2026年高考化学二轮复习清单09晶体的分析与计算知识方法能力清单教师版

清单09晶体的分析与计算内容导览内容导览|知识·方法·能力清单第一部分命题解码洞察命题意图，明确攻坚方向第二部分方法建模构建思维框架，提炼通用解法流程建模技法清单技法01常见晶体的结构模型技法02有关晶体的计算技法03晶胞中原子的分数坐标与投影图技法04晶体的性质和熔、沸点比较第三部分思维引路示范思考过程，贯通方法应用母题精讲思维解析变式应用类型01立方晶胞图像类型02其他晶体结构图像第四部分分级实战分级强化训练，实现能力跃迁晶体晶体结构的分析及相关计算在高考考查中难度较大，命题时多以新技术、新发明为情景，以化学式或晶胞中微粒数确定为基础，考查晶体的密度、相对原子质量、NA等计算、配位数确定等。四个选项的考查角度一般各不相同，分别从不同角度进行设问。有关晶体结构的分析和计算主要从晶体（晶胞）的结构入手，侧重于考查学生信息获取与加工、逻辑推理与论证和批判性思维能力，试题将凸显情境的陌生度越来越高，与其他化学模块的融合越来越多等特点，体现高考评价体系“四翼”中的对应用性、综合性和创新性的要求。流程建模第一步：分析晶体结构分析晶体的结构，找出晶胞，确定晶胞内所有原子或离子的种类和位置。第二步：进行相关计算①用“均摊法”计算晶胞中微粒的数目，确定晶体的化学式。②根据选项计算晶体的密度、空间利用率，确定原子分数坐标等。第三步：逐项判断根据分析和计算，结合选项判断正误。技法清单技法01常见晶体的结构模型1．常见晶体的结构(1)常见离子晶体的结构晶体NaClCsClZnSCaF2晶胞配位数684F-：4；Ca2+：8粒子数目4个Na＋4个Cl－1个Cs＋1个Cl－4个S2－4个Zn2＋4个Ca2＋8个F－(2)常见共价晶体的结构晶体晶体结构结构分析金刚石①每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子以共价键结合成正四面体结构，向空间伸展形成空间网状结构②最小碳环由6个碳原子组成，且6个碳原子不在同一平面内，每个碳原子被12个六元环共用③每个金刚石晶胞中含有8个C原子，C原子个数与C—C的个数之比为1∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×\f(1,2)))＝1∶2。石英(SiO2)①每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用，晶体中Si原子与O原子个数比为1∶2②最小环上有12个原子，包括6个O原子和6个Si原子③1molSiO2晶体中含Si—O数目为4NA④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子和16个O原子SiC、BN、AlN等①每个原子与另外4个不同原子形成正四面体结构②每个晶胞中含有各4个不同原子③1mol晶体中含有的共价键数目为4NA(3)常见分子晶体——干冰晶体的结构①CO2分子位于立方体晶胞的顶点和面心②干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键③每个晶胞有4个CO2分子，12个原子。每个CO2分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高(4)混合型晶体——石墨晶体的结构①同层内，碳原子采用sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中电子可在整个平面中运动②层与层之间以范德华力相结合③石墨的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面④石墨晶体中C原子数与C—C数之比为2∶3，即12g石墨晶体中含1.5NA个C—C共价键⑤石墨的典型物理性质是导电性、润滑性和高熔、沸点，其熔点比金刚石的还高2．金属晶体的堆积模型(1)金属原子在在二维空间的排列方式金属晶体中的原子可以看成直径相等的球体，在平面上（即二维空间），有两种排列方式：图①图②图①的排列方式为非密置层，原子的配位数为4；图②的排列方式为密置层，原子的配位数为6。(2)金属晶体的堆积模型堆积模型晶胞模型配位数晶胞中粒子个数晶胞棱长(a)与粒子半径(r)关系简单立方堆积61a＝2r体心立方堆积82eq\r(3)a＝4r面心立方堆积124eq\r(2)a＝4r六方最密堆积122a＝2r技法02有关晶体的计算1．用“均摊法”计算晶胞中的微粒数(1)平行六面体晶胞中微粒计算方法(2)非长方体晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占eq\f(1,3)2．晶胞参数(边长)与半径的关系晶体晶体结构图示关系晶胞参数与边长关系简单立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r体心立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r面心立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a六方最密堆积晶胞晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高金刚石晶胞金刚石晶胞金刚石晶胞G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球)

3．晶体密度及微粒间距离的计算晶体密度的计算公式推导过程若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝右图为CsCl晶体的晶胞假设相邻的两个Cs＋的核间距为acm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用Mg·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝eq\f(M,a3NA)g·cm－34．空间利用率空间利用率=eq\f(晶胞中含有原子(离子)的体积,晶胞体积)×100%。将原子（离子）设想为一个球，依据1个晶胞内所含原子（离子）数目计算原子（离子）的体积，再确定晶胞的体积，即可计算晶胞的空间利用率。技法03晶胞中原子的分数坐标与投影图1．常见晶胞中原子的分数坐标(1)简单立方体模型粒子坐标粒子坐标若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1)(2)体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))(3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若1(0，0，0)，13(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，0)，12(1，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))，则15的原子分数坐标为(EQ\f(1,2)，1，EQ\f(1,2))，11为(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，1)(4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))、(eq\f(1,4)，eq\f(3,4)，eq\f(3,4))、(eq\f(3,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4))、(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(1,4))2．常见晶体的投影晶胞类型三维图二维图正视图沿体对角线剖面图沿体对角线的投影图简单立方体心立方面心立方GaF2晶胞金刚石晶胞NaCl晶胞技法04晶体的性质和熔、沸点比较1．四中典型晶体的比较

类型比较分子晶体共价晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子和自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电2．晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点不同类型晶体：一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体。有的离子晶体熔点很高，如MgO。有的金属晶体的熔点很高，如W、Cr等，有的金属晶体的熔点很低，如汞、Na、K等。(2)同类晶体的熔沸点比较方法①离子晶体：一般地，化学组成、结构相似的晶体，离子所带电荷越多、半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如KF>KCl>KI；CaCl2>KCl。②共价晶体：共价晶体结构相似时，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。如金刚石>碳化硅>晶体硅。③金属晶体：金属晶体的核电荷数越多，原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强，熔、沸点越高。如Al>Mg>Na>K。一般合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点低。④分子晶体：a．比较分子晶体的熔、沸点，要先看是否有氢键形成，若形成分子间氢键，熔、沸点升高，若形成分子内氢键，则熔、沸点降低。b．对于分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔、沸点越高。如CI4>CBr4>CCl4>CF4。c．组成相似且相对分子质量相近的物质，分子的电荷分布越不均匀，范德华力越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：CO>N2。d．在同分异构体中，一般来说，支链越多，熔、沸点就越低，如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。类型01立方晶胞图像母题精讲1．（2025·湖南卷）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8C．第一电离能：D．晶体的密度为思维解析【答案】A【第一步分析晶体结构】晶胞中Bi位于8个顶角，O位于12条棱心，Ba或K位于体心。【第二步进行相关计算】①晶胞中含有的铋离子个数为个，O2-位于棱心，有个，Ba或K位于体心，有1个。②晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：。【第三步逐项判断】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。变式应用1．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是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C．密度为时，D．空位数不同，吸收的可见光波长不同【答案】B【详解】A．W位于立方体的顶角，以顶角W为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心，由于该顶角在8个晶胞里，而棱上的原子被4个晶胞共有，所以与W最近且距离相等的O原子有，故A正确；B．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=6-x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误；C．时，立方晶胞中W个数为、O个数为，若x=0.5，晶胞质量为，晶胞体积为，则密度，所以密度为时，x=0.5，故C正确；D．晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D正确；故答案为：B。2．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是A．每个晶胞中个数为12B．该晶胞在yz平面的投影为C．取代后，该电解质的化学式为D．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】C【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的4倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确；B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确；C．Ce4+取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误；D．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。类型02其他晶体结构图像母题精讲2．（2025·安徽卷）碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为。下图给出了碘的单层结构，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．碘晶体是混合型晶体B．液态碘单质中也存在“卤键”C．碘晶体中有个“卤键”D．碘晶体的密度为思维解析【答案】A【第一步分析晶体结构】碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。选项【第二步进行相关计算】【第三步逐项判断】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，错误；B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”，正确C每个I2分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，127碘晶体物质的量是0.5mol，“卤键”的个数是正确D碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是，晶胞的体积是，密度是正确变式应用1．（2025·贵州·高考真题）常温常压下，Li和N2反应生成红棕色、具有高度离子导电性的α-Li3N。α-Li3N下列说法正确的是A．每生成1molα-Li3B．相邻Li与N间的作用力：层间>层内C．N周围最近且等核间距的Li数目为6 D．α-【答案】B【详解】A．反应中Li由0价变为+1价，N由0价变为-3价，生成1molα-Li3N时，3molLi失去3mol电子，故转移B．由图可知，层内距离中心N最近的6个Li原子到N的距离为：365×33≈210.7pm，层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为：388pm×12=194pm，C．结合B分析可知，层间距离更短，则最近且等距的Li数目为2，不是6，C错误；D．α-Li3N由Li+、N故选B。2．（2025·浙江1月卷）某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是A．晶体类型为混合晶体B．与二价铁形成配位键C．该化合物与水反应有难溶物生成D．该化合物热稳定性比高【答案】D【详解】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；B．与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+，B正确；C．与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀，方程式为+2H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl，C正确；D．中[Fe(NH3)2]2+离子半径大于Fe2+，[Fe(NH3)2]2+与Cl-之间的键能小于Fe2+与Cl-之间的键能，热稳定性小于FeCl2，D错误；答案选D。巩固提升1．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是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D．和B的最短距离为【答案】A【详解】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；D．B位于顶点，其个数为，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a=，和B的最短距离为体对角线的一半，即，D正确；故选A。2．（2025·湖北卷）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是A．一个晶胞中含有4个O原子B．晶胞中分子的取向相同C．1号和2号S原子间的核间距为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【详解】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；C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C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。3．（2025·河北卷）是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下，晶胞参数、，M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．该物质的化学式为B．体心原子的分数坐标为C．晶体的密度为D．原子Q到体心的距离为【答案】D【详解】A．由晶胞图知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，六方晶胞上下表面中一个角60°，一个角为120°，晶胞中数目为，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为，A正确；B．体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为，B正确；C．每个晶胞中含有1个“”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为，则晶体密度为，C正确；D．原子Q的分数坐标为，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形，则原子Q到体心的距离，D错误；故选D。4．（2025·重庆卷）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是A．X中存在键B．X属于混合型晶体C．X的化学式可表示为D．X中C原子上有1对孤电子对【答案】C【分析】由图可知，晶胞中C原子的个数是，N位于晶胞内部，个数为4，则晶胞化学式为；【详解】A．C、N均以单键连接，晶胞中不含π键，A错误；B．晶胞内只存在共价键，不是混合型晶体，B错误；C．由分析可知，晶胞化学式为，C正确；D．位于面心的C原子，与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连，其配位数为4，不存在孤独电子，D错误；故选C。5．（2025·广西·高考真题）Mg-Z型晶态半导体材料由Mg与碳族元素(ZA．与Z紧邻的Mg有4个B．晶胞内Mg之间最近的距离为2C．晶胞密度：ρD．若Mg-Sn晶胞顶点Sn替换为Ge【答案】C【详解】A．假设Z形成面心立方结构，每个Z原子周围有8个四面体空隙（填充Mg），故与Z紧邻的Mg有8个，A错误；B．Mg位于四面体空隙，最近Mg-Mg距离为晶胞边长的12，晶胞内Mg之间最近的距离为a2，C．密度公式ρ=4×[2×24+M(Z)]NAa3，Mg-Ge中M(Z)=73、a=639pm，计算出ρ(Mg-Ge)=484NA×6393×D．Z（Sn）在晶胞中顶点（8个）和面心（6个），仅替换顶点时，Sn在晶胞中的个数为6×12=3，Ge在晶胞中的个数为8×18故选C。6．（2025·江西·高考真题）CeO2晶格中的O被去除，产生一个氧空位(VO)，VO相对原点的分数坐标为1A．0,12,C．0,12,0【答案】D【详解】由晶胞结构可知，VO相对原点的分数坐标为14,34,14，则坐标原点为，Ce3+位于面心，位于底面面心的Ce3+7．（2025·四川·高考真题）CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α=β=γ=90°，省略CO32-中的氧，只标出C4+)下列说法错误的是A．CaCO3晶胞中1位C4+B．CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+C．CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是D．CaO晶体密度小于CaCO3【答案】D【详解】A．根据图示，CaCO3晶胞中1位C4+位于晶胞的棱角，其分数坐标为（0,0B．2位Ca2+坐标为(a，a，1.7a)，3位Ca2+坐标为(0，0，3.4a)，核间距：d=4.89C．CaO晶胞中原子个数为：8×18+12×6+12×14+1=8，CaCO3晶胞中原子个数为：4×14+8×18D．晶体密度计算公式为：ρ=NMNAV，CaO晶体密度为：ρ=4×56g/molNA（0.96故答案选D。8．（2024·广西·高考真题）一定条件下，存在H-缺陷位的LiH晶体能吸附N2使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图A．c>0.5a BC．b=d D．【答案】C【详解】A．根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得，因此c=0.5a2+0.5a2B．H原子和H-的电子层数均为1，但H-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H-C．根据LiH立方晶胞可知，b的长度如图，但当N占据了空缺位后，由于比H-的半径大，因此b≠d，故D．LiH晶体中含有Li+和H-，相互间作用是离子键，因此LiH晶体为离子晶体，故D故答案选C。9．（2024·重庆·高考真题）储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为A．H-的配位数为B．晶胞中含有2个MgC．晶体密度的计算式为2MD．Mg2+(i)和Mg2+(ii)【答案】B【详解】A．由图可知，与H-距离最近且等距离的Mg2+的个数是3，则H-的配位数为3B．Mg2+位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中Mg2+的个数为8×1C．该晶胞体积为（a×10-7×a×10-7×c×10-7D．Mg2+(i)和Mg2+(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为2a2答案选B。10．（2024·江西·高考真题）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22C．晶体密度ρD．M的分数坐标为1【答案】D【详解】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12，晶胞参数为anm，Nb和O最短距离为12anm，故C．根据均摊法计算可知，Nb的个数为6×12=3，O的个数为12×14=3，即晶胞中含有3个NbO，晶胞密度为ρ=mV=3×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（12，12，12故选：D。11．（2024·贵州·高考真题）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]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【详解】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。12．（2024·甘肃·高考真题）β-MgCl2A．电负性：Mg<Cl B．单质Mg是金属晶体C．晶体中存在范德华力 D．Mg2+离子的配位数为【答案】D【详解】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Mg2+与周围有6个Cl-最近且距离相等，因此，Mg2+的配位数为6综上所述，本题选D。冲刺突破13．（2025·山西·三模）某种铁系储氢合金材料的晶胞如下图，八面体中心为金属铁离子，顶点均为分子；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。该晶体属于立方晶系，下列说法正确的是A．的空间结构为三角锥形 B．该铁系储氢合金材料中铁元素的化合价为+3C．和“●”距离最近且相等的“○”数目为4 D．晶体中元素的电负性：【答案】D【详解】A．中硼原子的价层电子数为4，孤电子对数为0，空间结构为正四面体形，A错误；B．根据晶胞中微粒的位置，计算得到晶胞中含有8个，=4个，根据化合价规则，可推知4个共显+8价，所以Fe显+2价，B错误；C．根据晶胞结构，和“●”距离最近且相等的“○”数目为8，C错误；D．金属铁的电负性小于非金属，中N为-3价，中H为-1价，电负性：，D正确；故选D。14．（2025·广西南宁·三模）近日，哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中，成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经X射线衍射分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示(均与相切)，已知晶胞参数为apm，O2-的半径为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是A．钛酸钡的化学式为B．r(Ba2+)=pmC．题中涉及的元素属于周期表s区和d区D．钛酸钡晶体密度【答案】C【详解】A．根据晶胞图示，位于晶胞的顶点，数目为；原子位于晶胞的内部，数目为1；O原子位于晶胞的棱上，数目为，则钛酸钡的化学式为，A项正确；B．已知晶胞边长为，的半径为，根据图示，晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的2倍，即，则，B项正确；C．题中涉及的元素中，位于s区，和位于d区，O位于p区，C项错误；D．1个晶胞含1个“”，，根据密度公式，，D项正确；答案选C。15．（2025·湖北武汉·二模）一种新型储氢材料[Mg(NH3)6](BH4)2的立方晶胞如图1所示(的位置未标出)，该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．与的空间结构相同，键角不等B．晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为C．晶体中只存在离子键、极性共价键和配位键D．晶体的密度为【答案】C【详解】A．空间结构为正四面体形，的空间结构为三角锥形，A错误；B．根据图1，位于顶点和面心，晶胞中含有=4个，根据化学式[Mg(NH3)6](BH4)2，可知晶胞中有8个，晶体中由围成的正四面体空隙有8个，占用率为，B错误；C．与间存在离子键，和中存在极性共价键和配位键，C正确；D．晶体的密度为，D错误；故选C。16．（2025·湖北黄石·二模）一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°)，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．晶体密度=B．1位和2位O2-的核间距为apmC．该物质的化学式为PbTiO3D．晶胞中距离Ti4+最近的O2-数目为4【答案】A【分析】该晶胞为四方晶胞，包含、、三种离子，可由粒子位置与均摊得出化学式：位于晶胞顶点，共有8个顶点，均摊后为个。位于晶胞体心，共有1个体心，均摊后为1个。位于面心，共有6个面心粒子，均摊后为个。、、个数比为1：3：1，化学式为。晶胞质量为；晶胞体积为（），密度为；【详解】A．晶胞的密度为，故A错误；B．如图，构造一个直角三角形，m=0.5a，n=0.55a，由勾股定理可得1位和2位的核间距为，故B正确；C．、、个数比为1：3：1，化学式为，故C正确；D．位于晶胞体心，距离它最近的分别位于前、后、左、右的4个面心，距离为0.5a，上、下两个面面心的距离0.55a，所以晶胞中距离最近的数目为4，故D正确；故选A。17．（2025·河北保定·三模）CdSe是良好的半导体材料，其立方晶胞结构如图所示，原子间主要以离子键结合，有一定的共价键成分，晶胞参数为，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．CdSe的离子键百分数小于B．晶胞中原子的配位数为4C．原子形成的正四面体空隙中均填入了原子D．CdSe晶体密度为【答案】C【详解】A．Se电负性小于O，CdSe中离子键成分少于CdO，离子键百分数小，A正确；B．由晶胞可知，距离Cd原子最近且等距离的Se共有4个，则Cd原子配位数为4，B正确；C．由晶胞可知，原子形成的正四面体空隙中只有填入了原子，C错误；D．晶胞中Cd原子数，Se原子数为4，晶胞质量，体积，密度，D正确；故选C。18．（2025·河北保定·二模）常用于制作光电器和光电探测器，其晶胞如图所示，晶胞边长为anm。下列叙述正确的是已知：填充在构成的四面体“空穴”中，设为阿伏加德罗常数的值。A．四面体“空穴”填充率为B．的配位数为4C．2个的最近距离为D．晶体的密度【答案】B【分析】晶胞中Na+个数为8，Se2−个数为，据此分析；【详解】A．晶胞中由构成的四面体“空穴”有8个，填充在8个四面体体心，填充率为，A错误；B．由晶胞结构可知，每个Na+周围紧邻且等距离的Se2−有4个，每个Se2−周围紧邻且等距离的Na+有8个，配位数是指一个离子周围紧邻的异号离子的数目，所以Na+的配位数为4，B正确；C．由晶胞结构可知，位于晶胞的顶点和面心，顶点和面心的距离最近。根据立体几何知识，面对角线长度为nm，2个Se2−最近距离为面对角线长度的一半，为，C错误；D．根据均摊法，晶胞中Na+个数为8，Se2−个数为，则晶胞质量，晶胞体积，晶体密度，D错误；故选B。19．（2025·河北衡水·三模）的晶体结构如图甲所示，沿线MN取得的截图如图乙所示，晶胞中含有两个原子且其中一个的坐标为，原子位于晶胞顶点和部分棱心。下列说法错误的是A．原子的配位数为6B．另一个原子的坐标为C．、原子间的最短距离为D．已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为，则可表示为【答案】C【详解】A．根据化学式NiAs及晶胞中含有两个As可知，该晶胞中含有两个Ni原子，再结合题图乙得出晶胞的结构为，则As原子的配位数为6，故A正确；B．根据晶胞结构可知另一个As原子的坐标为，故B正确；C．结合晶胞的结构，