文档内容
热点 07 晶胞的结构分析及计算
►命题趋势►解题策略►真题回眸►限时检测
考向一 晶体类型的判断
考向二 晶体的结构分析与计算（选择题）
考向三 “均摊法”确定晶体的化学式
晶胞的结构分析及计算
考向四 晶胞的有关计算（密度、微粒间距、空间
利用率、配位数、原子坐标等）
考向五 晶体类型与物质熔沸点的关系
有关晶体结构的分析与计算是考题中必考考点之一，也是难点之一。本部分往往是综合性、创新性考
题的重要载体，试题对考生信息获取、加工和处理能力提出较高要求，同时也对理解与辨析、分析与推
测、归纳与论证、探究与创新等关键能力进行重点考查，要求考生有足够的知识积累、扎实的学科观念，
能够在不同情境下处理复杂任务。
解答此类问题不仅需要熟练掌握化学中的有关晶体的一些基础知识，而且还要能够准确理解物理、数
学中的一些知识点，如推断或计算过程中常会涉及晶体密度、N 、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、化
A
学键的夹角、晶胞中的原子坐标等问题，需要我们能够将数理化知识合理地综合应用。
预计2024年高考中，考查的主要方向有：
（1）晶体类型判断、均摊法求晶体的化学式；
（2）晶体熔沸点比较及原因解释；
（3）晶体密度、晶胞粒子间距、微粒半径、晶胞粒子分数坐标、空间利用率等的计算；
解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶
体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。
【策略1】掌握晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法
（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，如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。
（3）当晶胞为六棱柱时，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个六棱柱所共有，即
顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒分别有、、、属于该六棱柱。
（4）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)。
【策略2】掌握坐标参数、晶胞参数的分析与计算
（1）原子坐标参数——表示晶胞内部各微粒的相对位置
原子坐标参数是晶胞的基本要素之一，用于表示晶胞内部各原子的相对位置。通过原子坐标的确定既
能确定晶胞中原子的相对位置，又可以计算各原子间的距离，进而可以计算晶胞的体积及晶体的密度。根
据晶体结构的特点，通常确定原子坐标参数的晶体主要有铜型(面心立方最密堆积)和镁型(六方最密堆积)两
种晶体类型。
（2）晶胞参数——描述晶胞的大小和形状
①金属晶体中体心立方堆积、面心立方最密堆积中的几组公式(设棱长为a)
面对角线长＝a。
4r＝a (r为原子半径)。
体对角线长＝a。4r＝a (r为原子半径)。
②宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系
③晶体中粒子间距离的计算
（3）立方体晶胞中微粒周围其他微粒个数的判断
判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时，要注意运用三维想象法。如 NaCl晶体中，Na＋周围的
Na＋数目(Na＋用“”表示)：
每个面上有4个，共计12个。
【策略3】熟记常见晶体结构特征及分析方法1．常见分子晶体结构分析
晶
晶体结构 结构分析
体
(1)每8个CO 构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO
2 2
干
(2)每个CO 分子周围紧邻的CO 分子有12个
2 2
冰
(3)密度＝(a为晶胞边长，N 为阿伏加德罗常数)
A
(1)面心立方最密堆积
白
磷
(2)密度＝(a为晶胞边长，N 为阿伏加德罗常数)
A
2．常见原子晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
(1)每个C与相邻4个C以共价键结合，形成正四面体结构
(2)键角均为109°28′
金刚石 (3)最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内
(4)每个C参与4个C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
(5)密度＝(a为晶胞边长，N 为阿伏加德罗常数)
A
(1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构
(2)每个正四面体占有1个Si,4个“O”，因此二氧化硅晶体中Si与O的个数
比为1∶2
SiO
2
(3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si
(4)密度＝(a为晶胞边长，N 为阿伏加德罗常数)
A
(1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构
SiC、BP、
(2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝；ρ(AlN)＝(a为晶胞边长，N 为阿伏加德罗常
AlN A
数)3．常见离子晶体结构分析
(1)典型离子晶体模型
NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF 型
2
晶胞
配位
6 8 4 F－：4；Ca2＋：8
数
配位数及影响
因素 影响
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
因素
密度的计算(a为晶胞边
长，N 为阿伏加德罗常
A
数)
(2)晶格能
①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。晶格能是反映离子晶体稳定性的数据，可以用来衡
量离子键的强弱，晶格能越大，离子键越强。
②影响因素：晶格能的大小与阴阳离子所带电荷、阴阳离子间的距离、离子晶体的结构类型有关。离
子所带电荷越多，半径越小，晶格能越大。
③对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。
4．常见金属晶体结构分析
(1)金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 面心立方最密堆积
晶胞
配位数 6 8 12 12
原子半径(r)和 2r＝a 2r＝ 2r＝
晶胞边长(a)的关系
一个晶胞内原
1 2 2 4
子数目
原子空间利用
52% 68% 74% 74%
率
(2)金属晶胞中原子空间利用率计算
空间利用率＝×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 ＝πr3，V ＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝×100%
球 晶胞
＝×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a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中
有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%≈68%。
③六方最密堆积
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×r＝2r2，h
＝r，V ＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3,1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。
晶胞④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＝2r，V ＝a3＝(2r)3＝16r3,1个晶胞中有4个原子，则
晶胞
空间利用率＝×100%＝×100%≈74%。
(3)晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质
量)；若该晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3N g，因此有xM＝ρa3N 。
A A
5．过渡晶体与混合型晶体
（1）过渡晶体
纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体。偏向离子晶体的过渡晶体在
许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因而通常当作离子晶体来处理，偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价
晶体来处理。
（2）混合型晶体
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。石墨晶体是层状结构，
层与层之间靠范德华力维系。石墨的二维结构中，每个碳原子的配位数是3，平均每个正六边形拥有的碳
原子个数是2，呈sp2杂化，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。由于所有的p
轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨有类似金属晶体的
导电性。
【策略4】晶体熔点高低的比较
类型
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
比较金属阳离子、自
构成粒子 分子 原子 阴、阳离子
由电子
范德华力
粒子间的相互作
共价键 金属键 离子键
用力
(某些含氢键)
有的很大，有的
硬度 较小 很大 较大
很小
有的很高，有的
熔、沸点 较低 很高 较高
很低
大多易溶于水等
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂
极性溶剂
晶体不导电，水
一般不导电，溶 一般不具有导电
导电、导热性 电和热的良导体 溶液或熔融态导
于水后有的导电 性
电
金属氧化物(如
大多数非金属单
KO、
部分非金属单质 2
质、气态氢化
(如金刚石、
物、酸、非金属 金属单质与合金 Na 2 O)、强碱
硅、晶体硼)、
物质类别及举例 氧化物(SiO 除 (如Na、Al、
2 (如KOH、
部分非金属化合
外)、绝大多数 Fe、青铜)
NaOH)、
物(如SiC、
有机物(有机盐
SiO)
2 绝大部分盐(如
除外)
NaCl)
（1）共价晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。
（2）含阴离子的晶体中一定含有阳离子，但含阳离子的晶体中不一定含阴离子，如金属晶
体。
（3）共价晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1710 ℃，MgO的熔点为2852
℃。
（4）金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如 Na的熔点为97 ℃，尿素的熔点为
132.7 ℃。
（5）石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10－10 m，比金刚
石中碳碳共价键的键长(1.54×10－10 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。
（6）由原子形成的晶体不一定是共价晶体，如由稀有气体原子形成的晶体是分子晶体。（1）不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）同种类型晶体熔、沸点的比较
①共价晶体
→→→
如熔点：金刚石>碳化硅>硅。
②离子晶体
一般地说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的
熔、沸点就越高，如熔点：MgO>MgCl >NaCl>CsCl。衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越
2
大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
③分子晶体
a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高，如熔、沸
点：HO>HTe>HSe>H S。
2 2 2 2
b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如熔、沸点：
SnH >GeH>SiH >CH 。
4 4 4 4
c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如熔、沸点：
CO>N，CHOH>CH CH。
2 3 3 3
d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如熔、沸点：
④金属晶体
金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg
＜Al。
【策略5】掌握晶体的有关计算
1．确定晶胞中原子坐标与投影图
晶胞中的任意一个原子的中心位置均可用3个分别≤1的数在立体坐标系中表示出来。注意：在确定各原子的坐标时，要注意x、y、z轴的单位标准不一定相同。
（1）钾型晶胞结构模型的原子坐标与投影图
①粒子坐标：若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，
9为。
②x、y平面上的投影图：
（2）铜型晶胞结构模型的原子坐标和投影图
①粒子坐标：若1(0，0，0)，13，12，则15的原子坐标为，11为。
②x、y平面上的投影图：
（3）金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图
①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、、、。
②x、y平面上的投影图：
（4）沿体对角线投影①钾型晶胞
②铜型晶胞
2．空间利用率的计算方法
（1）空间利用率：指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
空间利用率＝×100%。
（2）空间利用率的计算步骤：首先计算晶胞中的粒子数；再计算晶胞的体积。
如：六方晶胞(如图)。
S＝2r×r＝2r2
h＝r
V(球)＝2×πr3
V(晶胞)＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3
空间利用率＝×100%＝×100%≈74%
考向一 晶体类型的判断
1．（2023·江苏·统考高考真题）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是A．原子半径： B．第一电离能：
C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
2．（2023·山东·统考高考真题·节选）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1) 时， 与冰反应生成 和 。常温常压下， 为无色气体，固态 的晶体类型为
， 水解反应的产物为 (填化学式)。
3．（2023·全国·统考高考真题）将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还
原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(1)图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ， 间的作用力是
。
考向二 晶体的结构分析与计算（选择题）
4．（2023·河北·统考高考真题）锆 是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物
晶体的立方晶胞， 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该氧化物的化学式为
B．该氧化物的密度为C． 原子之间的最短距离为
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
5．（2023·湖南·统考高考真题）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
A．晶体最简化学式为
B．晶体中与 最近且距离相等的 有8个
C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D．晶体的密度为
6．（2023·湖北·统考高考真题）镧La和H可以形成一系列晶体材料 ，在储氢和超导等领域具有重要
应用。 属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下， 中的每个H结合4个H形成类似
的结构，即得到晶体 。下列说法错误的是
A． 晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：
C．在 晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼D． 单位体积中含氢质量的计算式为
考向三 “均摊法”确定晶体的化学式
7．（2022·湖北·统考高考真题）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误
的是
A． 的配位数为6 B．与 距离最近的是
C．该物质的化学式为 D．若 换为 ，则晶胞棱长将改变
8．（2023·辽宁·统考高考真题）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晶体密度为 g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6
C．图2表示的化学式为 D． 取代产生的空位有利于 传导
9．（2023·浙江·高考真题·节选）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ，该化合物的化学式为
。考向四 晶胞的有关计算（密度、微粒间距、空间利用率、配位数、原子坐标等）
10．（2023·重庆·统考高考真题）配合物[MA L]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法
2 2
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2
C．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
11．（2023·山东·统考高考真题·节选）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(3)一定条件下， 和 反应生成 和化合物 。已知 属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞
参数 )，其中 化合价为 。上述反应的化学方程式为 。若
阿伏伽德罗常数的值为 ，化合物 的密度 (用含 的代数式表示)。
12．（2023·全国·统考高考真题·节选）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在
大量橄榄石矿物( )。回答下列问题：
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个 。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
13．（2022·河北·高考真题·节选）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、
无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。
①该物质的化学式为 。
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，称作原子分数坐标，例如图中A原
子的坐标为( ， ， )，则B原子的坐标为 。
考向五 晶体类型与物质熔沸点的关系
14．（2023·全国·统考高考真题·节选）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在
大量橄榄石矿物( )。回答下列问题：
(2)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7与 均为第三周期元素， 熔点明显高于 ，原因是 。分析同
族元素的氯化物 、 、 熔点变化趋势及其原因 。 的空
间结构为 ，其中 的轨道杂化形式为 。
15．（2023·全国·统考高考真题·节选）将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效
催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(3)气态 通常以二聚体 的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中 的轨道杂化类型为
。 的熔点为 ，远高于 的 ，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。 结构
属立方晶系，晶胞如图3b所示， 的配位数为 。若晶胞参数为 ，晶体密度
(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 )。
16．（2022·福建·统考高考真题）1962年首个稀有气体化合物 问世，目前已知的稀有气体化合物
中，含氙( Xe)的最多，氪 ( Kr)次之，氩( Ar)化合物极少。 是 与
54 36 18
分子形成的加合物，其晶胞如下图所示。回答下列问题：
(1)基态 原子的价电子排布式为 。
(2) 原子的活泼性依序增强，原因是 。
(3)晶体熔点： (填“>”“<”或“=”)，判断依据是 。
(4) 的中心原子 的杂化轨道类型为 。
(5) 加合物中 ，晶体中的微粒间作用力有 (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.极性共价键 d.非极性共价键
（建议用时：40分钟）
1．（2023·吉林长春·校考三模）氮化铬的晶胞结构如图所示，A点分数坐标为(0，0，0)。氮化铬的晶体密
度为dg/cm3，摩尔质量为M g/mol，晶胞参数为anm，N 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A．铬原子的价电子排布式为
B．Cr原子位于N原子构成的四面体空隙中
C．距离Cr原子最近的Cr原子有8个D．
2．（2023·广东梅州·统考三模） 晶体的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．阴、阳离子个数比为
B． 晶体中距离 最近的 的数目为12
C．若晶胞边长均为 ，则 和 之间的最短距离为
D．阳离子位于由阴离子构成的正八面体空隙中
3．（2024·广西·校联考模拟预测）氧化铈(CeO)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂YO，
2 2 3
Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应
用。假设CeO 晶胞边长为apm，下列说法错误的是
2
A．CeO 晶胞中 与最近 的核间距为
2
B．CeO 立方晶胞中铈离子的配位数为4
2
C．CeO 晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中
2
D．若掺杂YO 后得到n(CeO)∶n(Y O)=0.8∶0.1的晶体，则此晶体中O2−的空缺率为5%
2 3 2 2 3
4．（2024·广西·校联考模拟预测）物质的结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是性质差异 结构因素
A 溶解度(20℃)：NaCO(29g)大于NaHCO (9g) 阴离子电荷数
2 3 3
B 酸性：CHCOOH＞C HOH 羟基的极性
3 2 5
C 键角：CH( )大于NH ( ) 中心原子的杂化方式
4 3
熔点： 低于
D 晶体类型
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·辽宁·校联考三模）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边
夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，A点、B点原子的分数坐标分别为
、 ，下列说法错误的是
A．该晶体的化学式为
B．C点原子的分数坐标为
C．晶胞中四面体空隙的占有率为50%
D．晶胞中C、D间距离
6．（2023·北京海淀·校考三模）钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A．基态钛原子价电子排布式为4s23d2
B．钛酸钙的化学式为CaTiO
2
C．每个晶胞中含有8个Ca2+
D．每个Ca2+周围距离最近且等距的O2-有12个
7．（2023·河北唐山·统考模拟预测）Al CoO 的立方晶胞如图所示，已知处在体心处的原子为Co，晶胞参
x y
数anm，下列说法错误的是
A．x=1，y=3
B．该晶胞的密度为
C．该晶胞的俯视图为
D．晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为6
8．（2023·广东·模拟预测） 晶体硬度大、耐磨、耐高温，是飞行器红外增透的理想材料，其合成途径
之一为 立方晶胞结构如图所示(已知：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)。图中原子1的坐标为 ，下列说法正
确的是A． 晶体属于分子晶体
B． 分子的空间构型是平面三角形
C．氢化物的稳定性与沸点：
D．原子2和3的坐标分别为
9．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）下列分类正确的是
A．VSEPR模型相同： 和 B．晶体类型相同：石英和干冰
C．极性分子： 和 D．基态原子价层 相同：Cr和Cu
10．（2023·湖北武汉·校考模拟预测） 纳米晶体作为新一代光电半导体材料，已被广泛应用于光电
子器件领域。 的晶胞为 立方型，其结构如下图所示。容忍因子 ( 、 和 分
别代表着A、B、C位的离子半径)，其数值越接近1，晶体结构越稳定。已知 。下列说
法错误的是
A． 晶体中 和 的配位数均为6
B． 晶体中 填充在 构成的正八面体空隙中
C．若要提高 晶体的稳定性，可用离子半径略小于 的离子取代D．若某 型晶体的容忍因子 ，则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切
11．（2023·海南·模拟预测·节选）N、P、 为第VA族元素，该族元素及其化合物在生产，生活中有广泛
应用。回答下列问题：
(5)由砷，铁，钙组成的某种新材料 ，的晶胞结构如图所示。已知： ，底边边长
为a ，高为b ，1号原子的高为 。
①1号原子的坐标为 ，距离2号原子最近的 原子有 个。
②该晶体密度为 ( 为阿伏加德罗常数的值)。
12．（2023·四川成都·校考一模·节选）硼、氮、磷、钴、镍等元素的化合物在现代农业、科技、国防中有
着许多独特的用途。
(3)制备氮化硼 的一种方法为 。立方氮化硼( )的晶胞如图1所
示，其晶体类型为 ，N的配位数为 。试用价层电子对互斥理论解释 的键角比
大的原因： 。
(5) 晶胞为 型结构(如图3)。其中 可看成填充在 组成的 空隙中，填充率为 。
将 在空气中加热，部分 被氧化为 ，成为 ，晶体仍保持电中性，则会出现晶体缺
陷，填充率下降。现有 晶胞的质量为 。则填充 和未填充 离子的空隙个数之比
为 。13．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模·节选）化工生产排放的烟气含有 和 ，是空气污染的
重要元凶。
(5)二氧化铈( )作为一种脱硝催化剂，能在 和 之间改变氧化状态，将NO氧化为 ，并引
起氧空位的形成，得到新的铈氧化物 。铈氧化物晶胞发生的变化如下图所示，生成
新的铈氧化物中x、y、z的最简整数比为 ，当 发生如图所示变化时，可吸收标况下NO
的体积为 。
14．（2023·四川资阳·统考一模·节选）硫是组成生命的重要元素。回答下列问题：
(5)ZnS在光导体材料、涂料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶体密度为 ，若将
a位置 离子的分数坐标确定为(0，0，0)，则b位置 离子的分数坐标为 ， 离子与
离子的最近距离为 pm(列出计算式，阿伏加德罗常数用 表示)。
15．（2024·浙江温州·统考一模·节选）2023年8月1日起，我国对镓(Ga)等相关物项实施出口管制。Ga与
B、Al处于同一主族。请回答：
(2)①硼的氢化物叫硼烷( )。如 (乙硼烷-6)、 (丁硼烷-10)等。下列说法不正确的是；
A．B原子由 需吸收能量
B． 的结构式：
C．同周期相邻元素的电负性大小：
D． 与 反应生成 ， 分子中 键与 键数目之比为：
②氮和硼形成的化合的BN，与 互为等电子体，通常存在石墨型与金刚石型两种结构，可发生如下转
化： 。两类化合物中B原子的杂化方式分别为： ；
金刚石型的BN的硬度大于金刚石，原因是 ；
③ 极易发生水解生成 和 ，请写出反应的化学方程式： ；
(3)Ga与N形成的化合物是一种重要的半导体材料，晶体的部分结构如图。
①Ga的配位数为： ；
②下列所示为图1所对应晶胞的是： 。
A． B． C． D．
16．（2023·四川绵阳·统考一模·节选）某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO 溶
4
液的有机高聚物作固态电解质，其电池总反应为：6MnO +3Zn+(6+x)H O+ZnSO
2 2 4
6MnOOH+ZnSO[Zn(OH) ]•xH O。其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段，图3是碳纳米
4 2 3 2管。
回答下列问题：
(1)如图所示的几种碳单质中，属于原子晶体的是 ，与碳纳米管互为同素异形体的分子晶体是
。
(4)一种新型稀磁半导体LiZn MnAs，其立方晶胞结构如图所示。
m n
①m= ，n= 。
②已知N 为阿伏加德罗常数的值，LiZn MnAs的摩尔质量为Mg•mol-1，晶体密度为dg•cm-3。晶胞中As
A m n
原子与Mn原子之间的最短距离为 nm(列出计算式)。
17．（2023·山东菏泽·校考二模·节选）锡与形成化合物种类最多的元素同主族，是大名鼎鼎的“五金”
(金、银、铜、铁、锡)之一，早在我国古代，人们便发现并使用锡。回答下列问题：(3)某Sn和Nb形成的金属互化物，其晶胞(白球代表Sn，黑球代表Nb)为
晶胞的参数为a(pm)，则在体对角线方向的投影为 (填字母)；若最简的式量为M，阿伏加德罗常数
的值为N ，则晶胞的密度为 g/cm3。
A
18．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考三模·节选）臭氧(O )在[Fe(H O) ]2+催化下能将烟气中的SO 、NO 分别氧
3 2 6 2 x
化为 和 ，NO 也可在其他条件下被还原为N，回答下列问题：
x 2
(4)①离子晶体CaC 的晶胞结构如图所示。CaC 中包含的化学键为 。从钙离子看该晶体属于
2 2
堆积，一个晶胞中含有的π键有 个。
②图中所示晶胞中，底面边长为anm，高为bnm 晶体密度为 g⋅cm﹣3(N 表示阿伏加德罗常数
2 A
的值，用含N 、a、b的计算式表示)。
A
19．（2024·四川绵阳·统考一模·节选）氮、硼、锂及其化合物在工农业生产、生活和科研中有着广泛的应
用。回答下列问题：
(5) 的结构如图：则B原子的配位数是 。
(6) 可由 与 按一定比例反应合成。 和 的熔点如表所示：
物质
熔点/℃ 938 300
与 均属于 晶体；熔点： ，原因是 。
(7) 的晶胞结构如图所示，其中 位于体心，则 位于 (填“顶点”或“棱边”)。
在 晶胞的另一种结构中， 位于顶点，则 位于 (填“体心”“面心”或“棱边”)。
(8)氮化镓(GaN)为六方晶胞，其晶胞结构如图所示：
下列属于从晶体中分割出的平行六面体的是________(填标号)。
A． B． C． D．20．（2023·浙江·校联考一模·节选）氟及其化合物种类繁多，应用广泛。请回答：
(5)某含氟化合物晶胞如图，其化学式为 ，设N 为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的
A
密度为 g/cm3
