2026年高考试题汇编化学专题09晶体结构与性质

专题09晶体结构与性质考向五年考情（20212025）命题趋势考点01晶体结构与性质2025·黑吉辽蒙卷、2025·广东卷、2025·河北卷、2025·云南卷、2024·天津卷、2024·广西卷、2024·贵州卷、2024·甘肃卷、2024·湖南卷、2024·山东卷、2023·北京卷、2022·天津卷、2022·湖北卷、2022·山东卷、2021·天津卷晶体结构与性质在高考中常见的命题角度有晶体的类型、结构与性质的关系，晶体熔沸点高低的比较，配位数、晶胞模型分析及有关计算等是物质结构选考模块的必考点试题侧重晶体类型判断、物质熔沸点的比较与原因、晶胞中微粒数的判断、配位数、晶胞密度计算、晶胞参数、空间利用率计算的考查。考点02晶胞分析与计算2025·陕晋青宁卷、2025·浙江1月卷、2025·安徽卷、2025·河北卷、2025·云南卷、2025·黑吉辽蒙卷、2025·湖北卷、2025·湖南卷、2024·重庆卷、2024·江西卷、2024·河北卷、2024·湖南卷、2024·湖北卷、2024·安徽卷、2024·吉林卷、2023·河北卷、2023·重庆卷、2023·湖南卷、2023·湖北卷、2023·辽宁卷、2022·湖北卷、2021·江苏卷、2021·湖北卷、2021·辽宁卷考点一晶体结构与性质【答案】C【解析】A．CO2中C和O之间有两对共用电子，其结构为，A错误；B．H2O的中心原子为O，根据价层电子对互斥理论，其外层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，O原子与H原子形成共价键，剩余两对孤电子对，因此，H2O为V形分子，B错误；C．NH4Cl由NH和Cl组成为离子化合物，晶体类型为离子晶体，C正确；D．NH4HCO3溶液中含有NH和HCO，NH可以与水分子形成氢键，增大了NH在水中的溶解度，D错误；故答案选C。2．（2025·广东卷）声波封印，材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是C．光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换，涉及物理变化D．固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料，单晶硅是一种共价晶体【答案】A【解析】A．聚氯乙烯的单体应为氯乙烯（CH2=CHCl），而选项中的CH3CH2Cl是氯乙烷，单体错误，A错误；B．四氧化三铁（Fe3O4）具有磁性，常用于磁带制作，B正确；C．光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成)，C正确；D．单晶硅为共价晶体(原子晶体)，固态硬盘芯片使用单晶硅，D正确；故选A。3．（2025·河北卷）化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是选项宏观现象微观解释A氮气稳定存在于自然界中氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量B苯分子中碳原子形成了稳定的大键C天然水晶呈现多面体外形原子在三维空间里呈周期性有序排列D氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低【答案】D【解析】A．氮气的稳定性源于氮分子中的三键，键能高难以断裂，A正确；B．苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成或取代，B正确；C．水晶的规则外形由原子三维有序排列（晶体结构）导致，C正确；D．氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体，选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释，不符合实际，D错误；故选D。4．（2025·云南卷）Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是【答案】B综上所述，本题选B。A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃【答案】B【解析】A．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，A错误；B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，B正确；C．C元素为6号元素，故核素的质子数为6，C错误；D．石墨烯是碳元素构成的单质，不属于烯烃，D错误；故选B。6．（2024·广西卷）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是【答案】C【解析】B．H原子和的电子层数均为1，但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，因此的半径较大，故B正确；D．LiH晶体中含有Li+和，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。7．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2crypt)]5[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【答案】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。【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；综上所述，本题选D。9．（2024·湖南卷）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是【答案】A【解析】A．由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B正确；C．由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都是含156个电子，故1molP和1molQ所含电子数目相等，C正确；D．由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确；本题选A。10．（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() C．金刚砂() D．氮化硼(，立方相)【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SiSi>SiC>BN>CC，所以熔点最低的为单晶硅。故选B。11．（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键 B．三种物质中的碳原子都是杂化C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电【答案】A【解析】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确；B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误；C．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．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；故选A。12．（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．两物质的碳碳键的键角相同C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨【答案】D【解析】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B错误；C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故C错误；D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确。综上所述，答案为D。13．（2022·湖北卷）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．与互为同素异形体C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异【答案】A【解析】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和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。C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同【答案】A【分析】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。【解析】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。15．（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【答案】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。考点二晶体分析与计算A．沿晶胞体对角线方向的投影图为B．和B均为杂化C．晶体中与最近且距离相等的有6个【答案】A【解析】A．由晶胞图可知，晶胞中Ag位于体心，B位于顶点，C、N位于体对角线上，沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为，A错误；B．Ag位于体心，与周围4个N原子原键，价层电子对数为4，且与4个N原子形成正四面体，则Ag为杂化；由晶胞中成键情况知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键，即B原子的价层电子对数为4，为杂化，B正确；C．晶胞中Ag位于体心，与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子，为6个，C正确；故选A。【答案】D【解析】A．由图可知该化合物中存在离子键、配位键和分子间作用力，故晶体类型为混合晶体，A正确；答案选D。A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键”【答案】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；故选A。下列说法错误的是【答案】D故选D。A．每个晶胞中个数为12D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等【答案】CD．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。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【答案】BB．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=6x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误；故答案为：B。A．一个晶胞中含有4个O原子B．晶胞中分子的取向相同D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个【答案】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(12×+1)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；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。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【答案】A【解析】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；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；故选A。【答案】B答案选B。25．（2024·江西卷）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是A．Nb的配位数是6B．Nb和O最短距离为anm【答案】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anm，Nb和O最短距离为anm，故B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。A．该铋氟化物的化学式为D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个【答案】DD．以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F，即有8个，故D错误；故答案为：D。A．合成反应中，还原剂是和CB．晶胞中含有的个数为4【答案】D故答案选D。A．I为金B．Ⅱ中的配位数是12D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、【答案】CB．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；故选C。A．导电时，和的价态不变 B．若，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【答案】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．根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8×=1个，含O：12×=3个，含La或Li或空位共：1个，若x=，则La和空位共，n(La)+n(空位)=，结合正负化合价代数和为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+与空位数目不相等，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．导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确；答案选B。30．（2024·吉林卷）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C．晶胞2中距最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体【答案】BC．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。D．若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心【答案】BD．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则垂直向下，q点原子位于晶胞面的面心，D正确；答案选B。32．（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2C．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【答案】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；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。33．（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。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面【答案】CC．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；故选C。【答案】C答案选C。35．（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【答案】CB．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．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