2026年北京高考化学二轮复习重难点13 晶胞结构分析与计算（重难专练）（原卷版）

重难点13晶胞结构分析与计算内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”一、晶胞的结构分析1.晶胞分析的方法——均摊法晶胞平行四面体正六棱柱正三棱柱均摊规则顶点EQ\f(1,8)；棱上EQ\f(1,4)；面心EQ\f(1,2)；体内1。顶点EQ\f(1,6)；水平棱EQ\f(1,4)，竖直棱EQ\f(1,3)；面心EQ\f(1,2)；体内1。顶点EQ\f(1,12)；水平棱EQ\f(1,4)，竖直棱EQ\f(1,6)；面心EQ\f(1,2)；体内1。2.常见离子晶体结构分析晶胞配位数及影响因素密度的计算(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)配位数影响因素NaCl型6阳离子与阴离子的半径比值越大，配位数越多，另外配位数还与阴、阳离子的电荷比有关等4×58.5CsCl型8168.5ZnS型44×97CaF2型F－：4Ca2＋：84×78二、晶体熔、沸点高低的比较1.一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；(金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、铂等；有的则很低，如汞等)。2.形成共价晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点越高，如：金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。3.形成离子晶体的阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如：MgO>MgCl2；NaCl>CsCl。4.金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点就越高，如Al>Mg>Na。5.分子晶体的熔、沸点比较规律①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI>HBr>HCl；②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO>N2；③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷>异戊烷>新戊烷；④同分异构体中的芳香烃及其衍生物的沸点，邻位取代物>间位取代物>对位取代物，如：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。三、晶胞的计算1.原子坐标参数(1)要看懂晶胞模型，找到原点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，例如图中原子1的坐标为（EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)），则原子2和3的坐标分别为（EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，0）、（0，0，EQ\f(1,2)）。没有给出原点，我们需要看坐标系提示的方向：，确定原子4的坐标为(0，0，0)。(2)确定顶点坐标顶点坐标一般在三个方向上都占坐标单位的整数值，如图，确定原子1～8的坐标：1(0，0，0)，2(0，1，0)，3(1，1，0)，4(1，0，0)，5(0，0，1)，6(0，1，1)，7(1，1，1)，8(1，0，1)。(3)确定体心的坐标如图，9原子位于体心，分别占据三个方向坐标单位的一半，因此原子9的坐标为（EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)）。(4)确定面心的坐标如图所示，原子10～15分别位于六个面的面心，原子1的坐标为(0，0，0)，则确定坐标参数：10（0，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)），11（EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，1），12（1，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)），13（EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，0），14（EQ\f(1,2)，0，EQ\f(1,2)），15（EQ\f(1,2)，1，EQ\f(1,2)）(5)特殊位置原子坐标参数如图，金刚石晶胞，试确定原子1～4的坐标参数。原子1～4位于晶胞内，但是不位于体心，在x轴上，原子1、2位于EQ\f(1,4)位置，原子3、4位于EQ\f(3,4)位置，x轴、y轴俯视图如图。以此类推：x轴、z轴俯视图如图所示。按照此方法我们可以确定原子坐标：1（EQ\f(1,4)，EQ\f(1,4)，EQ\f(1,4)），2（EQ\f(1,4)，EQ\f(3,4)，EQ\f(3,4)），3（EQ\f(3,4)，EQ\f(1,4)，EQ\f(3,4)），4（EQ\f(3,4)，EQ\f(3,4)，EQ\f(1,4)）。2.晶体密度及粒子间距离(1)计算晶体密度的方法(2)计算晶体中粒子间距离①分析思路②常见堆积模型粒子之间的距离(a为晶胞参数，r为粒子半径)简单立方体心立方面心立方六方密堆积金刚石型a＝2r3a＝4r2a＝4ra＝2r3a＝8r（建议用时：10分钟）1.（2025·北京东城·三模）干冰(固态二氧化碳)在−78°C时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示，下列说法不正确的是A．CO2中的C为sp2杂化 B．每个晶胞中含有4个C．每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子2.（2025·北京海淀·二模）SiO2气凝胶材料疏松多孔，具有三维网状结构，可用于航天器、新能源汽车电池的隔热和阻燃。SiO下列说法不正确的是A．SiO2晶体属于共价晶体 B．SiOC．SiO2气凝胶材料的密度大于SiO2晶体的 D．两种物质中均有Si、O原子间的3.（2025·北京西城·二模）中国科学家成功合成了一种非线性光学晶体氟硼铝酸铯(CsAlB3O6A．元素的电负性：BB．基态氧原子的核外电子有8种运动状态C．Cs是第六周期中原子半径最小的主族元素D．X射线衍射实验可测定氟硼铝酸铯晶体的结构4.（25-26高三上·北京·月考）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其晶胞为立方体。导电时Li+迁移过程如下图所示，已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法不正确的是A．导电时，Ti和La的价态不变B．导电时，空位移动方向与电流方向相反C．与Ti最邻近的O原子数为6D．若x=13，Li5.（25-26高三上·北京朝阳·期中）我国科学家首次用石墨成功合成了毫米级、结构有序、高纯度的六方金刚石。下列说法不正确的是A．两者的碳原子杂化方式不同 B．两者的晶体类型相同C．合成过程破坏了石墨的大π键 D．合成过程属于化学变化（建议用时：10分钟）6.（25-26高三上·北京海淀·期中）Cu2Se可作为钠离子电池正极材料(晶胞如下图)，已知其晶胞是立方体，边长是acm，CuA．Cu、Se均为d区元素B．Cu2Se晶胞中距离Se等距最近的C．Cu2SeD．Cu2Se7.（25-26高三上·北京·期中）下列关于晶体的说法正确的组合是①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③晶格能由大到小顺序：NaF④SiO2⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定⑥离子化合物在室温下可能是液体A．①②③ B．①②④ C．③ D．③⑥8.（25-26高三上·北京·开学考试）钴的一种化合物的立方晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为0,0,0，B点为12,0,1A．配合物中Co2+价层电子排布式为B．与O2−等距且最近的TiC．C点的原子坐标参数为1D．该物质的化学式为TiCoO9.（25-26高三上·北京·期中）医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂。HgCl2俗称“升汞”，其熔点低、易升华，熔融时不导电。HgCl2可溶于水，其水溶液的导电性远小于同物质的量浓度的CuCl2溶液。下列关于HgCl2的描述不合理的是A．是共价化合物 B．是共价晶体C．是一种弱电解质 D．可以使蛋白质变性10.（2025·北京西城·模拟）SO2晶胞是长方体，边长aA．一个晶胞中含有4个O原子B．晶胞中SO2C．1号和2号S原子间的核间距为2D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个（建议用时：20分钟）11.（2025·北京·模拟预测）一种钾离子电池正极材料钾锰铁基普鲁士白K2A．Ⅰ→Ⅱ的变化过程为充电过程B．Ⅱ→Ⅲ过程中Fe或Mn的价态升高C．每个晶胞Ⅰ完全转化为晶胞Ⅱ，转移电子数为4D．晶胞Ⅲ中π键数目为2412.（2025·北京·模拟预测）锡是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。白锡和灰锡晶胞结构如图，下列说法中错误的是A．白锡与灰锡晶体的配位数之比为2:1B．两种晶体的密度大小关系为白锡小于灰锡C．若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1nm3和V2D．若灰锡晶胞参数为anm，则其中最近的两个锡原子间距为34a13.（24-25高三上·北京海淀·期中）我国科研人员分析嫦娥五号月壤，首次在月壤样本中发现了天然形成的少层石墨烯（2～7层）。下列有关石墨烯的说法正确的是A．可能具有良好的导电性能B．与石墨结构相似，都属于共价晶体C．碳原子均为sp3杂化D．与金刚石互为同分异构体14.（2025·北京大兴·模拟预测）P4O10可由白磷在充分的氧气中燃烧得到，常叫做五氧化二磷。其结构可看成在P4(白磷)四面体中，在端基和P-P键中插入O得到，P4O10在空气中很快潮解，其与水反应生成H3PO4的动力学速率慢。下列说法不正确的是A．P4O10分子结构与金刚石相类似 B．P4O10可作为干燥剂，是一种酸性干燥剂C．P4O10分子中，存在𝜋键 D．P4O10与适量NaOH溶液反应会得到Na3PO4溶液15.（2025·北京石景山·三模）锡是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。白锡和灰锡晶胞结构如图，下列说法中正确的是A．白锡与灰锡晶体的配位数之比为1:2B．两种晶体的密度大小关系为白锡大于灰锡C．若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1nm3D．若灰锡晶胞参数为anm，则其最近的两个锡原子间距离为16.（2025·北京门头沟·三模）SO2晶胞是长方体，边长aA．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中SO2C．1号和2号S原子间的核间距为22a217.（2025·北京东城·二模）铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，其晶胞结构如图甲所示，氧离子与钙离子的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是A．钙离子的配位数为8B．该复合氧化物晶体的密度为140(2C．该晶胞沿z轴方向的投影如图乙D．氧离子与铬离子间的最短距离为3218.（2025·北京通州·一模）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A．图1中O原子的配位数为6 B．图2表示的化学式为LiMgC．图1晶体密度为72.5NA×a3×19.（2025·北京丰台·模拟预测）科研人员揭示了立方氮化硼的加载特定变形孪晶准则，并成功在室温下激活了<100>取向的立方氮化硼亚微米柱的广泛形变孪晶