人教版 (2019)第二节 分子晶体与共价晶体达标测试

这是一份人教版 (2019)第二节 分子晶体与共价晶体达标测试，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，元素或物质推断题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
第三章第二节分子晶体与共价晶体的常识同步练习
2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列关于CO2的说法不正确的是
A．CO2是由极性键形成的非极性分子 B．CO2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
C．干冰中一个CO2分子周围有8个紧邻分子 D．CO2的大量排放可能引起温室效应
2．下列晶体属于分子晶体的是
A．SiC晶体 B．Ar晶体 C．NaCl晶体 D．NaOH晶体
3．下列有关物质结构与性质的说法中，不正确的是
A．通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B．根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子
C．X射线衍射实验可以“看到”原子的内部结构
D．研究材料结构与性质的关系，有助于新材料的研发
4．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是
A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C．可燃冰属于分子晶体
D．水分子的键角大于甲烷分子的键角
5．根据量子力学计算，氮化碳有五种结构，其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料，已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。下列有关该氮化碳的说法不正确的是

A．该晶体中的碳、氮原子核外最外层都满足8电子稳定结构
B．氮化碳中碳元素显价，氮元素显价
C．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连
D．氮化碳的分子式为
6．碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法不正确的是

A．在石墨烯晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2
B．石墨烯中含碳碳双键
C．金刚石晶体中，碳原子采用杂化
D．金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子
7．美国某实验室成功地在高压下将转化为具有类似结构的共价晶体，下列关于的共价晶体的说法正确的是
A．的共价晶体和分子晶体互为同素异形体
B．在一定条件下，的共价晶体转化为的分子晶体是物理变化
C．的共价晶体和的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D．在的共价晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子跟2个C原子相结合
8．Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，氮化铝的晶胞如图所示。下列说法正确的是

A．氮化铝属于分子晶体
B．氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C．1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D．氮化铝晶体中Al的配位数为2
9．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是

A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B．晶体中1个CH4分子周围有8个紧邻的CH4分子
C．甲烷晶体熔化时需克服共价键
D．1个CH4晶胞中含有4个CH4分子
10．“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅材料。碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能，结构如图，下列叙述不正确的是

A．碳化硅中只含有极性键 B．碳化硅的熔点比金刚石低
C．碳化硅中含键 D．碳化硅为原子晶体
11．正硼酸()是一种片层状结构的白色晶体，层内分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是

A．含的晶体中有6mol氢键
B．分子中硼原子、氧原子最外层均为的稳定结构
C．正硼酸晶体属于共价晶体
D．分子的稳定性与氢键无关
12．二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示，下列说法中，正确的是

A．硅原子的物质的量比氧原子的物质的量比硅氧键=1：2：4
B．CO2和SiO2是等电子体，晶体类型相同
C．晶体中Si原子杂化方式为sp3，O原子杂化方式为sp
D．晶体中最小环上的原子数为6
13．以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．18 g冰(图1)中含氢键数目为4NA
B．28 g晶体硅(图2)中含有Si－Si键数目为4NA
C．88 g干冰(图3)中含有0.5NA个晶胞结构单元
D．12 g石墨烯中含C－C键数目为3NA
14．富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图，下列说法错误的是

A．分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化
B．1molC60分子中σ键的数目为90NA
C．1个C60分子中含有20个五边形和12个六边形
D．C60分子晶胞是分子密堆积

二、多选题
15．下列性质中，符合分子晶体的是。
A．熔点为1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B．熔点为10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
C．易溶于CS2，熔点为112.8℃，沸点为444.6℃
D．熔点为97.81℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm-3

三、计算题
16．(1)金刚砂()的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为_______；在中，每个C原子周围最近的C原子数目为_______；若晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则金刚砂的密度表达式为_______。

(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示.晶体与该硅晶体结构相似，则晶体中，每个原子与_______个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为_______.若该硅晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为_______(用代数式表示即可)。


四、元素或物质推断题
17．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，基态A原子核外电子占据3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中键和键数目之比为1∶2，D的最高化合价和最低化合价代数和等于4；基态E原子核外有6个未成对电子。
(1)基态E原子的核外电子排布式为_______；基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为_______。
(2)A元素的各级电离能数据如表：
符号





电离能/()
800.6
2427
3660
25026
32827
分析表中数据可知，相邻两级的电离能中，和之间差异最大，其主要原因是_______。
(3)A、B、C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，其原因是_______。
(4)氯元素与A、B、C元素组成的共价分子、、中，中心原子采用杂化、空间结构为三角锥形的是_______(填分子式)。
(5)为热色性固体，且有色温效应.其颜色在低于℃时为淡黄色，室温下为橙黄色，高于100℃时为深红色.在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中，破坏的作用力是_______；在常压下，高于130℃分解为相应的单质，这一变化中破坏的作用力是_______.在B、C、D的简单气态氢化物中，属于非极性分子的是_______(填分子式)。
(6)A、C形成立方晶体，晶体结构类似于金刚石，如图所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子).已知：该晶体密度为，代表阿伏加德罗常数的值。

①该晶体的化学式为_______。
②在该晶体中，A与C形成共价键的键长(d)为_______。
18．如图所示是部分短周期主族元素单质熔点的变化图，根据此图回答下列问题：

(1)③号元素在元素周期表中的位置是__________________________________，该元素的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称是__________________________________。
(2)⑤⑥两种元素的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为______________________。
(3)⑦号元素的原子结构示意图为____________________________________________________。
(4)②④两种元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，具有该结构的晶体属于______________________晶体，若使其熔化，需破坏的是________________________________。
(5)写出⑤和⑧形成的常见化合物的电子式________________________________________________。

五、结构与性质
19．单质硼有无定形和结晶形两种，参考如表所示数据回答下列问题：

金刚石
晶体硅
晶体硼
熔点/℃
＞3500
1412
2573
沸点/℃
5100
2628
2823
硬度
10
7.0
9.5
(1)晶体硼属于___________晶体，理由是___________。
(2)已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)，该结构单元中有20个正三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有一个翻原子。通过观察图形及推算，得出此结构单元是由个___________硼原子构成的，其中B-B键的键角为___________，该结构单元共含有___________个B-B键。

20．(1)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示，则金刚砂的晶体类型为___________；在SiC中，每个Si原子周围距离最近且相等的Si原子数为___________；若晶胞的边长为apm，则金刚砂的密度表达式为___________。

(2)硅的某种单质的晶胞如图所示。GaN晶体的结构与该硅晶体相似，则GaN晶体中，每个Ga原子与___________个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为___________。若该硅晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则该硅晶体中两个硅原子之间的最短距离为___cm(用代数式表示即可)。


参考答案：
1．C
【详解】A．CO2中存在C=O极性键，CO2分子的空间构型为直线形，分子中正电中心和负电中心重合，CO2为非极性分子，A项正确；
B．CO2的结构式为O=C=O，1个CO2分子中含2个σ键和2个π键，即CO2分子中σ键与π键的数目之比为1∶1，B项正确；
C．干冰中的CO2之间只存在范德华力，干冰属于面心立方晶胞，一个CO2分子周围有12个紧邻分子，C项错误；
D．CO2的大量排放，阻止地球热量的散失，从而可能引起温室效应，D项正确；
答案选C。
2．B
【详解】A．为原子晶体，A错误；
B．Ar晶体为分子晶体，B正确；
C．晶体为离子晶体，C错误；
D．NaOH晶体为离子晶体，D错误；
故选B。
3．C
【详解】A．物质的键能越大越稳定，N2性质稳定，是因为N2分子中氮氮三键键能很大，故A正确；
B．物质存在自由移动的电子或离子所以能导电，石墨能导电，说明石墨晶体中有自由移动的电子，故B正确；
C．X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列可区分晶体与非晶体，故C错误；
D．由结构决定性质，研究物质结构，能理解其性质，有助于新材料的研发，故D正确；
故选：C。
4．C
【详解】A．甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型是四面体形，故A错误；
B．甲烷分子不能与水分子形成分子间氢键，故B错误；
C．可燃冰是由分子形成的分子晶体，故C正确；
D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的价层电子对数都为4，但甲烷分子中碳原子的孤对电子对数为0，水分子中氧原子的孤对电子对数为2，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以水分子的键角小于甲烷分子的键角，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．根据题图结构可知，每个碳原子周围有四个共价键，每个氮原子周围有三个共价键，碳原子最外层有4个电子，形成四个共价键后成8电子稳定结构，氮原子最外层有5个电子，形成三个共价键后也是8电子稳定结构，A正确；
B．由于元素的非金属性，所以形成共价键时，共用电子对偏向N，偏离C，所以氮化碳中碳元素显价，氮元素显价，B正确；
C．根据晶体结构可知每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连，C正确；
D．由于氮化碳是共价晶体，不存在分子，因此没有分子式，D错误；
故选D。
6．B
【详解】A．在石墨烯晶体中，最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C-C化学键，每个六元环占有的碳原子数为6=2个，个数比为3:2，A正确；
B．石墨烯晶体中，单层上的碳原子除形成单键外，还形成大键，不存在碳碳双键，B错误；
C．金刚石晶体中，每个碳原子形成4个键，采用杂化，C正确；
D．由金刚石晶体结构模型可知，最小的环为6元环，D正确；
答案选B。
7．D
【详解】A．同素异形体是由同种元素形成的不同种单质的互称，二氧化碳是共价化合物，所以二氧化碳的共价晶体和分子晶体不可能互为同素异形体，故A错误；
B．二氧化碳的共价晶体的结构和分子晶体的结构不同，所以在一定条件下，二氧化碳的共价晶体转化为二氧化碳的分子晶体时，有共价键的破坏和形成，属于化学变化，故B错误；
C．二氧化碳的分子晶体和的共价晶体的构成微粒相同，但空间构型不同，所以物理性质不同，故C错误；
D．由二氧化碳的共价晶体的结构类似二氧化硅可知，共价晶体中，每个碳原子结合4个氧原子，每个氧原子跟2个碳原子相结合，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】A．硬度高、熔点高一般不会是分子晶体，描述错误，A不符题意；
B．硬度高、熔点高正好适合在高温环境下切割金属的道具材料，描述正确，B符合题意；
C．根据晶胞结构，顶点和体心有Al原子，故晶胞含有Al原子个数为，描述错误，C不符题意；
D．由晶胞体心的Al原子周围的N原子个数可知，Al原子的配位数应是4，描述错误，D不符题意；
综上，本题选B。
9．D
【详解】A．甲烷晶体为分子晶体，晶胞中的每个球都代表1个CH4分子，A不正确；
B．晶体中1个CH4分子周围有紧邻的CH4分子数为，B不正确；
C．甲烷晶体为分子晶体，熔化时只需克服分子间的作用力，不需要破坏分子内的共价键，C不正确；
D．1个CH4晶胞中含有CH4分子的数目为，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．由图可知，碳化硅中只含有碳硅极性键，故A正确；
B．碳化硅和金刚石都是原子晶体，碳化硅中碳硅键的键能小于金刚石中碳碳键、键长大于金刚石中碳碳键，共价键弱于金刚石中碳碳键，所以碳化硅的熔点比金刚石低，故B正确；
C．由图可知，碳化硅中，1个碳原子与4故硅原子形成碳硅极性键，所以1mol碳化硅中含4mol碳硅键，故C错误；
D．由碳化硅也叫金刚砂，硬度大，具有耐热性可知，碳化硅为熔沸点高、硬度大的原子晶体，故D正确；
故选C。
11．D
【详解】A．由题图可看出，1个H3BO3分子周围共有6个氢键，1个氢键为2个H3BO3分子所共有，因此1 mol H3BO3的晶体中只含有3 mol氢键，选项A错误；
B．硼原子有3个价电子，与相邻的氧原子形成共价单键，硼原子的最外层只有6个电子，选项B错误；
C．H3BO3是以分子形成晶体，为分子晶体，选项C错误；
D．分子的稳定性与化学键有关，与氢键无关，选项D正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．根据图知，该晶体中每个Si原子连接4个O原子、每个O原子连接2个Si原子，则Si、O原子个数之比为2∶4 =1∶2，每个Si原子含有4个硅氧键，则硅原子的物质的量比氧原子的物质的量比硅氧键=1∶2∶4，A正确；
B．CO2晶体是由分子构成的，SiO2晶体是由原子构成的，则前者为分子晶体、后者为共价晶体，晶体类型不同，B错误；
C．该晶体中每个Si原子形成4个共价键，每个O原子形成2个共价键且每个O原子还含有2个孤电子对，则Si、O原子的价层电子对数都是4，则Si、O原子都采用sp3杂化，C错误；
D．由二氧化硅晶体结构图可知，晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D错误；
故选A。
13．C
【详解】A．由图可知，每个水分子与4个水分子形成4个氢键，每个水分子形成的氢键数目为4×=2个，则18 g冰中含氢键数目为×2×NA mol—1=2NA，故A错误；
B．由图可知，晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个硅硅键，每个硅原子形成的硅硅键数目为4×=2个，则28 g冰中含氢键数目为×2×NA mol—1=2NA，故B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中含有二氧化碳的个数为8×+6×=4，则88 g干冰中含有的晶胞结构单元为××NA mol—1=0.5NA，故C正确；
D．由图可知，石墨烯中每个碳原子与3个碳原子形成碳碳键，每个碳原子形成的碳碳键数目为3×=1.5个，则12 g石墨烯中含碳碳键数目为×1.5×NA mol—1=1.5NA，故D错误；
故选C。
14．C
【详解】A．由结构可知富勒烯中的每个碳原子均只与周围三个碳原子相连，每个碳原子都采用sp2杂化，故A正确；
B．1molC60分子中a键的数目为=90NA，故B正确；
C．多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定律:顶点数+面数-棱边数=2，设五边形个数为x，六边形个数为y，根据足球烯结构，足球烯有60个顶点，面数为(x+y)，每个棱被2个面共有，棱数为×(3×60)，根据欧拉定理，有60+(x+y)-×(3×60)=2，根据键数和顶点，得出×(5x+6y)=×(3×60)，推出x=12，y=20，即五边形有12个，六边形有20个。故C错误；
D．C60晶体为面心立方排布，因此晶体中1个C60分子有12个紧邻的C60分子，属于分子密堆积类型，故D正确；
故选C。
15．BC
【详解】A．熔点1070℃，熔点高，易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体的特点，A不符合题意；
B．熔点为10.31℃，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，是由于液态时，只存在分子，没有离子，水溶液能导电，溶于水后，分子在水分子的作用下，电离出自由移动的离子，B符合题意；
C．CS2为非极性分子，能溶于CS2的一般为分子晶体，熔点112.8℃，沸点444.6℃，熔沸点低，属于分子晶体的特点，C符合题意；
D．金属钠熔点为97.81℃，质软、导电、密度0.97g/cm3，这是金属Na的物理性质，为金属晶体的特点，D不符合题意；
综上所述答案为BC。
16． 共价晶体 12 4 正四面体形
【详解】(1)金刚砂()的硬度为9.5，硬度很大，属于共价晶体；以顶点碳原子为研究对象，与其距离最近的碳原子位于该顶点相邻的面心上，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为，原子个数为4，晶胞边长为，体积，密度。
(2)根据图乙所示的晶体结构可知，在晶体中，每个原子与4个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形，在晶体的晶胞中含有原子的数目是，则根据晶体的密度可知，晶胞的边长，在晶胞中2个最近的原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即。
17． 或 3p 硼原子失去第3个电子后，达到稳定结构，不易再失去电子(或其他合理说法) B、C、N元素的非金属性依次增强 NCl3 分子间作用力(或范德华力) 化学键(或共价键) CH4 BN
【分析】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，则基态B原子核外电子排布式为，故B为C元素；基态A原子核外电子占据3个轨道，且A的原子序数小于B，则基态A原子核外电子排布式为，故A为B元素；C的双原子单质分子中键和键数目之比为1:2，则C为N元素；基态E原子核外有6个未成对电子，则E处于第四周期，价层电子排布式为，故E为Cr元素；D的最高化合价和最低化合价代数和等于4，D为第ⅥA族元素，且原子序数小于Cr，故D为S元素。.综上分析，A为B元素、B为C元素、C为N元素、D为S元素、E为Cr元素。
【详解】(1)由上述分析可知E为Cr元素，基态E原子的核外电子排布式为或；D为S元素，原子的核外电子排布式为，核外电子占据的能量最高的能级符号为3p，故答案为：；3p；
(2)基态硼原子核外电子排布式为，所以硼原子失去第3个电子后，达到稳定结构，不易再失去电子，因此硼原子相邻两级的电离能中，和之间差异最大，故答案为：硼原子失去第3个电子后，达到稳定结构，不易再失去电子；
(3)B、C、N元素的非金属性依次增强，所以B、C、N元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，故答案为：B、C、N元素的非金属性依次增强；
(4)中硼原子价层电子对数为，且不含孤电子对，采用sp2杂化，空间结构为平面三角形；CCl4分子中碳原子价层电子对数为，且不含孤电子对，采用杂化，空间结构为正四面体形；分子中N原子价层电子对数为，采用杂化，该分子中含有1个孤电子对，所以其空间结构是三角锥形，故答案为：NCl3；
(5)由已知高于130℃时发生分解可知，此过程中破坏的作用力是共价键；在低于该温度时发生颜色变化的过程中，破坏的作用力是分子间作用力(或范德华力)。C、N、S元素的简单气态氢化物中，CH4为正四面体形结构，是非极性分子；NH3为三角锥形结构，分子中正、负电中心不重合，所以是极性分子；硫原子最外层有6个电子，它和两个氢原子形成2个共用电子对后还有2个孤电子对，一共有4对电子在硫原子周围，这4对电子呈四面体形结构，其中两个方向被氢原子占据，还有2个方向被孤电子对占据，所以H2S分子呈V形，正、负电中心不重合，为极性分子，故答案为：分子间作用力(或范德华力)；化学键(或共价键)；CH4；
(6)①B原子(白色球)占据立方体的8个顶点和6个面心，所以有个；N原子位于晶胞内部，共4个，故该晶体的化学式为BN，故答案为：BN；
②设晶胞边长为a、键长为d，A、C连线处于晶胞体对角线上，且距离为体对角线长度的，则，根据已知条件可得，所以，故答案为：。
18． 第二周期ⅣA族 石墨 共价 共价键
【分析】据图可知①到⑨分别为Be、B、C、N、Na、Al、Si、S、Cl，据此解答。
【详解】(1)③号元素为C，位于周期表第二周期ⅣA族，C的同素异形体石墨能导电，故答案为：第二周期ⅣA族；石墨；
(2)⑤（Na）⑥（Al）两种元素的最高价氧化物对应的水化物为NaOH、Al(OH)3，它们之间相互反应的离子方程式为，故答案为：；
(3)⑦号元素为Si，它的原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(4)②（B）④（N）两种元素形成的化合物晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，则该结构的晶体属于共价晶体，若使其熔化，需破坏共价键，故答案为：共价；共价键；
(5)⑤（Na）和⑧（S）形成的常见化合物为Na2S，它的电子式为 ，故答案为： 。
19． 共价 晶体硼的熔、沸点高，硬度大 12 60° 30
【详解】(1)从题表可知，晶体硼的熔、沸点以及硬度都介于晶体建和金刚石之间，而金刚石和晶体建均为共价晶体，在元素周期表中B与C相邻、与处于对角线位置，则晶体硼也属于共价晶体。
(2)从题图可得出，每个顶点上的硼原子均为5个正三角形所共有，故分推到每个正三角形的硼原子数为，等个正三角形含有的硼原子数为，每个结构单元含有的硼原子数为，而每个键为2个正三角形所共有，则每个结构单元含键的个数为。
20． 共价晶体 12 4 正四面体
【详解】(1)金刚砂()的硬度为9.5，硬度大，属于共价晶体；由晶胞结构可知，原子位于顶点和面心，则每个原子周围距离最近且相等的原子数目为12；该晶胞中含有的原子数为，C原子数为4，晶胞边长为，体积，，故答案为：共价；12；；
(2)根据晶体的结构与该硅晶体相似可知，在晶体中，每个原子与4个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体。的晶胞中含有原子的数目是晶体的结构与该硅晶体相似可知，在晶体中，每个原子与4个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体。的晶胞中含有原子的数目是，根据晶胞的密度可知，，晶胞的边长，的晶胞中两个原子之间的最短距离为晶胞体对角线长的，即，
故答案为：4；正四面体；；