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模板06 晶体结构的分析与计算
第一步：仔细审题
阅读题目获取对解题有价值的信息，排除无效信息，并作标记。
第二步：判断晶胞
结构
找出晶胞，确定晶胞内所有原子或离子的种类和位置。
第三步：计算微粒
数
用“均摊法”计算晶胞中微粒的数目，确定晶体的化学式。
第四步：进行晶体
相关计算
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。
技法01 常见晶体的结构模型
本节导航
识·题型解读 考情分析+命题预测/技巧解读
明·模板构建 答题模板
+ 技巧点拨
技法01 常见晶体结构模型
技法02 有关晶胞的计算
技法03 晶胞中原子坐标与投影图
技法04 晶体的熔、沸点比较
通·模板运用 真题示例+模板答题+变式训练
练·模板演练 最新模拟、预测考向
晶体结构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。晶体熔、沸点
多结合元素的推断进行考查，题目难度较大。
1
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1．4 类典型晶体结构模型
(1)典型离子晶体结构模型
晶体
NaCl
CsCl
ZnS
CaF2
晶胞
配位数
6
8
4
F-：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)典型共价晶体结构模型
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∶＝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∶2
②最小环上有12 个原子，包括6 个O 原子和6 个Si 原子
③1 mol SiO2晶体中含Si—O 数目为4NA
④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)典型分子晶体——干冰晶体结构模型
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
2
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(4)混合型晶体——石墨晶体
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12 g 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．常见金属晶体的4 种堆积模型
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
6
1
a＝2r
体心立方堆积
8
2
a＝4r
面心立方堆积
12
4
a＝4r
六方最密堆积
12
2
a＝2r
晶体
NaCl
CsCl
ZnS
CaF2
金刚石
晶体结构
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
－
8 个C
晶体
简单立方
体心立方
面心立方
氮化硼
干冰
3
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晶体结构
粒子数目
1 个原子
2 个原子
4 个原子
4 个B,4 个N
4 个CO2
技法02 有关晶胞的计算
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
2．有关晶胞各物理量之间的关系
(1)晶体密度与微观晶胞参数的关系
(2)晶体中粒子间距离的计算
4
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技法03 晶胞中原子的分数坐标与投影图
1．常见典型晶体原子的分数坐标
(1)金属Po 立方体模型原子分数坐标
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．钾型晶胞结构模型原子分数坐标与投影图
若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则确定6 的原子分数坐标为(0，1，1)，7 为(1，1，1)，9 为
(1/2、1/2、1/2)。
(3)铜型晶胞结构模型原子分数坐标
若1(0，0，0)，13(1/2，1/2，0)，12(1，1/2，1/2)，则确定15 的原子分数坐标为(1/2，1，1/2)，11 为
(1/2，1/2，1)。
(4)金刚石型晶胞结构模型原子分数坐标
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(1/4，1/4，1/4)，
3(1/4，3/4，3/4)，(3/4，1/4，3/4)，(3/4，3/4，1/4)。
2．常见典型晶体的投影
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
5
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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 晶体的熔、沸点比较
1．不同类型晶体：一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨)，有的
很低(如钠)。
2．共价晶体：一般组成晶体的原子半径越小，熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C—C)>碳化硅(Si—
C)>晶体硅(Si—Si)。
3．离子晶体：离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点越高。如熔点：
MgO>NaCl>CsCl。
4．金属晶体：金属原子的价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。如熔点：
Al>Mg>Na。
5．分子晶体：分子间作用力越强，熔、沸点越高。
(1)组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如熔点：
I2>Br2>Cl2>F2。
(2)相对分子质量相同或相近的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CO>N2。
(3)同分异构体之间：a.一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。b.结构越
对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。
(4)分子间有氢键，熔、沸点较高：HF>HI>HBr>HCl。
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类型01 立方晶胞图像
1．（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的
立方晶胞及晶胞中MNPQ 点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的
是
A．该铋氟化物的化学式为BiF3
B．粒子S、T 之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个
【答案】D
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8 个小立方
体后，每个小立方体的体心的F-，即有8 个，D 错误。
【第二步 计算微粒数】
Bi 位于棱心（12 个）和体心（1 个），每个晶胞中含有
个Bi，F 位于顶点（8 个）、面心（6
个）、体内（8 个），每个晶胞中含有
个F，故化学式为BiF3，A 正确。
【第三步 进行晶体相关计算】
将晶胞均分为8 个小立方体，由晶胞中MNPQ 点的截面图可知，晶胞体内的8 个F-位于8 个小立方体的体
心，以M 为原点建立坐标系，令N 的原子分数坐标为
，与Q、M 均在同一条棱上的F-的原子分数坐
标为
，则T 的原子分数坐标为
， S 的原子分数坐标为
，所以粒子S、T 之间的距
离为
，B 正确。
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由A 项分析可知，每个晶胞中有4 个Bi3+、12 个F-，晶胞体积为
，则晶体密度为
=
，C 正确。
1．（2024·安徽卷）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(
)，其立方晶胞和
导电时
迁移过程如下图所示。已知该氧化物中
为
价，
为
价。下列说法错误的是
A．导电时，
和
的价态不变
B．若
，
与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O 原子数为12
D．导电时、空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
与体心最邻近的O 原子数为12，即位于棱心的12 个O 原子，C 正确。
【第二步 计算微粒数】
根据“均摊法”，1 个晶胞中含Ti：8×
=1 个，含O：12×
=3 个，含La 或Li 或空位共：1 个。
若x=
，则La 和空位共
，n(La)+n(空位)=
，结合正负化合价代数和为0，(+1)×
+(+3)×n(La)+(+4)×1+
(-2)×3=0，解得n(La)=
、n(空位)=
，Li+与空位数目不相等，B 错误；
【第三步 进行晶体相关计算】
导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti 和La 的价态不变，A 正确。
导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D 正确。
2．（2024·湖南卷）Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为
2LiH+C+N2=====Li2CN2+H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是
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A．合成反应中，还原剂是
和C
B．晶胞中含有的
个数为4
C．每个
周围与它最近且距离相等的
有8 个
D．
为V 型结构
【答案】D
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
观察位于体心的
可知，与它最近且距离相等的
有8 个，故C 正确。
【第二步 计算微粒数】
根据均摊法可知，
位于晶胞中的面上，则含有的
个数为
，故B 正确。
【第三步 进行晶体相关计算】
LiH 中H 元素为-1 价，由图中
化合价可知， N 元素为-3 价，C 元素为+4 价，根据反应
2LiH+C+N2=====Li2CN2+H2，可知，H 元素由-1 价升高到0 价，C 元素由0 价升高到+4 价，N 元素由0 价
降低到-3 价，由此可知还原剂是
和C，故A 正确。
的中心原子C 原子的价层电子对数为
，且
与CO2互为等电子体，可知
为直线型分子，故D 错误。
类型02 其他晶体结构图像
2． (2024·北京东城区二模)一种由硼镁元素组成的离子化合物具有超导性能。该化合物晶体中硼通过
共价键形成平面a 层，镁形成平面b 层，a 层和b 层等距交错排列(abab……)，俯视图(部分)如图。
下列说法正确的是( )
A．硼层中硼的杂化类型为sp3
B．该化合物的化学式为MgB2
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C．镁周围最近且等距的硼有6 个
D．镁层内存在离子键
【答案】B
【第一步 判断晶体结构】该晶体为平面结构，晶体中硼通过共价键形成平面a 层，镁形成平面b 层。
【第二步 计算微粒数】由投影图可知，每个镁原子上层距离其最近的硼原子有6 个，下层距离其最近的硼
原子也有6 个，共12 个，每个硼原子上层距离其最近的镁原子有3 个，下层距离其最近的镁原子也有3 个，
共6 个，则Mg、B 原子个数比为1∶2，化学式为MgB2，故B 正确，C 错误。
【第三步 进行晶体有关计算】
由投影图可知，硼层中硼原子连接3 个σ 键，B 原子价电子有3 个，全部用于形成σ 键，无孤电子对，价
层电子对数为3＋0＝3，杂化类型为sp2，故A 错误。
Mg 层内存在金属键，不存在离子键，故D 错误。
1．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][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
【第一步 判断晶体结构】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。
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。
【第二步 计算微粒数】
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。
2．（2024·甘肃卷）
晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示
为图乙，下列说法错误的是
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A．电负性：
B．单质
是金属晶体
C．晶体中存在范德华力
D．
离子的配位数为3
【答案】D
【解析】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
与周围有6 个
最近且距离相等，因此 ，
的配位数为6，D 错
误；
综上所述，本题选D。
1．（2024·湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为
。
合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是
立方晶胞。下列说法错误的是
A．I 为
金
B．Ⅱ中
的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，
与
原子个数比依次为
、
、
【答案】C
【解析】由24K 金的质量分数为100%，则18K 金的质量分数为：
，I 中Au 和Cu 原子个
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数比值为1:1，则Au 的质量分数为：
，A 项正确；Ⅱ中Au 处于立方体的八个顶点，
Au 的配位数指距离最近的Cu，Cu 处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的
二氧化碳有12 个，则Au 的配位数为12，B 项正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，
的核间距为
，
的最小核间距也为
，最小核间距
，C 项错误；I 中，
处于内部，
处于晶
胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，
处于立方体的八个顶点，
处于面心，其原子个数比为：
；Ⅲ中，
处于立方体的面心，
处于顶点，其原子个数比为
；D 项正
确。
2．（2024·黑吉辽卷）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1 是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其
组成和结构；晶胞2 是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是
A．结构1 钴硫化物的化学式为
B．晶胞2 中S 与S 的最短距离为当
C．晶胞2 中距
最近的S 有4 个
D．晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体
【答案】B
【解析】A．由均摊法得，结构1 中含有Co 的数目为
，含有S 的数目为
，Co 与S
的原子个数比为9：8，因此结构1 的化学式为Co9S8，故A 正确；
B．由图可知，晶胞2 中S 与S 的最短距离为面对角线的
，晶胞边长为a，即S 与S 的最短距离为：
，故B 错误；
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C．如图：
，以图中的Li 为例，与其最近的S 共4 个，故C 正确；
D．如图
，当2 个晶胞2 放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞
3，晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体，故D 正确；
故选B。
3．
常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它的晶胞(如图)为等轴晶系。下列叙述错误的是
已知：晶胞参数为
，
为阿伏加德罗常数的值。
A．
的分数坐标为
B．氧离子构成正八面体形
C．
和
之间的距离为
D．
晶体密度为
【答案】C
【解析】A．根据图中已知的两个Ti 原子的坐标(0,0,0)和(1,1,1)，
在体心位置，分数坐标为
，
故A 正确；
B．根据晶胞结构示意图，氧离子构成正八面体形，故B 正确；
C．
和
之间的距离为体对角线的
，即为
，故C 错误；
D．根据晶胞结构示意图，晶胞中
个数为1，O2-个数为
=3，
的个数为
=，晶胞中含一个
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，晶胞的质量为
，晶胞的体积为
，晶体的密度为
=
=
，故D 正确。
答案选C。
4．下图是氮化镓的一种晶体结构，
表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．每个
原子周围距离最近的
原子数目为4
B．氮化镓分子式为
C．a、b 原子坐标参数依次为
、
、则c 原子坐标参数为
D．已知该晶体密度为
，则镓氮原子间最短距离为
【答案】C
【解析】A．每个
原子周围距离最近的
原子数目为12，A 项错误；
B．氮化镓为共价晶体，没有分子，每个晶胞中Ga 的个数为
，N 的个数为4，则其化学式为
，B 项错误；
C．根据a、b 原子坐标参数依次为
、
，判断c 原子坐标参数为
，C 项正确；
D．由B 项分析知，每个晶胞中含有4 个
，则晶胞的边长为
，则镓氮原子间最短距离
为体对角线的
，为
，D 项错误；
故选C。
5．镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如下图所示。已知
该合金的密度为
，该合金的晶胞中最多可容纳9 个氢原子。下列叙述错误的是
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A．基态Ni 原子的价电子排布式为
B．该合金的化学式为
C．假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为
D．设A 处La 的原子坐标为
，则晶胞底面上Ni 的原子坐标为
或
【答案】D
【解析】A．Ni 元素原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，A 正确；
B．该晶胞中La 原子个数为8×
=1，Ni 原子个数为8×
+1=5，则La、Ni 原子个数之比为1：5，化学式
为LaNi5，B 正确；
C．设晶胞体积为V，该晶胞密度为
，假定吸氢后体积不变，当晶胞中最多容纳9
个氢原子时合金中氢的密度最大，氢的密度为
，C 正确；
D．晶胞底面为两个正三角形组成的菱形，Ni 原子处于两个正三角形的中心，则晶胞底面上Ni 的原子坐标
为系(
，
，0)或(
，
，0)，D 错误；
故选D。
6．砷化镓是重要的半导体材料，用于制作微波集成电路、红外线发光二极管等元件，砷化镓立方晶
胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是( )
A．每个Ga 周围距离最近的Ga 原子个数为8
B．Ga 原子与As 原子的最短距离为a pm
C．该晶胞的质量为 g(NA为阿伏加德罗常数的值)
D．一个晶胞中含有4 个As 原子和14 个Ga 原子
【答案】 C
【解析】 每个Ga 周围距离最近的Ga 原子个数为12，A 错误；由晶胞结构可知，镓原子与砷原子的最短
距离为体对角线的，则镓原子与砷原子的最短距离为a pm，B 错误；该晶胞含有4 个GaAs，晶胞质量为
＝ g，C 正确；一个晶胞中含Ga 的个数为8×＋6×＝4,4 个As 原子，D 错误。
7． 超导现象一直吸引着广大科学家的关注。某超导材料的晶体结构属于四方晶系，其晶胞如图所示。
下列说法错误的是( )
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A．第一电离能：I1(Cu)>I1(Ba)
B．与Ba2＋等距且最近的Cu2＋有12 个
C．该超导材料的化学式为HgBa2CuO4
D．该晶体的密度为 g·cm－3
【答案】 B
【解析】 同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第
一电离能变大，第一电离能：I1(Cu)>I1(Ba)，A 正确；由图可知，与Ba2＋等距且最近的Cu2＋有4 个，B 错
误；根据“均摊法”，晶胞中含4×＝1 个Hg、2 个Ba、8×＝1 个Cu、16×＝4 个O，则化学式为
HgBa2CuO4，C 正确；结合C 分析可知，×1030 g·cm－3＝×1030 g·cm－3＝ g·cm－3，D 正确。
8．砷化镓是一种新型半导体材料，应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构，图乙为该晶胞沿y 轴的投影
图。该晶胞的边长为d pm，在三维坐标系中a、b 两点的原子坐标分别为(0,1,0)，(1,0,1)。下列说法错误的
是( )
A．As 和Ga 原子间的最近距离为d pm
B．Ga 原子的配位数为4
C．c 点的原子坐标为
D．As 原子填充在Ga 原子围成的“正四面体空隙”中
【答案】 A
【解析】 由晶胞所示可知，Ga 在8 个顶点和6 个面心，均摊为×8＋×6＝4，As 在内部，为4 个，As 和
Ga 原子间的最近距离为体对角线的，据此回答。As 和Ga 原子间的最近距离为体对角线的，即为d pm，A
错误；Ga 原子周围与之最近的As 为4 个，即Ga 原子的配位数为4，B 正确；由甲、乙图可知，c 点的原
子坐标为，C 正确；根据晶胞结构可知，As 原子占据Ga 原子形成的正四面体空隙，D 正确。
9．晶体世界丰富多彩、复杂多样，各类晶体具有的不同结构特点，决定着它们具有不同的性质和用
途。氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的
值为NA。下列说法错误的是( )
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A．AlH 中中心原子Al 的杂化方式为sp3杂化
B．NaAlH4晶体中，与AlH 紧邻且等距的Na＋有4 个
C．NaAlH4晶体的密度为 g·cm－3
D．若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4
【答案】 B
【解析】 AlH 中中心原子Al 价层电子对数：4＋(4－4×1)＝4，杂化轨道数为4，Al 的杂化方式为sp3杂化，
A 正确；观察体心的AlH，可以看出与AlH 紧邻且等距的Na＋有8 个，B 错误；Na＋个数为6×＋4×＝4，Na
＋个数与AlH 个数相等，晶胞质量为 g，晶胞体积为(a×10－7)2×2a×10－7 cm3＝2a3×10－21 cm3，则晶胞密度：
g·cm－3，C 正确；若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，晶胞中Li＋个数为2×＝1，得到的晶体的
化学式为Na3Li(AlH4)4，D 正确。
10．某晶体立方晶胞如图所示。已知图中微粒1 的分数坐标是，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法
正确的是( )
A．Ag＋周围距离最近且相等的N 个数是6
B．微粒2 的分数坐标是
C．已知银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的d 区
D．若晶胞边长为a pm，则晶体密度为 g·cm－3
【答案】 D
【解析】 根据晶胞结构可知，Ag＋周围距离最近且相等的N 个数是4，A 错误；图中微粒1 的分数坐标是，
则微粒2 的分数坐标是，B 错误；银与铜位于同一族，所以银在元素周期表的ds 区，C 错误；Ag＋个数为
4，N 为8×＋6×＝4，则密度ρ＝＝ g·cm－3，D 正确。
11．XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。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，称为原子的分数坐标，如A 点原子的分数坐标为。已知Xe—F 键
长为r pm，下列说法不正确的是( )
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A．该晶体的密度为 g/cm3
B．B 点原子的分数坐标为(0,0，r)
C．晶胞中A、B 间距离d＝ pm
D．基态F 原子的核外电子空间运动状态有5 种
【答案】 B
【解析】 根据XeF2的化学式，可判断Xe、F 原子个数比为1∶2，该晶胞中灰球有8×＋1＝2 个，为Xe
原子，黑球有8×＋2＝4 个，为F 原子，则该晶胞中有2 个XeF2分子。故其密度为ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，
A 正确；由Xe－F 键长为r pm 可知，B 点原子的分数坐标为，B 错误；过A 点向B 点所在棱边作垂线，相
交于D 点，则D 点为B 点所在棱边的中点，AD 长度为底面对角线的一半，AD＝a pm，则BD＝ pm；AB
＝ pm，C 正确；基态F 原子的核外电子为1s22s22p5，根据s 能级一个轨道，p 能级3 个轨道，故1s22s22p5
有5 种电子空间运动状态，D 正确。
12．镧La 和H 可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶
系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H 结合4 个H 形成类似CH4的结构，即得到晶体
LaHx。下列说法错误的是( )
A．LaH2晶体中La 的配位数为8
B．晶体中H 和H 的最短距离：LaH2>LaHx
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C．在LaHx晶胞中，H 形成一个顶点数为40 的闭合多面体笼
D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3
【答案】 C
【解析】 由LaH2的晶胞结构可知，La 位于顶点和面心，晶胞内8 个小立方体的中心各有1 个H 原子，
若以顶点La 研究，与之最近的H 原子有8 个，则La 的配位数为8，故A 正确；由LaHx晶胞结构可知，每
个H 结合4 个H 形成类似CH4 的结构，H 和H 之间的最短距离变小，则晶体中H 和H 的最短距离：
LaH2>LaHx，故B 正确；由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H 结合4 个H 形成类似CH4的结构，这样
的结构有8 个，顶点数为4×8＝32，且不是闭合的结构，故C 错误；1 个LaHx晶胞中含有5×8＝40 个H 原
子，含H 质量为 g，晶胞的体积为(484.0×10－10 cm)3＝(4.84×10－8)3 cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计
算式为 g ·cm－3，故D 正确。
13．硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多种化合物。某化合物是潜在热电材料之一，
其晶胞结构如图甲所示，晶胞参数为a pm，沿x、y、z 轴方向的投影均如图乙所示。
下列说法错误的是( )
A．基态钾原子核外电子有10 种空间运动状态
B．Se 和K 的最短距离为a pm
C．该化合物的化学式为K4SeBr
D．距离Se 最近的Se 有12 个
【答案】 C
【解析】 基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，占据10 个轨道，故有10 种空间运动状态，A 项
正确；Se 原子位于八面体的体心，处于晶胞的顶点和面心，所以Se 和K 的最短距离为晶胞体对角线的，
为a pm，B 项正确；根据均推法，一个晶胞中含有8 个K 和4 个SeBr6，所以化学式为K2SeBr6，C 项错误；
由于Se 位于晶胞顶点和面心，根据面心立方模型，距离Se 最近的Se 原子有12 个，D 项正确。
14．硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子(S2O)可看作SO 中的一个O 原子被S 原
子替代的产物。MgS2O3·6H2O 的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，其结构如图所示，
已知MgS2O3·6H2O 的摩尔质量是M g·mol－1，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
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A．晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的个数为3
B．若晶胞中A 的分数坐标为(0,0,0)，则B 的分数坐标为(a,0，c)
C．S2O 的中心硫原子的杂化方式为sp3
D．该晶体的密度为 g·cm－3
【答案】 C
【解析】 晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的个数为8×＋2×＋4×＋1＝4，A 错误；若晶胞中A 的分数坐标为(0,0,0)，B
为右上顶点，分数坐标为(1,0,1)，B 错误；硫代硫酸根离子(S2O)可看作SO 中的一个O 原子被S 原子替代
的产物，S2O 的中心硫原子的杂化方式与SO 的中心硫原子的杂化方式相同为sp3，C 正确；MgS2O3·6H2O
的摩尔质量是M g·mol－1,1 nm＝10－7 cm，其密度应为 g·cm－3，D 错误。
15．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为
，部分晶体
结构如下图所示，其中
为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：C<N<O
C．基态原子未成对电子数：B<C<O<N
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】A．由晶体结构图可知，
中的
的
与
中的
形成氢键，因此，该晶
体中存在
氢键，A 说法正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA 元素的原子结构比较稳定，其第一电
离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B 说法不
正确；
C．B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C 说法不
正确；
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D．
为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为
；
中B 与4 个O 形
成了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化类型为
；
中O 分别与B 和C 形成
了2 个σ 键，O 原子还有2 个孤电子对，则O 的原子轨道的杂化类型均为
；综上所述，晶体中B、О 和
N 原子轨道的杂化类型不相同，D 说法不正确；
综上所述，本题选A。
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