专题02 晶胞的结构与计算（期末复习专项训练）高二化学下学期人教版

**基本信息** 以晶体结构与性质为核心，通过基础认知-重点技能-综合应用三层递进设计，覆盖晶体类型判断、配合物性质、超分子应用及晶胞计算等关键知识点，强化化学观念与科学思维的培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|晶体类型判断、配合物组成与性质、超分子特征|配解题要点（如晶体类型分类表），聚焦单一知识点辨析| |重点|晶胞均摊法、坐标投影、密度计算|结合晶胞结构图与坐标参数（如硒化锌晶胞坐标），强化空间想象| |难点|晶胞计算综合应用|整合配位数、密度与距离计算（如氮化碳晶胞综合题），提升科学探究能力|

专题02晶胞的结构与计算 题型1 晶体的类型判断和性质 题型2 配合物及其性质 题型3 超分子及其应用 题型4 晶胞的理解和简单计算（重点） 题型5 坐标的计算和投影图（重点） 题型6 密度和距离的计算（重点） 题型7 晶胞计算的综合考查（难点） 题型1 晶体的类型判断和性质 1．【考查晶体类型的判断】（25-26高二上·四川攀枝花·期末）下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是 A．白磷和 B．硫黄和晶体硅 C．二氧化硅和 D．和CsCl 解题要点 常见晶体类型分类： 分子晶体：绝大多数非金属单质（如P₄、S₈、I₂）、非金属氧化物（CO₂、SO₂）、大多数共价化合物（如CCl₄、CS₂）、稀有气体。 共价晶体：金刚石、晶体硅、锗、SiO₂、SiC、BN等。 离子晶体：活泼金属氧化物（Na₂O、MgO）、强碱、大部分盐类（如Al₂O₃、CsCl）。 金属晶体：金属单质、合金。 2．【考查晶体类型与化学键、性质的关系】（25-26高二上·河北衡水·期末）下列说法正确的是 A．碘晶体升华时破坏共价键 B．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 C．含共价键的离子晶体在溶于水或熔化时，离子键和共价键肯定被破坏 D．溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体不一定是离子晶体 3．【考查不同类型晶体熔沸点比较规律】（25-26高二上·河北石家庄·期末）下列关于物质熔、沸点的比较正确的是 A．CCl4、MgCl2、SiC的熔点依次升高 B．Rb、K、Na、Li的沸点依次降低 C．NaCl、KCl、CsCl的熔点依次升高 D．HF、HCl、HBr的沸点依次降低 解题要点 熔沸点比较总原则：共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体（一般情况，有例外）。 同类型晶体比较： 共价晶体：原子半径越小 → 键长越短 → 键能越大 → 熔沸点越高。 离子晶体：离子电荷越高、半径越小 → 晶格能越大 → 熔沸点越高。 分子晶体：结构相似时，相对分子质量越大 → 范德华力越大 → 熔沸点越高；有氢键时反常高。 金属晶体：价电子数越多、原子半径越小 → 金属键越强 → 熔沸点越高。 4．【考查晶体性质与解释的对应关系正误判断】（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）下列有关物质性质的解释错误的是 性质 解释 A 的沸点是55.7℃ 为分子晶体，分子间作用力较弱 B 熔点： 的体积大于，前者离子键更弱 C 熔点： 比的金属性弱 D 硬度：金刚石硅锗 、、键长依次递增，键能依次减弱 A．A B．B C．C D．D 5．【考查晶体类型分类正误判断】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）下列物质在固态时，所属晶体类型的分类正确的是 选项 金属晶体 共价晶体 分子晶体 离子晶体 A． 钢 石墨 干冰 重铬酸钾 B． 钙 金刚石 乙醇 氯化铝 C． 铅 晶体硼 硝酸铵 硫氰化铁 D． 锂 石英 硫酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 题型2 配合物及其性质 1．【考查配合物的组成、σ键数目、沉淀反应计算】（25-26高二上·湖南长沙·期末）配位化合物在生产生活中有重要应用，是钛的一种重要配合物，下列有关它的说法中，错误的是 A．配体是和，配位数是6 B．1mol含有的σ键数目为(设为阿伏加德罗常数的值) C．内界和外界中的数目之比是1：2 D．往含0.1 mol的溶液中加入足量溶液，能产生0.3 mol AgCl沉淀 解题要点 配合物组成： 内界：[中心离子+配体]（中括号内） 外界：中括号外的离子 结晶水：用“·H₂O”表示，不参与配位 配位数：内界中配体的总个数 σ键计数：每个配位键为σ键；配体内部σ键也要算（H₂O中有2个O-H键，CO中有1个C-O键等） 沉淀反应：只有外界离子能与Ag⁺反应，内界配体不解离。 2．【考查配合物的沉淀反应、σ键计数、配体判断、配位数判断】（25-26高二上·吉林长春·期末）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．配合物不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 B．1 mol配合物Ni(CO)4中共有8NA个σ键 C．配合物的配体为NH3和 D．配合物的配位数为6 3．【考查配位数、配体、分子间作用力、杂化方式】（25-26高二上·吉林·期末）茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染料之一，形成过程如图所示。下列有关说法正确的是 A．配合物X中的配位数为4 B．配合物X中的配体有、和 C．茜素分子间存在范德华力，不存在氢键 D．茜素分子中C原子采取、杂化 解题要点 配位数：中心离子周围直接相连的配位原子个数（从结构图中数键）。 配体判断：与中心离子直接相连的分子或离子，H₂O、OH⁻、有机配体均可。 分子间氢键：含-OH、-NH₂等基团的分子，分子间可形成氢键。 C原子杂化：苯环上C为sp²，饱和C为sp³，双键C为sp²。 4．【考查Fe³+配合物的颜色变化、配位稳定性比较、配位原子判断】（25-26高二下·湖北武汉·期中）Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色，为红色。为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如图实验，下列有关说法正确的是 A．Fe2+的价层电子轨道处于半满状态，较稳定 B．向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到的紫色 C．SCN﹣中存在π键，和Fe3+配位的是C原子 D．与Fe3+形成配位键的稳定性强弱： 5．【考查配合物制备流程分析、配位原子判断】（25-26高二下·江西萍乡·期中）配合物二草酸合铜酸钾K2[Cu(C2O4)2]，是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验，步骤如下： 步骤I：80℃下，100mL水中依次加入0.024mol H2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后，得到混合溶液M； 步骤Ⅱ：混合溶液M中加入0.008mol CuO充分反应，趁热过滤得滤液N； 步骤Ⅲ： 步骤Ⅳ：200℃加热脱水，化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知：K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，在约250℃时分解。 下列说法错误的是 A．化合物P、化合物Q结晶形状不同可能是由降温速率不同引起的 B．步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应缓慢多次加入，以确保反应完全 C．配合物K2[Cu(C2O4)2]·4H2O中，与Cu2+形成配位键的配位原子是C原子 D．步骤Ⅱ，趁热过滤的目的是防止遇冷后产物析出而损失 题型3 超分子及其应用 1．【考查超分子的分子识别、配合物中的化学键、杂化方式、相转移催化】（25-26高二上·吉林·期末）冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与K+作用(如图)，但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是 A．18-冠-6与K+作用，不与Li+或Na+作用，这反映了超分子的“自组装”的特征 B．18-冠-6中O原子与K+间存在离子键 C．18-冠-6中所有原子在同一平面 D．烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚18-冠-6，氧化效果将明显提升 解题要点 超分子特征：分子识别（选择性结合）、自组装（自发形成有序结构）。 冠醚与碱金属离子作用：冠醚空腔大小决定结合何种离子（分子识别）。 O原子与K⁺间作用：不是离子键，是配位键（或离子-偶极作用）。 杂化方式：饱和C和醚O均为sp³杂化，不在同一平面。 相转移催化：冠醚将K⁺带入有机相，同时带入阴离子（如MnO₄⁻、CN⁻），促进有机反应。 2．【考查官能团、杂化方式、空间构型、结合方式】（25-26高二上·重庆沙坪坝·期末）化合物M是一种新型超分子晶体材料，以为溶剂，由X、Y、反应制得。下列叙述错误的是 A．X分子中含有两种官能团 B．Y分子中碳原子和氧原子杂化方式相同 C．M中阴离子（）的空间构型为正四面体形 D．M中阳离子通过共价键结合体现了超分子的自组装 3．【考查溶解性、构象、非共价键、相转移】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）18-冠-6()在亲水与亲油间完美平衡，并能识别、组装形成。下列有关说法不正确的是 A．苯基取代18-冠-6中的部分氢原子形成的分子更易溶于水 B．存在非共价键作用 C．，现象为上层溶液变成紫色 D．18-冠-6溶解在水溶液中的构象为 解题要点 取代基对溶解性的影响：引入疏水基团（如苯基）降低水溶性，增加脂溶性。 超分子中的非共价键：离子-偶极作用、氢键、范德华力等。 相转移现象：冠醚-K⁺配合物将阴离子（如MnO₄⁻）带入有机层，颜色随之转移。 水溶液中构象：氧原子朝外与水形成氢键，烃基朝内（最大化亲水性）。 4．【考查超分子分离原理（分子识别）、作用力类型、晶体类型】（25-26高二下·山西晋中·期中）利用超分子可分离和。将和的混合物加入一种空腔大小适配的杯酚中进行分离的流程如图所示。 下列说法正确的是 A．该流程体现了超分子具有“自组装”的特征 B．杯酚分子与形成离子键，使牢牢地“卡”在杯酚中 C．向、的混合物中加入上述杯酚后，加入甲苯，过滤，可分离出 D．某些碳单质如、、均为分子晶体 5．【考查超分子在反应中的应用、反应类型、化学键类型、杂化方式】（25-26高二下·福建厦门·期中）某冠醚分子b可识别。合成氟苯甲烷的原理如下： 下列说法不正确的是 A．a发生了取代反应 B．与冠醚通过离子键形成超分子 C．b可增加KF在有机溶剂中的溶解度 D．b的所有原子的杂化方式均为杂化 题型4 晶胞的理解和简单计算 1．【考查均摊法计算、配位数、键数比例、团簇分子式】（25-26高二上·河南·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有12个 B．在晶体中，每个晶胞平均占有4个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 解题要点 均摊法： 顶点：1/8（立方晶胞） 棱心：1/4 面心：1/2 体心：1 2．【考查均摊法求化学式、配位数、原子间距、键数比例】（25-26高二上·湖南长沙·期末）根据如图几种晶体结构，下列说法错误的是 A．钛酸钙的化学式为 B．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键()数目之比为 C．硒化锌晶体中与之间的最短距离为(晶胞参数为) D．中的配位数为8 3．【考查金刚石晶胞、石墨结构、杂化方式、同素异形体】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）我国人造金刚石产量居世界首位。以石墨或甲烷为原料可制备金刚石。石墨和金刚石的晶胞如图，下列叙述不正确的是 A．金刚石每个晶胞平均含碳原子数为8 B．石墨晶体中层间没有化学键相连 C．石墨晶体中C原子杂化方式为sp2 D．石墨、金刚石互为同素异形体，硬度接近 解题要点 金刚石晶胞中C原子数：8×1/8 + 6×1/2 + 4（体内）= 8个。 石墨层间作用力：范德华力（无化学键）。 石墨C原子杂化：sp²（平面三角形）。 同素异形体性质差异：结构不同导致性质差异大（金刚石硬度大，石墨柔软）。 4．【考查空隙填充率、分子密堆积、配位数、均摊法】（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．金刚石晶体中正四面体空隙填充率为50% B．干冰晶体为分子密堆积，每个二氧化碳分子周围等距紧邻的二氧化碳分子为8个 C．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的共12个 D．在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是8 5．【考查键数比例、六元环碳原子数、晶胞定义、配位数】（25-26高二下·山东潍坊·期中）有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是 A．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1∶2 B．石墨晶体中，每个碳环平均有2个碳原子 C．图中镁的结构即为镁晶体的一个晶胞 D．晶体中，周围等距且最近的有12个 题型5 坐标的计算和投影图 1．【考查晶胞中微粒坐标、投影图、化合价、配位数】（25-26高二上·湖南长沙·期末）铈的某种氧化物是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶体结构如图1所示，下列说法错误的是 A．该晶胞中的配位数为8 B．该氧化物中铈元素的化合价为 C．若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示 D．若晶胞中甲原子的分数坐标为，则乙原子的分数坐标为 解题要点 原子分数坐标：以晶胞边长为单位1，确定原子位置。 投影图绘制：沿z轴投影时，不同z坐标的原子可能重叠或错开，需注意位置关系。 配位数判断：白球（Ce）周围最近黑球（O）的个数。 化合价计算：根据化学式（均摊法得出）计算元素化合价。 2．【考查分数坐标、离子填充位置、配位键、碱性强弱】（25-26高二上·吉林·期末）(CH3NH3)PbI3具有较高的光电转换效率，在太阳能电池领域具有重要的应用价值。(CH3NH3)PbI3的立方晶格结构如图所示，其中B代表Pb2+，下列说法错误的是 A．晶胞中A的坐标参数为(0，0，0)，则B点的坐标参数为 B．晶胞中Pb2+填充在由阴离子I-构成的正八面体空隙里 C．中存在配位键 D．甲基的供电子能力强于氢原子，则接受质子能力：CH3NH2>(CH3)2NH 3．【考查分数坐标、配位数、密度计算】（25-26高二上·吉林长春·期末）半导体材料硒化锌的立方晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是(Zn的相对原子质量取65，Se的相对原子质量取79) A．该半导体材料中锌原子与硒原子个数比为1:1 B．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个 C．硒化锌晶体密度为 D．C的原子坐标参数为 解题要点 配位数判断：Zn²⁺配位数=4，Se²⁻配位数=4。 密度公式：ρ = (晶胞中微粒总质量) / (晶胞体积) 单位换算：1 nm = 10⁻⁷ cm，1 pm = 10⁻¹⁰ cm 坐标判断：根据B点坐标和对称性推断C点坐标。 4．【考查距离计算、配位数、分数坐标、密度计算】（25-26高二上·吉林·期末）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴在xy平面的投影，已知晶胞面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，为阿伏加德罗常数的值，以晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列说法错误的是 A．Se与Zn原子之间的最近距离为 B．周围最近的的个数为12 C．A点原子分数坐标为，则B点原子分数坐标为 D．硒化锌晶体密度为 5．【考查晶胞投影图、化学式、配位数、距离计算】（25-26高二下·四川南充·期中）砷化镓是一种立方晶系如图甲所示，将Mn掺杂到晶体中得到稀磁半导体材料如图乙所示，砷化镓的晶体密度为。下列说法不正确的是 A．甲图中原子配位数为4 B．掺入的晶体的化学式为 C．甲图晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为 D．沿体对角线方向投影图如丙，若在11处，则的位置为8、10、12、13 题型6 密度和距离的计算 1．【考查晶胞结构分析、配位数、投影图、密度计算】（25-26高二上·河北衡水·期末）属立方晶体，晶胞棱长为d pm，晶胞截面图如图所示。则下列关于该晶胞的描述错误的是 A．硫离子位于晶胞的顶点和面心 B．晶胞中的配位数为4 C．沿z轴投影的俯视图为 D．晶体的密度为 解题要点 Li₂S晶胞结构：S²⁻位于顶点和面心（面心立方堆积），Li⁺位于所有四面体空隙（8个）。 S²⁻配位数：每个S²⁻周围有8个Li⁺（面心立方堆积中，四面体空隙被全部填充）。 投影图绘制：根据原子在晶胞中的z坐标，判断投影是否重叠。 密度计算：ρ = (Z × M) / (N_A × a³)，注意单位换算（pm→cm，乘10⁻¹⁰）。 2．【考查配位数、分数坐标、密度计算、空间运动状态数】（25-26高二上·黑龙江佳木斯·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示，测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在ZnSe晶胞坐标系中，A点硒原子分数坐标为，B点锌原子分数坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中与Se的配位数为4 B．C的原子分数坐标为 C．硒化锌晶体密度为 D．基态Zn原子核外有15种不同空间运动状态的电子 3．【考查化学式、配位数、原子距离、密度计算】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）砷(As)和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞结构如下图所示，距离As最近的Ni构成正三棱柱，为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．该晶体的化学式为NiAs B．晶体中Ni的配位数为6 C．(ⅰ)和(ⅱ)两个Ni之间的距离为 D．晶胞密度为 解题要点 复杂晶胞均摊法：不同位置的原子均摊值不同（顶点、棱上、面上、内部），需仔细观察结构图。 配位数互等：NiAs中Ni和As配位数相等（均为6）。 距离计算：根据几何关系，结合晶胞参数和角度（60°、120°）计算。 六方晶系密度：体积公式为底面积×高，底面积 = (3√3/2)a²。 4．【考查合金储氢、密度计算、化学式、距离计算】（25-26高二上·吉林·期末）铁镁合金是一种新型储氢材料，其立方晶胞结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出)，晶胞参数为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．铁原子和铁原子之间的最短距离为 B．该晶体的密度为 C．当储氢率为50%时，晶体的化学式为Mg2FeH D．熔化该晶体需要破坏极性共价键 5．【考查第一电离能、σ键与π键、配位数、密度计算】（25-26高二上·四川德阳·期末）属于正交晶系，晶胞参数分别为(a=b)，其晶胞如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列描述中错误的是 A．第一电离能： B．中含σ键与π键的数目之比为1:1 C．每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．晶体的密度为 题型7 晶胞计算的综合考查 1．【考查配位数、分数坐标、密度计算、原子间距】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲，沿z轴投影如图乙。已知晶胞参数为a nm， O点原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中Se原子的配位数为8 B．晶胞中Q点原子分数坐标为(，，) C．晶体密度ρ=g∙cm−3 D．Zn和Se的最短距离为a nm 解题要点 ZnSe配位数：Zn²⁺和Se²⁻均为4。 坐标推断：将晶胞分为8个小立方体，根据位置确定分数坐标。 密度公式：ρ = (4 × M_ZnSe) / (N_A × a³)，a单位nm需换为cm（×10⁻⁷）。 Zn-Se最短距离：体对角线长度的1/4 = √3/4 × a。 2．【考查距离计算、分数坐标、配位数、离子填充位置】（25-26高二下·安徽蚌埠·期中）应用于制造红外线光学仪器的硒化锌晶胞结构如图1，晶胞的俯视图如图2。已知晶胞的密度为ρ g/cm3，a点离子的分数坐标为，是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中b点离子和d点离子的距离为 B．b点离子的分数坐标为 C．晶胞中与的配位数为12 D．Zn2+位于构成的四面体空隙中 3．【考查配位数、分数坐标、距离计算、密度计算】（25-26高二下·湖南长沙·期中）世界上最硬的新材料——氮化碳(晶胞结构如图所示)的问世，迅速引起全世界科学界和工程技术界的强烈反响和巨大震动。设为阿伏加德罗常数的值，已知氮化碳立方晶胞的晶胞参数为x cm。下列说法不正确的是 A．晶体中与C最近且距离相等的N有4个 B．已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，则b点原子分数坐标为 C．c点原子与最近的N的距离为 D．晶体的密度为 解题要点 配位数判断：从晶胞图中数中心原子周围最近异种原子个数。 分数坐标推断：根据已知点坐标和对称性确定其他点。 距离计算：体对角线长度 = √3 × 边长；原子到最近异种原子距离 = 体对角线/4。 密度计算：ρ = (晶胞中原子总质量) / (体积)，均摊法求出各原子个数。 4．【考查配位数、分数坐标、密度计算、晶体类型判断】（2026·贵州贵阳·模拟预测）磷化硼（BP）具有高硬度、高导热性、宽集带、化学稳定性好等优异特性，主要应用于半导体、超硬材料，光学器件等高新技术领域，立方磷化硼的晶胞如图所示，晶胞边长为d nm且原子1的坐标为。下列说法错误的是 A．P原子的配位数为4 B．原子2的坐标为 C．晶胞的密度为 D．BP为分子晶体 5．【考查化学式、原子间距、配位多面体、密度计算】（25-26高二下·山西临汾·期中）碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度，其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示，设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．碳化钼的化学式为Mo2C B．最近的两个Mo原子之间的距离为a nm C．碳周围最近的钼原子构成正八面体 D．晶体的密度为g/cm3 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02晶胞的结构与计算 题型1 晶体的类型判断和性质 题型2 配合物及其性质 题型3 超分子及其应用 题型4 晶胞的理解和简单计算（重点） 题型5 坐标的计算和投影图（重点） 题型6 密度和距离的计算（重点） 题型7 晶胞计算的综合考查（难点） 题型1 晶体的类型判断和性质 1．【考查晶体类型的判断】（25-26高二上·四川攀枝花·期末）下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是 A．白磷和 B．硫黄和晶体硅 C．二氧化硅和 D．和CsCl 【答案】A 【解析】白磷（P4）是由分子通过范德华力形成的分子晶体，CS2（二硫化碳）也是由分子通过范德华力形成的分子晶体，两者晶体类型相同，A符合题意；硫黄是分子晶体，晶体硅是由硅原子通过共价键形成的共价晶体，两者晶体类型不同，B不符合题意；二氧化硅（SiO2）是由硅氧共价键形成的共价晶体，Al2O3（氧化铝）是由离子键形成的离子晶体，两者晶体类型不同，C不符合题意；CCl4（四氯化碳）是由分子通过范德华力形成的分子晶体，CsCl（氯化铯）是由离子键形成的离子晶体，两者晶体类型不同，D不符合题意；故选A。 解题要点 常见晶体类型分类： 分子晶体：绝大多数非金属单质（如P₄、S₈、I₂）、非金属氧化物（CO₂、SO₂）、大多数共价化合物（如CCl₄、CS₂）、稀有气体。 共价晶体：金刚石、晶体硅、锗、SiO₂、SiC、BN等。 离子晶体：活泼金属氧化物（Na₂O、MgO）、强碱、大部分盐类（如Al₂O₃、CsCl）。 金属晶体：金属单质、合金。 2．【考查晶体类型与化学键、性质的关系】（25-26高二上·河北衡水·期末）下列说法正确的是 A．碘晶体升华时破坏共价键 B．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定 C．含共价键的离子晶体在溶于水或熔化时，离子键和共价键肯定被破坏 D．溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体不一定是离子晶体 【答案】D 【解析】碘晶体为分子晶体，升华时破坏分子间作用力（范德华力），分子内的共价键未被破坏，A错误；分子晶体的稳定性取决于分子内共价键的强弱，而非分子间作用力；分子间作用力仅影响物理性质（如熔沸点），B错误；含共价键的离子晶体（如NaOH）熔化时仅破坏离子键，OH⁻内的共价键未被破坏；溶于水时离子键和部分共价键（如弱酸根）可能被破坏，但并非所有共价键必然被破坏，C错误；某些分子晶体（如HCl）溶于水可电离出离子，但固态时并非离子晶体，D正确；故选D。 3．【考查不同类型晶体熔沸点比较规律】（25-26高二上·河北石家庄·期末）下列关于物质熔、沸点的比较正确的是 A．CCl4、MgCl2、SiC的熔点依次升高 B．Rb、K、Na、Li的沸点依次降低 C．NaCl、KCl、CsCl的熔点依次升高 D．HF、HCl、HBr的沸点依次降低 【答案】A 【解析】CCl4为分子晶体，熔点最低；MgCl2为离子晶体，熔点较高；SiC为共价晶体，熔点最高，因此熔点依次升高，A正确；碱金属单质的沸点随原子序数增大而降低，故Rb、K、Na、Li的沸点应依次升高，而非降低，B错误；离子晶体熔点取决于离子键强度，Na+、K+、Cs+离子半径依次增大，离子键减弱，熔点依次降低，而非升高，C错误；HF分子间存在氢键，沸点最高；HCl和HBr无氢键，沸点随分子量增大而升高，故沸点顺序为HF > HBr > HCl，不是依次降低，D错误；故选A。 解题要点 熔沸点比较总原则：共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体（一般情况，有例外）。 同类型晶体比较： 共价晶体：原子半径越小 → 键长越短 → 键能越大 → 熔沸点越高。 离子晶体：离子电荷越高、半径越小 → 晶格能越大 → 熔沸点越高。 分子晶体：结构相似时，相对分子质量越大 → 范德华力越大 → 熔沸点越高；有氢键时反常高。 金属晶体：价电子数越多、原子半径越小 → 金属键越强 → 熔沸点越高。 4．【考查晶体性质与解释的对应关系正误判断】（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）下列有关物质性质的解释错误的是 性质 解释 A 的沸点是55.7℃ 为分子晶体，分子间作用力较弱 B 熔点： 的体积大于，前者离子键更弱 C 熔点： 比的金属性弱 D 硬度：金刚石硅锗 、、键长依次递增，键能依次减弱 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】Ga(CH3)3的沸点较低（55.7℃），为分子晶体且分子间作用力较弱，符合分子晶体的性质，A正确；C2H5NH3NO3熔点低于NH4NO3，解释为体积大于导致离子键较弱，符合离子半径增大、键能减弱的规律，B正确；Fe熔点高于Na，解释为Fe金属性弱于Na，但熔点取决于金属键强度（与原子半径、价电子数相关），而非金属性强弱，金属性强弱与熔点无直接关联，C错误；金刚石、硅和锗均为共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体硬度越大，而C-C、Si-Si、Ge-Ge键长递增、键能递减，故硬度：金刚石硅锗，D正确；故选C。 5．【考查晶体类型分类正误判断】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）下列物质在固态时，所属晶体类型的分类正确的是 选项 金属晶体 共价晶体 分子晶体 离子晶体 A． 钢 石墨 干冰 重铬酸钾 B． 钙 金刚石 乙醇 氯化铝 C． 铅 晶体硼 硝酸铵 硫氰化铁 D． 锂 石英 硫酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】石墨层内原子依靠共价键连接，但层间依靠范德华力维系，因此，石墨属于混合晶体，而非共价晶体，A错误；氯化铝是分子晶体，而非离子晶体，B错误；硝酸铵属于离子晶体，而非分子晶体，C错误；选项中的各物质分类正确，D正确；故选D。 题型2 配合物及其性质 1．【考查配合物的组成、σ键数目、沉淀反应计算】（25-26高二上·湖南长沙·期末）配位化合物在生产生活中有重要应用，是钛的一种重要配合物，下列有关它的说法中，错误的是 A．配体是和，配位数是6 B．1mol含有的σ键数目为(设为阿伏加德罗常数的值) C．内界和外界中的数目之比是1：2 D．往含0.1 mol的溶液中加入足量溶液，能产生0.3 mol AgCl沉淀 【答案】D 【解析】配体Cl-和H2O在内界，1个Cl-和5个H2O与中心Ti配位，共形成6个配位键，配位数是6，A正确；该化合物的结构中，σ键包括6个Ti与配体的配位键、5个H2O配体具有的10个O-H键、1个结晶水具有的2个O-H键，共18个σ键，即1 mol 化合物中含有18NA个σ键，B正确；内界中有1个Cl-配体，外界有2个游离的Cl-，数目之比为1:2，C正确；加入AgNO3溶液时，只有外界的两个Cl-能被沉淀，内界Cl-已形成配位键，不解离，故0.1 mol 该化合物的溶液反应，只产生0.2 mol AgCl沉淀，D错误；故选D。 解题要点 配合物组成： 内界：[中心离子+配体]（中括号内） 外界：中括号外的离子 结晶水：用“·H₂O”表示，不参与配位 配位数：内界中配体的总个数 σ键计数：每个配位键为σ键；配体内部σ键也要算（H₂O中有2个O-H键，CO中有1个C-O键等） 沉淀反应：只有外界离子能与Ag⁺反应，内界配体不解离。 2．【考查配合物的沉淀反应、σ键计数、配体判断、配位数判断】（25-26高二上·吉林长春·期末）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．配合物不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 B．1 mol配合物Ni(CO)4中共有8NA个σ键 C．配合物的配体为NH3和 D．配合物的配位数为6 【答案】B 【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O中，外界有2个Cl−，所以能与Ag+反应生成AgCl沉淀，故A错误；配合物Ni(CO)4中，4个CO与Ni形成4个配位σ键，每个CO分子内含1个σ键，故1 mol配合物共有8 mol σ键，即8NA个σ键，故B正确；配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体仅为NH3，故C错误；配合物[Ag(NH3)2]OH中，Ag+与2个NH3配位，配位数为2，故D错误；故选B。 3．【考查配位数、配体、分子间作用力、杂化方式】（25-26高二上·吉林·期末）茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染料之一，形成过程如图所示。下列有关说法正确的是 A．配合物X中的配位数为4 B．配合物X中的配体有、和 C．茜素分子间存在范德华力，不存在氢键 D．茜素分子中C原子采取、杂化 【答案】B 【解析】由配合物X的结构式可知，的配位数为6。A错误；由配合物X的结构式可知，的配体有、和。B正确；茜素为分子晶体，故存在范德华力，茜素分子中含有，存在分子间氢键。C错误；茜素分子中的碳原子采取杂化。D错误；故选B。 解题要点 配位数：中心离子周围直接相连的配位原子个数（从结构图中数键）。 配体判断：与中心离子直接相连的分子或离子，H₂O、OH⁻、有机配体均可。 分子间氢键：含-OH、-NH₂等基团的分子，分子间可形成氢键。 C原子杂化：苯环上C为sp²，饱和C为sp³，双键C为sp²。 4．【考查Fe³+配合物的颜色变化、配位稳定性比较、配位原子判断】（25-26高二下·湖北武汉·期中）Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色，为红色。为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如图实验，下列有关说法正确的是 A．Fe2+的价层电子轨道处于半满状态，较稳定 B．向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到的紫色 C．SCN﹣中存在π键，和Fe3+配位的是C原子 D．与Fe3+形成配位键的稳定性强弱： 【答案】B 【分析】加水得溶液，为黄色，滴加溶液，与形成配离子而显红色，再滴加溶液，转化为而显无色，据此分析。 【解析】的价层电子排布式为，轨道未处于半满状态，A错误；向溶液Ⅰ中加入适量硝酸可以抑制的水解，从而使溶液的紫色更容易观察，B正确；中和之间以三键结合，存在键，和有孤电子对，的电负性大于，不易给出孤电子对，因此和配位的是原子，C错误；根据实验现象，加入生成红色，再加入生成无色，说明与Fe3+形成配位键的稳定性：，D错误；故选B。 5．【考查配合物制备流程分析、配位原子判断】（25-26高二下·江西萍乡·期中）配合物二草酸合铜酸钾K2[Cu(C2O4)2]，是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验，步骤如下： 步骤I：80℃下，100mL水中依次加入0.024mol H2C2O4·2H2O、0.016mol K2CO3充分反应后，得到混合溶液M； 步骤Ⅱ：混合溶液M中加入0.008mol CuO充分反应，趁热过滤得滤液N； 步骤Ⅲ： 步骤Ⅳ：200℃加热脱水，化合物P、化合物Q均转化为K2[Cu(C2O4)2]。 已知：K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，在约250℃时分解。 下列说法错误的是 A．化合物P、化合物Q结晶形状不同可能是由降温速率不同引起的 B．步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应缓慢多次加入，以确保反应完全 C．配合物K2[Cu(C2O4)2]·4H2O中，与Cu2+形成配位键的配位原子是C原子 D．步骤Ⅱ，趁热过滤的目的是防止遇冷后产物析出而损失 【答案】C 【解析】步骤Ⅲ中，除了降温速率不同外，蒸发后溶液的体积也不同即浓度也不同，故化合物P、化合物Q结晶形状不同可能是由降温速率不同引起的，也可能是浓度不同引起的，A不符合题意；步骤I，制备混合溶液M时，K2CO3应缓慢多次加入，使反应更加充分，以确保反应完全，B不符合题意；草酸根离子中，O原子有孤电子对，能与Cu2+形成配位键，所以配位原子是O原子，C符合题意；已知K2[Cu(C2O4)2]微溶于冷水、易溶于热水，趁热过滤可以防止遇冷后产物析出而损失，D不符合题意；故选C。 题型3 超分子及其应用 1．【考查超分子的分子识别、配合物中的化学键、杂化方式、相转移催化】（25-26高二上·吉林·期末）冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与K+作用(如图)，但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是 A．18-冠-6与K+作用，不与Li+或Na+作用，这反映了超分子的“自组装”的特征 B．18-冠-6中O原子与K+间存在离子键 C．18-冠-6中所有原子在同一平面 D．烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚18-冠-6，氧化效果将明显提升 【答案】D 【解析】18-冠-6与K+作用，不与Li+或Na+作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征，而不是超分子的“自组装”的特征，A错误；冠醚分子不是离子，而且O原子也不是离子，故O原子与K+间不存在离子键，18-冠-6中O原子与K+间为配位键，B错误；18-冠-6中碳原子、氧原子均为sp3杂化，为四面体形，所有原子不在同一平面，C错误；KMnO4具有强氧化性，但它不溶于大多数有机物，利用该原理可以用冠醚将KMnO4带入有机物中，可增大其与有机物的接触面积，更有利于有机物的氧化，D正确；故选D。 解题要点 超分子特征：分子识别（选择性结合）、自组装（自发形成有序结构）。 冠醚与碱金属离子作用：冠醚空腔大小决定结合何种离子（分子识别）。 O原子与K⁺间作用：不是离子键，是配位键（或离子-偶极作用）。 杂化方式：饱和C和醚O均为sp³杂化，不在同一平面。 相转移催化：冠醚将K⁺带入有机相，同时带入阴离子（如MnO₄⁻、CN⁻），促进有机反应。 2．【考查官能团、杂化方式、空间构型、结合方式】（25-26高二上·重庆沙坪坝·期末）化合物M是一种新型超分子晶体材料，以为溶剂，由X、Y、反应制得。下列叙述错误的是 A．X分子中含有两种官能团 B．Y分子中碳原子和氧原子杂化方式相同 C．M中阴离子（）的空间构型为正四面体形 D．M中阳离子通过共价键结合体现了超分子的自组装 【答案】D 【解析】X分子结构中含有氨基()和溴原子()两种官能团，A正确；Y分子中碳原子为饱和碳(如)，杂化方式为；氧原子为醚键氧，价层电子对数为4(2个σ键+2对孤电子对)，杂化方式也为，二者杂化方式相同，B正确；中，中心Cl原子形成4个σ键，没有孤对电子，其价层电子对数为4，空间构型为正四面体形，C正确；超分子自组装依赖非共价键(如氢键、范德华力等)，M中阳离子的结合应为X的氨基与Y的氧原子通过氢键等非共价键形成，D错误；故选D。 3．【考查溶解性、构象、非共价键、相转移】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）18-冠-6()在亲水与亲油间完美平衡，并能识别、组装形成。下列有关说法不正确的是 A．苯基取代18-冠-6中的部分氢原子形成的分子更易溶于水 B．存在非共价键作用 C．，现象为上层溶液变成紫色 D．18-冠-6溶解在水溶液中的构象为 【答案】A 【解析】18-冠-6本身具有一定的亲水性，因为其环上的氧原子可以与水分子形成氢键。如果用苯基（疏水基团）取代部分氢原子，会增加分子的疏水性，导致其在水中的溶解度降低，而更易溶于有机溶剂，A错误；K+与18-冠-6分子中6个氧原子之间存在离子-偶极相互作用，该作用属于非共价键，B正确；实验装置中，下层是KMnO4水溶液（紫色），上层是苯（无色）。18-冠-6可以与K+形成配合物，该配合物具有亲油性，能够进入苯层。同时，会伴随K+一起进入苯层，导致上层溶液呈现紫色，C正确；18-冠-6在水溶液中，为了与水分子形成更多的氢键，其氧原子会朝向外部，烃基朝向内部，以最大化与水分子的相互作用，18-冠-6溶解在水溶液中的构象为，D正确；故选A。 解题要点 取代基对溶解性的影响：引入疏水基团（如苯基）降低水溶性，增加脂溶性。 超分子中的非共价键：离子-偶极作用、氢键、范德华力等。 相转移现象：冠醚-K⁺配合物将阴离子（如MnO₄⁻）带入有机层，颜色随之转移。 水溶液中构象：氧原子朝外与水形成氢键，烃基朝内（最大化亲水性）。 4．【考查超分子分离原理（分子识别）、作用力类型、晶体类型】（25-26高二下·山西晋中·期中）利用超分子可分离和。将和的混合物加入一种空腔大小适配的杯酚中进行分离的流程如图所示。 下列说法正确的是 A．该流程体现了超分子具有“自组装”的特征 B．杯酚分子与形成离子键，使牢牢地“卡”在杯酚中 C．向、的混合物中加入上述杯酚后，加入甲苯，过滤，可分离出 D．某些碳单质如、、均为分子晶体 【答案】C 【解析】利用杯酚分离和体现了超分子具有“分子识别”的特征，A错误；根据分离流程，杯酚分子与未形成阴阳离子，不能形成离子键，B错误；加入甲苯后，溶于甲苯，超分子不溶于甲苯，过滤，可分离出，C正确；不属于碳单质，D错误；故选C。 5．【考查超分子在反应中的应用、反应类型、化学键类型、杂化方式】（25-26高二下·福建厦门·期中）某冠醚分子b可识别。合成氟苯甲烷的原理如下： 下列说法不正确的是 A．a发生了取代反应 B．与冠醚通过离子键形成超分子 C．b可增加KF在有机溶剂中的溶解度 D．b的所有原子的杂化方式均为杂化 【答案】B 【解析】观察反应式可知，中的氯原子被氟原子取代生成氟苯甲烷，符合取代反应的定义，即有机化合物分子中的某个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应，A正确；与冠醚之间不是通过阴、阳离子的静电作用形成的离子键，而是通过配位键等相互作用形成超分子，离子键是存在于离子化合物中阴、阳离子间的化学键，B错误；冠醚分子b具有特殊的结构，能够与结合，从而使KF能够更好地分散在有机溶剂中，增加了KF在有机溶剂中的溶解度，C正确；冠醚b分子中，碳原子均与4个原子形成单键，为杂化；氧原子均与2个原子形成单键，且有2对孤对电子，价层电子对数为4，也为杂化，D正确；故选B。 题型4 晶胞的理解和简单计算 1．【考查均摊法计算、配位数、键数比例、团簇分子式】（25-26高二上·河南·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有12个 B．在晶体中，每个晶胞平均占有4个 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1：2 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【解析】氯化钠晶体中，以顶点上的Na+为例，与它距离最近的Na+位于包含该顶点的三个面的面心上，共有12个，故A正确；CaF2晶体中，Ca2+位于顶点和面心，Ca2+个数为8×1/8+6×1/2=4，故B正确；在金刚石晶体中，每个碳原子与周围4个碳原子形成碳碳单键，每个碳碳单键为两个碳原子共有，故碳原子与碳碳键个数之比为，故C正确；该分子由4个E和4个F组成，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误；故选D。 解题要点 均摊法： 顶点：1/8（立方晶胞） 棱心：1/4 面心：1/2 体心：1 2．【考查均摊法求化学式、配位数、原子间距、键数比例】（25-26高二上·湖南长沙·期末）根据如图几种晶体结构，下列说法错误的是 A．钛酸钙的化学式为 B．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键()数目之比为 C．硒化锌晶体中与之间的最短距离为(晶胞参数为) D．中的配位数为8 【答案】B 【解析】根据晶胞的结构图结合均摊法可知，在晶胞中钙原子位于晶胞的顶点，氧原子位于晶胞的面心，钛原子位于体心，所以晶胞中含有钙原子数为，氧原子数为，钛原子数为1，所以Ca、Ti、O的原子数之比为，化学式为，A正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每个共价键由2个碳原子共有，则每个碳原子形成的共价键平均为，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数之比为，B错误；由晶胞图知，与之间的最短距离为体对角线的四分之一，即为，C正确；中与距离最近且相等的数为8，D正确；故选B。 3．【考查金刚石晶胞、石墨结构、杂化方式、同素异形体】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）我国人造金刚石产量居世界首位。以石墨或甲烷为原料可制备金刚石。石墨和金刚石的晶胞如图，下列叙述不正确的是 A．金刚石每个晶胞平均含碳原子数为8 B．石墨晶体中层间没有化学键相连 C．石墨晶体中C原子杂化方式为sp2 D．石墨、金刚石互为同素异形体，硬度接近 【答案】D 【解析】由题干信息可知，金刚石晶胞中碳原子位于8个顶点、6个面心和4个体内，则金刚石每个晶胞平均含碳原子数为=8，A正确；由图可知，石墨晶体层与层间的距离为335pm，层内C—C键的键长为142pm，可知层与层之间是分子间作用力，不存在化学键，B正确；由图可知，石墨晶体中C原子周围的价层电子对数为3，则其杂化方式为sp2，C正确；石墨、金刚石均为碳元素形成的两种单质，互为同素异形体，二者硬度相差很大，金刚石的硬度很大，而石墨的硬度很小，D错误；故选D。 解题要点 金刚石晶胞中C原子数：8×1/8 + 6×1/2 + 4（体内）= 8个。 石墨层间作用力：范德华力（无化学键）。 石墨C原子杂化：sp²（平面三角形）。 同素异形体性质差异：结构不同导致性质差异大（金刚石硬度大，石墨柔软）。 4．【考查空隙填充率、分子密堆积、配位数、均摊法】（25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．金刚石晶体中正四面体空隙填充率为50% B．干冰晶体为分子密堆积，每个二氧化碳分子周围等距紧邻的二氧化碳分子为8个 C．在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的共12个 D．在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是8 【答案】B 【解析】在金刚石晶体中，每个碳原子与4个碳原子形成正四面体结构，共构成8个正四面体，每个正四面体中心有一个空隙，其中，4个空隙被C原子占据（即内部的4个C原子），另外4个空隙未被占据，因此，正四面体空隙填充率为50%，A正确；干冰属于分子密堆积，CO2分子位于顶点和面心，对于一个面心的CO2分子，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子应为12个（以一个面心分子为中心，其等距紧邻的分子为该面上的4个顶点分子，以及相邻的8个面心分子），B错误；在NaCl晶体中，Cl-位于面心立方的顶点和面心，Na+位于棱心和体心。对于一个Cl-（如顶点的Cl-），其最近的Na+位于相邻的棱心，共有6个。对于一个Na+（如体心的Na+），其最近的Na+位于相邻晶胞的棱心，每个Na+周围有12个等距离的Na+，C正确；在CaF2晶胞中：Ca2+位于顶点和面心：4个，F-位于晶胞内部，共8个（每个四面体空隙被F⁻占据），每个Ca2+周围有8个F⁻，即Ca2+的配位数为8，D正确；故选B。 5．【考查键数比例、六元环碳原子数、晶胞定义、配位数】（25-26高二下·山东潍坊·期中）有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是 A．金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1∶2 B．石墨晶体中，每个碳环平均有2个碳原子 C．图中镁的结构即为镁晶体的一个晶胞 D．晶体中，周围等距且最近的有12个 【答案】C 【解析】金刚石晶体中每个碳原子具有4个碳碳键，每个碳碳键由2个碳原子共用，所以平均每个碳原子具有个碳碳键，碳原子与碳碳键之比为1:2，A正确；石墨晶体中每个碳环具有6个碳原子，每个碳原子由3个碳环共有，所以每个碳环具有个碳原子，B正确；晶胞是晶体结构中最小的重复单元，图中所示是镁晶体的整体堆积结构，不是一个晶胞，镁的晶胞为六方晶胞，是小平行六面体单元，C错误；CaF2​中为面心立方堆积，以顶点的为例，周围等距且最近的共12个，D正确；故选C。 题型5 坐标的计算和投影图 1．【考查晶胞中微粒坐标、投影图、化合价、配位数】（25-26高二上·湖南长沙·期末）铈的某种氧化物是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶体结构如图1所示，下列说法错误的是 A．该晶胞中的配位数为8 B．该氧化物中铈元素的化合价为 C．若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示 D．若晶胞中甲原子的分数坐标为，则乙原子的分数坐标为 【答案】C 【解析】通过均摊法计算，一个晶胞中Ce(白球)数目为，O(黑球)个数为8，个数比为1：2，由图示可知黑球周围最近的白球个数为4，则 (白球)周围最邻近的(黑球)个数为8，即该晶胞中的配位数为8，A正确；通过均摊法计算，一个晶胞中Ce(白球)数目为，O(黑球)个数为8，个数比为1：2，所以氧化物的化学式为，Ce元素化合价为，B正确；沿z轴向xy平面投影时，图2未正确反映所有Ce的投影位置(图2中心处应还有Ce的投影)，应该为，C错误；原子分数坐标以晶胞参数为单位，甲为，乙为四面体空隙中的O原子，其坐标应为，D正确；故选C。 解题要点 原子分数坐标：以晶胞边长为单位1，确定原子位置。 投影图绘制：沿z轴投影时，不同z坐标的原子可能重叠或错开，需注意位置关系。 配位数判断：白球（Ce）周围最近黑球（O）的个数。 化合价计算：根据化学式（均摊法得出）计算元素化合价。 2．【考查分数坐标、离子填充位置、配位键、碱性强弱】（25-26高二上·吉林·期末）(CH3NH3)PbI3具有较高的光电转换效率，在太阳能电池领域具有重要的应用价值。(CH3NH3)PbI3的立方晶格结构如图所示，其中B代表Pb2+，下列说法错误的是 A．晶胞中A的坐标参数为(0，0，0)，则B点的坐标参数为 B．晶胞中Pb2+填充在由阴离子I-构成的正八面体空隙里 C．中存在配位键 D．甲基的供电子能力强于氢原子，则接受质子能力：CH3NH2>(CH3)2NH 【答案】D 【解析】晶胞中A的坐标参数为(0，0，0)，B点位于晶胞体心位置，则B点的坐标参数为，A正确；晶胞中（B）的位置处于周围阴离子构成的正八面体空隙中（正八面体空隙由6个等距的原子/离子围成，体心位置恰好符合），B正确；的结构为，其中N提供孤电子对，H+提供空轨道，可形成配位键，C正确；甲基的供电子能力强于氢原子，中含有两个甲基，接受质子能力较强，则接受质子能力：，D错误；故选D。 3．【考查分数坐标、配位数、密度计算】（25-26高二上·吉林长春·期末）半导体材料硒化锌的立方晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是(Zn的相对原子质量取65，Se的相对原子质量取79) A．该半导体材料中锌原子与硒原子个数比为1:1 B．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个 C．硒化锌晶体密度为 D．C的原子坐标参数为 【答案】D 【解析】根据均摊法可知，该半导体材料中有锌原子4个，硒原子个，个数比为1：1，A正确；晶胞中与Se等距离且距离最近的Se即顶点的Se与面心Se原子一共有12个，B正确；硒化锌晶体密度为 ，C正确；由于B点锌原子坐标为，C的原子坐标参数为， D错误；故选D。 解题要点 配位数判断：Zn²⁺配位数=4，Se²⁻配位数=4。 密度公式：ρ = (晶胞中微粒总质量) / (晶胞体积) 单位换算：1 nm = 10⁻⁷ cm，1 pm = 10⁻¹⁰ cm 坐标判断：根据B点坐标和对称性推断C点坐标。 4．【考查距离计算、配位数、分数坐标、密度计算】（25-26高二上·吉林·期末）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴在xy平面的投影，已知晶胞面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，为阿伏加德罗常数的值，以晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列说法错误的是 A．Se与Zn原子之间的最近距离为 B．周围最近的的个数为12 C．A点原子分数坐标为，则B点原子分数坐标为 D．硒化锌晶体密度为 【答案】D 【解析】设晶胞边长为。由题意，顶点与相邻面心距离为，即，解得L=a nm。Se与Zn原子之间的最近距离为晶胞体对角线的，即。A正确；在此晶胞中，Zn原子占据了部分四面体空隙，将这些Zn原子连接并平移，可以构成一个面心立方结构，其配位数为12，因此每个周围最近的个数为12。B正确；A点原子坐标为，由图乙可知，B点原子分数坐标为。C正确；硒位于晶胞顶点和面心，由均摊法可得该晶胞中硒有个，锌在晶胞内、有4个，硒化锌晶体密度为。D错误；故选D。 5．【考查晶胞投影图、化学式、配位数、距离计算】（25-26高二下·四川南充·期中）砷化镓是一种立方晶系如图甲所示，将Mn掺杂到晶体中得到稀磁半导体材料如图乙所示，砷化镓的晶体密度为。下列说法不正确的是 A．甲图中原子配位数为4 B．掺入的晶体的化学式为 C．甲图晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为 D．沿体对角线方向投影图如丙，若在11处，则的位置为8、10、12、13 【答案】D 【解析】甲晶胞中，Ga位于顶点和面心，As位于晶胞内部，每个Ga周围结合4个距离最近的As，因此Ga的配位数为4，A正确；Mn：1个位于顶点，1个位于面心，数目；Ga：剩余7个位于顶点、5个位于面心，数目；As全部位于晶胞内，数目为；因此，化学式为，B正确；甲晶胞含4个，总质量，根据得晶胞体积，晶胞边长。 最近的两个Ga原子分别位于晶胞的顶点和相邻的面心，距离为面对角线的一半：，C正确；沿体对角线ab方向投影，a、b两顶点投影在中心，其余顶点投影在外围，若在11处，晶胞内部的As原子投影位置对应为7、9、11、13，D错误；故选D。 题型6 密度和距离的计算 1．【考查晶胞结构分析、配位数、投影图、密度计算】（25-26高二上·河北衡水·期末）属立方晶体，晶胞棱长为d pm，晶胞截面图如图所示。则下列关于该晶胞的描述错误的是 A．硫离子位于晶胞的顶点和面心 B．晶胞中的配位数为4 C．沿z轴投影的俯视图为 D．晶体的密度为 【答案】B 【解析】根据如图晶胞截图可知，硫离子位于顶点和面心，锂离子位于内部，A正确；晶胞中与距离最近且相等的有8个，B错误；根据晶胞截图硫离子位于顶点和面心，锂离子位于内部，沿z轴投影的俯视图为，C正确；由A分析可知，硫离子位于顶点和面心，锂离子位于内部，晶胞中有Li+   8个，S2-个数为，晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得，D正确；故选B。 解题要点 Li₂S晶胞结构：S²⁻位于顶点和面心（面心立方堆积），Li⁺位于所有四面体空隙（8个）。 S²⁻配位数：每个S²⁻周围有8个Li⁺（面心立方堆积中，四面体空隙被全部填充）。 投影图绘制：根据原子在晶胞中的z坐标，判断投影是否重叠。 密度计算：ρ = (Z × M) / (N_A × a³)，注意单位换算（pm→cm，乘10⁻¹⁰）。 2．【考查配位数、分数坐标、密度计算、空间运动状态数】（25-26高二上·黑龙江佳木斯·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示，测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在ZnSe晶胞坐标系中，A点硒原子分数坐标为，B点锌原子分数坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中与Se的配位数为4 B．C的原子分数坐标为 C．硒化锌晶体密度为 D．基态Zn原子核外有15种不同空间运动状态的电子 【答案】B 【解析】由图可知，晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个，所以晶胞中与Se的配位数为4， A正确；根据题中所示坐标系和晶胞结构，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为，则C的原子坐标参数为，B错误；由图可知，Se位于晶胞的顶点和面心，Zn位于体内，由均摊法计算可得该晶胞中含Se的个数为，含Zn的个数为，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，面对角线长度为2a nm，则晶胞的边长为 nm，则硒化锌晶体密度为=，C正确；Zn的原子序数为30，基态Zn原子核外电子排布式为，有15种不同空间运动状态的电子，D正确；故选B。 3．【考查化学式、配位数、原子距离、密度计算】（25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末）砷(As)和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞结构如下图所示，距离As最近的Ni构成正三棱柱，为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 A．该晶体的化学式为NiAs B．晶体中Ni的配位数为6 C．(ⅰ)和(ⅱ)两个Ni之间的距离为 D．晶胞密度为 【答案】C 【解析】一个晶胞中Ni个数为=2，As位于内部，有2个，则该晶体的化学式为NiAs，故A正确；距离As最近的Ni构成正三棱柱，结合图示可知，As的配位数为6，又Ni、As配位数比为1：1，则Ni的配位数为6，故B正确；如图可知，该三棱柱底面为正三角形，晶胞底面夹角为60°和120°，(i)和(ii)两个Ni之间的距离为底边对角线长度，根据几何关系，(i)和(ii)两个Ni之间的距离为，故C错误；一个晶胞中Ni个数为=2，As有2个，则晶胞质量为，晶胞体积为，则晶胞密度为，故D正确；故选C。 解题要点 复杂晶胞均摊法：不同位置的原子均摊值不同（顶点、棱上、面上、内部），需仔细观察结构图。 配位数互等：NiAs中Ni和As配位数相等（均为6）。 距离计算：根据几何关系，结合晶胞参数和角度（60°、120°）计算。 六方晶系密度：体积公式为底面积×高，底面积 = (3√3/2)a²。 4．【考查合金储氢、密度计算、化学式、距离计算】（25-26高二上·吉林·期末）铁镁合金是一种新型储氢材料，其立方晶胞结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出)，晶胞参数为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．铁原子和铁原子之间的最短距离为 B．该晶体的密度为 C．当储氢率为50%时，晶体的化学式为Mg2FeH D．熔化该晶体需要破坏极性共价键 【答案】C 【解析】由晶胞结构可知，晶胞中Fe与Fe的最短距离为晶胞面对角线的一半，即，A错误；该晶胞中铁原子个数为个，8个Mg位于晶胞内部为8个，则晶胞密度==，B错误；该合金储氢后位于晶胞的体心和棱心位置，则个数为，当储氢率为50%时即只有2个，4个Fe，8个Mg，化学式为，C正确；铁镁合金属于金属晶体，只含金属键，则熔融该合金的过程中需要破坏金属键，D错误；故选C。 5．【考查第一电离能、σ键与π键、配位数、密度计算】（25-26高二上·四川德阳·期末）属于正交晶系，晶胞参数分别为(a=b)，其晶胞如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列描述中错误的是 A．第一电离能： B．中含σ键与π键的数目之比为1:1 C．每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．晶体的密度为 【答案】D 【解析】同周期从左到右，第一电离能呈增大趋势，故：，A正确；的结构为，离子中共有2个σ键和2个π键，二者数目之比为2：2=1：1，B正确；观察晶胞图，位于顶点和体心，以体心的为例，其周围有8个Li+且距离相等，因此，每个周围有8个最近且等距的Li+，C正确；晶胞中，有个，有个，密度应为，D错误；故选D。 题型7 晶胞计算的综合考查 1．【考查配位数、分数坐标、密度计算、原子间距】（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲，沿z轴投影如图乙。已知晶胞参数为a nm， O点原子分数坐标为(0，0，0)。下列说法正确的是 A．晶胞中Se原子的配位数为8 B．晶胞中Q点原子分数坐标为(，，) C．晶体密度ρ=g∙cm−3 D．Zn和Se的最短距离为a nm 【答案】D 【解析】根据均摊法，晶胞中Zn的个数为4，Se的个数为4，与Zn距离最近的Se原子的个数为4，与Se距离最近的Zn原子的个数为4，则晶胞中Se原子的配位数为4，故A错误；将晶胞均分为8个小立方体，O的分数坐标为(0，0，0)，原子Q应在上层四个小立方体的右前面一个小立方体的体心，Q的分数坐标为，B错误；晶体密度，C错误；图中相邻的Zn与Se之间的距离为体对角线的，体对角线为，则相邻的Se和Zn之间的距离为，D正确；故选D。 解题要点 ZnSe配位数：Zn²⁺和Se²⁻均为4。 坐标推断：将晶胞分为8个小立方体，根据位置确定分数坐标。 密度公式：ρ = (4 × M_ZnSe) / (N_A × a³)，a单位nm需换为cm（×10⁻⁷）。 Zn-Se最短距离：体对角线长度的1/4 = √3/4 × a。 2．【考查距离计算、分数坐标、配位数、离子填充位置】（25-26高二下·安徽蚌埠·期中）应用于制造红外线光学仪器的硒化锌晶胞结构如图1，晶胞的俯视图如图2。已知晶胞的密度为ρ g/cm3，a点离子的分数坐标为，是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．晶胞中b点离子和d点离子的距离为 B．b点离子的分数坐标为 C．晶胞中与的配位数为12 D．Zn2+位于构成的四面体空隙中 【答案】C 【分析】首先分析硒化锌晶胞组成： 灰球位于晶胞顶点和面心，数目为；白球位于晶胞内部，数目为，因此晶胞含个，晶胞总质量为，由密度得晶胞边长，据此分析； 【解析】b坐标为，d坐标为，二者距离为，代入得距离为，A正确；a为，b沿轴的分数分别为，因此分数坐标为，B正确；中阴阳离子个数比为，配位数相等，每个周围结合个，因此的配位数为，C错误；作面心立方最密堆积，填充在构成的四面体空隙中（仅填充一半空隙），D正确；故选C。 3．【考查配位数、分数坐标、距离计算、密度计算】（25-26高二下·湖南长沙·期中）世界上最硬的新材料——氮化碳(晶胞结构如图所示)的问世，迅速引起全世界科学界和工程技术界的强烈反响和巨大震动。设为阿伏加德罗常数的值，已知氮化碳立方晶胞的晶胞参数为x cm。下列说法不正确的是 A．晶体中与C最近且距离相等的N有4个 B．已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，则b点原子分数坐标为 C．c点原子与最近的N的距离为 D．晶体的密度为 【答案】B 【解析】以顶面面心C为例，与C最近且距离相等的N在上、下层各2个，共有4个，A正确；    B．已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，b点原子在xyz轴投影坐标分别为、、，其分数坐标为，B错误；c点原子与最近的N的距离为体对角线的四分之一，体对角线为，故c点原子与最近的N的距离为，C正确；据“均摊法”，晶胞中含个C、4个N，则晶体密度为，D正确；故选B。 解题要点 配位数判断：从晶胞图中数中心原子周围最近异种原子个数。 分数坐标推断：根据已知点坐标和对称性确定其他点。 距离计算：体对角线长度 = √3 × 边长；原子到最近异种原子距离 = 体对角线/4。 密度计算：ρ = (晶胞中原子总质量) / (体积)，均摊法求出各原子个数。 4．【考查配位数、分数坐标、密度计算、晶体类型判断】（2026·贵州贵阳·模拟预测）磷化硼（BP）具有高硬度、高导热性、宽集带、化学稳定性好等优异特性，主要应用于半导体、超硬材料，光学器件等高新技术领域，立方磷化硼的晶胞如图所示，晶胞边长为d nm且原子1的坐标为。下列说法错误的是 A．P原子的配位数为4 B．原子2的坐标为 C．晶胞的密度为 D．BP为分子晶体 【答案】D 【解析】由图可看出，B紧邻的P原子数为4，结合化学式可知，P原子的配位数为4，A正确；由BP的晶胞图，已知原子1的坐标为，结合晶胞图，原子2的坐标是，B正确；由BP的晶胞图可知，1个晶胞中含有P的个数是+=4，含有B个数为4，故一个晶胞的质量为，已知晶胞的棱长为d nm，则晶胞的体积为，则晶体密度，C正确；B与P通过共价键相互结合，且该晶体高硬度、高导热性，可知立方磷化硼为共价晶体，D错误；故选D。 5．【考查化学式、原子间距、配位多面体、密度计算】（25-26高二下·山西临汾·期中）碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度，其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示，设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．碳化钼的化学式为Mo2C B．最近的两个Mo原子之间的距离为a nm C．碳周围最近的钼原子构成正八面体 D．晶体的密度为g/cm3 【答案】D 【解析】根据碳化钼立方晶胞结构，图中黑球表示钼(Mo)，则Mo原子有8个位于晶胞顶点和6个位于面心，1个晶胞中Mo原子个数为，C原子有4个位于棱心，1个位于体心，则1个晶胞中C原子个数为，得到碳化钼的化学式为，A正确；根据碳化钼立方晶胞结构，最近的两个Mo原子位于面对角线的顶点到中心，长度为面对角线的，根据晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，则晶胞参数为2a nm，面对角线长度为，最后得到最近的两个Mo原子之间的距离为，B正确；根据碳化钼立方晶胞结构中的虚线部分可知，碳周围最近的钼原子构成正八面体，C正确；根据(B)选项可知晶胞参数为2a nm，则晶体的密度为，D错误；故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 专题02晶胞的结构与计算 题型通关 ◆0 靶向精准突破 品题型1晶体的类型判断和性质 1.A 2.D 3.A 4.C 5.D 品题型2配合物及其性质 1.D 2.B 3.B 4.B 5.C 品题型3超分子及其应用 1.D 2.D 3.A 4.C 5.B 品题型4晶胞的理解和简单计算 1.D 2.B 3.D 4.B 5.C 品题型5坐标的计算和投影图 1.c 2.D 3.D 品学科网·上好课 www zxxk com 上好每一堂课 4.D 5.D 品题型6密度和距离的计算 1.B 2.B 3.C 4.C 5.D 品题型7晶胞计算的综合考查 1.D 2.C 3.B 4.D 5.D