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高考化学一轮复习： 第37 讲 晶体结构与性质
【近年真题再现】
1. (2025 年四川卷)生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收SiF4的反应如下：3SiF4＋2Na2CO3＋2H2O＝
2Na2SiF6↓＋H4SiO4＋2CO2。下列说法错误的是
A．Na2SiF6中含有配位键
B．SiF4和H2O 都是由极性键构成的极性分子
C．CO2和SiO2晶体分别为分子晶体和共价晶体
D．CO 的VSEPR 模型和空间结构都为平面三角形
答案：B
解析：A．Na2SiF6的阴离子SiF 中有Si 提供空d 轨道，F－提供孤对电子形成的配位键，A 正确；
B．SiF4中心原子Si 的价层电子对数是4＋＝4，无孤对电子，为正四面体结构，分子对称，属于非极
性分子；H2O 为极性分子，B 错误；
C．CO2晶体为分子晶体(分子间作用力)，SiO2为共价晶体（原子间共价键），C 正确；
D．CO 中心原子C 的价层电子对数是3＋＝3，无孤对电子，VSEPR 模型为平面三角形，实际空间结构也为平面
三角形，D 正确；
2. (2025 年四川卷)CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α＝β＝γ＝90o，省略CO 中的氧，只标出C
4+)和CaO 的立方晶
胞如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A．CaCO3晶胞中1 位C4+的分数坐标为(0,0,)
B．CaCO3晶胞中2 位和3 位Ca2+的核间距为apm
C．CaO 晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4 15
∶
D．CaO 晶体密度小于CaCO3晶体密度
答案：D
1
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解析：A．根据图示，CaCO3晶胞中1 位C4+位于晶胞的棱角，其分数坐标为(0,0,)，故A 正确；
B．2 位Ca2+坐标为(a，a，1.7a)，3 位Ca2+坐标为(0，0，3.4a)，核间距：d＝apm，B 正确；
C．CaO 晶胞中原子个数为：8×＋6×＋12×＋1＝8，CaCO3晶胞中原子个数为： 4×＋8×＋4＋(8×＋
4)×4＝30(省略CO 中的氧，只标出C
4+，所以一起计算CO 的原子)，CaO 晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4 15
∶
，C 正确；
D．晶体密度计算公式为：ρ＝，CaO 晶体密度为：ρ＝＝g/cm3，CaCO3晶体密度为：ρ＝＝ g/cm3，
CaO 晶体密度大于CaCO3晶体密度，D 错误；
3. (2025 年湖南卷)K+掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成Ba0.6K0.4BiO3 (摩尔质量为
354.8g∙mol-1)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为anm，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法
正确的是
A．晶体中与铋离子最近且距离相等的O2-有6 个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8
C．第一电离能：Ba＞O D．晶体的密度为g∙cm-3
答案：A
解析：A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的O2-位于棱心，有6 个，分别位于上下、前后、
左右，A 正确；
B．晶胞中含有的铋离子个数为8×＝1 个，B 错误；
C．Ba 是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C 错误；
D．晶胞中Ba 或K 位于体心，个数为总和1，O2-位于棱心，有12×＝3，所以晶胞的质量是，晶胞体
积是(a×10-7)3cm3，则晶体的密度是：g∙cm-3，D 错误；
4. (2025 年河北卷)SmCok(k＞1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重
要应用。SmCok的六方晶胞示意图如下，晶胞参数a＝500pm、c＝400pm，M、N 原子的分数坐标分别为
(，，)、(，，)。设NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为SmCo5 B. 体心原子的分数坐标为(，，)
C. 晶体的密度为 g∙cm-3 D. 原子Q 到体心的距离为100pm
2
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答案：D
解析：A．由晶胞图知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，晶胞中数目
为8×＋8×＋2＝5，结合题意知，白球为Sm、黑球为Co，该物质化学式为SmCo5，A 正确；
B．体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为(，，)，B 正确；
C．每个晶胞中含有1 个“SmCo5”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为a2c，则晶体密度为ρ＝＝＝
g∙cm-3，C 正确；
D．原子Q 的分数坐标为(0，，1)，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与
原子Q、体心与原子Q 可得直角三角形
，则原子Q 到体心的距离＝＝50pm，D 错
误；
5. (2025 年湖北卷)SO2晶胞是长方体，边长a≠b≠c，如图所示。下列说法正确的是
A．一个晶胞中含有4 个O 原子
B．晶胞中SO2分子的取向相同
C．1 号和2 号S 原子间的核间距为 pm
D．每个S 原子周围与其等距且紧邻的S 原子有4 个
答案：D
解析：A．由晶胞图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，1 个晶胞中含(12×＋1)个SO2分子，含
有8 个O 原子，A 错误；
B．由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，如1 和2，B 错误；
C．1 号和2 号S 原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C 错误；
D．以体心的S 原子为例，由于a≠b≠c，每个S 原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S 原子有4 个，
D 正确；
3
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6. (2025 年黑吉辽内蒙卷)NaxWO3晶体因x 变化形成空位而导致颜色各异，当0.44≤x≤0.95 时，其立方
晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．与W 最近且等距的O 有6 个 B．x 增大时，W 的平均价态升高
C．密度为 g/cm3时，x＝0.5 D．空位数不同，吸收的可见光波长不同
答案：B
解析：A．W 位于立方体的顶角，以顶角W 为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O 原子
位于该顶角所在3 条棱的棱心，由于该顶角在8 个晶胞里，而棱上的原子被4 个晶胞共有，所以与W 最
近且距离相等的O 原子有3×8×＝6，故A 正确；
B．O 元素化合价为－2 价，负化合价总数为－6，设W 元素的平均化合价为y，据正负化合价代数和
为0 可得：－6＋y＋x＝0，y＝6－x，x 的值增大y 减小，即W 元素的平均化合价降低，故B 错误；
C．0.44≤x≤0.95 时，立方晶胞中W 个数为8×＝1、O 个数为12×＝3，若x＝0.5，晶胞质量为m＝
g，晶胞体积为V＝(a×10-10)cm-3，则密度ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，所以密度为 g/cm3时，x=0.5，故C 正确；
D．NaxWO3晶体因x 变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D
正确；
7. (2025 年安徽卷)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为d pm。下图给出了碘的单层
结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碘晶体是混合型晶体 B. 液态碘单质中也存在“卤键”
C. 127g 碘晶体中有NA个“卤键” D. 碘晶体的密度为 g∙cm-3
答案：A
解析：A．碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只
存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A 错误；
B．由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存
4
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在类似的分子间作用力，即“卤键”，B 正确；
C．由图可知，每个I2分子能形成4 条“卤键”，每条“卤键”被2 个碘分子共用，所以每个碘分子
能形成2 个“卤键”，127g 碘晶体物质的量是0.5mol，“卤键”的个数是0.5mol×2×NAmol-1＝NA，C 正确；
D．碘晶体为层状结构，所给区间内4 个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是8×＝4，晶
胞的体积是abd×10-30cm3，密度是 g∙cm-3，D 正确；
8. (2025 年江西卷)CeO2晶格中的O 被去除，产生一个氧空位(VO)，VO相对原点的分数坐标为(,,)，则
图中Ce3+的分数坐标分别为
A．(0,,),(1,,) B．(,0,),(1,0,0) C．(0,,0),(,0,) D．(0,,),(,,0)
答案：D
解析：由晶胞结构可知，VO相对原点的分数坐标为(,,)，则坐标原点为
，Ce3+位于
面心，位于底面面心的Ce3+分数坐标为(,,0)，位于侧面面心的Ce3+分数坐标为(0,,)，故选D。
9．(2025 年重庆卷)如图是X 的晶胞结构，有关说法正确的是
A. X 中含有π 键 B. X 是混合晶体 C. X 的分子式为C3N4 D. X 中C 原子有一对孤电子
答案：C
解析：由图可知，晶胞中C 原子的个数是6×＝3，N 位于晶胞内部，个数为4，则晶胞化学式为
C3N4；
A．C、N 均以单键连接，晶胞中不含π 键，A 错误；
B．晶胞内只存在共价键，不是混合型晶体，B 错误；
C．由分析可知，晶胞化学式为C3N4，C 正确；
D．位于面心的C 原子，与周围4 个氮原子(位于两个晶胞内)相连，其配位数为4，不存在孤独电子，
D 错误；
10. (2025 年1 月浙江卷)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是
5
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A. 晶体类型为混合晶体 B．NH3与二价铁形成配位健
C. 该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高
答案：D
解析：A．由图可知，Fe(NH3)2Cl2晶体中存在离子键、配位键、分子间作用力，具有分子晶体和离子
晶体的特性，属于混合晶体，A 正确；
B．NH3与二价铁通过配位健形成[Fe(NH3)2]2+，B 正确；
C．Fe(NH3)2Cl2与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀，方程式为Fe(NH3)2Cl2+2H2O＝Fe(OH)2↓+2NH4Cl，C
正确；
D．Fe(NH3)2Cl2中[Fe(NH3)2]2+离子半径大于Fe2+，[Fe(NH3)2]2+与Cl-之间的键能小于Fe2+与Cl-之间的
键能，Fe(NH3)2Cl2热稳定性小于FeCl2，D 错误；
11. (2025 年西北卷)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为dg∙cm-3，阿伏加德罗常数的
值为NA，下列说法错误的是
A．沿晶胞体对角线方向的投影图为
B．Ag 和B 均为sp3杂化
C．晶体中与Ag 最近且距离相等的Ag 有6 个 D．Ag 和B 的最短距离为××1010pm
答案：A
解析：A．由晶胞图可知，晶胞中Ag 位于体心，B 位于顶点，C、N 位于体对角线上，沿晶胞体对角
线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6 个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他
6
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体内的C、N 原子抽影响到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为
，A 错误；
B．Ag 位于体心，与周围4 个N 原子原键，价层电子对数为4，且与4 个N 原子形成正四面体，则
Ag 为sp3杂化；由晶胞中成键情况知，共用顶点B 原子的8 个晶胞中，有4 个晶胞中存在1 个C 原子与该
B 原子成键，即B 原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，B 正确；
C．晶胞中Ag 位于体心，与Ag 最近且距离相等的Ag 就是该晶胞上、下、左、右、前、后6 个相邻
的晶胞体心中的Ag 原子，为6 个，C 正确；
D．B 位于顶点，其个数为8×＝1，Ag、C、N 均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知
晶胞参数a＝×1010pm，Ag 和B 的最短距离为体对角线的一半，即××1010pm，D 正确；
12. (2025 年广西卷)Mg－Z 型晶态半导体材料由Mg 与碳族元素(Z)形成，其立方晶胞结构如图。已知：
晶胞参数α(Mg－Si)＝634pm，α(Mg－Ge)＝639pm。下列说法正确的是
A．与Z 紧邻的Mg 有4 个 B．晶胞内Mg 之间最近的距离为a
C．晶胞密度：ρ(Mg－Ge)＞ρ(Mg－Si) D．若Mg－Sn 晶胞顶点Sn 替换为Ge，则＝
答案：C
解析：A．假设Z 形成面心立方结构，每个Z 原子周围有8 个四面体空隙(填充Mg)，故与Z 紧邻的
Mg 有8 个，A 错误；
B．Mg 位于四面体空隙，最近Mg－Mg 距离为晶胞边长的，晶胞内Mg 之间最近的距离为，B 错误；
C．密度公式ρ＝，Mg－Ge 中M(Z)＝73、a＝639 pm，计算出ρ(Mg－Ge)≈，Mg－Si 中M(Z)＝28、a
＝634 pm，计算出ρ(Mg−Si)≈，因＞，故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si)，C 正确；
D．Z(Sn)在晶胞中顶点(8 个)和面心(6 个)，仅替换顶点时，Sn 在晶胞中的个数为6×＝3，Ge 在晶胞
中的个数为8×＝1，则＝，D 错误；
13. (2025 年云南卷)(Li0.45La0.85)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce4+取代部分La3+后产生空位，可提升
Li+传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误
的是
7
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A. 每个晶胞中O2-个数为12
B. 该晶胞在yz 平面的投影为
C．Ce4+取代后，该电解质的化学式为(Li0.45La0.85－yCey)ScO3
D．若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ 的Li+数目相等
答案：C
解析：A．由晶胞结构可知，Sc 原子分布在晶胞的8 个棱心和4 个面心，由均摊法算出其原子个数为
8×＋4×＝4，由晶体的化学式(Li0.45La0.85)ScO3可知，O 原子的个数是Sc 的4 倍，因此，每个晶胞中O2-个
数为12，A 正确；
B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz 平面的投影就是其前视图
，B 正确；
C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0 可知，取代后该电解
质的化学式为(Li0.45－yLa0.85－yCey)ScO3，C 错误；
D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因
此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ 的Li+数目相等，D 正确；
14. (2024 年湖南卷)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
A．合成反应中，还原剂是LiH 和C B．晶胞中含有的Li+个数为4
C．每个CN 周围与它最近且距离相等的Li+有8 个 D．CN 为V 型结构
答案：D
解析：A．LiH 中H 元素为－1 价，由图中CN 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
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素由0 价降低到－3 价，由此可知还原剂是LiH 和C，故A 正确；
B．根据均摊法可知，Li+位于晶胞中的面上，则含有的Li+个数为8×＝4，故B 正确；
C．观察位于体心的CN 可知，与它最近且距离相等的Li+有8 个，故C 正确；
D．CN 的中心原子C 原子的价层电子对数为2＋×(4＋2－3×2)＝2，且CN 与CO2互为等电子体，可
知CN 为直线型分子，故D 错误；
15. (2024 年湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au－Cu 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18K 金
B．Ⅱ中Au 的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距Au－Cu＜Au－Au
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au 与Cu 原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
答案：C
解析：A．由24K 金的质量分数为100%，则18K 金的质量分数为：×100%＝75% ，I 中Au 和Cu 原
子个数比值为1:1，则Au 的质量分数为：×100%≈75% ，A 正确；
B
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 正确；
C
．设Ⅲ的晶胞参数为a，Au－Cu 的核间距为a，Au－Au 的最小核间距也为 a，最小核间距Au－
Cu＝Au－Au，C 错误；
D
．I 中，Au 处于内部，Cu 处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，Au 处于立方体的八
个顶点，Cu 处于面心，其原子个数比为：8×∶6×＝1∶3；Ⅲ中，Au 处于立方体的面心，Cu 处于顶点，其
原子个数比为6×∶8×＝3∶1；D 正确；
16. (2024 年山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是
A. 金刚石(C) B. 单晶硅(Si) C. 金刚砂(SiC) D. 氮化硼(BN，立方相)
答案：B
解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子
半径越大，键长越长，键能越小，熔沸点越低，在这几种晶体中，键长Si－Si＞Si－C＞B－N＞C－C，
所以熔点最低的为单晶硅，故选B。
17. (2024 年河北卷)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apm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的
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是
A. 该铋氟化物的化学式为BiF3 B. 粒子S、T 之间的距离为apm
C. 该晶体的密度为 g∙cm-3 D. 晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个
答案：D
解析：A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1＋12×＝4 个Bi3+，含有8＋8×＋6×
＝12 个F－，故该铋氟化物的化学式为BiF3，故A 正确；
B．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(0,0,1)，与Q、M 均在同一条棱上的F-的
原子分数坐标为(1,0,0)，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 ×apm＝apm，故B 正确；
C．由A 项分析可知，每个晶胞中有4 个Bi3+、12 个F-，晶胞体积为(apm)3＝a3×10-30cm-3，则晶体密
度为ρ＝＝ g∙cm-3＝ g∙cm-3，故C 正确；
D．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，故D 错误；
18. (2024 年黑吉辽卷)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Co9S8 B．晶胞2 中S 与S 的最短距离为当a
C．晶胞2 中距Li 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4＋4×＝4.5，含有S 的数目为1＋12×＝4，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；
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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：
a，故B 错误；
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；
19. (2024 年安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导
电时Li+迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti 为＋4 价，La 为＋3 价。下列说法错误的是
A. 导电时，Ti 和La 的价态不变 B. 若x＝，Li+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
解析：A．根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti 和La 的价态不变，A 项正确；
B．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 项错误；
C．由立方晶胞的结构可知，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 项正确；
D．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 项正确；
20. (2024 年甘肃卷)β－MgCl2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：Mg＜Cl B. 单质Mg 是金属晶体
C. 晶体中存在范德华力 D. Mg2+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Mg2+与周围有6 个Cl－最近且距离相等，因此 ，Mg2+的配位数为6，D
错误；
21. (2024 年贵州卷)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
解析：A．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；
B．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；
C．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；
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22. (2024 年江西卷)NbO 的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P 的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗
常数的值M 为NA，下列说法正确的是
A．Nb 的配位数是6 B．Nb 和O 最短距离为anm
C．晶体密度ρ＝g/cm3 D．M 的分数坐标为(,,)
答案：D
解析：A．由图可知，NbO 的立方晶胞中距离Nb 原子最近且距离相等的O 原子有4 个，Nb 的配位
数是4，故A 错误；
B．由图可知，Nb 和O 最短距离为边长的，晶胞参数为anm，Nb 和O 最短距离为anm，故B 错误；
C．根据均摊法计算可知，Nb 的个数为6×＝3，O 的个数为12×＝3，即晶胞中含有3 个NbO，晶胞
密度为ρ＝＝g/cm3，故C 错误；
D．P 的分数坐标为(0,0,0)，M 位于正方体的面心，M 的分数坐标为(，，)，故D 正确；
23. (2024 年重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗
常数的值为NA。下列说法正确的是
A．H－的配位数为2 B. 晶胞中含有2 个Mg2+
C．晶体密度的计算式为g/cm3 D．Mg2+(i)和Mg2+(ii)之间的距离为nm
答案：B
解析：A．由图可知，与H－距离最近且等距离的Mg2+的个数是3，则H－的配位数为3，A 项错误；
B．Mg2+位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中Mg2+的个数为8×＋1＝2，B 项正确；
C．该晶胞体积为(a×10-7×a×10-7×c×10-7)cm3＝a2c×10-21cm3，该晶胞中Mg2+的个数为8×＋1＝2，H－的
个数为4×＋2＝4，相当于晶胞中含有2 个MgH2，晶体密度为＝g/cm3，C 项错误；
D．Mg2+(i)和Mg2+(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为nm，D 项错误；
24. (2024 年广西卷)一定条件下，存在H－缺陷位的LiH 晶体能吸附N2使其分解为N，随后N 占据缺
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陷位(如图)。下列说法错误的是
A．c＞0.5a B. 半径：r(H－)＞r(H) C．b＝d D．LiH 晶体为离子晶体
答案：C
解析：A．根据LiH 立方晶胞的该部分
结构以及晶胞参数为a 可得
，
因此c＝＝a＞0.5a，故A 正确；
B．H 原子和H－的电子层数均为1，但H－比氢原子多一个电子，电子的运动轨道不重合，内核对电
子的束缚相对较弱，电子活动的范围更广，因此H－的半径较大，故B 正确；
C．根据LiH 立方晶胞可知，b 的长度如图
，但当N 占据了空缺位后，由于比H
－的半径大，因此b≠d，故C 错误；
D．LiH 晶体中含有Li+和H－，相互间作用是离子键，因此LiH 晶体为离子晶体，故D 正确；
25. (2023 年湖南卷)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
apm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
A. 晶体最简化学式为KCaB6C6
B. 晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8 个
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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g∙cm-3
答案：C
解析：A．根据晶胞结构可知，其中K 个数：8×＝1，其中Ca 个数：1，其中B 个数：12×=6，其中
C 个数：12×=6，故其最简化学式为KCaB6C6，A 正确；
B．根据晶胞结构可知，K+位于晶胞体心，Ca 位于定点，则晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8
个，B 正确；
C．根据晶胞结构可知，晶胞中B 和C 原子构成的多面体有14 个面，C 错误；
D．根据选项A 分析可知，该晶胞最简化学式为KCaB6C6，则1 个晶胞质量为：g，晶胞体积为a3×10-
30cm3，则其密度为g∙cm-3，D 正确；
26. (2023 年辽宁卷)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/cm3 B. 图1 中O 原子的配位数为6
C. 图2 表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x D. Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
答案：C
解析：A．根据均摊法，图1 的晶胞中含Li：8×＋1＝3，O：2×＝1，Cl：4×＝1，1 个晶胞的质量为
g＝g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3＝a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)＝ g/cm3，A 项正确；
B．图1 晶胞中，O 位于面心，与O 等距离最近的Li 有6 个，O 原子的配位数为6，B 项正确；
C．根据均摊法，图2 中Li：1，Mg 或空位为8×＝2。O：2×＝1，Cl 或Br：4×＝1，Mg 的个数小于
2，根据正负化合价的代数和为0，图2 的化学式为LiMgOClxBr1-x，C 项错误；
D．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，说明Mg2+取代产生的空位有
利于Li+的传导，D 项正确；
27．(2023 年北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
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下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．三种物质中均有碳碳原子间的σ 键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电
答案：A
解析：A．原子间优先形成σ 键，三种物质中均存在σ 键，A 项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原
子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp 杂化，B 项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C 项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D 项错误；
28．(2023 年湖北卷)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
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：A．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；
B．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，
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则晶体中H 和H 的最短距离：LaH2＞LaHx，故B 正确；
C．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；
D．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(484.0×10-10cm)3＝
(4.84×10-8)3cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g∙cm-3，故D 正确；
29. (2023 年重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是
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
答案：D
解析：A．由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M 周围形成了4 个配位键，故中
心原子M 的配位数是4，A 正确；
B．由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为8×＋2×＝2，B 正确；
C．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C 正确；
D．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D 错误；
30. (2023 年河北卷)锆(Zr)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，NA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ZrO2
B. 该氧化物的密度为g∙cm-3
C. Zr 原子之间的最短距离为apm
D. 若坐标取向不变，将p 点Zr 原子平移至原点，则q 点Zr 原子位于晶胞xy 面的面心
答案：B
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解析：A．根据“均摊法”，晶胞中含4 个Zr、8×＋12×＋6×＋1＝8 个O，则立方氧化锆的化学式为
ZrO2，选项A 正确；
B．结合A 分析可知，晶体密度为ρ＝g∙cm-3＝g∙cm-3，选项B 错误；
C．Zr 原子之间的最短距离为面对角线的一般，即apm，选项C 正确；
D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p 点Zr 原子平移至原点，则垂直向下，q 点Zr 原子
位于晶胞xy 面的面心，选项D 正确；
31. (2025 年山东卷)Fe 单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，Fe 位于第_______周期_______族。基态Fe 原子与基态Fe3+离子未成对电子数之
比为_______。
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，
又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O 中，第一电离能最大的是_______，电负性最大的是_______。
②尿素分子中，C 原子采取的轨道杂化方式为_______。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子
是_______(填元素符号)。
(3)α－Fe 可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
①α－Fe 晶胞中Fe 原子的半径为_______pm。
②研究发现，α－Fe 晶胞中阴影所示m，n 两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有Fe 原子个数
越多，催化活性越低。m，n 截面中，催化活性较低的是_______，该截面单位面积含有的Fe 原子为
_______个∙pm-2。
答案：(1)四 VIII 4 5 (2)
∶
①N O ②sp2 ③ O (3)① ②n
解析：(1)Fe 为26 号元素，位于元素周期表中第四周期VIII 族；基态Fe 原子电子排布式为
[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5，故答案为：四；
VIII；4：5。
(2)①同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N 原子2p 轨道为半充满稳定结构，第一电离
能：N>O>C；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，因此电负性：O＞N＞C，故答案为：N；O。
②尿素分子(H2NCONH2)中C 原子形成3 个σ 键，无孤电子对，采取的轨道杂化方式为sp2杂化。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，因此N 原子不会参与
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形成配位键，说明C＝O 中O 原子参与配位，所以与Fe3+配位的原子是O。
(3)①α－Fe 为体心立方晶胞，晶胞边长为a pm，体对角线长度为apm，体心立方晶胞中Fe 原子半径
r 与体对角线关系为4r＝a，因此Fe 原子的半径为pm。
②m 截面面积Sm＝a2pm2，每个角原子被 4 个相邻晶胞共享(二维共享)，如图所示：
，每个晶
胞的顶点原子贡献个原子给该晶面，所含原子数为4×＝1，单位面积原子数为个pm-2，n 截面面积为a×a
＝a2pm2，每个角原子被4 个相邻晶胞共享，体心原子完全属于本截面，所含原子数为4×＋1＝2，单位面
积原子数为＝个∙pm-2，因此催化活性较低的是n 截面，该截面单位面积含有的Fe 原子为个∙pm-2。
32. (2025 年北京卷)通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。
(1)将Mg 的基态原子最外层轨道表示式补充完整：______________。
(2)NH3分子中H－N－H 键角小于109°28′，从结构角度解释原因：___________________________。
(3) [Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。
①[Mg(NH3)6]Cl2的配体中，配位原子是_______。
②已知[Mg(NH3)6]Cl2的摩尔质量为Mg∙mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为
_______g∙cm-3。(1nm＝10-7cm)
答案：(1)
(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子
的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对
的排斥能力，CH4分子中H－C－H 的键角为109°28′，故NH3分子中H－N－H 的键角小于109°28′
(3)①N ②×1021
解析：(1)Mg 是第12 号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示
式为：
。
(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对
数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H－C
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－H 的键角为109°28′，故NH3分子中H－N－H 的键角小于109°28′。
(3)①[Mg(NH3)6]Cl2的内界为[Mg(NH3)6]2+，故其配体为NH3，由于N 原子有孤电子对，所以配位原子
为N；
②根据均摊法，该晶胞中[Mg(NH3)6]2+的个数为8×＋6×＋1＝4，Cl－的个数为8，故每个晶胞中含有4
个[Mg(NH3)6]Cl2，则晶体的密度为ρ＝＝＝×1021。
33. (2025 年海南卷)过渡金属钌(Ru)的配合物A 可用于多种化学键的活化。R1－和R2－代表两种不同
的烷基。水分子参与反应(第①步)，经由配合物B，得到C，实现氧氢键断开。
回答问题：
(1)同位素氘(H 或D)，是一种常用的追踪标记原子，氘的质量数是______。
(2)H2O 分子中O－H 键的极性大于NH3分子中N－H 键，主要原因是_________________________。
(3)第②步反应前后，杂化方式改变的碳原子是______(填碳原子标号)。
(4)某溶剂中，用醇钾(R1OK)处理前体配合物E，可将其转化为A。转化反应方程式为：E＋R1OK—
→A＋______。
(5)若第①步参与反应的小分子为ND3 (即氨中所有氢原子皆被氘取代)，经第②步反应，得到C′。将
答题卡中C′的结构图补充完整(须标出全部氘原子) __________________________。
一种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶体晶胞，如图1 所示，完成(6)、(7)题。
(6)Ag 与Cu 是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag 阳离子有1 个未成对电子，此Ag 阳离子的基态
价电子排布式为_____________________________________。
(7)每个Ag 原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构，Ag1与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图1
呈现。沿c 方向投影，见图2(已放大处理)。b 方向紧邻晶胞中与Ag1配位的氟原子标号是______。(紧邻
晶胞中相应氟原子标号与图示晶胞相同)。
答案：(1)2 (2)电负性O>N (3)e (4)R1OH＋KCl
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(5)
(6)4d9 (7)2
解析：(1) H 的质子数为1，中子数为1，质量数为2；
(2)极性共价键的极性强弱取决于原子电负性差异。电负性差异越大，键的极性越强，电负性O＞N，
故H2O 分子中O－H 键的极性大于NH3分子中N－H 键；
(3)第二步(B→C)实质是e 处碳原子发生质子化，e 处碳原子杂化方式由sp2改变成sp3；
(4)观察E、A 结构，可知E 转化为A，分子里失去一个H 原子和一个Cl 原子，故E＋R1OK——→ A
＋R1OH＋KCl；
(5)ND3先与Ru 结合生成B`(
)，经过步骤②将D 进行转移至e 处，C′的结构图
；
(6)Ag 与Cu 是同族相邻周期元素，Cu+和Cu2+的基态价电子排布式分别为3d10和3d9，Ag 阳离子有1
个未成对电子，故基态价电子排布式为4d9；
(7)由图1 可知，123 在同一平面，b 方向紧邻晶胞中与Ag1配位的氟原子标号是2 号氟原子。
34. (2024 年6 月浙江卷)氧是构建化合物的重要元素。请回答：
(1)某化合物的晶胞如图1，Cl－的配位数(紧邻的阳离子数)为_______；写出该化合物的化学式
_______，写出该化合物与足量NH4Cl 溶液反应的化学方程式___________________________________。
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A．Ar 的基态原子电子排布方式只有一种
B．Na 的第二电离能＞Ne 的第一电离能
C．Ge 的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
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D．Fe 原子变成Fe+，优先失去3d 轨道上的电子
(3)化合物HA、HB、HC 和HD 的结构如图2。
①HA、HB 和HC 中羟基与水均可形成氢键(－O－H∙∙∙OH2)，按照氢键由强到弱对三种酸排序_______，
请说明理由_________________________________。
②已知HC、HD 钠盐的碱性NaC＞NaD，请从结构角度说明理由__________________________。
答案：(1)12 K3ClO K3ClO＋2NH4Cl＋H2O＝3KCl＋2NH3∙H2O (2)AB
(3)①HC>HB>HA ；O、S、Se 的电负性逐渐减小，键的极性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、
HC 中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O 形成的氢键逐渐增强
②S 的原子半径大于O 的原子半径，S－H 键的键能小于O－H 键，同时HC 可形成分子间氢键，使
得HD 比HC 更易电离出H+，酸性HD＞HC，C－的水解能力大于D－
解析：(1)由晶胞结构知，Cl 位于8 个顶点，O 位于体心，K 位于面心，1 个晶胞中含Cl：8×=1 个、
含O：1 个、含K：6×=3 个，该化合物的化学式为K3ClO；由图可知，Cl－的配位数为＝12；该化合物可
看成KCl∙K2O，故该化合物与足量NH4Cl 溶液反应生成KCl 和NH3∙H2O，反应的化学方程式为K3ClO＋
2NH4Cl＋H2O＝3KCl＋2NH3∙H2O。
(2)A．根据原子核外电子排布规律，基态Ar 原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A 项正确；
B．Na 的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，Na+和Ne
具有相同的电子层结构，Na+的核电荷数大于Ne，Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne 的，故Na 的第
二电离能＞Ne 的第一电离能，B 项正确；
C．Ge 的原子序数为32，基态Ge 原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C 项错误；
D．基态Fe 原子的价电子排布式为3d64s2，Fe 原子变成Fe+，优先失去4s 轨道上的电子，D 项错误；
(3)①O、S、Se 的电负性逐渐减小，键的极性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC 中羟基的极
性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC＞HB＞HA；
②HC、HD 钠盐的碱性NaC＞NaD，说明酸性HC＜HD，原因是：S 的原子半径大于O 的原子半径，
S—H 键的键能小于O—H 键，同时HC 可形成分子间氢键，使得HD 比HC 更易电离出H+，酸性HD＞
HC，C-的水解能力大于D-，钠盐的碱性NaC＞NaD。
35. (2024 年1 月浙江节选)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
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请回答：
(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是________________，晶体类型是__________。
答案：(1)CrCl2∙4H2O 分子晶体
解析：(1)由晶胞图可知，化学式为CrCl2∙4H2O；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrCl2∙4H2O 分子，
故为分子晶体；
36．(2023 年福建卷节选)II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。
(5)晶胞中含有 个S，N(Cu＋) N(Cu
∶
2+)＝ 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a．氢键 b．离子键 c．共价键 d．金属键
答案：(5) 2 2∶1 bc
解析：(5)由晶胞可知含S2-的个数为晶胞内与Cu 形成3 个键的，有2 个，S 为棱上2 个S 直接相连的
部分，个数为＝2；因此晶胞中S 的总价态为2×(－2)＋2×(－2)＝－8，由晶胞可知晶胞中Cu 的总个数为6
个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x＋y＝6，x＋2y＝8，联立解得x＝2，y=1，故
N(Cu＋) N(Cu
∶
2+)＝2∶1；晶体中微粒间作用力有离子键及共价键；
37. (2023 年重庆卷节选)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(3)α－AgI 可用作固体离子导体，能通过加热γ－AgI 制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为
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了简化，只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是_______ (填字母)。
A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振仪 D．X 射线衍射仪
②γ－AgI 与α－AgI 晶胞的体积之比为_______。
答案：(3)
D
12
①
②
∶7
解析：(3)①晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X 射线衍射法；故测定晶体结构最常用的仪器是
D．X 射线衍射仪；
②据“均摊法”， γ－AgI 晶胞中含8×＋6×＝4 个I，则晶体密度为g∙cm-3＝7.0g∙cm-3；，α－AgI 晶
胞中含8×＋1＝2 个I，则晶体密度为g∙cm-3＝6.0g∙cm-3；故＝，则γ－AgI 与α－AgI 晶胞的体积之比为
12∶7。
38. (2023 年海南卷节选)(5)近年来，研究人员发现含钒的锑化物CsV3Sb5在超导方面表现出潜在的应
用前景。CsV3Sb5晶胞如图1 所示，晶体中包含由V 和Sb 组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4 个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为_______。锑和磷同
族，锑原子基态的价层电子排布式为____________________________。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。下列有关替
代原子说法正确的是_______。
a．有＋4 或＋5 价态形式 b．均属于第四周期元素
c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近
答案：(5)
6 5s
①
25p3
ad
②
解析：(5)①晶胞中有4 个面的面心由钒原子占据，这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中，
周围紧邻的锑原子数为6；锑和磷同族，锑原子位于第五周期VA，其基态的价层电子排布式5s25p3；
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a
②．CsV3Sb5中V 带的总的正电荷为+9，当替代原子为Sn 时，化合价可能为＋4 或＋5 价态形式，故
a 正确；
b．Ti、Cr、Sn 属于第四周期元素，Nb 属于第五周期，故b 错误；
c．Sn 是VA 族元素，不属于过渡元素，故c 错误；
d．钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中，替代原子与原离子的离子半径相近，才能填充进去，
故d 正确；
答案为：ad。
39．(2023 年北京卷节选)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O)可看作是SO
中的一个O 原子被S 原子取代的产物。
(5)MgS2O3∙6H2O 的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为__________。已知MgS2O3∙6H2O 的摩尔质量是Mg∙mol-1，阿伏加德罗常
数为NA，该晶体的密度为__________g∙cm-3。(1nm＝10-7cm)
答案：(5) 4 ×1021
解析：(5)由晶胞结构可知，1 个晶胞中含有8×＋4×＋2×＋1＝4 个[Mg(H2O)6]2+，含有4 个S2O；该晶体的密
度ρ＝＝ g∙cm-3＝×1021。答案为4；×1021；
40. (2023 年全国乙卷)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(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题：
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c 轴的投影图如下
所示，晶胞中含有_____个Mg。该物质化学式为___________，B－B 最近距离为_______。
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答案：(3)3 MgB2 a
解析：(3)由硼镁化合物的晶体结构、晶胞沿c 轴的投影图可知，Mg 位于正六棱柱的顶点和面心，由
均摊法可以求出正六棱柱中含有12×＋2×＝3 个Mg，B 在正六棱柱体内共6 个，则该物质的化学式为
MgB2；由晶胞沿c 轴的投影图可知，B 原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对
边中点距离的2 倍，顶点到对边的垂线长度为a，因此B－B 最近距离为a××2＝a。
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【拓展训练·巩固考点】
1. (2025 年1 月八省联考内蒙古卷)钾锰铁基普鲁士白[K2MnFe(CN)6]是一种钾离子电池正极材料，充
电时随着K+脱出，其结构由I 经II 最终转变为III；I、II、III 的晶胞俯视图及II 的晶胞结构如下图所示。
下列说法正确的是
A．III 转化为I 是非自发过程 B. 充电过程中Fe 或Mn 的价态降低
C．晶体II 的化学式为KMnFe(CN)6 D. 晶胞Ⅲ中π 键数目为24
答案：C
解析：钾锰铁基普鲁士白[K2MnFe(CN)6]是一种钾离子电池正极材料，充电时装置为电解池，其为阳
极，失去电子发生氧化反应，充电随着K+脱出，其结构由I 经II 最终转变为III，则III 转化为I 是原电池
放电过程；
A．由分析，III 转化为I 是原电池放电过程，原电池中会发生自发的氧化还原反应，A 错误；
B．充电过程阳极发生氧化反应，则Fe 或Mn 的价态升高，B 错误；
C．据“均摊法”，晶胞II 中含12×＋1＝4 个FeC6、8×＋6×＝4 个MnN6、4 个K，则化学式为
KMnFe(CN)6，C 正确；
D．结合C 分析，晶胞Ⅲ中24 个CN－，CN－中含有碳氮叁键，1 个叁键含有1 个σ 键2 个π 键，则其
中π 键数目为48，D 错误；
2. (2025 年1 月八省联考西北卷)科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物，其
晶胞结构如图所示，立方晶胞参数为apm。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该化合物为共价晶体，硬度大
B．晶体中与B 原子距离最近且相等的B 原子数为4
C．晶胞中C－C 键与C－N 键的数目比为2 1∶
D．晶体的密度＝ g∙cm-3
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答案：C
解析：由图可知，按均摊法，N 原子数目为8×＋2×＝2，B 原子数目为2，C 原子数目为4×＋2＝4，
则N、B、 C 原子数目之比为1∶1∶2，化学式为BC2N；
A．该晶体具有类金刚石结构，金刚石是由碳原子通过共价键形成的共价晶体，具有硬度大、熔沸点
高等性质，则该化合物为共价晶体，硬度大，A 正确；
B．如图所示：将晶胞平移，以b 点的B 为坐标原点：
，则B 原子距离最近且相等
的1 个B 原子a 位于面心，其余两个面心为C 原子，根据晶胞结构可知，若面心上全部都是B，B 原子距
离最近且相等的B 原子数为3×8×＝12，但面心上的B 只占了，因此B 原子距离最近且相等的B 原子数为
4，B 正确；
C． 如图所示：
以m 点的C 原子为研究对象，其形成2 条C－C 键，两条C－N 键，
则二者数目比为1 1∶，C 不正确；
D． 晶胞的密度=晶体的密度＝＝ g∙cm-3，D 正确；
3. (2025 年1 月八省联考四川卷)一种具有钙钛矿结构的光催化剂，其四方晶胞结构如图所示(α＝β＝γ
＝900)，NA是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A．该物质的化学式为PbTiO3 B．1 位和2 位O2-的核间距为 apm
C．晶体的密度为×1030 g∙cm-3 D．2 位O2-的分数坐标为(，0，)
答案：C
解析：A．根据各原子在晶胞中位置，Pb2+在晶胞顶点，个数为8×＝1，6 个氧离子位于面心，个数为
6×＝3， Ti4+位于体心，仅有一个，故化学式为：PbTiO3，A 正确；
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B．如图
，构造一个直角三角形，m＝0.5a，n＝0.55a，则1 位和2 位
O2-的核间距为：＝＝ apm，B 正确；
C．根据密度公式，ρ＝＝＝＝，C 错误；
D．如图，
，设b 点为坐标原点，则2 位O2-的分数坐标为(，0，)，D 正
确；
4. (2025 年1 月八省联考云南卷) Bi4(TiO4)3是一种铁电材料，掺杂La 可提高其光电转化性能，La 取
代部分Bi 后的晶胞结构示意图(氧原子未画出)如下。下列说法错误的是
A．Bi 填充在Ti 形成的六面体空隙中 B．该晶体的化学式为Bi2La2(TiO4)3
C．该晶胞在xy 平面的投影为
D．若p 点La 平移至晶胞体心，则Ti 位于晶胞顶点
答案：D
解析：A．由图可知，最左/右侧两端，La 替代了Bi，Bi 在正方体体心，是六面体结构，A 正确；
B．由均摊法可知，Ti 的数目为8×＋8×＋3＝6，Bi 的数目为8×＋2＝4，La 的数目为8×＋2＝4，该
晶体的化学式为Bi2La2(TiO4)3，B 正确；
C．该晶胞在xy 平面的投影，棱上为Ti、Bi、La，投在四个角，La、Bi、Ti，投在面心，
，C
正确；
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D．若p 点La 平移至晶胞体心，位置如图
，
则Ti 位于晶胞棱上，D 错误；
5．因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构也不同。两种铁晶胞(均为立方
体，边长分别为以anm 和1.22anm)的结构示意图如下。
下列说法不正确的是
A．用X 射线衍射可测定铁晶体的结构
B．图2 代表的铁单质中，一个铁原子周围最多有4 个紧邻的铁原子
C．图1 与图2 代表的铁单质中，原子之间以金属键相互结合
D．图1 与图2 代表的铁单质的密度不同
答案：B
解析：A．晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X 射线衍射法；X 射线衍射可测定铁晶体的结构，故
A 正确；
B．图2 代表的铁单质中，以底面中心的原子为例，上层、同层、下层各有4 个紧邻的原子，故一个
铁原子周围最多有12 个紧邻的铁原子，故B 错误；
C．铁为金属晶体，铁单质中，原子之间以金属键相互结合，故C 正确；
D．图1 中，据“均摊法”，晶胞中含8×＋1＝2 个Fe，则晶体密度为＝×1021g∙cm-3；同理图2 中，晶
体密度为×1021g∙cm-3；故铁单质的密度不同，故D 正确；
6．奥氏体是碳溶解在γ－Fe 中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如下图。下列说法错误的是
A．铁原子位于碳原子构成的八面体中心的间隙位置
B．奥氏体的化学式为FeC
C．若晶体密度为dg·cm-3，晶胞中最近的两个碳原子的距离为
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D．铁原子第三电离能小于Co 原子的第三电离能
答案：C
解析：A．由晶胞的结构可知六个C 原子构成正八面体，Fe 原子位于碳原子构成的八面体中心的间
隙位置，故A 正确；
B．每个晶胞中Fe 原子数为8×＋6×＝4，C 原子数为12×＋1＝4，故奥氏体的化学式为FeC，故B 正
确；
C．每个晶胞含有4 个FeC，质量＝，晶胞的边长
，晶胞中最近的两个
碳原子的距离为
，故C 错误；
D．Fe 的价电子排布式为3d64s2，Co 的价电子排布式为3d74s2，失去第3 个电子时，铁的核外电子排
布为半满结构，较稳定，故铁原子第三电离能小于Co 原子的第三电离能，故D 正确。
7．双钙钛矿型氧化物因其巨介电效应已经成为当代材料学家的重要研究对象。双钙钛矿型晶体的一
种典型结构单元如图所示，真实的晶体中存在5%的氧原子缺陷，能让O2-在其中传导，可用作固体电解
质材料。已知：La 为+3 价，Ba 为+2 价；图示单元参数为a pm。下列说法错误的是
A．该晶体的1 个完整晶胞中含有8 个Co 原子
B．晶体中+3 价Co 与+4 价Co 的原子个数比为8∶1
C．忽略氧原子缺陷，每个Co 原子都处于氧原子围成的正八面体空隙的中心
D．该晶体的密度为 g⋅cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)
答案：B
A．该晶体的一个完整晶胞由8 个图示结构单元组成，该晶体的一个完整晶胞中含有8 个Co 原子，
故A 正确；
B．根据均摊原则，La 数为4×＝ 、Ba 数为4×＝、Co 数为1、真实的晶体中存在5%的氧原子缺陷，
故含有6××(1－5%)＝2.85 个O，+3 价Co 的个数为x，根据化合价代数和等于0，＋3＋2＋3x＋4(2－x)－
2×6×95%＝0，x＝1.6，所以+3 价Co 与+4 价Co 的原子个数比为4∶1，故B 错误；
C．忽略氧原子缺陷，根据图示，每个Co 原子都处于氧原子围成的正八面体空隙的中心，故C 正确；
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D．晶胞质量为 g，晶胞体积为(a×10-10)3cm3，该晶体的密度ρ＝＝ g⋅cm-3，故D 正确；
8．据报道，北京大学材料物理研究所某团队利用相变和重结晶的方法，在非晶SiO2/Si 表面上实现了
二维半导体磅化钼(MoTe2)单晶薄膜的无缝制备。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．由NA个该“碲化钼”组成的单晶薄膜中含有中子数为146NA
B．14 g 基态Si 原子的价层电子占据的轨道数为3NA
C．60 gSiO2晶体中含有共用电子数为8NA
D．标准状况下，22.4 LTeO3中含有O 原子数为3NA
答案：C
解析：A．MoTe2含有的中子数(96＋42)＋(127－52)×2＝204，所以由NA个该“碲化钼”组成的单品
薄膜中含有中子数为204NA，A 错误；
B．基态Si 原子的价层电子排布式为3s23p2占据的轨道数为4 个，14g Si 晶体的物质的量是0.5mol，
占据的轨道数为2NA，B 错误；
C．二氧化硅晶体中1 个硅原子形成4 个Si－O，含有共用电子数为8，60g SiO2晶体的物质的量是
1mol，其中共用电子数为8NA，C 正确；
D．标准状况下TeO3不是气态，22.4L TeO3的物质的量不是1mol，其中含有O 原子数不是3NA，D 错
误；
9．氟化钾镁是一种具有优良光学性能的材料，主要应用于激光领域，其立方晶胞结构如图。NA表示
阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．K+的配位数为8
B．氟化钾镁晶体的化学式为KMgF3
C．每个Mg2+位于距其最近且等距的F－构成的正八面体空隙中
D．若Mg2+位于晶胞的体心，则F－位于晶胞的面心
答案：A
解析：A．由图可知，离K+等距离且最近的F-位于棱心，即K+的配位数为12，故A 错误；
B．由均摊法可知，一个晶胞中Mg2+个数为8×＝1，F－个数为12×＝3，K+个数为1，所以氟化钾镁晶
体的化学式为KMgF3，故B 正确；
C．距Mg2+最近且等距的F－个数为6，6 个F-构成正八面体，Mg2+在构成的正八面体的体心，故C 正
确；
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D．由图可知，Mg2+位于顶点，F－位于棱心，所以若Mg2+位于晶胞的体心，则F－位于晶胞的面心，
故D 正确；
10．两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
错误的是
A．甲和乙中Hg2+的配位数之比为3 2 B
∶
．乙的化学式为HgS
C．乙中相邻的两个S2-之间的距离为anm D．每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目不相等
答案：C
解析：A．甲中，Hg2+位于Cl-构成的正八面体的体心，其配位数为6，乙中面心的Hg2+位于的4 个S2-
围成的四面体的中心，配位数为4，则甲和乙中Hg2+的配位数之比为3 2
∶
，A 项正确；
B．乙晶胞中含Hg2+个数为8×＋6×＝4，含S2-个数为4，则其化学式为HgS，B 项正确；
C．乙晶胞中，4 个S2-位于互不相邻的小正方体的体心，相邻两个S2-之间的距离等于面对角线长的，
即为anm，C 项错误；
D．甲晶胞中，阴离子Cl－数目为3，乙晶胞中，阴离子S2-数目为4，则每个甲、乙晶胞中含有的阴
离子数目不相等，D 项正确；
11．磷化硼是一种半导体材料，其晶胞结构如下图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法
错误的是
A. 晶胞结构中，硼原子的配位数为4 B. 磷化硼为分子晶体
C. 硼原子与磷原子间的最短距离为anm D. 磷化硼晶体ρ＝ g∙cm-3g·cm-3
答案：B
解析：A．根据磷化硼的晶胞结构图可知，每个B 原子与4 个P 原子形成4 个共价键，故晶胞结构中，
硼原子的配位数为4，A 项正确；
B．磷化硼是一种半导体材料，其晶体的微观空间里没有分子，不是分子晶体，而是共价晶体，B 项
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错误；
C．晶胞中P 原子和B 原子之间最短的距离为体对角线长度的，而体对角线长度等于晶胞棱长的倍，
则P 原子与B 原子的最短距离为a nm，C 项正确；
D．根据磷化硼的晶胞结构图可知，该晶胞中B 原子位于立方体内，个数为4，P 原子位于顶点和面
心，个数为8×+6×=4，则磷化硼的化学式为BP，晶胞质量为g，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶胞密度ρ＝
g·cm-3，D 项正确；
12．全无机卤化物钙钛矿因其独特的晶体结构展现出优异的光学与电学特性。某Cs－Pb－Cl 钙钛矿
的晶胞结构如图所示，晶胞边长为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 图中Cs 原子的配位数为6 B. 该卤化物钙钛矿的化学式为CsPbCl3
C. 晶体密度为 g∙cm-3 D．Pb 和Cl 均属于p 区元素
答案：C
解析：A．图中Cs 原子位于顶点，每个Cs 原子上、下、左、右、前、后共有6 个位于棱上的Cl 原子，
其配位数为6，A 正确；
B．根据均摊法可知，该晶胞中含有Cs 原子的个数为8×＝1，含Pb 原子的个数为1，含Cl 原子的个
数为12×＝3，因此该卤化物钙钛矿的化学式为CsPbCl3，B 正确；
C．该卤化物钙钛矿的化学式为C8PbCl3，1nm＝10-7cm，故该晶体密度为 g∙cm-3＝g∙cm-3，C 错误；
D．Pb 是第IVA 族元素，其价电子排布式为6s26p2，Cl 是第VIIA 族元素，其价电子排布式为
3s26p5，二者均属于p 区元素，D 正确；
13．铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法
错误的是。
A．Fe2+的配位数为6 B. 在S 中，x＝2
C．ef 的距离为npm
D. 该晶体的密度为 g∙cm-3
答案：D
解析：在晶胞中，含Fe2+的数目为12×＋1＝4，含S 的数目为8×＋6×＝4，则硫化物的化学式为
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FeS2。
A．晶胞中，体心Fe2+周围距离最近且相等的S (上下左右前后的面心)有6 个，则Fe2+的配位数为6，
A 正确；
B．由分析可知，硫化物的化学式为FeS2，则在S 中，(＋2)＋(－x)＝0，x＝2，B 正确；
C．在晶胞中，ed 间的距离为 npm，df 间的距离为 pm，则ef 的距离为 pm＝npm，C 正确；
D．该晶体的密度为＝ g∙cm-3，D 不正确；
14．干冰晶体的晶胞如图1 所示，形状是边长为anm 的立方体，沿AB 连线方向的投影图如图2 所示。
下列说法错误的是
A. 该晶体为分子晶体 B. 晶胞沿AB 连线旋转1200可与旋转前重合
C. 该晶体中每个CO2分子周围有12 个紧邻分子 D. 该晶体的密度为 g∙cm-3
答案：D
解析：A．干冰晶体通过分子间作用力结合，属于分子晶体，A 正确；
B．由AB 的连线投影图可知，旋转120°后，可与旋转前重合，B 正确；
C．以顶点的CO2分子为对象，分子周围最近的CO2分子位于与之相邻的3 个面的面心，顶点的CO2
分子被8 个晶胞共用，则CO2分子周围有3×8×＝12 个紧邻CO2分子，C 正确；
D．根据均摊法，CO2分子位于顶点和面心，每个晶胞含有CO2分子个数
8×＋6×＝4，则晶胞质量
是 g，晶胞体积为a3×10-21cm3，则晶胞密度为×1021 g∙cm-3，D 错误；
15．Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43℃，其结构如图所示)是有机化合物羰基化反应的催化剂，也可用于
制备高纯镍(镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3)。下列说法错误的是
A. 图中Ni(CO)4中含有σ 键的数目为8 B. Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体
C. 镍的晶胞中镍原子配位数为8 D. 镍的晶胞中镍原子半径为a
答案：C
解析：A．已知单键为σ 键，三键有1 个σ 键和2 个π 键，由题干图中Ni(CO)4的结构示意图可知，
Ni(CO)4中含有σ 键的数目为8，A 正确；
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B．由题干信息可知，Ni(CO)4四羰合镍的沸点43℃，沸点较低，故Ni(CO)4晶体的类型为分子晶体，
B 正确；
C．由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，故镍的晶胞中镍原子配位数
为＝12，C 错误；
D．由题干信息可知，镍的晶胞结构类型与铜的相同，为面心立方晶胞，其体积为a3，则晶胞的边长
为a，则面对角线为镍原子半径的4 倍，故镍的晶胞中镍原子半径为a，D 正确；
16．下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A. 液晶中的分子长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B. 等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C. 纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D. 超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体
答案：B
解析：A．液晶分子中沿分子长轴方向有序排列，从而表现出类似晶体的各向异性，故A 正确；
B．等离子体是由阳离子和电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体，故B 错误；
C．纯物质有固定熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C 正确；
D．超分子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体，故D 正确。
17．稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如图甲所示，已知晶胞边长为wnm，a 点原子的分数坐标
为(，，)，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A. 该晶体中，每个Li 原子周围紧邻且距离相等的Zn 原子共有4 个
B．b 点原子的分数坐标为(，，)
C. 晶胞x 轴方向的投影图为
D. 该晶体的密度为 g∙cm-3
答案：D
解析：由晶胞图可知，Li 原子位于棱心和体心，共有12×＋1＝4 个锂原子，As 原子位于晶胞内部，
共有4 个As 原子，Zn 原子位于顶角和面心。共有8×＋6×＝4 个Zn 原子。
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，
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每个Li 原子周围紧邻且距离相等的Zn 原子共有6 个，A 错误；
B．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(，，)，B 错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞 x 轴方向的投影图为
，C 错误；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的锌原子个数为8×＋6×＝4 个Zn 原子，位于体内的砷
原子个数为4 个，位于棱上和体心的锂原子个数为12×＋1＝4 个，晶胞的质量＝ g，晶胞的体积=w3×10-
21cm3，该晶体的密度 g∙cm-3，D 正确；
18．下列关于晶胞的说法错误的是
A. 图I 可表示NaCl 晶胞，白球可表示Na+，黑球可表示Cl－(忽略离子半径大小)
B. 图Ⅱ可表示CsCl 晶胞，熔点：NaCl＞CsCl
C. 在CsCl 晶胞中，距离Cl－最近且等距的Cs+数目为8
D. 图Ⅲ可表示ZnS 晶胞，若晶胞边长为apm，则Zn2+与S2-之间最近距离为pm
答案：D
解析：A．NaCl 晶胞中忽略离子半径大小，Na+和Cl-可以互换，白球可表示Na+黑球可表示Cl-，反之
亦可，故A 正确；
B．NaCl 和CsCl 均为离子晶体，Na+的半径小于Cs+，NaCl 的晶格能更大，所以熔点NaCl>CsCl，故
B 正确；
C．在CsCl 晶胞中，Cl-位于顶点且被8 个晶胞共用，Cs+位于体心，则距离Cl-最近且等距的Cs+数目
为8，故C 正确；
D．根据ZnS 的晶胞结构可知，Zn2+与S2-之间最近距离为体对角线的，若晶胞边长为a pm，则
Zn2+与S2-之间最近距离为pm，故D 错误；
19．下表是对应物质的熔点(℃)：
BCl3
Al2O3
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
干冰
SiO2
－107
2 073
920
801
1 291
190
－57
1 723
下列判断错误的是
A．铝的化合物形成的晶体中有离子晶体
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体
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D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
答案：B
解析：A．氟化铝的熔点较高，属于离子晶体，A 项正确；
B．题表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B 项错误；
C．同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体，如干冰是分子晶体，SiO2是共价晶体，C 项正确；
D．题表中Al2O3与SiO2均是共价晶体，Al 与Si 位于不同主族，D 项正确。
20．纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末，具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能
力强等特点。下列关于纳米SiO2的说法正确的是
A．对光有各向异性 B．熔点与晶体SiO2相同
C．与晶体SiO2互为同分异构体 D．可用X 射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2
答案：D
解析：A．纳米SiO2为无定形，不是晶体，没有对光的各向异性，A 错误；
B．纳米SiO2不是晶体，SiO2是共价晶体，因此二者熔点不同，B 错误；
C．具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，SiO2只是化学式，晶体SiO2没有分子式，
C 错误；
D．纳米SiO2不是晶体，SiO2是共价晶体，可用X 射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2，D 正确。
21．黑砷在催化电解水方面受到关注，其晶体结构如下图所示，与石墨类似。下列说法正确的是
A．黑砷中As－As 的强度均相同 B．黑砷与C60都属于混合型晶体
C．黑砷与石墨均可作为电的良导体 D．黑砷单层中As 原子与As－As 的个数比为1∶3
答案：C
解析：A．根据题图可知，黑砷中存在的As—As 的键长不同，故键能不同，故A 错误；
B．C60属于分子晶体，黑砷晶体结构类似石墨，石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，为混合型
晶体，所以黑砷属于混合型晶体，故B 错误；
C．黑砷晶体结构与石墨类似，石墨是电的良导体，故黑砷也是电的良导体，故C 正确；
D．根据题图可知，黑砷晶体每层原子之间组成六元环结构，一个正六边形有6 个As，每个As 与相
邻的3 个As 以As－As 相结合，即每个As 属于3 个正六边形，实际属于这个正六边形的As 原子数为6×
＝2，同理，一个正六边形有六条边，但每个As－As 属于相邻的两个正六边形，实际属于这个正六边形
的As－As 个数为6×＝3，故黑砷单层中As 原子与As－As 的个数比为2∶3，故D 错误。
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22．CaC2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如右图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形的C 存在，使
晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法正确的是
A．1 个 Ca2＋周围距离最近且相等的C 数目为 6
B．1 个CaC2晶体的晶胞平均含有1 个Ca2＋和 1 个C
C．6.4 g CaC2晶体中含阴离子的物质的量为0.1 mol
D．与每个Ca2＋距离最近且相等的Ca2＋共有12 个
答案：C
解析：A．根据晶胞示意图可知，1 个Ca2＋周围距离最近且相等的C 有4 个，错误；
B．1 个CaC2晶体的晶胞中，含有Ca2＋的个数为12×＋1＝4，含有C 的个数为8×＋6×＝4，错误；
C．6.4 g CaC2的物质的量为0.1 mol，故含阴离子的物质的量为0.1 mol，正确；
D．与每个Ca2＋距离最近且相等的Ca2＋有4 个，错误。
23．含硼化合物的两种晶体的晶胞结构如下图所示。已知：图甲中晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加
德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2 700 ℃、830 ℃。下列叙述正确的是
A．图乙晶体的化学式为Mg2B
B．图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C．图甲中B 原子和N 原子之间的最近距离为a pm
D．图甲中，B 原子填充在由N 原子构成的四面体中
答案：D
解析：A．图乙晶体中硼原子在内部，每个晶胞中有6 个硼原子，镁原子位于晶胞的顶点和面心，根
据“均摊法”可知，镁原子数为12×＋2×＝3，所以图乙晶体的化学式为MgB2，A 错误；
B．图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2 700 ℃、830 ℃，前者熔点很高是共价晶体，后者熔点较高
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是离子晶体，B 错误；
C．图甲中B 原子和N 原子之间的最近距离是晶胞体对角线的，为a pm，C 错误；
D．图甲晶体中，硼原子与氮原子的配位数都是4，所以硼原子位于氮原子构成的四面体中，D 正确。
24．图1 为磷化硼的晶胞结构，图2 为硼酸晶体的层状结构(虚线表示氢键)。下列说法错误的是
A．磷化硼的化学式为BP B．磷化硼晶体中含有配位键
C．H3BO3是三元酸 D．含1 mol H3BO3的硼酸晶体中有3 mol 氢键
答案：C
解析：A．由题图1 可知，磷化硼晶胞中有4 个B，4 个P，B 与P 的原子个数之比为1∶1，故磷化硼
的化学式为BP，A 正确；
B．磷化硼中B 原子与周围4 个P 原子成键，同时P 原子与周围4 个B 原子成键，其中有3 个共价键，
P 原子有一个孤电子对，B 原子有一个空轨道，形成1 个配位键，B 正确；
C．H3BO3中B 原子有一个空轨道，可结合OH－的孤电子对形成配位键，即H3BO3的电离方程式为
H3BO3＋H2O＝[B(OH)4]－＋H＋，所以H3BO3是一元酸，C 错误；
D．由题图2 可知，每个硼酸分子周围有6 个氢键，而每个氢键被2 个硼酸分子共用，根据“均摊
法”，1 mol 硼酸晶体中有6 mol×＝3 mol 氢键，D 正确。
25．一种由A、B、C 三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料，其结构如图甲、乙所示(晶胞参
数已在图中标出)。下列说法不正确的是
A．图乙是该物质的晶胞单元
B．晶胞中A、B、C 三种原子的个数之比为1∶1∶2
C．A、B 原子之间的最短距离为x nm
D．该晶体中，1 个B 原子周围距离最近的C 原子数为6
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答案：D
解析：A．晶胞是晶体的最小重复单元，对比图甲和图乙，图乙是该物质的晶胞单元，A 正确；
B．由图乙知，晶胞中A 的数目为8×＋4×＋1＝4，B 的数目为4×＋6×＝4，C 的数目为8，故晶胞中
A、B、C 三种原子的个数之比为1∶1∶2，B 正确；
C．A、B 原子之间的最短距离是面对角线的，即x nm，C 正确；
D．该晶体中，1 个B 原子周围距离最近的C 原子数为4，D 错误。
26. (2025 年1 月八省联考河南卷)硅是电子工业中应用最为广泛的半导体材料，少量磷的掺入可提高
硅的导电性能。Zn 高温还原SiCl4 (沸点57.6℃)是生产多晶硅的一种方法。回答下列问题：
(1)基态Zn 原子的价电子排布式为_____________________，SiCl4晶体的类型为_______。
(2)化合物H3BPF3的结构如图1 所示，H3BPF3中F－P－F 键角略大于PF3分子中的F－P－F 键角，原
因是__________________________________________________。
(3)Si、P 和Zn 三种元素组成化合物的晶胞如图2 所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝y＝90O)，若将M 点
Si 原子作为晶胞顶点，则N 点Si 原子在晶胞中的位置为_______(填“面心”“棱中点”或“体心”)。
答案：(1)3d104s2；分子晶体
(2) H3BPF3无孤电子对，PF3存在孤电子对，孤电子与成键电子之间存在着斥力，使得键角减小
(3)体心
解析：(1)Zn 为30 号元素，则基态Zn 原子的价电子排布式为3d104s2；SiCl4的沸点为27.6℃，比较低，
故SiCl4是分子晶体；
(2)由化合物H3BPF3的结构可知，P 具有一对孤电子对，与B 的空轨道形成配位键，而PF3中具有一
对孤电子，孤电子与成键电子之间存在着斥力，使得键角减小，故H3BPF3中F－P－F 键角略大于PF3分
子中的F－P－F 键角；
(3)由该晶胞的结构可知，该晶胞中含有8×＋4×＋1＝4 个Zn，4×＋6×＝4 个Si，Zn 和Si 数量相同，
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则Zn 和Si 位置可以互换，若将M 点Si 原子作为晶胞顶点，则N 点Si 原子在晶胞中的位置为体心；
27．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。
(1)磷原子在成键时，能将一个3s 电子激发到3d 能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排
布式：___________。
(2)钴位于元素周期表的___________区，钴与NH3易形成正八面体形的[Co(NH3)6]3+配离子，试推测
[CoCl2(NH3)4]+的空间构型有___________种。
(3)制备氮化硼(BN)的一种方法为BCl3(g)＋NH3(g)＝BN(s)＋3HCl(g)。立方氮化硼(BN)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BCl3的键
角比NH3大的原因：____________________________。
(4)含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称
为螯合物。Ni2+的一种螯合物的结构如图2 所示，1mol 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___mol。
(5)NiO 晶胞为NaCl 型结构(如图3)。其中Ni2+可看成填充在O2-组成的________空隙中，填充率为
100%。将NiO 在空气中加热，部分Ni2+被氧化为Ni2+，成为NixO(x＜1)，晶体仍保持电中性，则会出现
晶体缺陷，填充率下降。现有NixO 晶胞的质量为4.0×10-22。则填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni 离子的空隙个
数之比为___________。
答案：(1)1s22s22p63s13p33d1 (2)d 2
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(3)原子晶体 4 BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N 上有一对孤
电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间
夹角变小，故BCl3的键角比NH3大
(4)4 (5)正八面体 1∶2∶1
解析：(1)基态P 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，将一个3s 电子激发到3d 能级后，核外电
子排布为1s22s22p63s13p33d1。故答案为：1s22s22p63s13p33d1；
(2)Co 元素位于第四周期Ⅷ族，钴位于元素周期表的d 区，钴与NH3易形成正八面体形的
[Co(NH3)6]3+配离子，[CoCl2(NH3)4]+中有两个Cl－取代两个NH3分子的位置，有相邻和相对两种不同情况。
故答案为：d；2；
(3)立方氮化硼(BN)的晶胞如图1 所示，其晶体类型为原子晶体，N 的配位数为4。根据价层电子对互
斥理论解释BCl3的键角比NH3大的原因：BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N 上
有一对孤电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间的夹角变小，故BCl3的键角
比NH3大。故答案为：原子晶体；4；BCl3价层电子对数为3，NH3价层电子对数为4，中心原子N 上有
一对孤电子对，会对三对成键电子对产生排斥力，使得三对成键电子对间的夹角变小，故BCl3的键角比
NH3大；
(4)Ni2+的一种螯合物的结构如图2 所示，Ni－N 键为通过螯合作用形成的配位键，1mol 该配合物中通
过螯合作用形成的配位键有4mol。故答案为：4；
(5)由图3 可知，氧离子在棱上和体心，所以Ni2+填充在由O2-构成的正八面体空隙中：依据晶胞结构，
Ni2+数目为8×+6×＝4，O2-数目为12×+1＝4，当出现晶体缺陷后，晶胞质量为4.0×10-22 g，4M(NixO)＝
4.0×10-22 g×NA mol-1≈241 g·mol-1，故此时晶体的化学式为Ni3O4，有一个Ni2+所在的空隙缺陷，依据化合
价可知N(Ni2+)∶N(Ni3+)＝1∶2，外加缺陷的空隙，填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni 离子的空隙个数之比为1∶2∶1。
故答案为：正八面体；1∶2∶1。
28．H、N、O、S、Zn、Cu 是日常生活中常见的元素。
(1)基态S 原子的核外电子排布式为___________，其中两种自旋状态的电子数之比为___________。
(2) [Cu(NH3)4]SO4∙H2O 中，电负性最大的元素是___________(填名称)；该物质中非金属元素的第一电
离能由大到小的顺序是___________。1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ 键的数目为___________。
(3)硼酸晶体的片层结构如图1 所示，其中键角∠B－O－H 为1140，则硼酸晶体中氧原子的杂化方式
是_____。比较∠B－O－H 的键角利∠O－B－O 的键角的大小并分析其原因为_______________________。
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(4)GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，
其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N 原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga 原子替代，晶胞参数为
acm，沿Z 轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示：
①若图中原子1 的分数坐标是(，，)，则原子5 的分数坐标是 。
②晶胞结构中原子1、5 之间的距离为 cm。(用含a 的式子表示)
③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN 晶体的密度为 g∙cm-3(用含M 的式子表示)
答案：(1)[Ne]3s23p4 (或1s22s22p63s23p4) 7 9∶或9 7 (2)
∶
氧元素 N>O>H>S 16NA
(3) sp3
B
∠－O－H 中O 原子为sp3杂化，键角约为109°，∠O－B－O 中B 为sp2杂化，键角约为
120°，故∠B－O－H 键角小于∠O－B－O
(4)①(1，，) ②a ③
解析：(1)基态S 原子的原子序数为16，其核外电子排布式为：[Ne]3s23p4 (或1s22s22p63s23p4)；根据
基态原子电子排布规则，两种自旋状态的电子数之比为：7 9(
∶
或9 7)
∶
。答案为：[Ne]3s23p4 (或
1s22s22p63s23p4)；7 9(
∶
或9 7)
∶
。
(2) [Cu(NH3)4]SO4∙H2O 中，非金属性越强，电负性越大，电负性大小：O＞N＞S＞H＞Cu；同周期从
左向右第一电离能呈增大趋势，N 原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，
同主族从上到下第一电离能逐渐减小，N 元素原子的2p 轨道为半充满，其第一电离能最大，顺序为N＞
O＞H＞S；[Cu(NH3)4]2+中Cu2+含有空轨道，氨气分子含有孤对电子对，铜离子与氨气分子之间形成配位
键，铜离子配体数为4，1 个NH3含3 个N－H 键，中心原子铜与4 个N 形成配位键，1molNH3中含有
3mol 共价键，1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ 键的数目为4＋3×4＝16mol。答案为：氧元素；氮元素；16NA。
(3)结合图片信息，O 原子形成3 个键，其中键角∠B－O－H 为1140，说明有1 对孤对电子，则硼酸
晶体中氧原子的杂化方式是sp3；∠B－O－H 中O 原子为sp3杂化，键角约为1090，∠O－B－O 中B 为
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sp2杂化，键角约为1200，故∠B－O－H 键角小于∠O－B－O。答案为：sp3；O 原子上有孤电子对，孤电
子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力。
(4)①由沿Z 轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，位于体对角线上的原子1 的分数坐标是(，，)，则晶
胞的边长为1，位于面心的原子5 的分数坐标是(1，，)，故答案为：(1，，)；
②由沿Z 轴从上往下俯视的晶胞投影图可知，原子1 的分数坐标是(，，)，原子5 的分数坐标是
(1，，)，则两个原子之间的距离为a×＝a，故答案为：a；
③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N 原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga 原子替代，所以
晶胞中Ga 的原子个数为8×+6×＝4，N 原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN 晶体的质
量为g，密度为g·cm-3，故答案为： 。
29．结合物质结构相关知识，回答下列问题：
(1)基态硫原子的核外电子排布式为_______，Fe3+有_______个未成对电子，SO 的空间构型是_______。
(2)金属铯(Cs)位于元素周期表中第六周期第IA 族，氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图(a)、
(b)所示。造成两种化合物晶体结构不同的原因是_______________________________。
a.
b.
c.
d.
(3)磷化硼(BP)是具有类似金刚石结构的晶体，其晶胞如图(c)所示。
①磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_______。
②根据图(c)，图(d)中矩形ACC'A'是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形ACC'A'的相对
位置为_______(填标号)。
A．
B．
C．
D．
③根据图(c)，若最近的B 和P 的距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为_______(列
出计算表达式，不要求化简)。
答案：(1)1s22s2p63s23p4或[Ne] 3s23p4 5 正四面体形
(2)氯化钠与氯化铯虽然都是离子晶体，由于钠离子半径远小于铯离子半径，所以两种化合物的晶体
结构不同 (3)
3 1
①∶
D
② ③ g∙cm-3
解析：(1)S 原子16 号元素，核外有3 个电子层，最高能层为M 层，基态S 原子电子占据的能级有
1s、2s、2p、3s、3p，核外电子排布式1s22s2p63s23p4或[Ne] 3s23p4 ；
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Fe 原子失去4s 轨道的2 个电子和3d 轨道的1 个电子形成Fe3+，则其电子排布式为 [Ar]3d5，故Fe3+有
5 个未成对电子；
根据价层电子对互斥理论，价层电子对个数=σ 键+孤电子对个数，SO 中中心原子S 的价层电子对为
＝4，孤电子对数为＝0，不含孤电子对，所以空间构型是正四面体结构；
(2)氯化钠与氯化铯虽然都是离子晶体，但由于Na+核外有2 层电子，Cs+核外有5 层电子，钠离子半
径远小于铯离子半径，所以两种化合物的晶体结构不同；
(3)
B
①
最外层3 个电子，P 最外层5 个电子，B 与P 的4 个共价键中一个是配位键，磷化硼(BP)晶体
中“一般共价键”与配位键的数目之比为3 1∶；
②其晶胞类似金刚石的晶胞，P 位于体对角线的四分之一处，截图后下面的两个P 原子在截图上，如
图所示
，答案选D；
1
③个晶胞中含P 为8×＋6×＝4 个，含B 为4 个，晶胞的质量为g；晶胞中B 原子与P 原子的最近距
离为体对角线的，晶胞中B 原子与P 原子的最近距离为apm，则晶胞的边长为pm，晶胞的体积为
(pm)3=(×10-10)3cm3，则晶体的密度为g/cm3。
30．KCN 易溶于水，水溶液呈碱性，虽有剧毒，却因其较强的配位能力被广泛使用，如用于从低品
位的金矿砂(含单质金)中提取金。
(1)基态N 的价层电子轨道表示式为 。
(2)CN－的所有原子均满足8 电子稳定结构，其电子式为 。
(3)比较C、N 原子的第一电离能，并从结构角度解释原因： 。
(4)如图为KCN 的晶胞示意图。
与CN－距离最近且等距的CN－个数是 ；已知该晶体的密度为ρg∙cm-3，阿伏加德罗常数
的值为NA，该晶胞的边长为 nm。(已知：1cm＝107nm)
答案：(1)2s22p3 (2)
(3)N＞O，原因为：N 原子的价电子排布为2s22p3，O 原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N
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原子的2p 轨道上电子呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子
(4) 12
解析：(1)基态N 价层电子排布式为：2s22p3 ，故答案为：2s22p3 ；
(2) CN－的所有原子均满足8 电子稳定结构，其电子式为：
，故答案为：
；
(3)N 原子的价电子排布为2s22p3，O 原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N 原子的2p 轨道上
电子排布呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子所以电离能：N＞O，故答案为：N＞O，原因
为：N 原子的价电子排布为2s22p3，O 原子的价电子排布为2s22p4，根据洪特规则，N 原子的2p 轨道上电
子呈半充满状态，能量较低，较稳定，较难失去电子；
(4)①与CN－距离最近且等距的CN－个数是12 个，故答案为：12；
②已知该晶体的密度为ρg∙cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，由KCN 的晶胞示意图可知，每个晶胞
中含有4 个KCN，则晶胞的质量为＝g＝g，根据V＝＝＝cm3，该晶胞的边长为＝cm＝nm，故答案为： ；
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