新高考化学一轮复习考点精讲精练第32讲 晶胞、常见晶体结构分析 讲义（2份，原卷版+解析版）

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【知识点1】晶体与非晶体
1、晶体与非晶体的区别
同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。晶体、非晶体与几何外形无关。有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体，如玻璃。晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。固体粉末状也可能是晶体，如K2Cr2O7粉末、KNO3粉末。
2、获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固，如：从熔融态结晶出来的硫晶体。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)，如：凝华得到的碘晶体。
③溶质从溶液中析出，如：从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
3．晶体的分类
（1）分类依据：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶体分为如下5种：分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体。
（2）常见类别
【例1】下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．和B．NaBr和HBrC．和KClD．和
【答案】D
【详解】A．SiO2和CO2的化学键均为共价键，但SiO2是共价晶体，CO2是分子晶体，晶体类型不同，A不符合题意；
B．NaBr含离子键，属于离子晶体，HBr含共价键，属于分子晶体，化学键和晶体类型均不同，B不符合题意；
C．CCl4含共价键，属于分子晶体，KCl含离子键，属于离子晶体，化学键和晶体类型均不同，C不符合题意；
D．CH4和H2O的化学键均为共价键，且两者均为分子晶体，化学键类型和晶体类型均相同，D符合题意；
答案选D。
【例2】生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收的反应如下：。下列说法错误的是
A．中含有配位键
B．和都是由极性键构成的极性分子
C．和晶体分别为分子晶体和共价晶体
D．的模型和空间结构都为平面三角形
【答案】B
【详解】A．Na2SiF6的阴离子中有Si提供空d轨道，F-提供孤对电子形成的配位键，A正确；
B．SiF4中心原子Si的价层电子对数是，无孤对电子，为正四面体结构，分子对称，属于非极性分子；H2O为极性分子，B错误；
C．CO2晶体为分子晶体（分子间作用力），SiO2为共价晶体（原子间共价键），C正确；
D．中心原子C的价层电子对数是，无孤对电子，VSEPR模型为平面三角形，实际空间结构也为平面三角形，D正确；
故选B。
【例3】从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．石英玻璃的X射线衍射图谱看不到分立的斑点，说明其为非晶体，不是晶体，A错误；
B．原子光谱的线状谱线由量子化的能级跃迁导致，B正确；
C．Cs+半径大于Na+，导致CsCl和NaCl的配位数差异，C正确；
D．CH4中C-H键断裂能量不同是因化学环境变化，D正确；
故选A。
【例4】下列关于晶体的说法正确的是
A．共价晶体都是单质
B．离子晶体中可能含有共价键
C．分子晶体在常温下不可能为固体
D．金属晶体的形成是因为晶体中存在金属原子间的相互作用
【答案】B
【详解】A．共价晶体不一定都是单质，例如二氧化硅（）是化合物，属于共价晶体，A错误；
B．离子晶体中可能含有共价键（一般存在于原子团中），例如硝酸钠（）中的内部存在共价键，B正确；
C．分子晶体在常温下可能为固体，例如碘（）、蔗糖等均为固体，C错误；
D．金属晶体的形成是由于金属阳离子与自由电子间的金属键作用，而非单纯原子间的相互作用，D错误；
故答案选B。
【例5】物质的结构决定物质的性质。下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A．易溶于苯，难溶于，都可用“相似相溶”原理解释
B．与化学键类型相同，晶体类型也相同
C．分子间存在氢键，而分子间不存在，所以比稳定
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过离子键形成超分子
【答案】A
【详解】A．和苯均为非极性分子，为非极性分子而为极性分子，根据相似相溶原理，易溶于苯，难溶于，A正确；
B．与化学键类型相同，均为共价键，但二者晶体类型不同，是共价晶体，是分子晶体，B错误；
C．的稳定性源于键的键能更大，氢键仅影响物理性质（如熔沸点），C错误；
D．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚合体，冠醚与Rb+离子之间以配位的形式结合，D错误；
故答案选A。
【知识点2】晶胞及计算方法——均摊法
1、晶胞：描述晶体结构的基本单元，是晶体中最小的结构重复单元。
2、晶体中晶胞的排列——无隙并置
①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞都是平行排列，取向相同。
③形状：一般而言晶胞都是平行六面体，但不一定是最小的“平行六面体”。
3．晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法
晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是eq \f(1,n)。审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶胞结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
（1）长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
（2）非长方体晶胞中粒子视具体情况而定：
【例1】是重要的金属元素，某物质由、、三种元素组成，其晶体结构如图所示，已知图中虚线连接的原子与原子距离最近且相等。下列有关说法错误的是
A．晶体的化学式为
B．该晶体类型为离子晶体
C．晶体中距每个原子最近的原子有8个
D．该物质具有强氧化性，能与盐酸反应生成氯气
【答案】C
【详解】A．由晶胞结构可知，平行六面体的8个顶点处各有一个，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，、在平行六面体内部，则一个晶胞中含原子2个、含一个，故该化合物的化学式为，A正确；
B．该晶体由活泼金属与非金属及组成，存在离子键，属于离子晶体，B正确；
C．由晶体结构图可得距原子等距最近的有2个，晶体中与个数比为2:1，则距原子等距最近的有4个，即原子配位数为4，C错误；
D．根据化合价代数和为零计算得晶体中Cu为+3价，具有强氧化性，可氧化盐酸中的生成，D正确；
故答案选C。
【例2】钙钛矿材料在太阳能光伏发电、半导体电子器件等领域有着广泛应用。某种金属卤化物无机钙钛矿材料的立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A．该物质的化学式为B．该晶体中与的最短距离为
C．Cs位于周期表的s区D．的配位数为8
【答案】D
【详解】图中8个Cs+位于顶点，6个I-位于面心，1个Pb2+位于体心，根据均摊法计算，该晶胞含个Cs+，个I-，1个Pb2+，该物质的化学式可表示为。
A．结合分析知，一个晶胞含1个Cs+、3个I-、1个Pb2+，该物质的化学式为，A正确；
B．由图知，(黑球)与(白球)的最短距离为面对角线的一半，而面对角线为，则与的最短距离为，B正确；
C．Cs为碱金属元素，属于第IA族元素，位于周期表的s区，C正确；
D．图中离最近的离子为I-，且一个周围离它等距且最近的离子(I-)有6个(均在面心处)，则的配位数为6，D错误；
故选D。
【例3】有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是
A．在MgO晶体中，与最近且等距离的共6个
B．12 g金刚石中含有化学键的数目为(设为阿伏加德罗常数的值)
C．晶体堆积属于分子密堆积
D．在石墨晶体中，同层碳原子和六元环个数比为
【答案】D
【详解】A．MgO晶体中，与最近且等距离的在xyz轴上各2个，共6个，A正确；
B．在金刚石晶体中，每个碳原子与另外四个碳原子相连，形成4个碳碳键，每个碳碳键由两个碳原子共有，平均1个碳形成2个共价键，则12 g金刚石（为1mlC）中含有化学键的数目为2NA，B正确；
C．是由分子构成的分子晶体，分子间通过范德华力结合，其晶体堆积属于分子密堆积，C正确；
D．石墨晶体中每个碳原子参与形成3个六元环，每个六元环中碳原子数为：，故层内碳原子与六元环个数之比为2：1，D错误；
故选D。
【例4】砷化镓是用于太阳能电池的重要半导体材料，其晶胞如图所示，已知晶胞参数为apm，为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A．砷化镓的化学式为GaAsB．1个晶胞中含有2个Ga
C．As的配位数为4D．晶体的密度为
【答案】B
【详解】A．根据均摊法，As原子个数为：，Ga原子个数为：4，砷化镓的化学式为GaAs，A正确；
B．根据A中分析，1个晶胞中含有4个Ga，B错误；
C．由图可知，Ga的配位数为4，化学式为GaAs（原子个数比为1:1），两种原子配位数相同，故As的配位数为4，C正确；
D．晶体的密度：，D正确；
故选B。
【例5】掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设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有6个
B．晶胞中含有的铋离子个数为8
C．第一电离能：
D．晶体的密度为
【答案】A
【详解】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，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，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误；
故选A。
【知识点3】常见分子晶体结构分析
在分子晶体中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。
（1）若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子。
（2）若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体。
（3）常见的分子晶体：
①所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、甲烷等。
②部分非金属单质，如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
③部分非金属氧化物，如CO2、SO2、P4O6、P4O10等。
④几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
⑤绝大多数有机化合物的晶体，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。
（4）常见的分子晶体结构分析：
【例1】下列晶体中，前者属于共价晶体，后者属于分子晶体的是
A．晶体硅、冰B．足球烯（C60）、干冰
C．碳化硅、金刚石D．固态氢、二氧化硅
【答案】A
【详解】共价晶体（原子晶体）通过共价键形成三维网状结构（如晶体硅、碳化硅、金刚石、二氧化硅），分子晶体通过分子间作用力结合（如冰、干冰、固态氢、足球烯）。
A．晶体硅是共价晶体，冰属于分子晶体，A正确；
B．足球烯和干冰均为分子晶体，B错误；
C．碳化硅和金刚石均为共价晶体，C错误；
D．固态氢是分子晶体，二氧化硅是共价晶体，D错误；
故选A。
【例2】下列说法错误的是
A．烷烃基是推电子基，烷烃基中碳原子数越多，推电子能力越强，故胺的碱性：＞
B．和乙醇溶于水破坏的作用力相同
C．，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，易溶于，故晶体属于分子晶体
D．晶体熔点高低：金刚石＞晶体Si＞冰醋酸＞正丁烷
【答案】B
【详解】A．烷烃基（如甲基、乙基）具有推电子诱导效应，碳原子数越多，推电子能力越强，使胺的氮原子上电子云密度越大，更易结合形成配位键，碱性也就越强，故碱性：CH3CH2NH2＞CH3NH2，A正确；
B．HCl溶于水破坏共价键（电离为H+和Cl⁻），而乙醇溶于水仅破坏分子间作用力（氢键和范德华力），两者破坏的作用力不同，B错误；
C．TiCl4的低熔沸点和易溶于CCl4的性质符合分子晶体的特征，C正确；
D．共价晶体中半径越小，键长越短，共价键越强，熔点越大，因键长C−C＜Si−Si，则熔沸点为金刚石>晶体硅；而冰醋酸和正丁烷均为分子晶体，其熔沸点低于共价晶体，且冰醋酸分子间能形成氢键，熔点高于正丁烷，故熔点：金刚石＞晶体Si＞冰醋酸＞正丁烷，D正确；
故选B。
【例3】干冰在工业上广泛用作制冷剂，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．干冰晶体熔点低、硬度小
B．干冰中的之间存在范德华力
C．每个周围等距且紧邻的有12个
D．干冰晶体的密度为
【答案】D
【详解】A．由于干冰中的CO2之间只存在范德华力，故晶体熔点低、硬度小，A正确；
B．干冰是分子晶体，故CO2之间只存在范德华力，B正确；
C．CO2晶胞即干冰晶体结构为分子密堆积，二氧化碳分子处于晶胞的顶点与面心位置，以顶点二氧化碳研究，与它距离最近且相等的CO2分子处于面心位置，而每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则一个CO2分子周围与它距离最近且相等的CO2分子有=12个，C正确；
D．CO2晶胞中含有CO2分子个数为：，晶胞参数为anm，NA为阿伏伽德罗常数的值，CO2晶胞的密度为g·cm-3，D错误；
故选D。
【例4】碘晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，密度为。下图是碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．碘分子的配位数为4
B．同质量碘中“卤键”数目：液体碘>晶体碘
C．晶体中碘分子的排列有两种取向
D．晶体中，层间距为
【答案】B
【详解】A．由题干碘晶体的结构示意图可知，距离某个I2距离最近且相等的I2分子数目为4，故碘分子的配位数为4，A正确；
B．已知固态碘单质中I2与I2之间的距离比液体碘更近，则形成的“卤键”数目更多，即同质量碘中“卤键”数目：液体碘＜晶体碘，B错误；
C．由题干碘晶体的结构示意图可知，晶体中碘分子的排列有两种取向，即与，C正确；
D．由题干碘晶体的结构示意图可知，图中方框内圈有2个I2分子，每层均被上、下三层形成2个立方体共用，平均每个立方体占有I2分子数目为2个，设层间距为dpm，晶体的密度：碘晶体的密度为ρ==g•cm-3，晶体中，层间距为，D正确；
故答案为：B。
【例5】下列说法不正确的是
A．丙酸酸性弱于乙酸，是因为丙酸的烃基长，推电子效应大，其羧基中羟基的极性小
B．熔点较低，易升华，易溶于水和乙醇，由此可推测其属于分子晶体
C．对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸，是因为对羟基苯甲酸分子间存在氢键，邻羟基苯甲酸分子内存在氢键
D．相对原子质量：Li碳化硅>晶体硅，故正确；
② 乙醇(CH3CH2OH)与水形成氢键，溶解性优于二甲醚(CH3OCH3)，故正确；
③ 沸点应为H2O> HF> NH3 > PH3，因为H2O分子间氢键数目多，HF分子间氢键强于NH3分子间氢键，故错误；
④ 合金的熔点小于组成它的各组分的硬度，钠的熔点小于镁铝合金，铝的熔点大于镁，则熔点由大到小：铝＞镁>镁铝合金＞钠，故正确；
⑤ MgO(Mg2+和O2-，电荷高、半径小)晶格能大于NaCl(Na+和Cl-)，故错误；
⑥H2O和H3O+中心原子都是4个价层电子对，H2O中有2个孤电子对，H3O+有1个孤电子对，故键角：；NH3分子中心原子有4个价层电子对，有1个孤电子对，为三角锥形，中心原子有3个价层电子对，没有孤电子对，为平面三角形，故键角：> NH3，故错误；
综上，正确的是①②④；
答案选A。
【例2】类金刚石结构的硼碳氮化合物硬度高、化学性质稳定，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．晶体中1个C原子周围距离最近的C原子数目为2
B．晶体的摩尔体积
C．晶胞中C-B键与C-N键的数目比为
D．晶胞的俯视图为
【答案】B
【详解】A．根据图示，晶体中1个C原子周围距离最近的C原子数目为2，故A正确；
B．晶胞的体积为，根据均摊原则，1个晶胞中含C原子数 、N原子数、B原子数2，1ml晶胞含2mlC2NB，晶体的摩尔体积，故B错误；
C．1个晶胞中含有4个C-B键、4个C-N键，晶胞中C-B键与C-N键的数目比为，故C正确；
D．根据晶胞结构图，可知晶胞的俯视图为，故D正确；
选B。
【例3】下列有关晶体类型的判断错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．的熔沸点较低，属于分子晶体，判断为共价晶体错误，A错误；
B．B的熔沸点高、硬度大，符合共价晶体特征，B正确；
C．Sb导电，具有金属晶体的导电性以及一定的熔沸点，属于金属晶体，C正确；
D．易溶于水，熔融态不导电，熔沸点较低，符合分子晶体的性质，D正确；
综上，答案是A。
【例4】设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有键的数目为
B．中含有的键数目最多为
C．1ml乙酸与足量乙醇反应，生成的乙酸乙酯分子数为
D．和的混合气体完全燃烧，消耗的分子数目为
【答案】D
【详解】A．SiC为共价晶体，每个Si连接4个C，每个C-Si键被两个原子共享，1ml SiC中C-Si键数目为4NA，A错误；
B．C3H6O的物质的量为5.8g/(58g/ml)=0.1ml，若为环状结构（如环氧丙烷），所有键均为σ键，总σ键数为10，则0.1ml对应σ键数为1.0NA，超过选项中的0.9NA，B错误；
C．酯化反应为可逆反应，无法完全转化，生成的乙酸乙酯分子数小于NA，C错误；
D．C2H4和CH3OCH3的燃烧均消耗3ml O2/ml，无论混合比例如何，1ml混合气体完全燃烧消耗O2为3NA，D正确；
故答案选D。
【例5】四面体在无机化合物中很常见。按图所示方式相连，可形成一系列“超四面体”，下列说法不正确的是
A．超四面体系列的各物质最简式不相同
B．每个面都是正三角形，键角为
C．均可形成超四面体系列
D．四面体形成的无限三维结构对应的晶体可能为共价晶体
【答案】C
【详解】A．和的化学式分别为和，故超四面体系列的各物质最简式不相同，A正确；
B．的中心原子A原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，键角为，构成正四面体结构，则每个面都是正三角形， B正确；
C．观察“超四面体”结构图，不难发现A为中心原子，与四个X连接，应为硅、锗等原子；而X为配位原子，可以与两个A原子相连，应为氧、硫等原子，H、F、Cl只能连接单键，因此、SiC可形成超四面体系列，不可以形成超四面体系列，C错误；
D．共价晶体的微观空间中没有分子，可无限延伸，四面体形成的无限三维结构对应的晶体可能为共价晶体，D正确；
故答案选C。
【知识点5】常见离子晶体结构分析
（1）常见的离子晶体： ①金属氧化物(如K2O、Na2O)；
②强碱(如KOH、NaOH)；
③绝大部分盐(如NaCl)；
（2）常见的离子晶体结构分析：
离子晶体的配位数：离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数。
影响离子晶体配位数的因素：
①正、负离子半径比：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子半径比越大，离子的配位数越大。如：ZnS、NaCl、CsCl
②正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同
【例1】下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A．和熔化B．Mg和熔化
C．NaCl和蔗糖熔化D．碘和干冰升华
【答案】D
【详解】A．Na2O是离子晶体，熔化时破坏离子键；SiO2是共价晶体，熔化时破坏共价键，作用类型不同，A不符合题意；
B．Mg是金属晶体，熔化时破坏金属键；是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，作用类型不同，B不符合题意；
C．NaCl是离子晶体，熔化时破坏离子键；蔗糖是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，作用类型不同，C不符合题意；
D．碘和干冰()均为分子晶体，升华(固态直接变为气态)时均破坏分子间作用力，作用类型相同，D符合题意；
故选D。
【例2】钙镁矿、FeSO4·6H2O、CO2的结构模型如图所示。下列说法错误的是
A．钙镁矿中，1号原子的分数坐标为：(，，)，2号原子的分数坐标为(，，)
B．钙镁矿中，距离硫原子最近的硫原子数目为4
C．FeSO4·6H2O结构中H2O与Fe2+、H2O与之间的作用力不相同
D．CO2晶胞中，CO2分子的排列方式有4种取向
【答案】B
【详解】A．分数坐标以晶胞边长为单位1，1号原子在x轴、y轴、z轴处，2号原子在x轴、y轴、z轴处，结合晶胞坐标系的坐标原点及顶点A的坐标(1，0，0)），可知钙镁矿中，1号原子的分数坐标为：(，，)，2号原子的分数坐标为(，，)，A正确；
B．以硫原子为顶点，构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心，所以距离硫原子最近的硫原子数目为12，B错误﹔
C．在FeSO4·6H2O晶体中，中心Fe2+与H2O的O间以配位键结合，配位键属于共价键；而H2O与间是H2O的H原子与的O原子之间以氢键结合，氢键属于分子间作用力，可见二者之间的作用力类型不同，C正确；
D．固态二氧化碳俗称干冰。CO2在固态时为分子晶体，CO2晶胞为面心立方结构，CO2分子为直线型。在干冰晶体中二氧化碳分子的排列方向有4种，即在顶点上l种，3对面心上3种，即排列方式有4种取向，D正确；
故合理选项是B。
【例3】、、、晶胞结构之间的关系如下图所示，已知四个晶胞的体积近似相等，在晶胞结构中所有四面体空隙(用□表示)都被占据。下列说法错误的是
A．、、晶胞的四面体空隙填充率为
B．、、晶体的密度近似相等
C．、、晶胞中阴离子的配位数都是4
D．PtS晶胞中Pt与Pt的最短距离为
【答案】B
【详解】A．CaF₂中阳离子（Ca²⁺）形成面心立方堆积，四面体空隙总数为8，F⁻填充所有8个空隙（填充率100%）。PbO、PtS、ZnS中，阳离子（Pb²⁺、Pt²⁺、Zn²⁺）均为面心立方堆积（4个阳离子），阴离子（O²⁻、S²⁻）填充四面体空隙，且阴离子数为4（与阳离子1:1），四面体空隙总数8，填充率==50%，A正确；
B．PbO、PtS、ZnS晶胞中分别含有4个PbO、4个PtS、4个ZnS，三个晶胞体积近似相等，PbO、PtS、ZnS的摩尔质量不同，晶体密度不相同，B错误；
C．ZnS（闪锌矿）中S²⁻配位数为4（四面体配位），PtS、PbO结构类似，阴离子（S²⁻、O²⁻）均位于四面体空隙，周围有4个阳离子，配位数均为4，C正确；
D．PtS晶胞可看作CaF2晶胞中占据的四面体空隙的数量减半，PtS晶胞中Pt与Pt的最短距离为面对角线的一半，即，D正确；
故答案选B。
【例4】氢化铝钠()是一种新型轻质储氢材料，晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是
A．基态Al原子核外电子的空间运动状态有9种
B．晶体中，的配位数为6
C．和最短距离为
D．晶体的密度为
【答案】D
【详解】A．Al是13号元素，核外电子排布式为，核外电子占据多少轨道就有多少种空间运动状态，因此共7种空间运动状态，A错误；
B．以体心的研究，与之紧邻且等距的位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面的面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与紧邻且等距的有8个，则的配位数为8，B错误；
C．根据立体几何知识，由图可知，和最短距离为面对角线的，晶胞参数为anm，面对角线长度为，和最短距离为，C错误；
D．根据均摊法计算可知，晶胞中数目为，数目为，即一个晶胞中含有4个，晶胞密度为，D正确；
故选D。
【例5】二硫化亚铁的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，图中给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(其中中的位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。下列说法错误的是
A．晶胞中的数目为1
B．该晶体中含有离子键和共价键
C．在晶体中，与距离最近且相等的有12个
D．若晶胞边长为晶胞的密度
【答案】A
【详解】A．图中所给的晶胞中含有的为顶点个，面心个，计算可得晶胞中的个数为，由化学式可得和个数比为，所以晶胞中的个数为个，A错误；
B．和阴阳离子之间通过离子键结合，的硫原子之间通过共价键结合，所以该晶体中含有离子键和共价键，B正确；
C．与距离最近且相等的为位于顶角的和位于面心的，位于水平面心个，位于垂直面个，共12个，C正确；
D．根据公式，其中为晶胞中的个数，M为的摩尔质量，V要换算成计算，D正确；
故答案选A。
【知识点6】常见金属晶体结构分析
（1）常见的金属晶体：金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)。
（2）金属晶体的四种堆积模型分析
（3）用电子气理论解释金属的性质：
（4）金属晶胞中原子空间利用率计算
空间利用率＝eq \f(球体积,晶胞体积)×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＝eq \f(4,3)πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝eq \f(V球,V晶胞)×100%＝eq \f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%≈52%。
②体心立方堆积
如图所示，原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为eq \r(2)a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝eq \f(4,\r(3))r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝eq \f(V球,V晶胞)×100%＝eq \f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%＝eq \f(2×\f(4,3)πr3,\f(4,\r(3))r3)×100%≈68%。
③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，a＝2eq \r(2)r，V晶胞＝a3＝(2eq \r(2)r)3＝16eq \r(2)r3,1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝eq \f(V球,V晶胞)×100%＝eq \f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%≈74%。
④六方最密堆积

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×eq \r(3)r＝2eq \r(3)r2，h＝eq \f(2\r(6),3)r，V晶胞＝S×2h＝2eq \r(3)r2×2×eq \f(2\r(6),3)r＝8eq \r(2)r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝eq \f(V球,V晶胞)×100%＝eq \f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%≈74%。
【例1】下列叙述不正确的是
A．晶体熔点：Rb>K>NaB．键角：
C．CCl4中的溶解度： I2>NH3D．晶体硬度：金刚石>晶体硅
【答案】A
【详解】A．金属晶体熔点随原子半径增大而降低，Na、K、Rb原子半径递增，熔点应为Na＞K＞Rb，A错误；
B．CH4为正四面体，键角109°28′；NH3因孤电子对排斥，键角约107°，故CH4键角更大，B正确；
C．I2为非极性分子，NH3为极性分子，CCl4为非极性溶剂，根据相似相溶，I2溶解度更大，C正确；
D．金刚石和晶体硅均为共价晶体，C原子半径更小，C-C键更强，硬度更大，D正确；
故选A。
【例2】Au-Cu合金有多种晶胞结构，其中三种晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．Ⅰ中金原子周围距离最近且相等的金原子有6个
B．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au
C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是金属晶体，晶体内部存在金属原子与自由电子间的相互作用力
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1:1、3:1、1:3.
【答案】A
【详解】图中，金原子个数是1，铜原子个数是；图中，金原子个数是，铜原子个数是；图中，金原子个数是，铜原子个数是。
A．Ⅰ中只有一个金原子，该晶胞周围紧密相邻的晶胞有6个，所以金原子周围距离最近且相等的金原子有6个，A正确；
B．设的晶胞参数为a，面对角线距离为：，的核间距为，的最小核间距也为，最小核间距，B错误；
C．金属晶体中存在金属阳离子与自由电子间的相互作用力。而是合金，合金是金属与金属或金属与非金属形成的具有金属特性的混合物，合金中存在自由电子和金属阳离子，存在的是金属离子和自由电子之间的相互作用，不存在金属原子与自由电子间的相互作用力，C错误；
D．根据分析可知，中，原子个数比依次为，D错误；
故选A。
【例3】物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．金属熔点与离子电荷有关，Mg2+电荷少于Al3+，导致Mg金属键较弱，熔点较低，解释正确，故A不选；
B．CBr4沸点高于CCl4是因为CBr4分子量更大，范德华力更强，解释正确；故B不选；
C．H2O热稳定性高于H2S是因H-O键键能更大，分子更稳定，解释正确；故C不选；
D．HF酸性弱于HCl的主要原因是H-F键能大而非氢键，解释错误；故D选；
答案选D。
【例4】铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．每个Fe原子周围紧邻4个Mg原子
B．图中a处原子的坐标参数为
C．若晶胞边长为x pm，则Fe原子与Mg原子距离为
D．晶体储氢时，可填充在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为，则储氢率为100%
【答案】B
【详解】A．由晶胞结构可知，每个Fe原子周围紧邻8个Mg原子，故A错误；
B．由晶胞结构和图中原子的坐标参数知，图中a处原子的坐标参数为，故B正确；
C．由晶胞结构可知，若晶胞边长为x pm，位于顶点的铁原子与镁原子的距离为体对角线的四分之一，则Fe原子与Mg原子距离为，故C错误；
D．由晶胞结构可知，晶胞中Fe位于顶点和面心，铁原子个数为8×+6×=4，Mg位于体内、个数为8，H2位于体心和棱的中心位置，氢分子个数为12×+1=4，储氢后化学式为FeMg2H2，故D错误；
答案选B。
【例5】下列有关说法不正确的是
A．水合铜离子的模型如图所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．晶体的晶胞如图所示，每个晶胞平均占有4个
C．金属中原子堆积模型如图所示，该金属晶体为最密堆积，每个原子的配位数均为8
D．原子的电子云图如图所示，小黑点越密集，电子出现的几率越高
【答案】C
【详解】A．水合铜离子的中心原子为铜离子，水中O原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，1个水合铜离子中有4个配位键，A正确；
B．根据均摊法，每个晶胞平均占有个数为：，B正确；
C．在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子包括与之同一层上的六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，每个Cu原子的配位数均为12，C错误；
D．小黑点代表电子在核外出现的几率，小黑点越密集，电子出现的几率越高，D正确；
故选C。
【知识点7】其他类型的晶体
1．混合晶体
（1）石墨：像石墨这样的晶体是一种混合型晶体，既有共价键，又有金属键和范德华力。
（2）石墨与金刚石的比较
2．过渡晶体：纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是这四种晶体类型之间的过渡晶体，以离子晶体和共价晶体之间的过渡为例，如Na2O、Al2O3中既有离子键成分，也有共价键成分，Na2O中离子键成分占62%，因而通常当作离子晶体来处理，Al2O3中离子键成分占41%，因而通常当作共价晶体来处理。
【例1】下表中关于各微粒描述完全正确的一项是
A．和都是非极性分子
B．熔点由高到低顺序：
C．干冰和石英晶体化学键类型相同，故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同
D．石墨是典型的过渡晶体
【答案】B
【详解】A．为三角锥形结构，分子中正负电中心不重合，为极性分子，为平面正三角形结构，分子中正负电中心重合，为非极性分子，A错误；
B．（离子晶体，高电荷、小半径）熔点高于（离子晶体，低电荷、大半径），（分子晶体）熔点最低，B正确；
C．干冰（分子晶体，熔化克服范德华力），石英（共价晶体，熔化破坏共价键），故熔化时需克服微粒间的作用力类型不同，C错误；
D．石墨为层状结构，层内每个碳原子以sp2杂化轨道形成3个碳碳共价键，未参与杂化的p轨道中的电子在整个碳原子平面中运动，层间为范德华力，属于混合型晶体，而非过渡晶体，D错误；
故答案选B。
【例2】下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
A．石墨晶体属于混合晶体
B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体
C．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
【答案】C
【详解】A．石墨晶体层内为共价键，层间存在金属键和范德华力，属于混合晶体，A正确；
B．氧化镁晶体中离子键占比50%，剩余为共价键成分，符合过渡晶体的定义，B正确；
C．金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，但不存在阴离子，因此含有阳离子不一定有阴离子，C错误；
D．液晶同时具备液体的流动性和晶体的部分各向异性，D正确；
答案选C。
【例3】硼原子与氮原子结合可以形成多种晶体。其中六方相氮化硼与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，耐磨性高。它们的晶体结构如图所示。下列有关说法不正确的是
A．两种氮化硼晶体均属于共价晶体
B．六方相氮化硼晶体层间不存在化学键
C．在一定条件下，六方相氮化硼可转化为立方相氮化硼
D．两种氮化硼晶体中的硼原子的杂化方式有和
【答案】A
【详解】A．六方相氮化硼晶体中存在共价键和范德华力，与石墨类似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体与金刚石类似，属于共价晶体，A错误；
B．六方相氮化硼晶体层间不存在化学键，存在分子间作用力，B正确；
C．在一定条件下，六方相氮化硼可转化为立方相氮化硼，类似石墨、金刚石之间转化，C正确；
D．六方相氮化硼中硼原子的杂化类型为sp2，立方相氮化硼中硼原子的杂化类型为sp3，D正确；
故选A。
【例4】氮化硼是重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作用。常见的三种氮化硼晶体结构如下图所示：
下列叙述错误的是
A．h-BN属于混合晶体
B．c-BN晶体中N位于由B构成的四面体空隙中
C．w-BN晶体中B的配位数为6
D．晶体硬度大小关系为c-BN>h-BN
【答案】C
【详解】A．由题干信息可知，h-BN类似于石墨，属于混合晶体，A选项正确；
B．由晶体结构可知，c-BN晶体类似于金刚石晶体，顶点和面心位置为B，而N位于由B构成的四面体空隙中，B选项正确；
C．以w-BN晶体结构中的B为中心，周围有4个距离相等且最近的N，故B的配位数为4，C选项错误；
D．c-BN类似于金刚石晶体，而h-BN类似于石墨晶体，故硬度大小为：c-BN>h-BN，D选项正确；
故选C。
【例5】结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A．①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，可用于识别特定的碱金属离子
B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束，而用作表面活性剂
D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
【答案】C
【详解】A．①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，可用于识别特定的离子，A项正确；
B．在纯金属中加入其他元素会使合金中原子层错位滑动变得更困难，从而提高合金硬度，B项正确；
C．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果。烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，C项错误；
D．石墨晶体中每个碳原子以sp²杂化方式与同层其他碳原子形成平面网状结构，每个碳原子的配位数为3，碳原子之间形成的共价键键长较短，键能较大，因此石墨熔点很高。石墨层间则通过范德华力相互作用，同时石墨有类似金属晶体的导电性，因此可视作“混合晶体”，D项正确；
答案选C。
第32讲 晶胞、常见晶体结构分析 （练习）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1．唐代诗人李商隐有诗云：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”下列物质的晶体熔化时与蜡烛熔化时破坏的作用力完全相同的是
A．碘B．金刚石C．D．
【答案】A
【详解】A．碘为分子晶体，熔化时破坏的是范德华力，与蜡烛熔化时破坏的作用力完全相同，A正确；
B．金刚石为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，B错误；
C．氨气形成的晶体中含有范德华力和氢键，其形成的晶体熔化时破坏的作用力是范德华力和氢键，与蜡烛熔化时破坏的作用力不完全相同，C错误；
D．氯化钙为离子晶体，熔化时破坏的是离子键，D错误；
故选A。
2．下列关于物质的聚集状态的叙述，正确的是
A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，表现出类似晶体的各向同性
B．固态物质由离子构成，气态和液态物质由分子构成
C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
D．大多数离子液体含有体积较小的阴阳离子，因其良好的导电性，常用作原电池的电解质
【答案】C
【详解】A．液晶表现出类似晶体的各向异性，A错误；
B．固态物质不一定由离子构成（如金刚石由原子构成），液态物质如汞也由原子构成，B错误；
C．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体呈电中性，描述正确，C正确；
D．离子液体通常含有体积较大的有机离子以降低熔点，D错误；
故答案为C。
3．下列化学用语或图示表达正确的是
A．分子的空间结构：B．Cr原子结构示意图：
C．碳化钙的电子式：D．碘单质的晶胞：
【答案】A
【详解】A．SO2分子中心原子S的价层电子对数为，孤电子对数为1，为sp2杂化，分子构型为V形，A正确；
B．Cr为24号元素，原子结构示意图：，B错误；
C．碳化钙的电子式：，C错误；
D．碘单质为分子晶体，晶胞：，D错误；
故选A。
4．下列各组物质，晶体类型相同的是
A．NaCl和HClB．金刚石和镁C．和D．和
【答案】D
【详解】A．NaCl是离子晶体，HCl为分子晶体，晶体类型不同，A不符合题意；
B．金刚石是共价晶体，镁是金属晶体，晶体类型不同，B不符合题意；
C．CO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，晶体类型不同，C不符合题意；
D．CS2和H2O均为分子晶体，晶体类型相同，D符合题意；
故答案选D。
5．物质结构决定性质，下列对物质性质及其解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．O3是极性分子，O2是非极性分子，根据相似相溶原理，O3在水中的溶解度大于O2，A正确；
B．金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，共价晶体的熔点远高于分子晶体，B正确；
C．甲醇分子间可形成氢键，而丙烷分子间仅有范德华力，丙烷（CH3CH2CH3）的沸点低于甲醇（CH3OH），C错误；
D．C-F的极性大于C-Cl，氟的强吸电子效应使三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，D正确；
故答案选C。
6．新华社9月3日报道，我国科学家在超高纯度石墨领域取得重大突破，成功开发出纯度达99.99995%以上的超高纯石墨产品。下列有关石墨晶体(平面结构如图所示)的说法正确的是
A．石墨中每个碳原子的配位数为3B．石墨的熔点很高，属于共价晶体
C．石墨中相邻层之间存在化学键D．石墨中碳原子数和C—C键数之比为
【答案】A
【详解】A．由结构图可知，石墨中每个碳原子周围距离最近的碳有3个碳原子，配位数为3，A正确；
B．石墨的熔点很高，属于混合晶体，B错误；
C．石墨中层间无化学键相连，C错误；
D．石墨中1个碳原子连接3条C-C键，一个C-C键属于2个C原子，故碳原子数和键之比为，D错误；
故选A。
7．在溶有15-冠-5()的有机溶剂中，苄氯()与NaF发生反应：
下列说法错误的是
A．苄氯比苄氟更易发生水解反应
B．15-冠-5可用于从、混合体系中分离出
C．NaF晶体属于离子晶体
D．X中15-冠-5与之间存在离子键
【答案】D
【详解】A．氯原子的电负性小于氟原子的电负性，C-Cl键比C-F键更容易断裂，则苄氯比苄氟更易发生水解反应，A正确；
B．15-冠-5可与Na+结合，不能与K+结合，可用于从Na+、K+混合体系中分离出Na+，B正确；
C．NaF是由Na+和F-通过离子键形成化合物，属于离子晶体，C正确；
D．15-冠-5是分子，与钠离子之间不存在离子键，二者通过配位(络合)作用形成超分子，D错误；
故选D。
8．类比推理是重要的学科思想，下列类比推理正确的是
A．的稳定性小于，推测的稳定性也小于
B．为直线形分子，推测也是直线形分子
C．酸性：，则碱性：
D．冰中一个水分子有4个紧邻分子，则晶体中一个分子也有4个紧邻分子
【答案】A
【详解】A．Si和C同主族，非金属性C＞Si，故CH4比SiH4稳定；同理，F的非金属性＞Cl，故HF比HCl稳定。类比推理正确，A正确；
B．CO2是分子晶体，呈直线形结构；SiO2是共价晶体，呈三维网状结构，二者结构类型不同，不能直接类比，B错误；
C．CF3COOH酸性强是因为吸电子效应增强酸性，但吸电子基会减弱胺的碱性，故CF3CH2NH2的碱性应更弱，C错误；
D．冰中水分子通过氢键形成四面体结构，而H2S晶体主要依赖范德华力，结构不同，紧邻分子数不同，D错误；
答案选A。
9．常温下为无色气体，其检验原理为。下列说法正确的是
A．键角：
B．固态属于共价晶体
C．的空间结构为平面三角形
D．由于水中含有分子间氢键，所以稳定性：
【答案】C
【详解】A．和中心原子价层电子对数均为，均为三角锥形结构，但由于N的电负性大于As， 氨气 中成键电子对更靠近中心原子N，成键电子对之间的排斥力更大，使得氨气 的键角（约107°）大于 AsH3 的键角（约92°），A错误；
B．固态由分子间作用力（范德华力）结合，属于分子晶体， B错误；
C．的中心N原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，无孤对电子，空间结构为平面三角形，C正确；
D．的稳定性强于是因O的电负性更大，O-H键键能更高，而分子间氢键影响的是沸点等物理性质，与稳定性无关，D错误；
故选C
10．用含镓废料[主要成分为]制备半导体材料的工艺流程如图。下列说法正确的是
已知：①和的性质相似；
②是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为。
A．与均为分子晶体
B．气体a与气体b所含物质完全相同
C．与盐酸反应时，有气体生成，且该气体为正四面体结构
D．向溶液中逐滴加入足量稀氨水，先生成沉淀，后沉淀溶解
【答案】C
【详解】镓废料加盐酸酸溶后，生成GaCl3，蒸发浓缩、冷却结晶得GaCl3﹒nH2O，含结晶水，在SOCl2的存在下进行加热脱水得无水GaCl3，SOCl2与水反应生成二氧化硫和氯化氢，无水GaCl3与氨气反应得GaN，据此回答。
A．是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为，说明为共价晶体，A错误；
B．气体a为二氧化硫和氯化氢混合气体，气体b为氯化氢，B错误；
C．根据原子守恒，与盐酸反应时，有气体生成，该气体为甲烷，正四面体结构，C正确；
D．和的性质相似，向溶液中逐滴加入足量稀氨水，生成沉淀，不溶解，D错误；
答案选C。
11．下列有关的说法正确的是
A．Ni 的核外电子排布式为
B．中σ键的数目为18ml
C．中H—N—H的键角大于 NH3中的键角
D．VA族元素单质的晶体类型相同
【答案】C
【详解】A． Ni的原子序数为28，核外电子排布式为[Ar]3d84s2， A错误；
B．每个NH3含3个N-H σ键，6个NH3共18个，此外还有6个配位键（σ键），1ml离子总σ键数目为24ml，B错误；
C．与NH3比较，[Ni(NH3)6]2+中NH3作为配体，孤电子对参与形成配位键，排斥减小，键角增大，C正确；
D．VA族元素的单质中，如氮、磷、砷的单质为分子晶体，锑、铋单质为金属晶体，所以晶体类型不同，D错误；
故答案选C。
12．化学与生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A．《雪景寒林图》（北宋）的材质是绢，绢属于有机合成高分子制品
B．月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体，其结构可用X射线衍射仪测定
C．在热的作用下自由电子与金属原子频繁碰撞导致金属的电导率随温度升高而降低
D．乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该过程形成新的化学键
【答案】A
【详解】A．绢是蚕丝制品，属于天然高分子材料，而非有机合成高分子，A错误；
B．X射线衍射仪用于测定晶体结构，磷酸盐晶体结构可用此方法测定，B正确；
C．温度升高时金属原子振动加剧，电子碰撞增多导致电导率降低，C正确；
D．高温烧制矿物颜料发生化学反应，形成新化学键，D正确；
故选A。
13．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．若将Ⅰ中与的位置互换，也可表示该晶体的晶胞结构
B．Ⅱ中周围距离最近且相等的的数目为12
C．Ⅲ中最小核间距
D．Ⅲ中位于面心的原子分数坐标仅有，，三种
【答案】C
【详解】A．Ⅰ中与原子个数比为，配位数相同，位置互换也可表示该晶体的晶胞结构，A项正确；
B．Ⅱ中处于立方体的八个顶角，周围距离最近且相等的有12个，B项正确；
C．设Ⅲ的晶胞参数为，的最小核间距为，的最小核间距也为，最小核间距，C项错误；
D．由于晶胞具有无隙并置、可平移的特点，处于前后、左右、上下相对面的面心原子，可通过晶胞的平移实现完全重合，其原子坐标相同，D项正确；
故选C。
14．板钛矿中铜的氧化物X立方晶胞图和钛的氧化物Y四方晶胞图如下图所示，X晶胞参数为。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，称作原子分数坐标，A点原子分数坐标为，B点原子分数坐标为，下列说法错误的是
A．Y的化学式为
B．板钛矿中铜氧化物晶胞中铜的配位数为2
C．X晶胞密度为
D．Y晶胞中C点原子坐标为
【答案】C
【详解】A．Y为钛的氧化物四方晶胞，Ti原子位于晶胞顶点（8×1/8=1）和体心（1），共2个Ti；O原子数为4（如棱上或面心），则Ti:O=2:4=1:2，化学式为TiO2，A正确；
B．X为铜的氧化物立方晶胞，Cu原子个数为4，O原子个数为1+8×，化学式为Cu2O，铜氧化物晶胞中铜原子最近的O原子个数为2，Cu的配位数为2，B正确；
C．X晶胞中有4个Cu和2个O（化学式Cu2O），晶胞质量m=(4×64+2×16)/NA=g，体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，密度ρ= g·cm⁻3=，C错误；
D．Y晶胞中A(0,0,0)，B(0.3048,0.3048,0)，C与B关于中心(0.5,0.5,0)对称，坐标为(1-0.3048,1-0.3048,0)=(0.6952,0.6952,0)，D正确；
答案选C。
15．一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图（A）。下列说法不正确的是
A．该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中D图不能表示此化合物的晶胞
B．该晶体中含有的化学键：离子键、极性键、配位键、键
C．该晶胞中，与单个配位的离子数为6，其空间构型为正八面体
D．较有较高的熔点
【答案】D
【详解】A．D图不是晶胞，不符合“三套各四根平行棱分别相同”晶胞构成条件，按均摊法计算，A、B、C中小黑球均为1个，小灰球为3个，大球1个，而D中，小黑球为，大球1个，小灰球为，故A正确；
B．从该晶体的结构知，该晶体为离子晶体，中含有极性键、配位健、键，、与之间存在离子键，故B正确；
C．该晶胞中位于体心，位于面心，故与单个配位的离子数为6，其空间构型为正八面体，故C正确；
D．和 均为离子晶体，的半径比的半径更大，离子键更弱， 较熔点低，故D错误；
故答案选D。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．铬、钛、钴都属于过渡元素。
(1)钴元素位于元素周期表的 区，基态钴原子价电子排布式为 。
(2)铬与钛都可形成价的金属氯化物，的熔点为、的熔点为，二者的熔点相差较大的原因可能是 。
(3)可形成配合物，其配位原子是 (用化学符号表示)，该配合物中含有的化学键类型有 (填字母)。
A．离子键 B．非极性键 C．配位键 D．金属键
(4)钴的某种配合物的化学式为，该配合物的立方晶胞如图所示，设其晶胞参数为。
①晶体中距离最近的有 个。
②设阿伏加德罗常数的值为，摩尔质量为，则晶体的密度为 。
【答案】
(1)d
(2)为离子晶体，为分子晶体
(3) AC
(4)8
【详解】（1）基态C原子核外有27个电子，位于周期表的d区；C原子价电子排布式为；
（2）离子晶体熔点一般高于分子晶体；的熔点远低于的，可能原因是是分子晶体，是离子晶体；
（3）中氯离子和存在离子键，[TiCl(H2O)5]2+中提供孤电子对的原子是Cl和O，Ti3+提供空轨道，形成配位键，H2O中含极性键，故其含有的化学键类型有离子键、极性键和配位键，答案选AC；
（4）①以底面面心为研究对象，在此晶胞中离该最近的有4个，下方晶胞中还有4个，因此距离最近的有8个；
②晶胞中的数目：的数目：8，晶胞的质量，晶胞的体积，则晶体的密度。
17．铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。
I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。
(1)基态的价电子排布式为 。
(2)铁蓝中包含的化学键类型有 （填字母）。
A．配位键 B．离子键 C．非极性共价键
(3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释 。
(4)邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是 。
II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题：
(5)每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置 。
(6)若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是 。
【答案】
(1)
(2)A B
(3)第一电离能：；原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子
(4)与的配位能力更强，溶液中的浓度低
(5)
(6)
【详解】（1）铁是26号元素，基态的价电子排布式为；
（2）中存在阴阳离子之间的离子键，亚铁离子与氰根离子之间存在配位键；
（3）原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子，则第一电离能：；
（4）因为与的配位能力更强，溶液中的浓度低，所以未观察到溶液呈现明显的橙色；
（5）每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。则铁原子位于8个顶点和1个体心，即；
（6）每个晶胞实际包含2个Fe原子，则密度：；的晶胞含有铁原子：，密度为：，则和晶体的密度之比是：。
18．Li、Al、Br及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Br原子的价电子轨道表示式为 。同周期中，基态原子未成对电子数与Br相同的元素有 种。
(2)已知AlF3、AlBr3、AlI3的沸点分别为1276℃、255℃、382℃，AlBr3和AlI3结构相似，解释三种卤化物沸点差异的原因 。
(3)AlBr3二聚体溶于CH3CN生成配合物(结构如图)，其配体是 ，该配合物中不存在的化学键类型有 。
A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．金属键
(4)Li2CN2是一种人工固氮产物，的空间构型为 。
(5)LiOH的晶胞结构及其沿轴方向的投影如图。
①一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为 。
②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，如A点原子的分数坐标为()，则B点原子的分数坐标为 。
③若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度ρ= g∙cm-3(用含NA的代数式表示)。
【答案】
(1) 4
(2)AlF3为离子晶体；AlBr3和AlI3均为分子晶体且结构相似，AlI3的相对分子质量更大
(3)CH3CN、Br- D
(4)直线形
(5)四面体形 (，0，)
【详解】（1）基态Br原子的价电子排布式为4s24p5，则价电子轨道表示式为。同周期中，Br的基态原子未成对电子数为1，在第四周期中，基态原子未成对电子数为1的元素还有K、Sc、Cu、Ga，则基态原子未成对电子数与Br相同的元素有4种。
（2）AlF3、AlBr3、AlI3的沸点分别为1276℃、255℃、382℃，AlF3的沸点比AlBr3、AlI3的沸点高得多，则AlF3与AlBr3、AlI3的晶体类型不同，AlBr3和AlI3结构相似，AlF3形成离子晶体，AlBr3、AlI3形成分子晶体，所以三种卤化物沸点差异的原因：AlF3为离子晶体；AlBr3和AlI3均为分子晶体且结构相似，AlI3的相对分子质量更大。
（3）AlBr3二聚体溶于CH3CN生成配合物(结构如图)，从图中可以看出，CH3CN中的N原子、Br-与中心离子Al3+之间都形成配位键，则配体是CH3CN、Br-，该配合物中，C与H、C与N之间形成极性键，C与C原子间形成非极性键，阴、阳离子间形成离子键，则不存在的化学键类型为金属键，故选D。
（4）Li2CN2是一种人工固氮产物，与CO2为等电子体，CO2为直线形结构，则的空间构型为直线形。
（5）从图中可以看出，Li位于晶胞的顶点和面心，O原子位于左右面(侧面)和前后面(且与竖棱的距离相等)。
①我们选择A点Li原子为研究对象，与它紧邻的O原子位于这个晶胞的两个侧面和下一个晶胞的前后面，则一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为：四面体形。
②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，如A点原子的分数坐标为()，B原子位于前面的面上，则离Z轴的距离为边长的一半(pm)，离x轴的距离为(b-r)pm，所以B点原子的分数坐标为(，0，)。
③在晶胞中，含Li原子个数为=2，含O原子个数为=2，则含H原子的个数也为2，若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度ρ==g∙cm-3。
19．甲胺铅碘和甲脒铅碘均可用作太阳能电池的功能材料。
(1)电负性：C N(填“＜”或“>”)，从原子结构的角度说明理由： 。
(2)与相比，中N原子结合能力更强，原因是 。
(3)下列说法正确的是 (填序号)。
a．位于元素周期表第六周期第ⅣA族，属于p区元素
b．H—N—H键角：
c．已知中所有原子位于同一平面，则N的杂化方式均为
(4)两种材料具有相同的晶胞类型，如图所示。
①“”代表或，则“”代表 (填“”或“”)
②)与“”距离最近且相等的“”有 个。
③研究发现，用少量有机二元胺的阳离子(如下)代替晶体表面部分，可提升电池的防潮性能，且效果：。a、b效果不同的可能原因是 。
a． b．
【答案】
(1)＜ C与N电子层数相同，核电荷数，原子半径，形成化学键时对键合电子的吸引能力
(2)N均为杂化，甲基给电子能力大于氢，N的电荷密度甲胺大于氨
(3)abc
(4)① ②12 ③b的链端有甲基，不利于与形成氢键
【详解】甲胺铅碘和甲脒铅碘均可用作太阳能电池的功能材料。Pb位于元素周期表的第六周期第ⅣA族，属于p区元素，中甲基为给电子基团，N原子结合能力更强。由于孤电子对的不同，导致键角不同。中N原子参与了双键的形成，N杂化方式均为sp2，利用均摊法分析晶胞的构成并结合题干已知化学式，可知晶胞各小球的代表粒子、配位数及密度等，分子间氢键的形成会影响材料的吸湿性和防潮性能。
（1）C、N处于同一周期，同一周期，从左到右，随着核电荷数的增大，非金属性越来越强，所以电负性越来越大，所以电负性C