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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
【答案】C
【解析】配合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O中配体是Cl－和HO，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，B
2 5 2 2 2
错误；加入足量AgNO 溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界中Cl－不与Ag＋反应，D错误。
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
【答案】C
【解析】分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键，如稀有气体是单原子分子，没有化学键，
故A正确；相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫作原子晶体，原子晶体中只含
有共价键，故B正确；金属晶体中，含有阳离子却不含有阴离子，故 C错误；金属单质中只有金属键，非金属
单质中可能存在共价键，单质的晶体中一定不存在离子键，故D正确。
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＋
【答案】D
【解析】D项，NaCl晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6，
错误。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
【答案】D
【解析】SiCl、AlCl 的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl 的沸点低于其熔点，即在未熔化的温度下它就能
4 3 3
汽化，故AlCl 加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点高，所以晶体硼是原子晶体，B正确；由金刚石与
3
晶体硅的熔、沸点相对高低可知：金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强。
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 2
C.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
【答案】C
【解析】Cu（NH ）]SO ·H O的配体只有NH ，C错误。
3 4 4 2 3
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
【答案】B
【解析】A粒子数为6×＝，B粒子数为6×＋3×＝2，C粒子数为1，故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。
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________。
【答案】(1)X Y (2)1∶3∶1 (3)8 (4)12
2
【解析】(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个
D周围结合有8个E。
(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是3×8×＝12。
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。
【答案】
【解析】由题意知，该晶胞中含有个XY (或YX)，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3N ＝M，a＝，则
2 2 A
晶体中两个距离最近的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________。
4
A．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
【答案】(1)< > < <(2)①高 ②原子晶体
(3)BD
【解析】(1)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半
充满、全充满的稳定状态时，则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、
3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。O2－与Na＋的核外电子排布相同，其
电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2－的离子半
径大于Na＋。NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。一般来说，元素的非金属性越
强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO 的酸性强于
4
HSO 。
2 4
(2)①Mg、Ba同主族，Mg2＋的半径小于Ba2＋，MgO的晶格能比BaO大，故MgO的熔点比BaO高。
②SiO 为空间立体网状结构，其熔、沸点很高，属于原子晶体。
2
(3)A项，硅的卤化物(SiX)的水解比较强烈，如SiCl ＋3HO===H SiO↓＋4HCl、SiF＋
4 4 2 2 3 4
3HO===H SiO↓＋4HF，错误；B项，硅的卤化物(SiX)全部由非金属元素构成，属于共价化合物，正确；
2 2 3 4
C项，钠的卤化物(NaX)属于强酸强碱盐，不发生水解，错误；D项，钠的卤化物(NaX)是由离子键构成
的，属于离子晶体，SiX 属于分子晶体，所以NaX的熔点一般高于SiX，正确。
4 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
________________________________________________________________________。
【答案】(1)原子 共价键 (2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)②④
(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径
越小，晶格能越大，熔点就越高
【解析】(1)A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体，具有
①②③④四条共性。(3)HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有②④两条性
质。(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。
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－
【答案】A
【解析】从“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”可以看出，Xn＋共
有28个电子；图中Xn＋位于每条棱的中点，一个晶胞拥有的Xn＋个数为12×＝3；N3－位于顶点，一个晶胞
拥有N3－的个数为8×＝1；由于该物质的化学式为XN，故X显＋1价，所以X的原子序数为29。
3
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【答案】B
【解析】SiO 是一种空间网状的共价晶体，共价键结合较为牢固，Si 与Si 在x轴方向上的距离为
2 A B
d，在y轴方向上的距离为d，所以Si 与Si 之间的距离为＝d。
A B
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
【答案】C
【解析】1个水分子中含有2个O—H键，18 g冰的物质的量为1 mol，含O—H键数目为2N ，A正
A
确；28 g晶体硅中含有1 mol Si原子，每个硅原子与其他4个Si形成4个Si—Si键，每个硅原子形成的共
价键为×4＝2，则1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，B正确；1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子，44
g干冰中含有晶胞结构单元个数小于N 个，C错误；在石墨烯中，每个碳原子形成3个共价键，每个碳原
A
子实际占化学键为1.5个，12 g石墨烯（即1 mol）所含碳碳键数目为1.5N ，D正确。
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
【答案】B
【解析】由图可知晶胞中一个CO 分子的配位数为12，故A错误；该晶胞中最近的相邻两个CO 分
2 2子间距为a pm，即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上顶点上的二氧化碳之间的距离为a pm，则晶
胞棱长＝a pm＝a×10－10 cm，晶胞体积＝（a×10－10 cm）3，该晶胞中二氧化碳分子个数＝8×＋6×＝4，晶
胞密度ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，故B正确，C错误；二氧化碳分子是直线形分子，C原子价层电子对数是
2，根据杂化轨道理论判断C原子杂化类型为sp，故D错误。
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
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 分子的空间构型是直线形，中心C原子的杂化类型是sp3杂化
2
【答案】B
【解析】晶胞中一个CO 分子的配位数＝3×8÷2＝12，故A错误；该晶胞中相邻最近的两个CO 分子
2 2
间距为a pm，即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上顶点上的二氧化碳之间的距离为a pm，则晶胞
棱长＝a pm＝a×10－10 cm，晶胞体积＝(a×10－10 cm)3，该晶胞中二氧化碳分子个数＝8×＋6×＝4，晶胞密
度＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3，故B正确；该晶胞中二氧化碳分子个数＝8×＋6×＝4，故C错误；二氧化碳分
子是直线形分子，C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp，故D
错误。
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
【答案】C【解析】每个Si原子占有O原子个数＝4×＝2；该晶体是原子晶体，不存在分子；原硅酸(H SiO)的结
4 4
构可表示为 ，两个原硅酸分子可发生分子间脱水生成二聚原硅酸： ，二聚
原硅酸电离出6个H＋后，形成带6个负电荷的二聚原硅酸根离子；在SiO 晶体中，由Si、O构成的最小单
2
元环中共有12个原子。
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________。
【答案】(1)MgB (2)BO
2
【解析】(1)每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB 。(2)从图可看
2
出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结
构单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2/2)＝1∶2，化学式为BO。
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）。
【答案】（1）HNO HF Si、Mg、Cl
3 2
（2）NaO 8 g·cm－3
2
【解析】（1）根据题目信息可推知X、Z、Q、R、T、U分别为C、F、Mg、Si、P、Cl。X位于第二
周期，该周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HNO ；HF分子间存在氢键，所以HF的
3
沸点高于HCl的；Mg为金属晶体，Si单质为共价晶体，Cl 为分子晶体，故熔点Si>Mg>Cl 。
2 2
（2）C的核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，但是A、B、C、D原子序数依
次增大，且B存在离子形式，所以C应为P，D的最外层只有一个未成对电子，且C、D同周期，所以D
为Cl。A2－和B＋的电子层结构相同，则A为O，B为Na。由晶胞图知，黑球有8个，灰球有8×＋6×＝4
个，所以黑球为Na，灰球为O，化学式为NaO。由晶胞结构知，面心上的1个O连有4个Na，在相邻的
2
另一个晶胞中，O也连有4个Na，故O的配位数为8。
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
【答案】（1）3d84s2 5 （2）A
（3）
（4）6 NiO中离子所带电荷数较多，离子半径较小，则离子键较强，熔点较高
（5） Cu （6）
【解析】（2）NH 中N原子形成3个σ键，孤电子对数为×（5－3）＝1，则空间结构为三角锥形，B
3
错误；[Ni（CN） ]2－和[Ni（NH ） ]2＋中Ni的化合价均为＋2，其配位数分别是 4和6，C错误；Ni
4 3 6
（CO） 为正四面体形结构，Ni原子采取sp3杂化，而[Ni（CN） ]2－是正方形结构，不是sp3杂化方式，D
4 4
错误。
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)。
【答案】(1)2b3∶a3 3∶2 (2)(0,0，) (3)Mg Fe
2
【解析】(1)面心立方晶胞边长为a，体积V＝a3，含有Fe原子数目为8×＋6×＝4，故m＝a3ρ(面心)＝
4× g(N 为阿伏加德罗常数的值)，体心立方晶胞边长为b，体积V＝b3，含有Fe原子数目为8×＋1＝2，故
A
b3ρ(体心)＝2× g，故ρ(面心)∶ρ(体心)＝2b3∶a3。面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子，体心立方
晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，故Fe原子配位数之比为12∶8＝3∶2。(2)若建立如图4所示的坐标
系，x轴与y轴的夹角为120°，以A为坐标原点，把晶胞的底边边长视作单位长度1，则D点与A点、B
点以及F点构成一个正四面体，D点位于其顶点，其高度为晶胞高度的一半。由D点向底面作垂线，垂足
到底面三角形各点的距离为，D点到垂足的距离为，则C点的坐标为(0,0，)。(3)根据均摊法可知晶胞中铁
原子数为8×＋6×＝4，镁原子数为8，则铁镁合金的化学式是MgFe。由题给条件知，1个晶胞的体积为
2
(d×10－7)3 cm3,1个晶胞的质量为 g，根据ρ＝可得合金的密度是 g·cm－3。
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
【解析】观察图(a)和图(b)知，4个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)2＝2a2，x＝a。镁原子堆积方
式类似金刚石，有y＝a。已知1 cm＝1010 pm，晶胞体积为(a×10－10)3 cm3，代入密度公式计算即可。
【答案】a a
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
【解析】1个氧化锂晶胞含O的个数为8×＋6×＝4，含Li的个数为8，1 cm＝107 nm，代入密度公式
计算可得LiO的密度为 g·cm－3。
2
【答案】2 908
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。
【解析】该晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为12×＋1＝4，S位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，
故晶体密度为×4 g÷(a×10－7 cm)3＝×1021 g·cm－3。根据晶胞结构，S所形成的正八面体的边长为该晶胞中相
邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的，故该正八面体的边长为a nm。
【答案】×1021 a
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__________________。【解析】(1)由于LiO、MgO为离子晶体，PO、SO 为分子晶体。晶格能MgO＞LiO，分子间作用力
2 4 6 2 2
PO＞SO ，所以熔点大小顺序是MgO＞LiO＞PO＞SO ；
4 6 2 2 4 6 2
(3)金属键的强弱与半径成反比，与离子所带的电荷成正比。
【答案】(1)Li O、MgO为离子晶体，PO、SO 为分子晶体。晶格能MgO＞LiO，分子间作用力PO
2 4 6 2 2 4 6
＞SO
2
(2)分子晶体 苯胺分子之间存在氢键
(3)K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱
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________、________。
【解析】由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm个数为4×＝2，Fe个数为1＋4×＝2，As个
数为4×＝2，O或F个数为8×＋2×＝2，即该晶胞中O和F的个数之和为2，F－的比例为x，O2－的比例为1
－x，故该化合物的化学式为SmFeAsO F。1个晶胞的质量为 g＝g，1个晶胞的体积为a2c pm3＝a2c×10
1－x x
－30 cm3，故密度ρ＝ g·cm－3。原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。
【答案】SmFeAsO F
1－x x
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。
【解析】(1)1个氧化锂晶胞含O的个数为8×＋6×＝4，含Li的个数为8，1 cm＝107 nm，代入密度公
式计算可得LiO的密度为 g·cm－3。
2
(2)该晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为12×＋1＝4，S位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，故晶体密度为×4 g÷(a×10－7 cm)3＝×1021 g·cm－3。根据晶胞结构，S所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面
的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的，故该正八面体的边长为a nm。
(3)该晶胞的体积为(a×10－7 cm)3，根据×M＝(a×10－7)3d，可求出y＝(或×10－21)。
(4)因为O2－采用面心立方最密堆积方式，所以面对角线长度是O2－半径的4倍，则有[4r(O2－)]2＝2a2，
解得r(O2－)＝×0.420 nm≈0.148 nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构可得2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝
a′，代入数据解得r(Mn2＋)＝0.076 nm。
【答案】(1) (2)×1021 a (3)(或×10－21) (4)0.148 0.076
