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第 31 讲 晶体结构与性质
1．下列关于化学式为[TiCl(H O) ]Cl ·H O的配合物的说法正确的是( )
2 5 2 2
A．配体是Cl－和HO，配位数是9
2
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H O) ]2＋
2 5
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO 溶液，所有Cl－均被完全沉淀
3
2．下列说法错误的是( )
A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B．原子晶体中只含有共价键
C．任何晶体中，若含有阳离子就一定含有阴离子
D．单质的晶体中一定不存在离子键
3.利用反应CCl ＋4Na=====C（金刚石）＋4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错
4
误的是（ ）
A.C（金刚石）属于共价晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl 和C（金刚石）中的C的杂化方式相同
4
D.NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na＋
4．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是( )
AlCl SiCl 晶体硼 金刚石 晶体硅
3 4
熔点/℃ 190 －68 2 300 ＞3 550 1 415
沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355
A.SiCl 是分子晶体
4
B．晶体硼是原子晶体
C．AlCl 是分子晶体，加热能升华
3
D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱
5.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说法不正确的是（
）
A.向配合物[CoBr（NH ）]SO 的溶液中加入BaCl 溶液，有白色沉淀生成
3 5 4 2
B.配离子[Cu（HO）]2＋中的Cu2＋提供接受孤电子对的空轨道，HO中的O提供孤电子对
2 6 2C.配合物[Cu（NH ）]SO ·H O的配体为NH 和HO
3 4 4 2 3 2
D.配合物[Ag（NH ）]OH的配位数为2
3 2
6.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是（ ）
A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶4
7．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。
(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是________。
8．某晶体的晶胞结构如图所示，X( )位于立方体的顶点，Y( ○)位于立方体的体心。
设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为N ，则晶体中两
A
个距离最近的X之间的距离为________cm。
9.(1)用“>”或“<”填空：
第一电离能 离子半径 熔点 酸性
Si____S O2－____Na＋ NaCl____Si HSO ____HClO
2 4 4
(2)MgCl 在工业上应用广泛，可由MgO制备。
2
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。
②SiO 的晶体类型为________________。
2
(3)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX)，下列叙述正确的是________。
4A．SiX 难水解
4
B．SiX 是共价化合物
4
C．NaX易水解
D．NaX的熔点一般高于SiX
4
10.现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 B组 C组 D组
金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃
硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃
硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃
二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃
据此回答下列问题：
(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。
(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于_______________________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是__________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为
________________________________________________________________________。
1.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的晶胞结构
如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.X元素的原子序数是19
B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C.Xn＋中n＝1
D.晶体中每个Xn＋周围有2个等距离且最近的N3－2.SiO 是合成“中国蓝”的重要原料之一。如图是SiO 晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图
2 2
（即俯视投影图，O原子略去），Si原子旁标注的数字是Si原子位于z轴的高度，则Si 与Si 的距离是（
A B
）
A.d B.d C.d D.d
3.以N 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ）
A
A.18 g冰（图1）中含O—H键数目为2N
A
B.28 g晶体硅（图2）中含有Si—Si键数目为2N
A
C.44 g干冰（图3）中含有N 个晶胞结构单元
A
D.石墨烯（图4）是碳原子单层片状新材料，12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5N
A
4.干冰晶胞结构如图所示，晶胞中相邻最近的两个 CO 分子间距为a pm，设阿伏加德罗常数的值为
2
N ，下列说法正确的是（ ）
A
A.晶胞中一个CO 分子的配位数是8
2
B.晶胞的密度表达式是 g·cm－3
C.一个晶胞中平均含6个CO 分子
2
D.CO 分子的空间结构是直线形，中心C原子的杂化类型是sp3
2
5.已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积，晶胞中最近的相邻两个CO 分子间距为a pm，阿伏加德
2
罗常数为N ，下列说法正确的是( )
A
A．晶胞中一个CO 分子的配位数是8
2B．晶胞的密度表达式是 g·cm－3
C．一个晶胞中平均含6个CO 分子
2
D．CO 分子的空间构型是直线形，中心C原子的杂化类型是sp3杂化
2
6.石英晶体的平面示意图如图，它实际上是立体的网状结构(可以看作是晶体硅中的每个Si—Si键中插
入一个O)，其中硅、氧原子数比是m∶n，有关叙述正确的是( )
A．m∶n＝2∶1
B．6 g该晶体中含有0.1N 个分子
A
C．原硅酸根(SiO)的结构为 ，则二聚硅酸根离子Si O中的x＝7
2
D．石英晶体中由硅、氧原子构成的最小的环上含有的Si、O原子个数和为8
7.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图是该晶体
微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。
(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根
离子符号为________。
8.（1）X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素；Z和U
位于第ⅦA族；X和Z可形成化合物XZ；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在
4
空气中能够自燃。
X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 （填化学式）；Z和U的
氢化物中沸点较高的是 （填化学式）；Q、R、U的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是 （填化学式）。
（2）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层结构；C、D为同周
期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为 ；晶
胞中A原子的配位数为 ；晶体F的密度为 （列出计算式）。
9.Ⅰ.镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。
（1）基态镍原子的价电子排布式为 ，能量最高的电子所占能级的原子轨道有 个伸
展方向。
（2）镍能形成多种配合物，如正四面体形的Ni（CO） 和正方形的[Ni（CN）]2－、正八面体形的[Ni
4 4
（NH ）]2＋等。下列说法正确的有 （填标号）。
3 6
A.CO分子内σ键和π键的数目之比为1∶2
B.NH 的空间结构为平面三角形
3
C.Ni2＋在形成配合物时，其配位数只能为4
D.Ni（CO） 和[Ni（CN）]2－中，Ni均采取sp3杂化
4 4
（3）丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水中，丁二酮肟与Ni2＋反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所
示。该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用“→”和“…”分别表示出配位键和氢键。
（4）NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，相关离子半径如表所示。
Na＋ 102 pm Cl－ 181 pm
Ni2＋ 69 pm O2－ 140 pm
NiO晶胞中Ni2＋的配位数为 ，NiO的熔点比NaCl高的原因是 。
Ⅱ.利用CuSO 和NaOH制备的Cu（OH） 检验醛基时，生成红色的Cu O，其立方晶胞的结构如图所
4 2 2
示。（5）该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为。则D原子的坐标参数为
，它代表 （填元素符号）原子。
（6）若Cu O晶体密度为d g·cm－3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数的值N ＝ 。
2 A
10.按要求回答下列问题：
(1)Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，分别如图1、图2所示。面心立方晶胞和体心立方晶
胞的边长分别为a、b，则铁单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为________，铁原子的配位数
之比为________。
(2)Mg为六方最密堆积，其晶胞结构如图3所示，若在晶胞中建立如图4所示的坐标系，以A为坐标
原点，把晶胞的底边边长视作单位长度1，则C点的坐标：________。
(3)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图5所示，则铁镁合金的化
学式为________。若该晶胞的边长为d nm，则该合金的密度为________ g·cm－3(列出计算式即可，用N 表
A
示阿伏加德罗常数的值)。
1.(2019·全国Ⅰ卷，35节选)图(a)是MgCu 的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数
2
的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之
间最短距离x＝________pm，Mg原子之间最短距离y＝________pm。设阿伏加德罗常数的值为N ，则
A
MgCu 的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。
2
2.(2018·全国Ⅰ卷，35节选)Li O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born－Haber循环计算得到。
2可知LiO晶格能为________kJ·mol－1。 LiO具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为
2 2
0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为N ，则LiO的密度为________g·cm－3(列出计算式)。
A 2
3.(2018·全国Ⅱ卷，35节选)FeS 晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm、FeS 相对式量为M、阿伏加
2 2
德罗常数的值为N ，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的
A
体心，该正八面体的边长为________nm。
4.(1)(2019·全国Ⅰ卷，35节选)一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物 LiO MgO PO SO
2 4 6 2
熔点/ ℃ 1570 2800 23.8 －75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因________。
(2)(2017·全国Ⅲ卷，35节选)苯胺( )的晶体类型是________。苯胺与甲苯( )的
相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6
℃)，原因是_______________________________________。
(3)(2017·全国Ⅰ卷，35节选)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、
沸点等都比金属Cr低，原因是__________________。
5.[2019·全国卷Ⅱ，35(4)]近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe-
SmAsFO组成的化合物。一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置
如图2所示。图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学
式表示为____________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝
____________________g·cm－3。
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1中
原子1的坐标为(，，)，则原子2和3的坐标分别为________、________。
6.(1)[2018·高考全国卷Ⅰ，35(5)]Li O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，
2
阿伏加德罗常数的值为N ，则LiO的密度为__________ g·cm－3(列出计算式)。
A 2
(2)[2018·高考全国卷Ⅱ，35(5)]FeS 晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm、FeS 相对式量为M、阿
2 2
伏加德罗常数的值为N ，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面
A
体的体心，该正八面体的边长为____nm。
(3)[2017·高考全国卷Ⅱ，35(4)]我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N )(H O) (NH )Cl(用R代表)。R的晶体密度为d g·cm－3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个
5 6 3 3 4 4
[(N )(H O) (NH )Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为
5 6 3 3 4 4
_____________________________。
(4)[2017·高考全国卷Ⅲ，35(5)]MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方
式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O2－)为________nm。MnO也属于NaCl型
结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn2＋)为____________nm。
