文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第33 讲 四种晶体性质比较、晶胞相关计算 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】四种晶体类型的性质比较+5 道例题
【知识点2】晶胞中原子坐标与投影图+5 道例题
【知识点3】晶体密度、粒子间距离的计算+5 道例题
【知识点4】晶体空间利用率的计算+5 道例题
【知识点5】立方体晶胞中微粒周围其他微粒个数的判断+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】四种晶体类型的性质比较
1．四种晶体类型的比较
（1）共价晶体一定含有共价键，而分子晶体可能不含共价键。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。
（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 ℃。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 ℃。
（4）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。
类型
比较
分子晶体
共价晶体
金属晶体
离子晶体
概念
分子间以分子间作
用力相结合的晶体
相邻原子间以共价
键相结合而形成空
间网状结构的晶体
通过金属离子与自
由电子之间的较强
作用形成的晶体
阳离子和阴离子
通过离子键结合
而形成的晶体
构成粒子
分子
原子
金属阳离子、自由
电子
阴、阳离子
粒子间的相互作
用力
范德华力
(某些含氢键)
共价键
金属键
离子键
硬度
较小
很大
有的很大，有的很
小
较大
熔、沸点
较低
很高
有的很高，有的很
低
较高
溶解性
相似相溶
难溶于任何溶剂
难溶于常见溶剂
大多易溶于水等
极性溶剂
导电、导热性
一般不导电，溶于
水后有的导电
一般不具有导电性
电和热的良导体
晶体不导电，水
溶液或熔融态导
电
物质类别及举例
大多数非金属单
质、气态氢化物、
酸、非金属氧化物
部分非金属单质(如
金刚石、硅、晶体
硼)、部分非金属化
金属单质与合金(如
Na、Al、Fe、青铜)
金属氧化物(如
K2O、
Na2O)、强碱
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(SiO2除外)、绝大
多数有机物(有机
盐除外)
合物[如金刚砂
(SiC)、SiO2、氮化
硼(BN)、氮化硅
(Si3N4))]
(如KOH、
NaOH)、
绝大部分盐(如
NaCl)
2．晶体熔点高低的比较
（1）不同类型晶体熔、沸点的比较
一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。
（2）同种类型晶体熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
共价晶体
→→→
如熔点：金刚石>碳化硅>硅。
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，
晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
如熔点：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
分子晶体
①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：H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②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：SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③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>N2，CH3OH>CH3CH3。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
如熔、沸点：
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。
【例1】下列晶体中熔点最低的是
A．铜
B．冰醋酸
C．氮化硅
D．硫酸钡
【答案】B
【详解】铜是金属晶体，熔点较高，常温时为固体；冰醋酸是分子晶体，熔点较低，常温时为液态；氮化
硅为共价晶体，熔点很高，常温为固体，硫酸钡是离子晶体，熔点较高，常温为固体，综合分析可知，冰
醋酸的熔点最低；故选B。
【例2】物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是
性质差异
主要原因
A
沸点：
电离能：
B
酸性：
电负性：
C
硬度：金刚石>晶体硅
原子半径：
D
熔点：
离子电荷：
A．A
B．B
C．C
D．D
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】A
【详解】A．H2O 沸点高于H2S 的主要原因是H2O 分子间存在氢键、H2S 分子间不存在氢键，而非O 的电
离能大于S，电离能与沸点无直接关联，A 错误；
B．HClO 酸性强于HBrO 是因为Cl 的电负性大于Br，导致O-H 键极性更强，更易解离H+，B 正确；
C．金刚石硬度大于晶体硅是因为C 原子半径小于Si，C-C 键键能更大，共价结构更稳定，C 正确；
D．MgO 和NaF 均属于离子晶体，离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小，离子半径越小、离子电荷越多
的，其晶格能一般较大，其熔点更高；MgO 熔点高于NaF 是因为Mg2+和O2−的电荷高于Na+和F−，且其
阴、阳离子的半径对应较小，故离子键强度更大，晶格能更高，D 正确；
故选A。
【例3】下列关于物质性质比较或事实分析正确的是
选项
物质性质比较或事实
原因分析
A
非金属性：C>Si
B
熔沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛能形成氢键
C
在水中溶解度：
<乙醇
相对分子质量较小
D
硬度：金刚石>晶体硅
原子半径：C<Si，因此共价键键能：C-C>Si-Si
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．元素的非金属性强弱指的是元素原子得电子能力的强弱。C 置换出Si，但C 是还原剂，所以
不能说明得电子能力：C>Si，也不能说明非金属性：C>Si，A 错误；
B．邻位因分子内氢键削弱分子间作用力，而对位因分子间氢键增强分子间作用力，则熔沸点：邻羟基苯
甲醛<对羟基苯甲醛，B 错误；
C．乙醇与水可以形成氢键，且CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，在水中溶解度：
<乙醇，C 错
误；
D．金刚石和晶体硅都是共价晶体，C 原子半径＜Si，C-C 键能＞Si-Si 键，导致金刚石共价键更强，硬度
更大，D 正确；
故选D。
【例4】物质结构差异会引起物质性质差异。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
沸点：
前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢
键
B
键角：
前者O 原子
杂化，后者O 原子
杂化
C
水溶性：
前者烃基占比小，后者烃基占比大
D
硬度：金刚石
前者含有共价键，后者不含共价键
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【详解】A．对羟基苯甲酸形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，分子间氢键能使物质的熔沸
点升高，分子内氢键能使物质的熔沸点降低，则沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸，故A 正确；
B．
为存在大π 键、为平面结构，其中O 原子的价层电子对数为3、VSEPR 模型为平面三角形、O 原
子采用sp2杂化，
中O 原子的价层电子对数为4、VSEPR 模型为四面体、O 原子采用sp3杂化，则C-O-
C 键角：
，故B 正确；
C．CH3CH2OH 中的-OH 与水分子中的-OH 相近、即烃基占比小，CH3CH2CH2CH2CH2OH 中烃基较大、烃
基占比大，根据相似相溶原理可知，水溶性：CH3CH2OH＞CH3CH2CH2CH2CH2OH，故C 正确；
D．金刚石是共价晶体、存在的作用力是共价键，C60是分子晶体、存在的作用力是范德华力，由于共价键
强度大于分子间作用力，导致硬度：金刚石＞C60，且C60分子中含有C-C 键，故D 错误；
故选：D。
【例5】完成下列问题。
(1)NH3的沸点比PH3高，原因是 。
(2)CO2比CS2的熔、沸点低，原因是 。
(3)Si 单质比化合物SiC 的熔点低，理由是 。
(4)ZnO 和ZnS 的晶体结构相似，熔点较高的是ZnO，理由是 。
【答案】
(1)同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
(2)同为分子晶体，CS2的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高
(3)晶体硅与SiC 均属于共价晶体，晶体硅中的Si—Si 键比SiC 中Si—C 键的键长长，键能低，所以熔点低
(4)ZnO 和ZnS 同属于离子晶体，O2-半径小于S2-，故ZnO 离子键强，熔点高
【详解】（1）NH3与PH3结构相似，同为分子晶体，NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间无氢键，
仅有较弱的范德华力，故NH3的沸点比PH3高；
（2）CS2和CO2均为分子晶体，分子晶体中，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点
高；
（3）晶体硅与SiC 均属于共价晶体，共价晶体中，共价键越短，键能越大，晶体的熔点越高；晶体硅中的
Si—Si 键比SiC 中Si—C 键的键长长，键能低，所以熔点低；
（4）ZnO 和ZnS 同属于离子晶体，离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶体
的熔点越高；O2-半径小于S2-，故ZnO 离子键强，熔点高。
【知识点2】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。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。
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
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
【例1】稀磁半导体
的立方晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常数的值为
。下列说法错误的是
A．该晶体中，每个
原子周围紧邻且距离相等的
原子共有6 个
B．该晶体的密度为
C．b 点原子的分数坐标为
D．晶胞x 轴方向的投影图为
【答案】D
【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的Li 原子与位于面心的Zn 原子紧邻且距离相等，则该晶
体中，每个Li 原子周围紧邻且距离相等的Zn 原子共有6 个，A 正确；
B．由晶胞图可知，Li 原子位于棱心和体心，共有12×
个锂原子，As 原子位于晶胞内部，共有4 个
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
As 原子，Zn 原子位于顶角和面心。共有8×
=4 个Zn 原子，晶胞化学式为LiZnAs，晶胞的质量=
g，晶胞的体积=
3×10-21cm3，该晶体的密度
，B 正确；
C．根据a 点原子的分数坐标可推断出b 点原子的分数坐标为(
，
，
)，C 正确；
D．由晶胞结构可知，晶胞 x 轴方向的投影图为
，D 错误；
故选D。
【例2】化合物
属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数
，
)。M、
、
的原子
分数坐标分别为
，
，
，下列说法错误的是
A．化合物
的化学式为
B．
的配位数为6
C．
的原子分数坐标为
D．化合物
的密度为
【答案】C
【详解】由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中K 原子（黑球）个数为：
，F 原子（白球）个数
为：
，Cu 原子（灰球）个数为：
，K、F、Cu 三种原子的个数比为
4:8:2=2:4:1，则化合物X 的化学式为：K2CuF4，据此分析解题。
A．由分析可知，化合物X 的化学式为K2CuF4，故A 正确；
B．晶胞中体心上的Cu 原子周围紧邻的F 原子有6 个，配位数为6，故B 正确；
C．M、
、
的原子分数坐标分别为
、
、
，则Q 点的原子分数坐标为
，
故C 错误；
D．晶体密度为
，故D 正确；
故答案为C。
【例3】
的某种氧化物
的四方晶胞及其在
平面的投影如图所示，晶胞边长为单位长度，①号
原子的原子分数坐标
。当
晶体有
原子脱出时，出现
空位，使晶体具有半导体性质。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
下列说法错误的是
A．
B．每个
原子与6 个
原子配位
C．②号
原子的原子分数坐标
D．当
晶体有
原子脱出时，出现
空位，
的化合价升高
【答案】D
【详解】A．由均摊法得，晶胞中Mn 的数目为1＋8×
＝2，O 的数目为2＋4×
＝4，该氧化物的化学式
为MnO2，
，A 正确；
B．由晶胞结构可推知O 的配位数3，Mn 的配位数6，B 正确；
C．①号
原子的原子分数坐标
，由结构可知，②号
原子在体心，原子分数坐标
，C
正确；
D．MnOx晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，即x 减小，Mn 的化合价为＋2x，即Mn 的化合价降低，D
错误；
故选D。
【例4】金刚石是天然存在的最坚硬的物质，其高硬度、优良的耐磨性和热膨胀系数低等特点使得它在众
多领域中都有着广泛的应用。如图甲、乙是金刚石晶胞和沿晶胞面对角线的投影，下列说法错误的是
A．晶胞中由碳原子构成的四面体空隙中填充的原子占晶胞中原子数目的50%
B．图乙中2 号位置对应的原子分数坐标为
或
C．图乙中3、4、6、7 号为晶胞体内碳原子沿面对角线的投影
D．金刚石晶体的密度为
【答案】C
【详解】A．晶胞中碳原子分别位于顶点、面上和内部，数目为
。金刚石晶胞中，由碳
原子构成的四面体空隙中填充的原子为晶胞顶点和面心的碳原子。金刚石晶胞中该空隙填充的原子有
4 个，晶胞中由碳原子构成的四面体空隙中填充的原子占晶胞中原子数目的
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
，A 正确；
B．若将晶胞均分为8 个小立方体，图乙中2 号位置对应的是位于晶胞中上层小立方体体心的碳原子的投
影，对应的原子分数坐标为
和
，B 正确；
C．图乙中4、6 号为晶胞下层体内碳原子沿面对角线的投影，3 号为前面和左侧面的面心碳原子的投影，7
号为后面和右侧面的面心碳原子的投影，C 错误；
D．图乙中
的长度对应图甲中晶胞的面对角线长度，晶胞的边长为
，则晶胞的体积为
，每个金刚石晶胞含有碳原子数为8 个，故金刚石晶体的密度为
，D 正确；
故答案选：C。
【例5】高纯
具有优异的物理和化学性质，其晶体类型较多，其中锐钛矿型
晶胞结构如图甲，晶
胞中
位于
形成的八面体空隙中，晶胞在直角坐标系
轴方向的投影如图乙。设
为阿伏加德罗常数
的值。
下列说法错误的是
A．该晶胞中含有Ti 原子数目为4
B．
的配位数为6
C．体心
与顶点
之间的距离为
D．晶体密度为
【答案】C
【详解】A．根据
晶胞结构可知，
原子有8 个位于顶点、4 个位于面上及1 个位于晶胞内部，则晶
胞中
原子个数为
，A 正确；
B．以位于晶胞体心的
为例，
与周围最近的6 个O 原子结合，其配位数为6，B 正确；
C．体心
与顶点
之间的距离作如图所示的辅助线：
，底面正方形的对角线长
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
度为：
，则体心
与顶点
之间的距离为：
，C 项错误；
D．由晶胞结构可知，1 个晶胞中含4 个Ti、8 个O，则1 个晶胞的质量
，1 个晶胞的体积
，晶体密度为
，D 正确；
故答案为：C。
【知识点3】晶体密度、粒子间距离的计算
1、晶体密度的计算公式推导过程
若1 个晶胞中含有x 个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝
＝
mol
晶胞的质量为：m＝n·M＝
g
密度为：ρ＝
右图为CsCl 晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl 的摩尔质量用M g·mol－1表
示，则CsCl 晶体的密度为ρ＝g·cm－3
2、晶体中粒子间距离的计算：
【例1】硫代硫酸镁(
)常用于浸金工艺中，
的晶胞结构如图所示，边长分别
为
、
。已知
的摩尔质量是
，阿伏加德罗常数为
，下列说法错误
的是
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．晶胞中的
个数为4
B．该晶体的密度为
C．
可与稀硫酸反应产生刺激性气味的气体
D．浸金过程中，
中的两个硫原子均可做配位原子
【答案】D
【详解】A．由晶胞结构可知，1 个晶胞中含有
个
，含有4 个
，A 正确；
B．该晶体的密度
，B 正确；
C．
可与稀硫酸反应产生硫单质和二氧化硫气体，C 正确；
D．具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。
可以看做是S 取代了
中的一个
O，中心原子S 的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子。端基S 原子含有孤电子对，能做配位
原子，D 错误；
故选D。
【例2】钛氧化物由于其储量丰富、结构稳定而被广泛应用于电化学存储。科学家通过改造金红石相
最终形成岩盐相纳米晶体，可用于大量储锂和储钠，为钠锂离子电池的续航问题提供了新思路。如图所
示，为该晶体释放与储存锂钠离子的过程，下列叙述正确的是
A．X 晶体的化学式为
B．O 原子周围最近的O 原子有8 个
C．已知A 原子的坐标为
，
原子坐标为
，则C 原子的坐标为
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．若X 为储锂晶体，其密度为
【答案】C
【详解】A．根据X 的晶胞图可知，
有4 个位于棱上、有6 个位于面心，则
的个数为：
；Ti 原子有8 个位于顶点、有4 个位于面心、有1 个位于体心，则Ti 原子有个数为：
；O 原子有16 个位于棱上、有4 个位于面心、有2 个位于体心，则O 原子有个数为：
；得到X 晶体的化学式为
，A 错误；
B．O 原子周围最近的O 原子为：体心O 原子到面心O 原子的距离为
，其个数为4 个，B 错误；
C．根据A 原子的坐标为
、
原子坐标为
可知坐标方向为：
，则可得到C 原子
的坐标为
，C 正确；
D．根据
，若X 为储锂晶体，则其密度为
，D 错误；
故答案为：C。
【例3】
是一种新型钠离子电池的正极材料，其相对分子质量为
，如图立方体是其晶胞的
1/8(
未画出)。下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．晶体中与每个
距离最近且相等的
有12 个
C．晶体的密度为
D．
可能在每个立方体的中心位置
【答案】C
【详解】A．根据晶体结构得到每个立方体中Fe3+有4
，Fe2+有4
，CN-有12
，再结合
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
电荷守恒，可知每个立方体的K+有0.5 个，即晶胞中Fe3+有8
，Fe2+有8
，CN-有8
，
K+有0.5×8=4 个，则化学式可以表示为
，A 错误；
B．以位于顶点的
为研究对象，与
距离最近且等距离的CN-有6 个，分别位于
的上下左右前
后，B 错误；
C．根据晶体结构得到每个立方体中Fe3+有4
，Fe2+有4
，CN-有12
，K+有0.5 个，晶体
的密度表达式是
=
，C 正确；
D．若K+位于每一个立方体的中心位置，则晶胞中K+的数目为8，据A 项分析可知，晶胞中K+的数目为
4，D 错误；
答案选C。
【例4】铜氧化物超导体的研究突破揭开了超导领域的新篇章。一种电子型铜氧化物(相对分子质量为
)
超导体的晶体结构如图甲所示。
下列有关该晶体说法正确的是
A．电子型铜氧化物化学式可表示为
B．M 原子与N 原子之间的距离为
C．电子型铜氧化物的密度为
D．图甲沿x 轴或沿y 轴的投影均可用图乙表示
【答案】D
【详解】A．根据晶胞图可知，O 原子有8 个位于晶胞的上下棱心、有12 个位于晶胞的面心，则O 原子个
数为：
；Cu 原子有8 个位于晶胞的顶点、有1 个位于晶胞的体心，则Cu 原子个数为：
；RE 或Ce 原子有8 个位于晶胞的棱心、有2 个位于晶胞的体心，则RE 或Ce 原子个数为：
，则电子型铜氧化物化学式可表示为
，A 错误；
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．对M 原子与N 原子作如图的辅助线
，则M 原子与N 原子之间的距离为：
，解得
，B
错误；
C．电子型铜氧化物的密度为
，C 错误；
D．该晶胞
的四个立面相同，则图甲沿x 轴或沿y 轴的投影均能得到图乙，D 正确；
故答案为：D。
【例5】硒化锌材料不溶于水，其对热冲击具有很强的承受能力，使它成为高功率
激光器系统中的成
对电子数的最佳光学材料。硒化锌晶胞结构如图所示。设晶体密度为
，
代表阿伏加德罗常数的
值。下列说法正确的是
A．该晶胞中硒原子的配位数为6
B．
和
在周期表中都位于
区，属于过渡元素
C．
和
最近距离为
D．若的原子坐标为
，则的原子坐标为
【答案】C
【详解】A．该晶胞中，离Se 原子最近且距离相等的Zn 原子数为4，硒原子的配位数为4，故A 错误；
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．
在周期表中位于
区，是过渡元素，
在周期表中位于p 区，是主族元素，故B 错误；
C．晶胞中Se 原子数为4、则Zn 原子数为4，晶体密度为
，设晶胞边长为xpm，
，
和
最近距离为体对角线的
，则
和
最近距离为
，故C 正确；
D．若的原子坐标为
，则的原子坐标为
，故D 错误；
选C。
【知识点4】晶体空间利用率的计算
（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%
【例1】由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是：
A．该物质的化学式为CuCl
B．
的配位数与
的配位数相等
C．已知1 号离子坐标为(
，
，0)，则2 号离子的坐标为(
，
，
)
D．若
、
的半径分别为和
，该晶胞边长为a，这两种离子的空间占有率为
【答案】C
【详解】A．Cu+位于立方体的内部，共4 个，Cl− 位于顶点和面心，顶点上的Cl−被8 个晶胞共有，面心上
的Cl−被2 个晶胞共有，所以Cl−也有4 个，所以该物质的化学式为CuCl，故A 正确；
B．从图中可以看出，Cu+和4 个Cl− 相连，Cu+的配位数为4，Cl−和4 个Cu+相连，Cl−的配位数也是4，Cu+
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
的配位数与Cl−的配位数相等，故B 正确；
C．根据1 号离子的坐标可知立方晶胞中位于左后顶点的离子坐标为(0，0，0)，若将晶胞分成8 个相等的
小立方体，则2 号离子位于右上前方的小立方体的体心，其离子坐标为(
)，故C 错误；
D．若 Cu+ 、 Cl− 的半径分别为 r1 和 r2 ，在一个晶胞中有4 个Cu+ 和4 个 Cl− ，4 个Cu+ 和4 个 Cl−占
有的体积为4×
；该晶胞边长为a，则晶胞的体积为a3，这两种离子的空间占有率为
， 故D 正确；
故选C。
【例2】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
【答案】D
【详解】A．晶胞中位于顶点、面上、和体内的Cu 原子个数=
，位于面上、棱上的In 原
子个数=
，位于体内的Te 原子个数=8×1=8，则Cu、In、Te 的原子个数比为4:4:8=1:1:2，晶
体的化学式为CuInTe2，A 正确；
B．由位于顶点A 点和体心B 点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、
可知，晶胞边长为1，则位于体
对角线
处，面对角线
处的C 原子的分数坐标分别为
，B 正确；
C．由晶胞结构可知，In 原子形成的四面体空隙有8 个，形成的八面体空隙也有8 个，则四面体空隙的占
有率为
，C 正确；
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．由晶胞中C、D 形成的直角三角形的边长为
pm、
pm 可知，C、D 间距离d=
，D 错误；
答案选D。
【例3】化合物K 是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料，其晶胞结构如图所示，阿伏加德罗常
数为
。Cu 的半径为pnm、In 的半径为qnm、S 的半径为rnm。下列说法错误的是
A．K 的化学式为
B．距离In 最近S 的个数为4 个
C．A 原子到B 原子的距离为
D．
晶体的空间占有率为
【答案】D
【详解】A．利用均摊法计算晶胞中原子个数：Cu 原子：位于顶点（8 个）、面心（4 个）和体心（1
个），根据均摊法，顶点原子对晶胞贡献
，面心原子对晶胞贡献
，体心原子对晶胞贡献1，则Cu 原子
个数N(Cu)=8×
+4×
+1 = 4；In 原子：位于体内，个数为4；S 原子：位于体内，个数为8。所以Cu、
In、S 原子个数比为4：4：8 = 1：1：2，化合物K 的化学式为
，A 正确；
B．以In 原子为研究对象，In 原子周围距离最近的S 原子个数为4 个，B 正确；
C．将晶胞底面左下角设为原点，底面两条边分别为x、y 轴，晶胞高为z 轴。A 原子到B 原子在x 方向上
的距离分量为x，在y 方向上的距离分量为
，根据空间两点间距离公式d=
，
在此处z 方向距离分量为0，则A 原子到B 原子的距离为
，C 正确；
D．一个晶胞中含有4 个Cu、4 个In、8 个S，原子总体积V 原子=
，晶胞体积V 晶胞=x2y nm3；则
晶体的空间占有率为
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
，D 错误；
故选D。
【例4】砷化镓是优良的半导体材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
已知：①设砷和镓的原子半径分别为
和
，砷化镓晶体的密度为
，
表示阿伏加德罗常
数的值；
②晶胞中原子体积占空间体积的百分率，即原子的空间占有率。
A．
原子的坐标参数为
B．
C．若该晶胞的边长为
，则晶胞中
原子的空间占有率为
D．该晶胞的俯视投影图为
【答案】B
【详解】A．根据晶胞结构，M 处于右侧面面心，M 原子坐标参数为(1,
,
)，A 正确；
B．根据晶胞密度，晶胞棱长为
，砷和镓的
原子半径之和为晶胞体对角线四分之一，故r1+r2=
，B 错误；
C．晶胞中Ga 原子个数为4，晶胞中Ga 原子的空间占有率为4 个Ga 原子体积占晶胞体积的百分比，则晶
胞中Ga 原子的空间占有率为
，C 正确；
D．根据晶胞结构图，该晶胞的俯视投影图为
，D 正确；
本题选B。
【例5】金属镍及其化合物在工业、科研等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为
，与Ni 同周期且基态原子未成对电子数
相同的有 (填元素符号)。
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(2)
是一种重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的缩写，结构如图，为双
螯配体。该配合物中
的配位数为 ，在配合物中，两个“piaH”与
分别螯合形成两个五
元环，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是 (用“α”“β”“γ”表示)。
(3)NiO 晶体为NaCl 型结构，将它在氧气中加热，部分
被氧化为
，成为
。已知
的
摩尔质量为69.1 g mol
⋅
，则标明Ni 价态的化学式为 (示例：
)，
晶体中镍离子
的占有率为 。
(4)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，称作原子的分数坐标。NiAs 晶体
结构如图甲所示，其晶胞俯视图如图乙所示。A 点原子的分数坐标为
，则B 点原子的分数坐标为
，A、B 两点间距离为 pm。
【答案】
(1)
Ti、Ge、Se
(2)6 α 和γ 或者α 和β
(3)
90%
(4)(
,
,
)
【详解】（1）Ni 元素原子序数为28，基态Ni 原子价层电子排布为3d84s2，轨道表示式为
，故基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为
，有2 个未成
对电子，同周期也有2 个未成对电子的元素有钛(Ti)：3d24s2、锗(Ge)：4s24p2、硒(Se)：4s24p4，与Ni 同周
期且基态原子未成对电子数相同的有Ti、Ge、Se；
（2）两个水分子中的O 与Ni 形成2 个配位键，1 个piaH 与Ni 形成2 个配位键，故该配合物中Ni2+的配位
数为6，“piaH”与Ni2+螯合形成五元环，包括配位原子和Ni2+共有5 个原子，故五元环中提供孤电子对的
原子可能是α 和γ，由于酰胺基和吡啶之间的碳碳单键可以旋转，故五元环中提供孤电子对的原子也可能
是α 和β，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是α 和γ 或者α 和β；
（3）根据NixO 的摩尔质量为69.1 g mol
⋅
−1，59x+16=69.1，解得x=0.9，Ni0.9O 化学式可以改写为Ni9O10，
设其中+2 价Ni 为a，则标明Ni 价态的化学式为
，由化合价代数和为0，2a+3(9-a)=20，解得
a=7，故标明Ni 价态的化学式为
，NiO 晶体为NaCl 型结构，Ni 与O 个数比为1:1，根据化学式
Ni0.9O 可知，晶体中镍离子的占有率为90%；
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
（4）A、B 在底面的投影分别在底面菱形分成的两个正三角形中心，A 点原子的分数坐标为(
,
,
)，根
据对称性，A 到下底面距离和B 到上底面距离相等，故B 点原子的分数坐标为(
,
,
)，底面菱形边长为
a pm，较长对角线长为
a pm，AB 水平方向距离为
a pm，AB 竖直距离为晶胞高度一半，为
pm，
根据勾股定理，A、B 两点间距离为
pm。
【知识点5】立方体晶胞中微粒周围其他微粒个数的判断
（1）晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数
指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。
（2）离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
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。
【例1】有一种属面心立方最密堆积的
固体暴露到钾蒸气中，可得到通式为
的系列化合物，可作
低温超导材料；经检测，
元素都以
形式存在。图1、图2 分别表示足球烯
的分子结构模型正视图
和某种化合物
的晶胞示意图。下列有关说法正确的是
A．每个
分子中有30 个碳碳双键、20 个五边形、12 个六边形
B．系列化合物
晶体熔化后均能导电，且熔点比
晶体低
C．图2 所示化合物的化学式为
，其中离
最近且等距的
数目为8
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．一定温度下，化合物
能与
反应，生成
并释放
气体
【答案】C
【详解】A．由图，每个六边形和3 个六边形、3 个五边形相连，设六边形个数为a，则
，a=20，
设五边形个数为b，则
，b=12；每个碳为sp2杂化，每个碳都有1 个未成对p 电子，2 个碳
原子键可形成1 个碳碳双键，则可以形成60÷2=30 个碳碳双键，A 错误；
B．
为离子晶体、
为分子晶体，
晶体熔化后均能导电，且熔点比
晶体高，B 错误；
C．根据“均摊法”，晶胞中含
个
、
个K，化合物的化学式为
，以体心
为
例，离
最近且等距的
数目为8，C 正确；
D．一定温度下，化合物
能与
反应，生成
并释放
气体，D 错误；
故选C。
【例2】某离子化合物的晶胞结构如图1 所示，沿
轴方向阳离子的投影如图2 所示，
为阿伏加德罗常
数的值，离子化合物的摩尔质量为
，晶体的密度为
。
下列叙述错误的是
A．该离子化合物中阴、阳离子个数比为
B．晶体中与阴离子中心原子最近且等距离的阳离子有8 个
C．晶体的密度
D．晶胞顶点与体心的阴离子中心原子间的距离为
【答案】C
【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的阴离子个数为8×
+1=2，位于面心的阳离子个数
为8×
=4，则离子化合物中阴、阳离子个数比为1：2，故A 正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的阴离子与位于体心的阳离子距离最近，则晶体中与阴离子中心原
子最近且等距离的阳离子有8 个，故B 正确；
C．设晶体的密度为ρg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=(10—30 a2b) d，解得ρ=
，故C 错
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
误；
D．由晶胞结构可知，晶胞中阴离子间中心原子的距离为体对角线的一半，则晶胞顶点与体心的阴离子中
心原子间的距离为
，故D 正确；
故选C。
【例3】
合金晶体有
(甲)、
(乙)两种结构。设
为阿伏加德罗常数的值，已知：
M 的坐标为
，下列说法错误的是
A．
与
晶体的密度之比为
B．
中，Au 周围最近且等距的Ti 的个数为12
C．图乙中，N 的坐标为
D．图乙中，Ti-Au 间最近距离为
【答案】A
【详解】图甲中，由均摊法，Au 原子个数为
，Ti 原子个数为
，晶胞边长为anm，根据晶
体密度的计算公式
；图乙中，由均摊法，Au 原子个数为
，Ti 原子个数为
，晶胞边长为bnm，根据晶体密度的计算公式
，据此分析；
【详解】A．
与
晶体的密度之比为
，A 错误；
B．
中，以顶点的Au 为例，周围最近且等距的Ti 的个数为
，B 正确；
C．图乙中，若M 的坐标为
，N 位于右侧面上，则N 的坐标为
，C 正确；
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．图乙中，
，由M 坐标可计算，Ti-Au 间最近距离为
，D 正
确；
故选A。
【例4】二氧化钌(
)为深蓝色结晶，属于四方晶系，不溶于水及酸，溶于熔融烧碱生成钌酸钠，主要
用作化工催化剂，是制作电阻和电容器的重要原料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．该晶体溶于熔融烧碱生成
B．晶胞中与O 最近且等距的Ru 有3 个
C．晶胞中与Ru 紧邻的O 围成的空间几何体为正十二面体
D．
和
均属于离子晶体
【答案】C
【详解】A．该晶体溶于熔融烧碱生成钌酸钠，反应过程中元素的化合价未变，Ru 为+4 价，则应生成
Na2RuO3，A 正确；
B．根据均摊法可知，晶胞中灰球有8×
+1=2 个，黑球有4×
+2=4 个，说明灰球为钌，黑球为O，以位
于体内的O 为研究对象，与之紧邻的Ru 有3 个，B 正确；
C．以位于体心的Ru 为研究对象，与之紧邻的O 有6 个，与Ru 紧邻的O 围成的空间几何体为正八面体，
C 错误；
D．
和
均是由离子键构成的离子化合物，属于离子晶体，D 正确；
故选C。
【例5】某含磷化合物的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值。下
列说法错误的是
A．该化合物的晶体类型属于离子晶体
B．与Ca 距离最近且相等的Cl 原子数为4
C．该晶体的密度为
D．将该化合物加入含少量石蕊的水中，无明显现象
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】D
【详解】根据均摊法，该晶胞中含有Ca 的个数为
，含P 的个数为
，含Cl 的个数为
，故该晶体的化学式为Ca3PCl3。从物质组成角度分类，Ca3PCl3属于混盐，可将其看成
Ca3P2·3CaCl2，据此分析解题。
A．由题干信息可知，该物质中含有活泼金属Ca 和Cl，故是由离子键构成，该化合物的晶体类型属于离子
晶体，A 正确；
B．由晶胞结构可知，与Ca 距离最近且相等的Cl 原子有4 个，如图所示：
离带“*”
的Ca 最近的为1、2 号Cl 以及向相反方向延伸的晶胞中的两个Cl，B 正确；
C．该晶胞的体积
，该晶体的密度
，C 正确；
D．Ca3PCl3属于混盐，可将其看成Ca3P2·3CaCl2，，则其与水反应的化学方程式为
，将该化合物加入含有少量石蕊的水中，有PH3气体生成，
另外生成的Ca(OH)2为强碱且在水中溶解度小，故溶液变蓝，可能出现浑浊，D 错误；
故答案为：D。
第33 讲 四种晶体性质比较、晶胞相关计算 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．下列各组物质中，化学键类型和晶体类型都相同的是
A．Ar 和K
B．NaCl 和NaOH
C．
和
D．
和
【答案】C
【详解】A．Ar 为只含分子间作用力的分子晶体，K 为含有金属键的金属晶体，A 选项错误；
B．NaCl 为只含离子键的离子晶体，NaOH 是含有共价键、离子键的离子晶体，B 选项错误；
C．CH4和H2O 均是含有共价键和分子间作用力的分子晶体，C 选项正确；
D．CO2是含有共价键、分子间作用力的分子晶体，SiO2是只含共价键的原子晶体，D 选项错误；
答案选C。
2．在普通铝中加入少量
和
后，形成一种称为拉维斯相的
(结构如图)微小晶粒，其分散在
中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，“坚铝”是制造飞机的主要材料。
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
已知：该结构中
以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中填入以四面体方式排列的
。
则晶体结构中镁原子之间的最短距离为
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据晶胞结构可知Mg 原子之间的最短距离为体对角线的
，由于棱长为apm，则体对角线是
，则Mg 原子之间的最短距离为
，故B 正确；
故选B。
3．下列化学用语或图示表达正确的是
A．氮化硅的分子式为
B．氧的基态原子轨道表示式为
C．氯化铯的晶胞为
D．邻羟基苯甲醛分子内氢键表示为
【答案】C
【详解】A．氮化硅为共价晶体，没有分子，根据各元素化合价代数和为0，化学式为
，故A 错误；
B．基态O 原子价电子为2s22p2，其价层电子轨道表示式为
，故B 错误，
C．CsCl 晶胞为体心立方结构，即
，故C 正确；
D．邻羟基苯甲醛中羟基氧为氢原子给体，羰基氧为氢原子受体，结构为
，故D 错误；
故答案为C。
4．离子晶体的熔点差异较大。下列离子晶体的熔点最低的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】①CaO：离子半径较小，电荷数为2；
KCl
②
：K+半径比Ca2+大，电荷数为1；
Na
③
2SO4：Na+半径比K+小，电荷数为2；
CH
④
3COOCs：Cs+的半径比K+、Ca2+、Na+都大，电荷数为1；
综上分析可知，CH3COOCs 离子键最弱，熔沸点最低；
故选D。
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
5．近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的
和F-脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功
能。下列说法错误的是
A．F、Si 和Ca，原子半径依次增大
B．
与
的晶体类型及氧原子的杂化方式均相同
C．图中A 处原子分数坐标为(0，0，0)，则B 处原子分数坐标为(
，
，
)
D．脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力
【答案】B
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，则
F、Si 和Ca 原子半径依次增大，A 正确；
B．OF2与 SiO2都是含有极性共价键的共价化合物，化合物中氧原子的价层电子对数都为4，杂化方式都
为sp3杂化，OF2为分子晶体、 SiO2为共价晶体，B 错误；
C．由晶胞结构可知， A 处原子分数坐标为(0，0，0)，则B 处原子分数坐标为
，C 正确；
D．三种金属氟化物都为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成的离子键越弱，钡
离子、钙离子和镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则氟化钡、氟化钙、氟化镁三种晶体中的离子
键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，D 正确；
故选B。
6．下列描述错误的是
A．稳定性：
B．熔点：
晶体
晶体
C．配离子稳定性：
D．中心原子杂化轨道的数目：
【答案】C
【详解】A．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，氢化物的稳定性依次减弱，则氢化物的稳定性顺
序为
，故A 正确；
B．氯化钠和氯化铯都是离子晶体，钠离子的原子半径小于铯离子，则氯化钠晶体的晶格能大于氯化铯，
熔点高于氯化铯，故B 正确；
C．氮元素的电负性小于氧元素，则氨分子中氮原子提供孤对电子的能力强于水分子中氧原子提供孤对电
子的能力，所以四氨合铜离子的稳定性强于四水合铜离子，故C 错误；
D．
中O 原子价电子对数为
，中心原子杂化类型为
杂化，BF3分子中价层电子对个数
=3+
(3-3×1)=3，中心原子杂化类型为sp2杂化，CO2中C 原子杂化轨道数为2+
×(4-2×2)=2，中心原子杂
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
化类型为sp 杂化，则中心原子杂化轨道的数目的大小顺序为
，故D 正确；
故选C。
7．某新型储氢材料的晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为
为阿伏加德罗常数的值，下列说法错
误的是
A．与
最近且距离相等的
有12 个
B．晶胞的化学式为
C．
的空间结构为正四面体形
D．晶体的密度为
【答案】D
【详解】A．以面心的
为对象，距离最近且等距的
有12 个，A 正确；
B．根据均摊法，每个晶胞中含有
的个数为
，含有
的个数为8，则新
型储氢材料的化学式为
，B 正确；
C．
中
原子的价层电子对数为
=4，且无孤电子对，
的空间结构为正四面
体形，C 正确；
D．晶胞的质量为
，则其密度为
，D 错误；
故选D。
8．下列有关物质结构与性质说法错误的是
A．石墨晶体是层状结构，可作固体润滑剂
B．金属晶体在外加电场作用下可失去电子，故金属晶体能导电
C．纤维素的结构为
，故纯棉不宜作速干衣的面料
D．咪唑(
)为五元芳香杂环化合物，①号
比②号
更易形成配位键
【答案】B
【详解】A．石墨晶体是层状结构，层与层间作用力小，可作为固体润滑剂；A 正确；
B．金属晶体能导电的原因是在外加电场作用下电子发生定向移动，并没有失去电子，B 错误；
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C．从纤维素的结构可知，纤维素分子中含有大量的羟基，羟基具有亲水性，导致纯棉吸湿性强，不宜作
速干衣的面料，C 正确；
D．在咪唑（
）中，①号 N 原子的孤电子对没有参与形成大π 键，而②号 N 原子的孤电子对参与
形成了大π 键，所以①号 N 比②号 N 更易提供孤电子对形成配位键，D 正确；
故答案为：B。
9．某含钙化合物(相对分子质量为
)的晶胞结构如图甲所示，图乙是晶胞底面平面图。已知晶胞参数
，
，阿伏加德罗常数的值为
。下列说法错误的是
A．该化合物的化学式为
B．图乙中
与
的距离为
C．1 的坐标为(a，0，0)，则2 的坐标为
D．该晶体的密度为
【答案】D
【详解】A．由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有Ca 的个数为
，B 的个数为
，N 的个数
为
，则该化合物的化学式为
，A 正确；
B．图乙中
与
的距离为面对角线的一半，应为
，B 正确；
C．由晶胞结构图可知，1 的坐标为(a，0，0)，则2 的坐标为
，C 正确；
D．该晶体的密度为
，D 错误；
故选D。
10．汞及其化合物在我国应用的历史久远，可用作医药、颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如图所示，
其中甲为四方晶胞结构，乙为立方晶胞结构。下列说法不正确的是
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．已知A 点的坐标
，则
的分数坐标为
B．丙是乙晶胞的俯视图
C．乙中相邻的
和
之间的距离为
D．每个甲、乙晶胞中含有的阴阳离子数目之和不相等
【答案】C
【详解】A．已知A 点的坐标(0，0，0)，B 点位于晶胞体心，则其则B(Hg2+)的分数坐标为(
，
，
)，
故A 正确；
B．乙晶胞从上往下看，得到正方形，四个顶点和对角线交点有Hg2+，四个小正方形的中心有S2-，即俯视
图如丙所示，故B 正确；
C．乙中相邻的Hg2+和S2-之间的距离等于体对角线长的1/4，体对角线长=
anm，则Hg2+和S2-之间的距离
为：
anm，故C 错误；
D．甲晶胞中，阴离子Cl-数目为：
，
的数目为：
，Hg2+数目为：1，则阳离子数目
为2；乙晶胞中，S2-数目为：4，Hg2+数目为：
，则阴阳离子数目都为4，则含有的阴阳离子
数目之和不相等，故D 正确；
故选C。
11．下列关于物质的性质与原因解释匹配不正确的是
性质
原因解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子核外电子的能量是量子化的
B
AlF3(1040℃)熔点远高于
AlCl3(178℃升华)
AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶
体，两者的晶体类型不同
C
苯甲酸的酸性强于乙酸
苯基的推电子效应强于甲基
D
离子液体作溶剂比传统有机溶剂
难挥发
离子键强于分子间作用力
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．原子核外电子的能量是量子化的，电子跃迁时吸收或释放特定能量的光子，所以原子光谱是
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
不连续的线状谱线，匹配正确，A 正确；
B．一般来说，离子晶体中离子键作用力强，熔沸点较高；分子晶体中分子间作用力较弱，熔沸点较低，
AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，导致AlF3熔点远高于AlCl3，匹配正确，B 正确；
C．苯甲酸的酸性强于乙酸，是因为苯基的吸电子效应使得羧基中羟基的极性增强，更易电离出氢离子，
而不是苯基推电子效应强于甲基，匹配不正确，C 错误；
D．离子液体中离子键作用力强，传统有机溶剂分子间是较弱的分子间作用力，所以离子液体作溶剂比传
统有机溶剂难挥发，匹配正确，D 正确；
故选C。
12．皮萨草具有重要的药用价值，其主要成分是一种配合物，由
和配离子M
构成，其晶
胞结构如图甲，沿x、y、z 轴方向的投影均为图乙。
下列说法错误的是
A．
的配位数为8
B．晶体的化学式为
C．若X 的原子坐标为
，则Y 的原子坐标为
D．若
处于晶胞的8 个顶点，则其余
还位于体心、6 个面心和12 个棱心
【答案】A
【详解】A．由图甲可得出M 离子的配位数为8，则
的配位数为4，A 项错误；
B．根据图甲，晶胞中均摊
为8 个，M 为
个，因此晶体的化学式为
，B 项正
确；
C．若X 的原子坐标为
，结合坐标轴，则Y 的原子坐标为
，C 项正确；
D．若
处于晶胞的8 个顶点，则其余
还位于体心、6 个面心和12 个棱心，晶胞中均摊8 个
，D 项
正确；
故选A。
13．二氧化铈(
)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂
，
占据原来
的位置，可以得
到更稳定的结构。已知：
晶胞中
与最近的
的核间距为
；
的空位率
。(设
为阿伏加德罗常数的值)
29
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
下列叙述正确的是
A．
晶胞中
的配位数是4
B．
的晶胞参数为
C．“掺杂新晶体”中
的空缺率为
D．
的晶体密度
【答案】C
【详解】A．
晶胞中
的配位数是8，以上底面面心Ce 为例，上、下各有4 个
，A 错误；
B．
与最近的
的核间距是晶胞体对角线的四分之一，即
的晶胞参数为
，B 错误；
C．CeO2晶胞中Ce4+的个数为8×
＋6×
=4、O2-的个数为8，按
掺杂
的新晶
体中，一个晶胞中含有
数目为
，含有
数目为
，由电荷守恒可判断，含有
数目为7.2，因此
平均每个晶胞氧空位数为0.8，
的空缺率为
，C 正确；
D．
的晶体密度为
，D 错误；
答案选C。
14．设
为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的有几项
①
的
溶液中
的数目小于
②化合物中离子键百分数：
③
与足量水反应，所得溶液中
的数目为
1.45g
④
熟石膏中的钙离子数目大于
⑤
晶体中含离子数目为
A．1 项
B．2 项
C．3 项
D．4 项
【答案】C
【详解】①未说明
的
溶液的体积，无法计算其中
的数目，错误；
②同短周期主族元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性：Mg<Al，电负性差值：
，则
离子键百分数：
，正确；
③
与足量水反应产生0.5molHCl 和0.1molH3PO4，H3PO4是弱电解质，不能完全电离，所得溶液
30
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
中
的数目小于
，D 错误；
④熟石膏的化学式为2CaSO4·H2O，1.45g 熟石膏的物质的量为
=0.005mol，含有0.01mol 钙离子，
数目大于
，正确；
⑤
含有1 个Na+和1 个
，
晶体中含离子数目为
，正确；
故选C。
15．
可组成一种拓扑绝缘体材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为
，
为阿伏加
德罗常数的值。下列说法正确的是
A．La 原子位于Bi 原子构成的正四面体空隙中
B．Bi 原子和Pt 原子之间的最短距离为
C．该晶体的密度为
D．若坐标取向不变，将a 点Pt 原子平移至晶胞
面的面心，则b 点Pt 原子位于棱上
【答案】C
【详解】A．观察晶胞体心的La 原子可知，La 原子周围距离最近的Bi 有6 个，位于Bi 原子构成的正八面
体空隙中，A 错误；
B．Bi 原子和Pt 原子之间的最短距离为晶胞体对角线长的
，为
，B 错误；
C．1 个晶胞中含有La 原子的个数为
，Pt 原子的个数为4，Bi 原子的个数为
，则
该晶体的化学式为LaPtBi，该晶体的密度为
，C 正确；
D．若坐标取向不变，将a 点Pt 原子平移至晶胞xy 面的面心，则b 点Pt 原子位于顶点，D 错误；
故选C。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．非金属氮化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)尿素
是平面结构的分子，分子结构如图所示，基态
原子简化的电子排布式为 ，
、
、
的电离能由大到小顺序为 ，C、N 原子杂化方式分别为 。
(2)
配离子结构如图所示，
位于正八面体的中心，则1 个
配离子中共价键
31
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
的个数为 ，
的空间结构有 种。
(3)羟胺（
）的水溶液呈碱性，其碱性原理与氨水相似，同浓度的氨水和羟胺两种溶液的碱性较强
的是 （填“
”或“
”），原因是 。
(4)一种新型的氮碳化合物
的晶体属于四方晶系，其沿着y 轴的投影如图1 所示，晶胞参数及侧视图
如图2 所示。
已知A 原子的分数坐标为
，则B 原子的分数坐标为 。
(5)尿素分子是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm、cnm（a=b≠c），
，晶胞结构如图1，若用箭头代表尿素分子如图2，该晶体的密度为
。
【答案】
(1)
N>O>C
、
(2)24 2
(3)
O 原子的电负性大于N，
分子中N 原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱
性减弱
(4)(0.745，0.745，0.875)
(5)
【详解】（1）N 为7 号元素，基态N 原子简化电子排布式为
；同周期元素第一电离能从左到右
呈增大趋势，但N 的2p 轨道达到半充满稳定结构，所以
、
、
的电离能由大到小顺序为：N>O>C；
尿素是平面结构的分子，8 个原子共平面，尿素分子中存在离域大
键，尿素分子中的C、N 原子均采用
sp2杂化；
（2）1 个氨分子中存在3 个氮氢共价键，氮与钴形成6 个配位共价键，则1 个
配离子中共价
32
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
键的个数为24；
为正八面体，Co3+位于正八面体的中心，
为3 个氯取代
中的3 个氨分子，由于6 个氨分子位置完全相同，则
的空间结构种类数即看
中八面体的6 个顶点中选3 个点有几种情况，3 个点中两点连线不经过体心为1 种、经过体
心为1 种，故共有2 种；
（3）由于O 原子的电负性大于N，
分子中N 原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性
减弱，所以同浓度的氨水和羟胺两种溶液的碱性较强的是
，原因是：O 原子的电负性大于N，
分子中N 原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性减弱；
（4）A 原子的分数坐标为
，结合晶胞结构可知，B 点x 分数坐标为1-0.255=0.745，y 分
数坐标为0.745， z 分数坐标为1-0.125=0.875，则B 原子的分数坐标为(0.745，0.745，0.875)；
（5）根据“均摊法”，晶胞中含
个CO(NH2)2，则晶体密度为
。
17．铜、金可形成许多结构与性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1)齐文化博物馆汉代器物上的颜料“中国蓝”的成分为BaCuSi4O10，其基态铜离子的价电子排布式为
，基态O 原子核外电子的空间运动状态有 种。硅氧四面体
结构如图a 表示，图b 和图c 分别
是由数个
构成的多硅酸根，若Si 原子数为n(n≥3)，则其化学式可表示为 。
(2)用青霉胺(见图2)可解铜盐中毒，青霉胺分子中S 原子的轨道杂化方式为 ；键角：H2S
NH3(填“
”或“
”)；第二周期元素中，第一电离能大于N 的元素有 (用元素符号表示)；青霉
胺易溶于水的主要原因为 。
(3)由Au、Cs 和Cl 组成的晶胞属于四方晶系，结构如图所示，2、3 为两种不同价态和化学环境的Au，
。则两种环境Au 的配离子化学式分别为 。点1 原子的分数坐标为(0，0，0)，则点2 原子的
分数坐标为 。
33
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】
(1)
5
(2)
F、Ne 青霉胺可与水形成分子间氢键
(3)
(
，
，
)
【详解】（1）①Cu 原子电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu2+其价层电子排布式为3d9；
②基态O 原子核外电子排布式为
，s 轨道和p 轨道的原子轨道数共为5，则基态O 的空间运动状态
有5 种；
c
③中含有6 个四面体结构，所以含有6 个Si 原子，含有的氧原子数为18，含有氧原子数比6 个
少6
个O，带有的电荷数为：
；根据图示可知：若一个单环状离子中Si 原子数为
，则含
有n 个四面体结构，含有的氧原子数目比n 个硅酸根离子恰好少n 个O 原子，即：含有n 个Si 原子，则含
有3n 个氧原子，带有的负电荷为：
，故其化学式为：
；
（2）①由图2 可知青霉胺的结构式为
，S 原子的价层电子对数为4，故S 原子轨道杂化方式为
；
H
②
2S 和NH3中心原子的杂化方式均为
杂化，但由于H2S 中含有两对孤电子对，而NH3中只含一对孤电
子对，含孤电子对数越多则键角就越小，故键角：H2S
NH3；
③第二周期元素中，第一电离能大于N 的元素有F、Ne；
④由图
可知，青霉胺中含有氨基和羧基，它们可与水形成氢键，故易溶于水的主要原因
为：青霉胺可与水形成分子间氢键；
（3）①因为
所以距离点2（Au）的最近的
有：上面的面心和中间体内的
，故点2（Au）的
配离子化学式为
；距离点2（Au）的最近的
有：下面六面体的前后左右四个面的面心位置的
，故点3（Au）的配离子化学式为
；
②分数坐标是指x、y、z 三个方向上的距离分别占晶胞长宽高的比例，如图所示，晶胞内部点2 位于上面
立方体的体心位置，以原子1 为原点建立坐标系，小白球位于上部分的体心，高为
，则小白球的分数
坐标为：
。
34
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
18．金属元素在材料中有广泛应用，回答下列问题：
(1)镁铝合金在航空航天领域发挥着举足轻重的作用，下列说法正确的是_____(填序号)。
A．镁的第一电离能比铝高，镁的第二电离能比铝低
B．化学键中离子键成分的百分数：Al2O3>MgO
C．镁的熔点比铝高，硬度比铝小
D．电解熔融的MgO、Al2O3分别制备金属镁、铝
(2)钛铝合金是制造航空航天及武器装备热端部件的理想材料(如图一)。基态Ti 原子价电子的电子排布图为
(轨道表示式) 。该合金的化学式是 ，密度为 g·cm-3。
(3)钠离子电池的正极材料Nax[MnFe(CN)6]在充、放电过程中某时刻的晶胞示意图如图二所示。
Nax[MnFe(CN)6]中存在的化学键有配位键、 。该时刻的晶胞所示的Nax[MnFe(CN)6]中，x= 。
【答案】
(1)A
(2)
Ti3Al
(3)离子键、(极性)共价键 1
【详解】（1）A．基态Mg 原子核外电子排布为1s22s22p63s2，基态Al 原子核外电子排布为
1s22s22p63s23p1，由于Mg 的3s 电子为全满结构，镁的第一电离能比铝高；分别失去1 个电子后，Al+的3s
电子为全满结构，导致镁的第二电离能比铝低，A 正确；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性差值越大，化学键中离子
键的百分数越大，则离子键成分的百分数：Al2O3<MgO，B 错误；
C．铝镁均为金属晶体，铝原子半径更小、价电子更多，形成金属键键长较短、键能较大，故镁的熔点比
铝低，硬度比铝小，C 错误；
D．氧化镁沸点较高，耗能较大，工业上电解熔融的MgCl2制备金属镁，D 错误；
故选A；
（2）钛为22 号元素，基态Ti 原子价电子的电子排布图为
。根据“均摊
35
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
法”，晶胞中含
个Al、
个Ti，则该合金的化学式是Ti3Al，晶体密度为
；
（3）①Nax[MnFe(CN)6]中存在Na+和[MnFe(CN)6]2-，CN-中存在C≡N 键，即还存在离子键和极性共价键；
②由晶胞示意图可知，4 个Na+位于体内，Mn 位于顶点和面心，个数为
，Na Mn=4 4=1 1
∶
∶
∶，
则x=1。
19． 配位化合物在催化反应、材料合成、生物医药及环境治理等领域发挥关键作用。
Ⅰ．铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。
(1)以5-磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核心的铜配合物如图所示：
咪唑(
)具有类似苯环的芳香性，上图标号为②、③的N 原子p 轨道能提供一对电子的是
(填标号)。
(2)上图中酚羟基中的H 原子始终与苯环共面，①号O 原子的杂化方式为 ，a 处C-O 键键长
乙醇中C-O 键键长(填“<”、“>”或“=”)，原因：一是a 处C、O 原子的杂化轨道中s 成分多，形成的键
强，键长短；二是 。
Ⅱ．Hg 是第一种被发现的超导体，Hg 最外层有2 个电子。
(3)HgCl2分子的空间结构为 ；实验室用K2[HgI4]鉴别NH ，反应生成[NH2Hg2O]I(黄色沉淀)，
[NH2Hg2O]+ 中Hg2+的配位数为2，画出 [NH2Hg2O]+ 的结构简式 。
(4)已知阴、阳离子的电子云在离子极化作用下发生变形，离子半径越大，变形性越大，电子云重叠程度越
大。稳定性[HgI4]2- [HgCl4]2-(填 “>” “<” 或 “=” )，原因是 。
Ⅲ．某种由NH3作为配体形成的新型储氢材料的晶胞结构如图，其中NH3为正八面体的顶点，H 为正四面
体的顶点。
(5)若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，则Q 的原子
分数坐标为 ；若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为
g·cm-3.
【答案】
(1)②
(2)sp2 < a 处C、O 原子参与形成大π 键，C-O 键的键长短
36
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(3)直线形
(4)> 半径I— > Cl—，离子半径越大，变形性越大，[HgI4]2-的电子云重叠程度更大更稳定
(5)
【详解】（1）咪唑具有类似苯环的芳香性，则氮原子为sp2杂化，两个N 原子的价层电子对数均为3，对
于②号N 原子，有3 个
键，则3 个sp2杂化轨道均各有1 个电子用于形成
键，p 轨道上有1 对孤电子
对，对于③号N 原子，有2 个
键，则2 个sp2杂化轨道各有1 个电子用于形成
键，则第3 个sp2杂化轨
道有1 对孤电子对，故上图标号为②、③的N 原子p 轨道能提供一对电子的是②；
（2）上图中酚羟基中的H 原子始终与苯环共面，则苯环、①号O 原子始终共平面，可以推测①号O 原子
的杂化方式为sp2杂化，a 处C、O 原子参与形成大π 键；a 处C 原子与苯环相连，C 原子为sp2杂化，乙醇
中C 原子为sp3杂化。a 处C—O 键键长小于乙醇中C—O 键键长，原因一是a 处C、O 原子的杂化轨道中s
成分多，形成的键强，键长短；二是a 处C、O 原子参与形成大π 键，使C—O 键键能增大，键长缩短 。
（3）Hg 最外层有2 个电子，在HgCl2中，Hg 与2 个Cl 形成2 个σ 键，Hg 原子的价层电子对数n = 2+
=2，且不含孤电子对，分子的空间结构为直线形；
已知[NH2Hg2O]+中Hg2+的配位数为2，N 和O 原子上有孤电子对，Hg2+作为中心离子接受配体提供的孤电
子对形成配位键。N 和O 作为配体与Hg2+形成配位键，其结构简式为
；
（4）稳定性[HgI4]2-＞[HgCl4]2-，对于[HgI4]2-和[HgCl4]2-，中心离子均为Hg2+，阴离子分别为I-和Cl-。已知
离子半径越大，变形性越大，电子云重叠程度越大，原因是：I-的离子半径大于Cl-的离子半径，I-在Hg2+的
离子极化作用下电子云变形性更大，与Hg2+的电子云重叠程度更大，形成的配位键更强。
（5）若以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示品胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，根据晶
胞结构可知Q 的原子分数坐标为
，NH3为正八面体的项点，H 为正四面体的顶点，由晶胞结构可
知。BH4的个数为8，Fe(NH3)6的个数为8×1/8+6×1/2=4，若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，
则该晶体的密度为
=
g·cm-3。
20．锂，铁，磷及其化合物在生产生活中有着重要的作用。
(1)锂在元素周期表的位置是 ，基态
的价电子排布式为 。
(2)邻二氮菲(
)与
能够生成稳定的橙色配合物，可用做
的检测试剂。向
溶
液(浅黄色)中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是 。
(3)黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)，为了大幅度提高锂电池的充电速率，科学家研发了黑磷一
石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2 所示。
37
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
①图2 中，黑磷区P 原子的杂化方式为 。
②根据图1 和图2 的信息，下列说法不正确的有 (填字母)。
a．黑磷区P-P 键的键能完全相同
b．黑磷与石墨都属于混合型晶体
c．复合材料单层中，P 原子与C 原子之间的作用力属于范德华力
d．由石墨和黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应
(4)氮原子之间可以形成双键，而磷原子之间很难形成双键，原因是 。
(5)一种锂电池的正极材料磷酸亚铁锂(
)的晶胞结构如图3(a)所示。其中
分别位于晶胞的顶角、
棱心、面心，O 围绕
和P 分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
①图3(a)的晶体的晶胞参数分别为
、
，则该晶体的摩尔体积
(已知阿伏加德
罗常数为
，晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积。)
②电池充电时磷酸亚铁锂会脱出部分
，形成
，结构如图3(b)所示，则
，
。
【答案】
(1)第二周期IA 族 3d6
(2)
与
的配位能力更强，
溶液中
的浓度低
(3)sp3 ac
(4)N 原子半径小能够形成较强的p-pπ 键，P 原子的半径较大原子间形成的σ 键较长，p-p 轨道肩并肩重叠
程度较小或几乎不能重叠，难以形成p-pπ 键
(5)
0.1875
【详解】（1）Li 为3 号元素，在周期表中的位置为第二周期IA 族；铁是26 号元素，基态Fe2+的价电子排
布式为
；
（2）因为CN-与Fe2+的配位能力更强，
溶液中Fe2+的浓度低，所以未观察到溶液呈现明显的
橙色；
38
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
（3）①黑磷区中P 根据图1 中形成的共价键，P 元素有三个σ 和一个孤对电子，价层电子对数为4，采用
sp3杂化；
a
②．根据图1 中键长的不同判断黑磷区P-P 键的键能不完全相同，故a 错误；
b．黑磷与石墨类似，也具有层状结构，根据石墨是混合型晶体知，黑磷也属于混合型晶体，故b 正确；
c．复合材料单层中，P 原子与C 原子之间的作用力属于共价键，故c 错误；
d．由石墨与黑磷制备该复合材料有新的化学键形成，新物质生成，故属于化学变化，故d 正确；
故答案为ac；
（4）N 原子半径小能够形成较强的p-pπ 键，P 原子的半径较大原子间形成的σ 键较长，p-p 轨道肩并肩重
叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成p-pπ 键；
（5）①根据均摊法，Li+的个数为：
，故LiFePO4的单元数有4 个，该晶胞体积为
a2b×（10-7cm）
3=a2b×10-21cm3，则磷酸亚铁锂晶体的摩尔体积
=
cm3/mol；
②由题图可知，小白球表示锂原子，由题图(a)知，每个晶胞中的锂原子数为
，故一个
晶胞中有4 个
单元；由题图(b)知，
结构中，一个晶胞含有
=
个锂原
子，此时锂原子、铁原子的个数比为13：16=(1-x) 1∶，
=0.1875；
设
中二价铁离子的个数为a，三价铁离子的个数为b，由
，
，得到
，即
。
39
