Li+个数为4 C．每个CN周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．CN为V型结构 18．(2024·重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H－的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为g/cm3 D．Mg2+(i)和Mg2+(ii)之间的距离为nm 19．(2024·广西卷)一定条件下，存在H－缺陷位的LiH晶体能吸附N2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．c＞0.5d B．半径：r(H－)＞r(H) C．b＝d D．LiH晶体为离子晶体 20．(2024·贵州卷)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2－crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5－为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( ) A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 21．(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是( ) A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) 22．(2023·湖北卷)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是(　　) A．LaH2晶体中La的配位数为8 B．晶体中H和H的最短距离：LaH2＞LaHx C．在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3 23．(2023·辽宁卷)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是( ) 　 A．图1晶体密度为 g·cm－3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D．Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导 24．(2023·湖南卷)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( ) A．晶体最简化学式为KCaB6C6 B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个 C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D．晶体的密度为 g·cm－3 25．(2023·河北卷)锆(Zr)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，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A．该氧化物化学式为ZrO2 B．该氧化物的密度为g·cm－3 C．Zr原子之间的最短距离为a pm D．若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心 26．(2023·重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是( ) A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2 C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体 27．(2023·山东卷)石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( ) A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中C－C的键长比C－F短 D．1mol(CF)x中含有2x mol共价单键 28．(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σ键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 29．(2022·湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ca2+的配位数为6 B．与F－ 距离最近的是K+ C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变 30．(2022·山东卷)Cu2－xSe是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是(　　) A．每个Cu2－xSe晶胞中Cu2＋个数为x B．每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2－xSe晶胞，转移电子数为8 C．每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为1－x D．当NayCu2－xSe转化为NaCuSe时，每转移(1－y) mol电子，产生(1－x) mol Cu原子 31．(2022·山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N－Al键、 N－Ga键。下列说法错误的是(　　) A．GaN的熔点高于AlN B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中所有原子均采取sp3杂化 D．晶体中所有原子配位数均相同 32．(2022·湖北卷)C60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C60互为同素异形体 C．含有sp3杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异 33．(2022·江苏卷)下列说法正确的是(　　) A．金刚石与石墨烯中的C－C－C夹角都为120° B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子 C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2 D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同 34．(2022·天津卷)一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是(　　) A．金刚石比石墨稳定 B．两物质的碳碳σ键的键角相同 C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比为4∶3 D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 35．(2021·天津卷)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 36．(2021·湖北卷)某立方晶系的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。则下列说法正确的是(　　) A．该晶胞的体积为a3×10—36cm3 B．K和Sb原子数之比为3:1 C．与Sb最邻近的K原子个数为4 D．K和Sb逐渐的最短距离为a/2 pm 37．(2021·辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是(　　) A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为H3S C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体 38．(2020·山东卷)下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　) A．键能C－C>Si－Si、 C－H>Si－H，因此C2H6稳定性大于Si2H6 B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度 C．SiH4中Si的化合价为＋4, CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4 D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p－pπ键 答案及解析 1.【答案】C 【分析】根据晶胞图可知，Si原子有4个位于体心，个数为4；Al原子有8个位于顶点，6个位于面心，个数为；Li原子有12个位于棱心，1个位于体心，个数为；据此信息解答。 【详解】A．根据分析，晶体的各原子个数比为，化简后得到化学式为，A正确； B．晶胞的边长为，则晶体的密度为，B正确； C．根据晶胞图，Al原子周围最近的Li原子位于相邻3个棱边的棱心，补全晶胞后每个顶点的Al原子被8个晶胞共用，每个棱心的Li原子被4个晶胞共用，则Al原子周围最近的Li原子个数为：，C错误； D．在晶胞中Si、Al原子之间的位置如图作辅助线并得到4AD=AC，，则Si、Al原子之间的最短距离为，D正确； 故答案为：C。 2.【答案】D 【详解】A．中硼原子的价层电子数为4，孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，A错误； B．根据晶胞中微粒的位置，计算得到晶胞中含有8个，=4个，根据化合价规则，可推知4个共显+8价，所以Fe显+2价，B错误； C．根据晶胞结构，和“●”距离最近且相等的“○”数目为8，C错误； D．金属铁的电负性小于非金属，中N为-3价，中H为-1价，电负性：，D正确； 故选D。 3.【答案】C 【详解】A．根据晶胞图示，位于晶胞的顶点，数目为；原子位于晶胞的内部，数目为1；O原子位于晶胞的棱上，数目为，则钛酸钡的化学式为，A项正确； B．已知晶胞边长为，的半径为，根据图示，晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的2倍，即，则，B项正确； C．题中涉及的元素中，位于s区，和位于d区，O位于p区，C项错误； D．1个晶胞含1个“”，，根据密度公式，，D项正确； 答案选C。 4.【答案】C 【详解】A．空间结构为正四面体形，的空间结构为三角锥形，A错误； B．根据图1，位于顶点和面心，晶胞中含有=4个，根据化学式[Mg(NH3)6](BH4)2，可知晶胞中有8个，晶体中由围成的正四面体空隙有8个，占用率为，B错误； C．与间存在离子键，和中存在极性共价键和配位键，C正确； D．晶体的密度为，D错误； 故选C。 5.【答案】A 【分析】该晶胞为四方晶胞，包含、、三种离子，可由粒子位置与均摊得出化学式：位于晶胞顶点，共有8个顶点，均摊后为个。位于晶胞体心，共有1个体心，均摊后为1个。位于面心，共有6个面心粒子，均摊后为个。、、个数比为1：3：1，化学式为。晶胞质量为；晶胞体积为（），密度为； 【详解】A．晶胞的密度为，故A错误； B．如图，构造一个直角三角形，m=0.5a，n=0.55a，由勾股定理可得1位和2位的核间距为，故B正确； C．、、个数比为1：3：1，化学式为，故C正确； D．位于晶胞体心，距离它最近的分别位于前、后、左、右的4个面心，距离为0.5a，上、下两个面面心的距离0.55a，所以晶胞中距离最近的数目为4，故D正确； 故选A。 6.【答案】C 【详解】A．Se电负性小于O，CdSe中离子键成分少于CdO，离子键百分数小，A正确； B．由晶胞可知，距离Cd原子最近且等距离的Se共有4个，则Cd原子配位数为4，B正确； C．由晶胞可知，原子形成的正四面体空隙中只有填入了原子，C错误； D．晶胞中Cd原子数，Se原子数为4，晶胞质量，体积，密度，D正确； 故选C。 7.【答案】B 【分析】晶胞中Na+个数为8，Se2−个数为，据此分析； 【详解】A．晶胞中由构成的四面体“空穴”有8个，填充在8个四面体体心，填充率为，A错误； B．由晶胞结构可知，每个Na+周围紧邻且等距离的Se2−有4个，每个Se2−周围紧邻且等距离的Na+有8个，配位数是指一个离子周围紧邻的异号离子的数目，所以Na+的配位数为4，B正确； C．由晶胞结构可知，位于晶胞的顶点和面心，顶点和面心的距离最近。根据立体几何知识，面对角线长度为nm，2个Se2−最近距离为面对角线长度的一半，为，C错误； D．根据均摊法，晶胞中Na+个数为8，Se2−个数为，则晶胞质量，晶胞体积， 晶体密度，D错误； 故选B。 8.【答案】C 【详解】A．根据化学式NiAs及晶胞中含有两个As可知，该晶胞中含有两个Ni原子，再结合题图乙得出晶胞的结构为，则As原子的配位数为6，故A正确； B．根据晶胞结构可知另一个As原子的坐标为，故B正确； C．结合晶胞的结构，可得，则Ni、As之间的最短距离为，故C错误； D．1个晶胞中有2个NiAs，一个晶胞的体积，得出，故D正确； 故答案为C。 9.【答案】D 【详解】A．a原子的坐标为，由图，b点在xyz轴上投影坐标分别为0、、，b原子坐标为，A正确；    B．由图，锆原子填充在6个氧原子形成的八面体空隙中，B正确；   C．据“均摊法”，晶胞中含个Sr、1个Zr、个O，则晶体密度为，C正确； D．以顶面面心氧原子为参照物，距离其最近的氧原子在四个侧面面心上，这样的氧原子有8个，D错误； 故选D。 10.【答案】D 【详解】A．由晶胞的结构可知，晶体中与O2-最近且等距的Mg2+位于其上下左右前后，共6个，A正确； B．设晶胞的边长为apm，根据均摊法，晶胞中含有O2-的数目为8×+6×=4，Mg2+离子的数目为12×+1=4，则晶胞的质量为，晶胞的体积为a3×10-30cm3，则ρ===，a=，B正确； C．由晶胞的结构可知，若a为晶胞顶点，则c位于棱心，C正确； D．若b处Mg2+被Li+替代，部分O2-脱离形成“氧空位”，则该物质的化学式为LiMg3O3.5，D错误； 故答案为：D。 11.【答案】D 【详解】A．Na、O、Cu的价层电子排布式依次为3s1、2s22p4、3d104s1，未成对电子数之比为，A正确； B．由晶胞结构可知，平行六面体的8个顶点处各有一个Cu，由于顶点处的原子被8个晶胞共有，根据均摊法，一个晶胞中含一个Cu；O、Na在平行六面体内部，则一个晶胞中含O原子2个、含Na一个，故该化合物的化学式为，B正确； C．结合B项分析可知，晶胞中Cu和O的个数比为1:2，图中距离一个O原子最近的Cu原子有两个，根据不同原子的个数比等于它们配位数的反比可知，距离Cu原子最近的O原子有4个，C正确； D．空间利用率是晶胞中所有原子的体积和与晶胞体积之比，所有原子的体积和为，晶胞的体积为V，则该晶胞的空间利用率为，D错误。 故选D。 12.【答案】C 【详解】A．由图，1、2号铁位于顶点和体内，据“均摊法”，晶胞中含个Fe，结合化学式，则2个位于体内、4个位于面上，含个，A正确； B．结合A分析，该晶体的密度为，B正确；   C．由图可知铁的配位数6，根据化学式可知Sb的配位数为3，C错误； D．1号原子与2号原子核间距为体对角线的二分之一：，D正确； 故选C。 13.【答案】A 【详解】A．MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，Mn的化合价为+2x，即Mn的化合价降低，故A错误； B．由晶胞结构可知，图b为晶胞在z轴方向上的投影图，即在xy平面的投影，故B正确； C．由均摊法得，晶胞中Mn的数目为，O的数目为，该氧化物的化学式为MnO2，故C正确； D．根据晶体密度可知，由于TiOx和MnOx晶体结构相同、体积近似相等，并且通过晶胞结构可知x=2，因此，故D正确； 故答案为A。 14.【答案】D 【详解】A．Zn位于第四周期ⅡB族，位于元素周期表的ds区，A错误； B．Se位于第四周期ⅥA族，核外价层电子排布式为，B错误； C．A点原子的坐标为，由硒化锌（ZnSe）的晶胞结构可知，B点原子的坐标为，C错误； D．由晶胞结构可知，Zn与Se之间的最近距离为晶胞体对角线的，为，D正确； 故选D。 15.【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，该二元化合物中不含，不属于过氧化物，A错误； B．由晶胞结构可知，棱上的有相同的空间取向，面上的有相同的空间取向，故该化合物中阴离子有2种不同的空间取向，B错误； C．根据图示可知，该晶胞中含有Na+的数目是8×+1=2，含有O原子数目是8×+4×=4，Na：O=2：4=1：2，以位于体心的Na+为研究对象，Na+周围含有6个，则周围含有6个，位于6个Na+形成的八面体空隙中，C正确； D．由晶胞结构可知，两个之间的最短距离为晶胞体对角线的一半，即apm，D错误； 故选C。 16.【答案】C 【分析】由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中K原子（黑球）个数为：，F原子（白球）个数为：，Cu原子（灰球）个数为：，K、F、Cu三种原子的个数比为4:8:2=2:4:1，则化合物X的化学式为：K2CuF4，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，化合物X的化学式为K2CuF4，故A正确； B．晶胞中体心上的Cu原子周围紧邻的F原子有6个，配位数为6，故B正确； C．M、、的原子分数坐标分别为、、，则Q点的原子分数坐标为，故C错误； D．晶体密度为，故D正确； 故答案为C。 17.【答案】A 【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2+，孤对电子对数为0，原子的杂化方式为sp杂化，故A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳分子数为8×+6×=4，故B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳距离最近，则每个二氧化碳分子周围有12个紧邻的二氧化碳分子，故C正确； D．干冰属于分子晶体，所以干冰升华时需要克服分子间作用力，故D正确； 故选A。 18.【答案】C 【详解】A．CeO2晶胞中，距离最近且等距的在的上下层各4个，则其数目为8，A正确； B．由晶胞结构示意图可知，晶胞中两个间的最小距离为a pm，且为面对角线长度的二分之一，设晶胞参数为xpm，由可得晶胞参数，由此可得晶胞的体对角线为：，而与的最小核间距离为晶胞体对角线长的四分之一，即为，B正确； C．氧化铈晶胞中掺杂，占据原来的位置，未掺杂之前，每个晶胞中有个个，位于晶胞体心，共有8个，若掺杂后得到的晶体，当每个晶胞中和共4个时，则分别含有2个和2个，即1个晶胞中有2个，1个，得到含有个，则此晶体中的空缺率为，C错误； D．由M点原子的分数坐标为(0，0，0)，根据晶胞中N点的位置可以看出，N点原子在xyz轴上投影坐标分别为、、，则其分数坐标为，D正确； 故答案为C。 19.【答案】D 【详解】A．由图可知，白锡的配位数为8，灰锡的配位数为4，因此白锡与灰锡晶体的配位数之比为2：1，A错误； B．晶体的体积大小未知，无法比较两种晶体的密度大小，故B错误； C．一个白锡晶胞中含有的锡原子数为8×+1=2，一个灰锡晶胞中含有的锡原子数为8×+6×+4=8，则白锡和灰锡的密度之比为=，C错误； D．最近的两个锡原子间距为体对角线的，即为nm，D正确； 故选D。 20.【答案】B 【详解】A．如图可知，Li+位于S2-形成的四面体空隙中，A正确； B．硫离子位于晶胞的面心、顶角，锂离子位于晶胞的内部，硫化锂晶胞轴方向的投影图为：，B错误； C．设a为晶胞边长，，得，C正确； D．结合晶胞结构可知，B点位于右下方内侧小立方体的体心，结合坐标系可知，B点的原子分数坐标为，D正确； 故答案选B。 1．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(3＋12×＋1＝4)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．C。解析：由图可知，晶胞中C原子的个数是6×＝3，N位于晶胞内部，个数为4，则晶胞化学式为C3N4；A．C、N均以单键连接，晶胞中不含π键，A错误；B．晶胞内只存在共价键，不是混合型晶体，B错误；C．由分析可知，晶胞化学式为C3N4，C正确；D．位于面心的C原子，与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连，其配位数为4，不存在孤独电子，D错误；故选C。 3．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8×＋4×＝4，由晶体的化学式(Li0.45La0.85)ScO3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 (Li0.45—yLa0.85—yCey)ScO3，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。 4．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I2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”，127g碘晶体物质的量是0.5 mol，“卤键”的个数是0.5 mol×2×NA mol−1＝NA，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8×＝4，晶胞的体积是abd×NA×10−30cm3，密度是g·cm－3 ，D正确；故选A。 5．A。解析：A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的O2－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8×＝1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，O2－位于棱心，有12×＝3，所以晶胞的质量是g，晶胞体积是(a×10－7)3cm3，则晶体的密度是：g·cm－3，D错误；故选A。 6．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4×＋4×＋2＋8×＝5，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为SmCo5，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“SmCo5”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为a2c，则晶体密度为 ρ＝＝g·cm－3，C正确；D．原子Q的分数坐标为(0，，1)，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＝＝50pm，D错误； 故选D。 7．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3×8×＝6 ，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．0.44≤x≤0.95时，立方晶胞中W个数为8×＝1、O个数为12×＝3，若x＝0.5，晶胞质量为m＝g，晶胞体积为V＝(a×10－10)3cm3，则密度ρ＝＝g·cm－3，所以密度为g·cm－3 时，x＝0.5，故C正确；D．NaxWO3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。 8．D。解析：A．根据图示，CaCO3晶胞中1位C4+位于晶胞的棱角，其分数坐标为(0，0，)，故A正确； B．2位Ca2+坐标为(a，a，1.7a)，3位Ca2+坐标为(0，0，3.4a)，核间距：d＝a pmapm，B正确；C．CaO晶胞中原子个数为：8×＋6×＋12×＋1＝8，CaCO3晶胞中原子个数为：4×＋8×＋4＋(8×＋4)×4＝30(省略CO中的氧，只标出C4+，所以一起计算CO的原子)，CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4∶15，C正确；D．晶体密度计算公式为： ρ＝，CaO晶体密度为：ρ＝＝g·cm－3，CaCO3晶体密度为：ρ＝＝g·cm－3，CaO晶体密度大于CaCO3晶体密度，D错误； 故答案选D。 9．A。解析：本题考查晶体的结构与性质。负热膨胀材料是在一定范围内体积随着温度升高而减小的材料，也就是“热缩冷胀”的材料，有望用于电子器件。 由晶胞图可知，Ag位于晶胞体心，B位于晶胞顶点，C、N位于晶胞体对角线上。沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的5个原子重叠投影到中心，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点，其他晶胞内的C、N原子投影到对应顶点与体心的连线上，则投影图为，A错误；Ag位于体心，与周围4个N原子成键形成正四面体，价层电子对数为4，故Ag采取sp3杂化；观察由晶胞中成键情况可知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个B－C键，即B原子的价层电子对数也为4，B也采取sp3杂化，B正确；晶胞中Ag位于体心，与Ag最近且距离相等的Ag就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的Ag原子，C正确；D．B位于顶点，其个数为8×＝1，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a＝ ×1010pm ，Ag和B的最短距离为体对角线的一半，即××1010pm，D正确。本题选A。 10．D 。解析：由晶胞结构图可知，Fe(NH3)2Cl2晶体中存在配位键和分子间作用力，且为长链状结构，具有分子晶体和部分共价晶体的特性，属于混合晶体，A选项正确；NH3分子中N原子含有孤电子对，Fe2+含有空轨道，则NH3与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+，B选项正确；Fe(NH3)2Cl2与水反应的化学方程式为Fe(NH3)2Cl2＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2NH4Cl，有难溶性Fe(OH)2生成，C选项正确；离子半径：Fe(NH3)2Cl2受热时易放出氨气，热稳定性越差，D选项错误。 11．C。解析：A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为：×100%＝75%，I中Au和Cu原子个数比值为1∶1，则Au的质量分数为：×100%≈75%，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，Au－Au的核间距为a，Au－Au 的最小核间距也为 a，最小核间距Au－Cu＝Au－Au，C错误；D．I中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，其原子个数比为：8×∶6×＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为6×∶8×＝3∶1；D正确；故选C。 12．B。解析：A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4×＋4＝4.5，含有S的数目为1＋12×＝4，Co与S的原子个数比为9∶8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正确；B．由图可知，晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为：a，故B错误；C．如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确；D．如图，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，故D正确；故选B。 13．B。解析：A．根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A项正确； B．由晶胞图可知，LixLayTiO3中Li＋、La3＋和空位均位于晶胞体心，则x＋y＝1－空位数目，根据化合物中正负化合价代数和为0可得z＋3y＝2，若x＝，则y＝，空位数目为1－－＝，Li＋与空位的数目不相等，B项错误；C．由立方晶胞的结构可知，与体心最邻近的O原子数为12，即位于棱心的12个O原子，C项正确；D．内电路中电流从负极流向正极，阳离子(Li＋)也移向正极，空位移动方向与Li＋移动方向相反，故空位移动方向与电流方向相反，D项正确；答案选B。 14．D。解析：根据均摊法可知，该晶胞中Bi的个数为12×＋1＝4，F的个数为8×＋6×＋8＝12，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；如图所示，根据勾股定理可知，BG2＝BP2＋PG2＝a2 pm2＝BO2＋OG2，则∠BOG为直角，OA＝BH＝a pm，OG＝a pm，AG2＝OA2＋OG2＝a2 pm2，ST与AG平行且相等，则粒子S、T之间的距离为a pm，B正确；该晶体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3，C正确；以题给晶胞体心处铋离子为研究对象，距离其最近且等距的氟离子为8个，D错误。 15．D。解析：A．由图可知，NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个，Nb的配位数是4，故A错误；B．由图可知，Nb和O最短距离为边长的，晶胞参数为a nm，Nb和O最短距离为a nm，故B错误；C．根据均摊法计算可知，Nb的个数为6×＝3，O的个数为12×＝3，即晶胞中含有3个NbO，晶胞密度为ρ＝＝＝×1021，故C错误；D．P的分数坐标为(0，0，0)，M位于正方体的面心，M的分数坐标为(，，)，故D正确；故选：D。 16．D。解析：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；金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；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；由图乙中结构可知，每 个Mg2＋与周围有6个Cl－最近且距离相等，因此 ，Mg2＋的配位数为6，D错误；综上所述，本题选D。 17．D。解析：A．LiH中H元素为－1价，由图中CN化合价可知， N元素为－3价，C元素为+4价，根据反应LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2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LiH和C，故A正确；B．根据均摊法可知，Li+位于晶胞中的面上，则含有的Li+个数为8×＝4，故B正确；C．观察位于体心的CN可知，与它最近且距离相等的Li+有8个，故C正确；D．CN的中心原子C原子的价层电子对数为2＋×(4＋2－3×2)＝2，且CN与CO2互为等电子体，可知CN为直线型分子，故D错误；故答案选D。 18．B。解析：A．由图可知，与H－距离最近且等距离的Mg2+的个数是3，则H－的配位数为3，A项错误；B．Mg2+位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中Mg2+的个数为8×＋1＝2 ，B项正确；C．该晶胞体积为 (a×10－7×a×10－7×c×10－7)cm3＝a2c×10－21cm3，该晶胞中Mg2+的个数为8×＋1＝2，H－的个数为4×＋2＝4，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为＝g·cm－3 ，C项错误；D．Mg2+(i)和Mg2+(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。 19．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c＝ ＝a＞0.5a ，故A正确；B．H原子和H－的电子层数均为1，但H－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H－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H－的半径大，因此b≠d，故C错误；D．LiH晶体中含有Li+和H－，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。 20．C。解析：A．富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确；B．由题图可知，中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；C．全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误；D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确；故合理选项是C。 21．B。解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔沸点越低，在这几种晶体中，键长Si－Si＞Si－C＞B－N＞C－C，所以熔点最低的为单晶硅。故选B。 22．C。解析：A项，由LaH2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项，由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4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：LaH2＞LaHx，故B正确；C项，由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4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项，1个LaHx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)3 cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3，故D正确；故选C。 23．C。解析：A项，根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×＋1＝3，O：2×＝1，Cl：4×＝1，1个晶胞的质量为g＝g，晶胞的体积为(a×10－10cm)3＝a3×10－30 cm3，则晶体的密度为 g·cm－3，A项正确；B项，图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；C项，根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×＝2。O：2×＝1，Cl或Br：4×＝1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1－x，C项错误；D项，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；故选C。 24．C。解析：A项，根据晶胞结构可知，其中K个数：8×＝1，其中Ca个数：1，其中B个数：12×＝6，其中C个数：12×＝6，故其最简化学式为KCaB6C6，A正确；B项，根据晶胞结构可知，K+位于晶胞体心，Ca位于定点，则晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个，B正确；C项，根据晶胞结构可知，晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误；D项，根据选项A分析可知，该晶胞最简化学式为KCaB6C6，则1个晶胞质量为： g，晶胞体积为a3×10－30 cm3，则其密度为g·cm－3，D正确；故选C。 25．B。解析：A．根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、8×＋12×＋6×＋1＝8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ρ＝＝g·cm－3，B错误；C．Zr原子之间的最短距离为面对角线的一半，即a pm，C正确；D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点Zr原子平移至原点，则垂直向下，q点Zr原子位于晶胞xy面的面心，D正确；答案选B。 26．D。解析：A．由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确；B．由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为8×＋2×＝2，B正确；C．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确；D．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D错误；故答案为：D。 27．B。解析：A项，石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误；B项，(CF)x中C原子的所有价键均参与成键，未有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强，B正确；C项，已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中C－C的键长比C－F长，C错误；D项，由题干结构示意图可知，在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C－C键被2个碳原子共用，和1个F原子形成共价键，即1 mol(CF)x中含有2.5x mol共价单键，D错误；故选B。 28．A。解析：A项，原子间优先形成σ键，三种物质中均存在σ键，A项正确；B项，金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B项错误；C项，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项，金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；故选A。 29．B。解析：A．Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F-位于面心，所以Ca2+配位数为6，A正确；B．F－ 与K+的最近距离为棱长的，F－与Ca2+的最近距离为棱长的，所以与F－距离最近的是Ca2+，B错误；C．K+位于顶点，个数为×8＝1，F－位于面心，个数为×6＝3，Ca2＋位于体心，个数为1，综上，该物质的化学式为KCaF3，C正确；D．F－与Cl－半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选B。 30．BD。解析：A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×＋6×＝4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a＋b＝8－4x，由化合价代数和为0可得2a＋b＝4×2，解得a＝4x，故A错误；B．由题意可知，Na2Se转化为Cu2－xSe的电极反应式为Na2Se－2e－＋(2－x)Cu===Cu2－xSe＋2Na＋，由晶胞结构可知，硒离子个数为8×＋6×＝4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B正确；C．由题意可知，Cu2－xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2－xSe＋ e－＋Na＋===NaCuSe＋(1－x)Cu，由晶胞结构可知，硒离子个数为8×＋6×＝4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜原子个数为(4－4x)，故C错误；D．由题意可知，NayCu2－xSe转化为NaCuSe的电极反应式为 NayCu2－xSe＋(1－y)e－＋ (1－y)Na＋===NaCuSe＋(1－x)Cu，所以每转移(1－y) mol电子，产生(1－x) mol Cu原子，故D正确；故选BD。 31．A。解析：Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N－Al的键长小于N－Ga的，则N－Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。 32．A。解析：A．自范性是晶体性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和C60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sp3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。 33．B。解析：A．金刚石中的碳原子为正四面体结构，C－C－C夹角为109°28′，故A错误；B．SiH4的化学键为Si－H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；SiCl4的化学键为Si－Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B正确；C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故C错误；D．ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D错误；故选B。 34．D 35．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。 36．B。解析：A选项，该晶胞为立方形晶胞，故晶胞体积与晶胞边长满足V=a3，结合单位的换算有V= a3×10—30cm3，错误；B选项，运用分配规律，该晶胞中K的个数为12×1/4 +9×1 =12，Sb的个数为8×1/8 +6×1/2 =4，故K与Sb原子个数之比为12:4=3:1，正确；C选项，以面心处Sb为研究对象，与Sb最近的K原子个数为8，错误；D选项，KHRSb的最短距离为晶胞体对角线长度的1/4，错误。 37．D 38．C。解析：键长越短，键能越大，分子越稳定，A项正确；SiC与金刚石结构相似，属于共价晶体，硬度大，熔点高，B项正确；SiH4中Si为－4价，且SiH4还原性强于CH4，C项错误；π键是p轨道电子以“肩并肩”方式相互重叠形成的，半径越大越不易形成，D项正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $