2025届高考化学二轮复习：专题十七 晶胞的相关性质及计算 教案

这是一份2025届高考化学二轮复习：专题十七 晶胞的相关性质及计算 教案，共36页。教案主要包含了考查方式，解题技巧，真题链接等内容，欢迎下载使用。
【考查方式】
化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想，证据推理与模型认知，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任”五个方面。晶胞问题就是典型的“证据推理与模型认知”理清各种模型尤其是面心立方中各种微粒以及各种微粒构成的体腔之间的关系，学生就能轻松解决证据推理的难点，同时也有利于提升学生的空间想象思维能力、模型认知能力和举一反三能力。
【解题技巧】
一．离子晶体——CsCl
二．离子晶体——NaCl
三．离子晶体——ZnS(立方)
四．离子晶体——CaF2
五．分子晶体——干冰
六．分子晶体——冰
七．共价晶体——金刚石
【总结】面心结构中的空隙填充思维：
金刚石 面心结构堆积 干冰
填一半 空隙
填满正四
面体空隙
填满正八
面体空隙

氯化钠 硫化锌 氟化钙
八．共价晶体——二氧化硅(方英石)
九．混合晶体——石墨
【总结】比较晶体熔、沸点的基本思路：
①常温下看状态：固体>液体>气体；
②看晶体类型：一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体；
③都是共价晶体：比原子半径→键长→共价键键能；
④都是分子晶体：比相对分子质量→分子间作用力；
⑤都是离子晶体：比离子半径、电荷数→离子键强弱；
⑥都是金属晶体：金属离子半径、带电荷数→金属键。
【真题链接】
1．[2024年山东高考真题]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（）
C.金刚砂（）D.氮化硼（，立方相）
2．[2024年湖南高考真题]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LiH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
3．[2024年甘肃高考真题]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
4．[2024年贵州高考真题]我国科学家首次合成了化合物[K（2，2，2-crypt）]。其阴离子为全金属富勒烯（结构如图），具有与富勒烯相似的高对称性。下列说法错误的是( )
A.富勒烯是分子晶体
B.图示中的位于Au形成的二十面体笼内
C.全金属富勒烯和富勒烯互为同素异形体
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
5．[2024年河北高考真题]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M、N、P、Q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
6．[2024年湖北高考真题]黄金按质量分数分级，纯金为24K。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18K金
B.Ⅱ中Au的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1:1、1:3、3:1
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
参考答案
1．答案：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。
2．答案：D
解析：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，且与互为等电子体，可知为直线型分子，故D错误；故答案选D。
3．答案：D
解析：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。
4．答案：C
解析：A.富勒烯是由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，D正确；
故合理选项是C。
5．答案：D
解析：根据均摊法可知，该晶胞中Bi的个数为，F的个数为，故该铋氟化物的化学式为，A正确；如图所示，根据勾股定理可知，，则为直角，，ST与AG平行且相等，则粒子S、T之间的距离为，B正确；该晶体密度为，C正确；以题给晶胞体心处铋离子为研究对象，距离其最近的氟离子为位于该晶胞体内的8个氟离子，D错误。
6．答案：C
解析：纯金为24K，则18K金中金的质量分数为75%，Ⅰ中Au位于体心，个数为1，Cu位于顶点，个数为，则Au的质量分数为，为18K金，A正确；Ⅱ中Au位于顶点，个数为，Cu位于面心，个数为，晶体化学式为，1个Cu周围有4个Au，则1个Au周围有12个Cu，Au的配位数是12，B正确；Ⅲ中和的最小核间距均为面对角线长度的，故最小核间距，C错误；结合上述分析可知，Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1:1，Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1:3，Ⅲ中Au位于面心，个数为，Cu位于顶点，个数为，Au、Cu原子个数比为3:1，D正确。
重难突破
1.的立方晶胞如图所示，已知处在体心处的原子为C，晶胞参数为，下列说法错误的是( )
A.，
B.该晶体的密度为
C.该晶胞的俯视图为
D.晶体中个1原子周围与其最近的0原子的个数为6
2.实验室制取HF的原理为，氢氟酸可用来刻蚀玻璃，发生反应：。的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为。下列说法错误的是( )
A.氢化物的稳定性：
B.三者的中心原子价层电子对数相等
C.的晶体密度为（为阿伏加德罗常数的值）
D.晶体中与之间的最近距离为
3.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为+4价，为+3价。下列说法错误的是( )
A.位于O原子形成的正八面体空隙
B.若与空位的个数比为
C.立方晶胞在体对角线方向上的投影图为
D.导电时，空位移动方向与电流方向相反
4.73号元素钽（Ta）与砷（As）形成的晶体在室温下拥有超高的空穴迁移率和较低的电子迁移率，其长方体晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.基态As原子核外N层有4种空间运动状态不同的电子
B.该晶胞中As的配位数为4
C.该晶体的化学式为TaAs
D.TaAs的晶体密度
5.砷化镓与金刚石结构相似，其晶胞结构如图甲所示，图乙为晶胞沿z轴的1:1平面投影图，已知图中A球的原子坐标分数为，B球为，设代表阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A.1ml砷化镓中配位键数是
B.晶胞参数为
C.晶胞中离A球距离最近的黑球的坐标参数为
D.晶胞中离As原子距离最近且相等的As原子有8个
6.一种金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图所示，下列说法不正确的是( )
A.的价层电子排布式是
B.有机碱离子中N原子的杂化方式为杂化
C.分别与和配位的个数比为
D.若晶胞参数为，则晶体密度为
7.钒作为一种重要的战略性资源，在高科技尖端科学与军工领域有着广泛的用途。钒主要制成钒铁，用作钢铁合金，它具有能细化钢铁基体晶粒的作用，可从其氧化物中提取。右图是某种钒的氧化物晶体的立方晶胞。已知：该晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.V位于元素周期表的第ⅤB族
B.该氧化物的化学式为VO
C.若a点原子的分数坐标为，则b点原子的分数坐标为
D.晶胞中距离最近的两个钒原子的核间距为
8.元素周期表可以有多种表示方法，如图1为八角形元素周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是( )
A.图1中沿虚线箭头方向，元素单质的还原性逐渐增强
B.元素第一电离能大小关系：②>①>④
C.最简单气态氢化物分子的键角：②>⑥
D.Na与③、④可形成冰晶石（已知），形成的晶胞如图2所示，其中黑球代表，该晶体密度为
9.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知晶胞边长为apm，A点的原子坐标参数为（0，0，0），C点为（，，），下列说法错误的是( )
A.钴位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于d区
B.距离最近且等距的的数目为8
C.B点的原子坐标参数为（，0，）
D.该晶胞中，的个数比为1：1：3
10.已知、、O三种元素组成尖晶石型晶体结构，其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成，其中和都在小晶格内部，部分在小晶格内部，部分在小晶格顶点（如图），下列分析错误的是( )
A.该物质的化学式为
B.该晶体为离子晶体
C.晶胞中，的配位数为4
D.两个之间最近的距离是
11.由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体（晶胞如图乙所示）可视为G晶体（晶胞如图甲所示）中部分Ge原子被Hg原子和Sb原子取代后形成。下列说法正确的是( )
A.2号原子的坐标为
B.X晶体的化学式为
C.设Ge晶体晶胞边长为a nm，则Ge原子之间的最短距离为
D.X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为8
12.Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的坐标为（0,0,0），原子2的坐标为（1,1,1）。下列说法错误的是( )
A.原子3的坐标为
B.根据元素周期律，原子半径：Ga>As
C.GaAs的熔点为1238 ℃，硬度大，晶体类型为共价晶体
D.若晶胞边长为a pm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为
13.硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其晶胞结构，图乙为晶胞的俯视图。已知a原子的坐标为（0,0,0），b原子的坐标为（1,1,1）。下列说法正确的是( )
A.的配位数为12
B.c原子的坐标为
C.基态Se的简化电子排布式为
D.若换为，则晶胞棱长保持不变
14.某种离子型铁的氧化物的晶胞如图所示，它由X、Y方块组成。已知该晶体的密度为，设阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是( )
A.方块X中含有1.5个、4个
B.方块Y中含有0.5个、4个、4个
C.该氧化物中、、的个数之比为1:2:4
D.晶胞的边长为
15.一种固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影如图所示，A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数坐标为，的降尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.C表示的是Ag原子
B.距离Hg最近的Ag有8个
C.m原子的分数坐标为
D.该晶体的密度为
16.高纯砷化铝（AlAs）常用作光谱分析试剂和制备电子组件的原料，是一种新型半导体材料，其立方晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.基态As原子的价层电子排布图为
B.AlAs晶体中存在配位键
C.高纯AlAs属于分子晶体
D.若该晶体的密度为，则晶胞参数为
17.MnS作为一种P型半导体，有三种不同的形态，其中一种形态是NaCl型结构，如图甲所示，一定温度下，MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图乙所示，下列说法正确的是( )

A.MnS晶体中，Mn和S的配位数均为6，若晶体密度为，晶胞边长为
B.n点与p点对应的相等，q点无沉淀生成
C.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
D.加入可以使溶液由n点变到m点
18.立方氮化硼（BN）硬度大，有优异的耐磨性。晶胞中B位于顶点和面心，沿x、y、z轴方向的投影图均如图所示。下列说法不正确的是( )
A.氮化硼的熔点高于晶体硅
B.若晶胞参数为，则N与B之间的最近距离为
C.晶胞中N填充在B构成的正四面体空隙中
D.若标号1的N原子分数坐标为，则标号2的N原子分数坐标一定为
19.我国科学家发展了一种利用材料的晶体结构数据预测其热电性能的理论计算方法。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如左图，沿轴方向的投影均为右图。
已知：的摩尔质量为表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.晶体中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和范德华力
B.
C.中中心原子Se采取杂化
D.X晶体的密度为
20.Cu、In与S形成的一种化合物晶体是半导体材料，其四方晶系的晶胞如图（），晶胞棱边夹角均为90°。设阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是( )
A.晶胞中2和3位置的Cu与1位置的In距离相等
B.S处于两个Cu和两个In原子围成的正四面体的中心
C.该化合物的化学式为
D.该晶体的密度为
21.白磷（）是一种重要的单质，其分子结构及晶胞结构（晶胞棱长为）如图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。下列说法错误的是( )
A.白磷难溶于水，易溶于
B.和是白磷晶胞中P的两个分数坐标
C.白磷晶体中1个分子紧邻12个分子
D.白磷晶体密度
22.已知氮可以形成多种有重要科研价值的化合物，某含氮的离子化合物晶胞如图，下列说法错误的是( )
A.该化合物的化学式为
B.阴离子团的配位数（紧邻的阳离子数）为6
C.该晶胞为面心立方晶胞
D.阴离子团的空间结构为直线形
23.某纳米钛铝合金晶胞结构如图甲（Al、Ti各有1个原子在晶胞内部），金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为，阿伏加德罗常数为。下列说法中正确的是( )
A.甲中Al与Ti原子个数比为11：5
B.1个基态Ti原子中含有4个未成对电子
C.乙中与铬原子距离最近的铬原子共有12个
D.铬原子的半径
24.铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.该合金储氢后晶体的化学式为
B.该晶胞中Fe的配位数为4
C.该晶胞中，与铁原子等距离且最近的铁原子有12个
D.储氢后晶体的密度为
25.氧化锌透明度高，常温下有优异的发光性能，在半导体领域中有着广泛的应用。一种氧化锌的立方晶胞结构如图所示（用表示阿伏加德罗常数的值），下列说法错误的是( )
A.晶胞的质量为
B.基态氧原子核外电子有5种空间运动状态
C.锌原子间的最短距离为
D.Zn、O均是p区元素
答案以及解析
1.答案：D
解析：由题给晶胞结构可知，C原子位于体心，则一个晶胞中C原子的个数为1，黑球的个数为，白球的个数为，一般Al元素为+3价，C元素为+2或+3价，O元素为-2价，再结合化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可知，A正确；由上述分析可知，一个晶胞中含有1个Al原子、1个C原子、3个O原子，所以一个晶胞中含有1个，则该晶体的密度为，B正确；俯视该晶胞，上面的四个Al原子与下面的四个Al原子重合，上面中心的O原子、体心的C原子与下面中心的O原子重合，四个侧面面心的O原子的投影在下面四条棱的中心，C正确；1个Al原子被8个晶胞共用，所以经过1个Al原子可以得到3个切面，每个切面中与这个Al原子最近的O原子为4个，三个切面共12个最近的O原子，D错误。
2.答案：D
解析：元素的非金属性越强，其对应的简单氢化物就越稳定，非金属性：F>O（同周期），所以稳定性：，A正确；和的中心原子的价层电子对数均为4，B正确；由晶胞示意图可知位于晶胞的顶点（8个）和面心（6个），所以平均每个晶胞含有的数，而位于晶胞的内部（8个），所以的晶体密度，C正确；若将晶胞平均分割成8个小立方体，则位于小立方体的体心，即晶胞中和之间的最短距离为晶胞体对角线长的，即为，D错误。
3.答案：B
解析：周围有6个O原子，位于形成的正八面体空隙，A项正确；
根据“均摊法”，1个晶胞中含：个，含O：个，含或或空位共：1个，若，则和空位共0.75，（空位），结合正负化合价代数和为0，，解得、n(空位)与空位数目之比为，B项错误；
位于顶点，O位于棱心，或或空位位于体心，投影图为，C项正确；
导电时移动方向与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确；
故选B
4.答案：B
解析：基态As原子的价电子排布式为，空间运动状态数等于原子轨道数，N层电子共4种空间运动状态，A正确；该晶胞中As的配位数为6，B错误；根据均摊法，一个晶胞中有个Ta原子，有个As原子，该晶体的化学式为TaAs，C正确；m（晶胞）=，，则，D正确。
5.答案：D
解析：1个As原子形成4个键，其中有一个为配位键，A正确；如图，此图中AC间的距离为底面面对角线长的四分之一，据此求得晶胞参数为，B正确；晶胞中离A球距离最近的黑球的坐标参数为，C正确；晶胞中离As原子距离最近且相等的As原子有12个，D错误。
6.答案：C
解析：A.Pb是第82号元素，核外价电子排布，的价层电子排布式是，A正确；
B.有机碱离子中氨原子形成4个σ键，其杂化类型为，B正确；
C.体心中的与其最近且等距的位于面心上，共6个，位于顶点，与其最近且等距的位于面心上，共12个，分别与和配位的个数比为，C错误；
D.一个晶体的质量为：，体积为：，晶体密度为：，D正确；
故选C。
7.答案：D
解析：V是23号元素，有4个电子层，其价电子排布式为，则V位于元素周期表的第ⅤB族，A项正确；根据均推法可知，V的个数为，O的个数为，该氧化物的化学式为VO，B项正确；根据原点坐标与原子所在位置及晶胞参数的关系可求晶胞中任意一个原子的分数坐标，若a点原子的分数坐标为，则位于体心的b点原子的分数坐标为，C项正确；假设晶胞参数为a，根据晶胞密度，可得晶胞参数，晶胞中距离最近的两个钒原子的核间距为面对角线的一半，面对角线的一半为，即，D项错误。
8.答案：B
解析：由图可知，①为O，②为N，③为Al，④为F，⑤为Cl，⑥为S。
A.由图可知，虚线箭头方向为同主族元素，同族元素随核电荷的递增，元素单质还原性增强，故A正确；
B.由分析可知，②为N，①为O，④为F，第一电离能：F>N>O，即④>②>①，故B错误；
D.黑球有8个在顶点，6个在面心，个数为：，白球有12个在棱上，9个在体内，个数为，则晶胞的质量为：，晶胞体积为：，晶胞密度为：，故D正确；
故选B。
9.答案：B
解析：A.钴与铁、镍同属第四周期第Ⅷ族，属于d区，A选项正确；
B.由晶胞结构图可知距离中心最近且等距的位于立方体的面心，数目为6，B选项错误；
C.晶胞中6个构成一个正八面体，位于其中心，根据坐标可知B点坐标为（，0，），C选项正确；
D.根据占比计算晶胞中的个数分别为8×=1、1×1=1、6×=3，个数比为1：1：3，D选项正确；
故选B。
10.答案：A
解析：A.由题目可知晶体中含有三种微粒，为离子晶体，故A正确；B.晶胞中含有结构A，结构B均为4个，Mg原子处于晶胞的顶点、面心、结构A的体内，A原子处于结构B内部，O原子处于结构A，结构B内部，晶胞中Mg原子数目,A1原子数目=4×4=16，O原子数目=4×4+4×4=32，故Mg、Al、O原子数目之比为8：16：32=1：2：4，则化学式为：，故B错误；C.由图A可知1个与4个相连，即的配位数为4，故C正确；D.晶胞边长为apm，两个之间最近的距离是体对角线的的1，即两个之间最近的距离是3apm，故D正确；故选：B。
11.答案：C
解析：2号原子的坐标为，A错误X晶胞中Hg原子的个数，Ge原子的个数，Sb原子的个数为8，Hg、Ge、Sb原子的个数之比=4:4:8=1:1:2，故其化学式为，B错误；设Ge晶体的晶胞边长为a nm，Ge原子之间的最短距离为体对角线的，即Ge原子之间的最3短距离为，C正确：以顶面面心的Hg原子为研究对象，与之距离最近且相等的Sb原子在底下的晶胞中有2个，在上面的晶胞中还有2个，故X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为4，D错误。
12.答案：D
解析：将晶胞分成8个小立方体，原子3位于左后上方的小立方体的体心，原子3在x、y、z轴上的投影分别为、、，坐标为，A正确：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径Ga>As，B正确；GaAs的熔点为1238 ℃，熔点高、硬度大，故晶体类型为共价晶体，C正确；根据晶胞结构可知，晶胞中Ga和As之间的最短距离为体对角线的，若晶胞边长为a pm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为，D错误。
13.答案：B
解析：该晶胞中Zn原子的配位数为4，则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也为4，A错误；将晶胞分成8个小立方体，C原子位于左后上方的小立方体的体心上，a的坐标为（0,0,0），b的坐标为（1,1,1），则a原子位于坐标原点，b原子在体对角线的顶点，可知c原子在x轴、y轴、z轴上的投影分别是，，，故c原子的坐标为，B正确：基态Se的简化电子排布式为，C错误；由于和的半径不同，则晶胞棱长将改变，D错误。
14.答案：D
解析：根据均摊法知，方块X中，含有的的数，含有的的数目为4，A正确：根据均摊法知，方块Y中，含有的的数目，含有的和的数目均为4，B正确；由题给某种离子型铁的氧化物晶胞图可知，该晶胞中含有4个方块X和4个方块Y，晶胞中含有的数目，晶胞中含有的数目，晶胞中含有的数目=4×4=16，故、、的个数之比=8:16:32=1:2:4，C正确；该氧化物的化学式为，该晶胞中相当于有8个“”，设晶胞的边长为a，根据，可得，，D错误。
15.答案：D
解析：A原子在晶胞内，1个晶胞中含有8个A原子，B原子在顶点和晶胞中心，B原子数，C原子在棱上和面上，C原子数，根据化学式可知，A表示的是I、B表示的是Hg、C表示的是Ag，A正确；距离Hg最近的Ag有8个，B正确；由图丙可3知，m原子在x轴的坐标为，y轴的坐标为，由图乙、图甲可知，z轴的坐标为，所以m原子的分数坐标为，C正确；设为阿伏加德罗常数的值。的摩尔质量为，该晶体的密度，D错误。
16.答案：B
解析：基态As原子的价层电子排布图为，A错误；AlAs晶体中，Al提供空轨道，As提供孤电子对，Al与As形成配位键，B正确；高纯AlAs是一种新型半导体材料，属于共价晶体，C错误；由题给高纯AlAs的晶胞结构可知，每个晶胞中含有Al的个数为，每个晶胞中含有As的个数为4，晶胞的质量为，设晶胞参数为，晶胞体积为，由可得，，则晶胞参数为，D错误。
17.答案：B
解析：由晶胞结构可知每个晶胞中含有4个，4个，若晶体密度为，晶胞边长为，A错误；只与温度有关，n点与p点对应的相等，根据图像，q点与的乘积小于点无沉淀生成，B正确；蒸发会使与均增大，q点到p点没有变，C错误；加入，增大，沉淀溶解平衡逆向移动，减小，溶液不能由n点变到m点，D错误。
18.答案：D
解析：氮化硼和晶体硅都是共价晶体，N、B的原子半径均小于Si的原子半径，故N—B键的键长更短，键能更大，则氮化硼的熔点高于晶体硅，A说法正确；晶胞参数为，N原子均位于体对角线的处，故B原子和N原子之间的最短距离为，B说法正确：根据解题突破可知，晶胞中N原子填充在由B原子构成的正四面体空隙中，C说法正确；因为x、y、z轴方向的投影图均为题图所示，若为沿y轴的投影，则标号2的N原子的分数坐标为，若为沿x轴的投影，标号2的N原子的分数坐标为，若为沿z轴的投影，标号2的N原子的分数坐标为，D说法误。
19.答案：B
解析：晶体中不存在范德华力，且范德华力不属于化学键，A错误；根据晶胞结构可知，每个晶胞中含有的个数为8，含有的个数为，故，B正确；阴离子中心原子Se与Br形成6个σ键，故杂化轨道数的杂化轨道数是5，C错误；晶体的密度，D错误。
20.答案：D
解析：因，故晶胞中2和3位置的Cu与1位置的In距离不相等，A错误；，S处于两个Cu和两个In原子围成的四面体的中心，但不是正四面体的中心，B错误；根据均摊法，每个晶胞中Cu的个数是（顶角）（面上）+1（体心）=4，In的个数是（棱上）（面上）=4，S的个数是8（体内），故该化合物的化学式为，C错误；该晶体的密度为，D正确。
21.答案：B
解析：由白磷分子的结构可知是非极性分子，是极性分子，为非极性分子，根据“相似相溶”的规律，白磷难溶于水，易溶于，A正确；由晶胞可知，白磷分子位于立方晶胞的顶点、面心位置，故白磷分子正四面体的中心的分数坐标为等，不是P的分数坐标，B错误；把白磷分子作为整体进行分析，与一个处于面心的白磷分子紧邻的白磷分子有12个，C正确；一个白磷晶胞的质量，一个白磷晶胞的体积，故白磷晶体密度，D正确。
22.答案：C
解析：根据题意及图示，可以得出每个晶胞中钙离子的个数为个数为，则其化学式为，A正确；根据图示，可以得出该晶胞应该为六方最密堆积，即为，以六棱柱上面的面心为研究对象，其下面距离最近且相等的黑球有3个，同理上面也应该有3个，本题中分析得到，以标箭头的为对象进行分析，其俯视图为，因此阴离子团周围距离最近的钙离子个数为6，其配位数为6，B正确，C错误；中C原子采用sp杂化，为直线形结构，D正确。
23.答案：D
解析：A.由均摊法可知，甲中Al原子个数为4+1=，Ti原子个数为，Al与Ti原子个数比为5：11，故A错误；B.Ti是22号元素，基态Ti原子价电子排布式为，含有2个未成对电子，故B错误；C.铬原子相当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有8个，故C错误；D.由图乙可知，该晶胞含有个=2个Cr原子，且晶胞中体对角线上的3个原子紧密相邻，已知铬的密度为，阿伏加德罗常数为，设Cr原子半径为rpm，晶胞的体积为，晶胞棱长为，则铬原子的半径，故D正确；故选D。
24.答案：C
解析：晶胞中Fe原子个数为，Mg原子个数为8，储氢后分子个数为，该合金储氢后晶体的化学式为，A错误；晶胞中Fe的配位数为8，B错误；以顶点Fe原子为例，与Fe原子等距离且最近的Fe原子位于相邻面的面心，所以该晶胞中与铁原子等距离且最近的铁原子有个，C正确；储氢后两个最近的氢分子间距离（晶胞面对角线长的一半）为，则该晶胞的参数为，储氢后晶体的密度为，即，D错误。
25.答案：D
解析：由晶胞结构可知，每个晶胞中含有个Zn原子，4个O原子，则晶胞的质量为，A项正确；电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为，核外电子分布在1s、2s、2p的5个原子轨道上，则基态氧原子核外电子有5种空间运动状态，B项正确；由晶胞结构可知，位于顶点与面心上的两个锌原子距离最近，晶胞的参数为，面对角线长度为，则锌原子间的最短距离为，C项正确；锌元素是过渡元素，位于元素周期表第四周期第ⅡB族，属于ds区元素，D项错误。
CsCl晶胞图
配位数
8（每个Cs+周围距离最近的Cl－有8个，每个Cl－周围距离最近的Cs+有 8个）
分摊
或
Cs+和Cl－构成正六面体，每个晶胞中实际拥有Cs+ 1个，Cl－ 1个。
所以晶体的化学式为CsCl。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）
同种离子
堆积方式
Cs+空间排布： ，Cl－空间排布：
Cs+(或Cl－)围成简单立方构型，Cl－(或Cs+)填充立方空隙。
(简单立方构型的配位数为6，即一个Cs+周围有6个Cs+，Cl－同理)
同种离子
位置关系
构成正八面体：
每个Cs+周围距离最近的Cs+有 6个，每个Cl－周围距离最近的Cl－也是 6个。
投影图
垂直方向投影图： 或 ， 沿体对角线方向投影图：
切面图
→、
密度计算
若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为×1030 g·cm－3
CsCl性质
熔点645℃，沸点1290℃，易溶于水、乙醇，不溶于丙酮。
NaCl晶胞图
配位数
6（每个Na+周围距离最近的Cl－有6个，每个Cl－周围距离最近的Na+有6个）
分摊
每个晶胞中实际拥有Na+ 4个(12×+ 1)，Cl－4个(8×+ 6×)。
所以晶体的化学式为NaCl。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）
同种离子
堆积方式
Cl－空间排布： ，Na+填充Cl－之间全部的正八面体空隙。
Na+ (或Cl－)一种离子围成面心立方构型，面心立方结构中微粒的配位数均为12。
(即一个Na+周围有12个Na+，一个Cl－周围有12个Cl－)
正四面体空隙
，NaCl晶胞中含有8个正四面体空隙。
正八面体空隙
构成正八面体：
NaCl晶胞中含有4个正八面体空隙(12棱×+ 1体心)。
投影图
垂直方向投影图： ， 沿体对角线方向投影图：
距离关系
4r(Cl－)=
原子坐标
若A(0,0,0)，则指定Na+(1,1,)、Cl－(,,1)
密度计算
若晶胞参数为a cm，则氯化钠晶体的密度为 g·cm－3
NaCl性质
熔点801℃，沸点1465℃，易溶于水、甘油，微溶于乙醇，不溶于浓盐酸。
ZnS晶胞图
配位数
4（每个Zn2+周围距离最近的S2－有4个，每个S2－周围距离最近的Zn2+有 4个）
分摊
每个晶胞中实际拥有S2－4个(8×+ 6×)，Zn2+4个(在内部)。
所以晶体的化学式为ZnS。（1:1型的晶体，离子位置可以互换）
同种离子
堆积方式
S2－空间排布： ，Zn2+填充S2－之间50%(4个)正四面体空隙。
S2－(或Zn2+)一种离子围成面心立方构型，面心立方结构中微粒的配位数均为12。
(即一个S2－周围有12个S2－，一个Zn2+周围有12个Zn2+)
正四面体空隙
，Zn2+填充了4个正四面体空隙。
投影图
垂直方向投影图：， 沿体对角线方向投影图：
位置关系图
Zn2+处于内套立方体8个顶点的4个，两个Zn2+之间的距离为a
对角线切面图
或
原子坐标

若A(0,0,0)，则B(,,)、C(,,) 、D(,,) 、E(,,)
密度计算
若晶胞参数为a pm，则硫化锌晶体的密度为×1030 g·cm－3
ZnS性质
存在于闪锌矿中，不溶于水、易溶于酸，熔点1700℃，久置潮湿空气中转变为ZnSO4
CaF2晶胞图
配位数
每个Ca2+周围距离最近的F－有8个，每个F－周围距离最近的Ca2+有 4个
分摊
每个晶胞中实际拥有Ca2+4个(8×+ 6×)，F－8个(在内部)。
所以晶体的化学式为CaF2。（1:2型的晶体，离子位置不能互换）
同种离子
堆积方式
Ca2+空间排布 ，Ca2+围成面心立方构型，一个Ca2+周围有12个Ca2+
正四面体空隙
Ca2+ ，F－填充了100%(8个)正四面体空隙
投影图
垂直方向投影图：， 沿体对角线方向投影图：
位置关系图
F－处于内套立方体八个顶点位置，两个F－之间的距离为
对角线切面图

原子坐标

若A(0,0,0)，则B(,,)、C(,,) 、D(,,) 、E(,,)
密度计算
若晶胞参数为a cm，则氟化钙晶体的密度为 g·cm－3
CaF2性质
熔点1402℃，沸点2500℃，极难溶于水。与热的浓硫酸作用生成氢氟酸。
干冰晶胞图
， C60晶胞与干冰相似
配位数
配位数为12，CO2分子空间排布：
CO2分子排列成面心立方构型，每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个。
分摊
每个晶胞中实际拥有CO2分子4个 (8×+ 6×)。
微粒间作用力
范德华力
取向
(碘分子的排列有2种不同的取向)
干冰晶胞中有4种取向的CO2分子(顶角一种取向，三对平行面分别为三种取向)
分子距离
设晶胞边长为a pm，则紧邻的两个CO2分子的距离为a pm。
密度计算
若晶胞参数为a cm，则干冰晶体的密度为 g·cm－3
CO2性质
干冰，－78.5 ℃(升华)， 常用于人工降雨、舞台表演、食品保鲜等。
冰晶胞图
冰晶体结构有多种，常见的是： 、
配位数
4，在冰晶体中，每个水分子通过“氢键”连接周围4个紧邻的分子，晶体中1 ml H2O平均有2 ml“氢键”。(液态水中，氢键数目减少，水蒸气中无氢键)
分摊
每个冰晶胞平均含有8个H2O分子((8×+ 6×+4)
微粒间作用力
范德华力、氢键 (水分子间的氢键具有方向性和饱和性)
为什么4℃水的密度最大？
冰中H2O分子以氢键结合的排列方式，使分子间空隙增大，密度减小，当融化时，热运动使冰的结构解体，水分子间空隙减小，密度增大，超过4℃时，分子的热运动加剧，分子间的距离增大，密度逐渐减小。
金刚石晶胞图
、
配位数
4，每个C原子与周围的4个C原子成键，形成正四面体构型，键角为109028＇。
分摊、杂化
每个晶胞中实际拥有C原子8个(8×+ 6×+4)，C原子杂化方式为sp3。
环与键
C原子围成的最小环为六元环，每个环中最多有4个C原子共平面
每个C原子被12个六元环共用，每个C－C被6个六元环共用。
C原子数与C－C键数之比为1:2。
正四面体空隙
外围C原子排布 (正四面体空隙)
再用C原子填充50%(4个)正四面体空隙。
投影图
垂直方向投影图：， 沿体对角线方向投影图：
位置关系图
内部碳原子处于内套立方体8个顶点的4个
对角线切面图
或
密度计算
若晶胞参数为a nm，则金刚石晶体的密度为×1021 g·cm－3
金刚石性质
熔点约3815.6℃，硬度非常大，俗称“金刚钻”，可制作工艺品、工业中的切割工具，
也是一种贵重宝石。
SiO2晶胞图
、
配位数
每个Si原子与周围的4个O原子成键，形成正四面体构型，键角为109°28′。
每个O原子与周围的2个Si原子成键，所以晶体的化学式为SiO2。
1ml SiO2晶体中含有4 ml Si－O键。
分摊、杂化
每个晶胞中实际拥有Si原子8个(8×+ 6×+4)，O原子16个。
Si原子、O原子杂化方式都是sp3。
环与键
Si、O原子围成的最小环为12元环，每个环中有6个Si原子和6个O原子
Si原子数与Si－O键数之比为1:4。
正四面体空隙
外围Si原子排布 (正四面体空隙)
再用Si原子填充50%(4个)正四面体空隙，Si－Si键中间插入O原子即可。
密度计算
若晶胞参数为a nm，则二氧化硅晶体的密度为×1021 g·cm－3
SiO2性质
天然SiO2晶体，是一种坚硬、脆性、不溶水的透明固体，常用于制造光学仪器等。
根据规律
发挥想象
金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有三维
骨架结构的共价晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与
它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)。
石墨晶胞图
分摊
1个石墨晶胞中含有4个碳原子 (4=8×+4×+2×+1)
配位数
① 石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3。
② 石墨片层结构中，碳原子数、C-C键数、六元环数之比为2:3:1。
(即每个碳原子形成3个共价键，每个碳拥有1.5个共价键；每个碳原子被三个环共有，
每个环上拥有2个碳原子)
作用力
① 同层内，碳原子采用sp2杂化，键角120°，以共价键结合形成平面六元环结构；
② 层与层之间以范德华力相结合；
③ 每个C原子还有1个与碳环平面垂直的未杂化的p轨道，
并含有1个未成对电子，因此能够形成大π键；
④ 正是由于电子可以在整个六边形平面的网状结构中运动，因此石墨的大π
键具有金属键的性质，这就是石墨的沿层的平行方向导电性强的原因。
熔点高
石墨晶体中，层内C－C的键长为142 pm，而金刚石中C－C的键长为154 pm，石墨中键长短，键能大，所以石墨熔点>金刚石。
作润滑剂
石墨晶体中层与层之间的作用力为范德华力，由于范德华力较弱，层与层之间能发生相对滑动，故石墨具有润滑性。