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第04 讲 晶体结构与性质
目录
01 课标达标练
题型01 晶体和非晶体
题型02 晶体化学式的确定
题型03 分子晶体、共价晶体的结构与性质
题型04 金属晶体、离子晶体的结构与性质
题型05 晶体类型的判断与性质
题型06 晶体结构的有关计算
题型07 晶体熔沸点高低的比较
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 晶体和非晶体
1．（2025 高三下·北京·开学考试）下列说法中不正确的是
A．X 射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得晶体的键长和键角的数值
B．价层电子对互斥模型一般不用于预测以过渡金属为中心原子的分子空间结构
C．杂化轨道用于形成σ 键或用来容纳未参与成键的孤电子对，未参与杂化的p 轨道可用于形成π 键
D．链一元有机酸
(R-是直链烷基)中，烷基是推电子基团，烷基越长羧酸的酸性越强
2．（2025·四川乐山实验中学·月考）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已
能够拉制出直径为300 毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A.形成晶体硅的速率越大越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X 射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
3．（2024·江西景德镇·模拟）下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是
A．液晶中分子的长轴取向一致，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
02 晶体化学式的确定
4．（2025•四川宜宾•二模）单质Li 在N2中燃烧生成某化合物，其晶胞结构如下图：
已知：晶胞底面是边长为a pm 的菱形；2 号和3 号Li+均处于正三角形的中心。下列说法中错误的是
A. 该化合物的化学式为Li3N B. 底面上的Li+之间的最小距离为
C. 底面上的Li+中，与1 号N3-最近的有6 个 D. 底面上Li+的配位数为3，棱上Li+的配位数为2
5.（2025·四川·八省押题预测卷）普鲁士蓝(PB，由四种元素组成)晶体部分结构如图所示，PB 中的
在一
定条件下能嵌入和脱嵌，可作为钾离子电池的正极材料。下列说法不正确的是
A．“○”位置是
B．PB 化学式为
C．PB 中C 和N 均提供孤电子对成为配位原子 D．该正极材料充电过程中，
嵌入PB 晶体中
6.（2025·四川泸县五中·预测）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞
沿c 轴的投影图如下所示（晶胞边长为apm，晶胞高为cpm，NA为阿伏加德罗常数的值）。
下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为Mg2B B. 硼原子间最近距离为
C. Mg 的配位数为12 D. 该物质的摩尔体积为
【答案】C
03 分子晶体、共价晶体的结构与性质
7.（2025•四川乐山第一中学•二模）如图为冰晶体的结构模型，大球代表O 原子，小球代表H 原子，下列
有关说法正确的是
A. 每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H—O 键形成冰晶体
B. 冰晶体是四面体型的空间网状结构，属于原子晶体
C. 冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大
D. lmol 冰晶体中最多含有2mol 氢键
8．（2025•四川资阳安岳中学•二模）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示，其中
W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍，W、Y
原子序数之和等于Z 的原子序数。下列说法中错误的是
A. 该阴离子中一定含有配位键
B. X 与Y 的基态原子核外未成对电子数相同
C. Q 的氯化物属于分子晶体
D. 沸点：XW4>XZ4
9.（2025·四川南充一中·二模）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两
种晶体的说法，不正确的是
A 六方相氮化硼含有BN 小分子
B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大
D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子
04 金属晶体、离子晶体的结构与性质
10．（2025•四川南充•二模）不锈钢材料常采用Fe/Cr 合金，已知Fe 为体心立方结构，晶胞如图a 所示，
将部分Fe 原子替换为Cr 得到b、c 两种不同结构的Fe/Cr 合金。下列相关叙述正确的是
A. 图a 位于立方体顶点的相邻Fe 原子会相互接触
B. 图b 中Cr 原子填充在Fe 原子构成的四面体空隙中
C. 每个图c 所示结构对应的晶胞中含有4 个Fe 原子
D. 图a 变成图b 结构，密度变为原来的
11．（2025·四川绵阳市·一诊）已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N 五种元素的原子序数依次增大，其
中M、N 为金属元素，N 的原子序数等于Y 和Z 的原子序数之和。它们的原子半径和最外层电子数的大小
关系如图所示。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的沸点：Y<Z B. Z、M 的简单离子的半径大小关系：Z>M
C. M、N 与Z 形成的化合物都属于离子晶体 D. M、N 的最高价氧化物的水化物之间可以反应
12．（2025•四川成都•二模）钛金合金可制作装甲，
-钛金合金具有立方晶胞（如图所示），晶胞参数为
。
原子对在每个面的中心处，且平行于立方体的棱边，其间距为
。立方体相邻两面上
的
原子对互相垂直。下列有关说法错误的是
A. 这种钛金合金的化学式为
B. 每个Ti 原子周围最近的Au 原子共有3 个
C. 最邻近的Ti—Au 原子间距为
D. 该合金可作装甲是因其硬度比成分金属的大
05 晶体类型的判断与性质
13．(2025·浙江省绍兴市三模)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面应用广泛。图(a)为一种无限长
单链状结构的多硼酸根，图(b)硼氢化钠晶胞结构。下列说法正确的是
A．图a 中多硼酸根的化学式为[BO3]n
n-
B．硼氢化钠晶体中BH4
-周围紧邻且等距的Na+数为4
C．图(a)中O-B-O 的键角大于BH4
-中的H-B-H 的键角
D．硼氢化钠晶体属于混合晶体，有较强的还原性
14．（2025·北京海淀·二模）SiO2气凝胶材料疏松多孔，具有三维网状结构，可用于航天器、新能源汽
车电池的隔热和阻燃。SiO2气凝胶的结构示意图如下。
下列说法不正确的是
A．SiO2晶体属于共价晶体
B．SiO2晶体具有较高的硬度和熔点
C．SiO2气凝胶材料的密度大于SiO2晶体的
D．两种物质中均有Si、O 原子间的
键
06 晶体结构的有关计算
15．（2025·四川·八省押题预测卷）锰的某种氧化物MnxOy的四方晶胞及其在
平面的投影如图所示，当
MnxOy晶体有
原子脱出时，形成
空位会使晶体具有半导体性，设该四方晶胞参数为
、
、
，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
A．Na2O 晶体难以通过形成
空位具有半导体性质
B．晶体密度为
C．锰元素基态原子的价电子排布式为：3d54s2
D．出现氧空位时，Mn 的化合价降低
16．（2025·四川德阳市·质量监测二）NiO 和FeO 的晶体结构[M 点原子坐标为
]均与NaCl 相同。
NiO 的熔点高于FeO，NiO 晶体在氧气中加热时部分Ni2+被氧化为Ni3+，晶体结构产生缺陷，其组成变为
NixO，测得其晶胞边长为
，密度为
。下列说法错误的是
A．N 的原子坐标为
B. 离子半径：Ni2+<Fe2+
C. NiO 晶体中，距离
最近的O2-围成的空隙为正四面体
D. NixO 晶体中，
(设
为阿伏加德罗常数的值)
17． (2025·浙江省Flawless 线上联考三模)12000 年前，地球上发生过一次大的灾变，气温骤降，导致猛犸
灭绝，北美Clovis 文化消亡。有一种假说认为，灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球。2010 年，几个研究小组
发现，在北美和格陵兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石，这被认为是该假说的证
据。立方和六方金刚石的晶胞结构分别如下左图和下右图所示。近似认为两种晶胞中碳碳键键长相等且均
为
，每一个碳原子周围的四个碳原子均排布为正四面体。则下列说法正确的是
A．立方金刚石的晶胞参数
B．六方金刚石的晶胞参数
C．六方金刚石的晶胞参数
D．六方金刚石的密度比立方金刚石更大
18．（2025•四川达州•二模）氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的无机化工原料，可应用于陶瓷、玻璃和有机合
成催化剂等领域。有研究表明，Cu2O/H2O 体系可以很好地催化叠氮和端炔的反应，反应机理如图1 所示
（含氦五元环为平面结构）。催化剂立方Cu2O 晶胞如图2 所示。
下列说法正确的是
A．N、O、Cu 的第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞Cu
B. 由图1，该反应前后，2 号氮原子的杂化轨道类型从sp2转化sp3
C. 由图2，Cu+
配位数为2
D. 由图2，若不同微粒间的最小核间距为apm，则晶体密度为
07 晶体熔沸点高低的比较
19．（2025·四川宜宾·模拟）几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是
A．D 可能为共价晶体，H 为分子晶体 B．G 可能为离子晶体，A 可能为分子晶体
C．G、H 一定是分子晶体，E、F 一定是金属晶体 D．D 可能为共价晶体，B 一定是离子晶体
20．(2025·广东省深圳市高三联考)结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是
选项
性质差异
结构因素
A
在CCl4中的溶解度：I2＞ICl
分子极性
B
熔点：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃)
晶体类型
C
沸点：对氨基苯甲醛＞邻氨基苯甲醛
氢键类型
D
电离常数Ka：F3CCOOH＞Cl3CCOOH
范德华力
21．（2025•天津市和平区•二模）锰的单质及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题：
（1）基态锰原子的核外电子排布式为_________________，其d 能级中未成对电子数为 _____。
（2）锰的一种配合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3，THF 的结构简式如图所示。
①与Mn2+形成配位键的原子为__________（填元素符号）。
②BH4
-的立体构型为_______________，其中B 原子的杂化轨道类型为__________。
（3）MnO 的熔点1650℃比MnS 的熔点（1610℃）高，它们都属于________ 晶体，前者熔点较高的原因
是 ________________________________________________ 。
（4）锰的某氧化物在医药、冶炼上应用广泛，其立方晶胞如图所示。
试判断该氧化物的化学式________，该晶胞中由O2﹣形成的正八面体的空隙数为______。
（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是
______________________________________________________ 。
（6）MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是
______________________________________________________ 。
1．（2025·四川内江市·一模）硫化锌（ZnS）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程中晶胞的组成变
化如图所示。下列说法错误的是
A. 基态
原子核外电子的空间运动状态有15 种
B.
在
晶胞和
晶胞中的配位数相同
C. 在
体对角线的一维空间上会出现“
”的排布规律
D. 充电过程中该电极反应式为
2．（2024·四川成都·模拟预测）常用于检验
的试剂为
，反应生成的蓝色沉淀其晶体中基
本单元的部分结构如图。下列说法正确的是
A．如图可表示蓝色晶体的一个晶胞 B．由如图结构可推测
中N 为配位原子
C．1 个上述结构有1 个单位负电荷 D．
有
个
键
3．（2025·四川眉山市·一模）黑磷和有机“纳米小人”风靡全球，黑磷具有与石墨相似的层状结构，其结
构如图所示。下列分析错误的是
A. 黑磷中既存在非极性共价键又存在范德华力，黑磷的熔点高于白磷
B. 化合物P 中一定共平面的原子有16 个
C. 黑磷中P 原子杂化方式为sp3
D. 第三周期只有Cl 元素的第一电离能大于P
4．（2025•四川绵阳•二模）Au 和Cu 的晶胞结构相同，将二者共熔结晶可得到无序AuCu，再冷却保温，
可得到有序AuCu。在有序AuCu 晶胞中，a、b 的原子坐标分别为
和
。Cu 晶胞参数为
，
为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. Au 的晶体中原子的配位数为12
B. Cu 晶体的密度为
C. 一个无序AuCu 晶胞中含有的原子数目为4
D. 有序AuCu 晶胞中Cu 的原子坐标可能为
5．（2025•四川绵阳普明中学•二模）黑辰砂
大多数是黑色结晶状，其晶胞结构如图所示。已知
阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为
。下列说法正确的是
A. Hg 位于元素周期表中p 区
B. Hg2+位于S2-构成的正四面体中心
C. 该晶胞中最近的S2-之间的距离为
D. 若c 的原子坐标为(1,1,1)，则b 的原子坐标为
6．(2025·浙江省富阳中学高三选考模拟)一种含锡的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原
子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B 上下堆叠而成。如图，甲
为A 的体对角线投影图，乙为B 的沿y 轴方向的投影图，A 中Fe、Sn 位置互换即为B，立方体A、B 棱长
均为a pm。下列说法正确的是
A．晶胞中Sn 和Cu 原子之间最短距离为
B．该晶胞密度为
x
C．晶胞中部分原子的坐标为
则晶胞中Sn 的坐标可以表示为
D．晶体中Sn 的价层成键电子对数与孤电子对数之比为2 1∶
7．（2025•四川乐山第一中学•二模）由铜、铟、镓、硒组成的晶体属于四元半导体化合物，Se 原子填充
在Cu 与Ga(或In)围成的四面体空隙中，晶胞棱边夹角均为
，设NA为阿伏加德罗常数的值。已知：A
点、B 点原子的分数坐标分别为
和
。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式：
B. C 点Se 原子的分数坐标是
C. 距离Cu 原子最近且等距的Se 原子有2 个
D. 若晶胞中Ga 与In 原子数相同，晶体密度为
8．(2025· 浙江省精诚联盟高三适应性联考)(3)常见金属储氢材料的晶胞结构分别如下所示。
①图1 为镧镍合金(LaNix)，则x= 。
②图2 为铝镁合金(AlMg2)，则Mg 的配位数(紧邻的Al 的原子个数)为 。
③图3 为铜金合金(Cu3Au)，储氢时氢原子嵌入由紧邻Cu、Au 原子构成的四面体空隙中。若储氢后晶胞中
紧邻两个Au 原子间的距离为apm，标准状况下氢气的摩尔体积为VmL·mol-l ，阿伏加德罗常数的值为
NA，则该材料的储氢能力为 (储氢能力
)。
1．(2025·湖南卷，7，3 分)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
354.8 g·molˉ1)，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
2．(2025·湖北卷，9，3 分)SO2晶胞是长方体，边长
，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
D．每个S 原子周围与其等距且紧邻的S 原子有4 个
3．(2025·陕晋青宁卷，8，3 分)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为dρg· 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
4. (2025•辽吉黑内卷，9，3 分)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
时，x=0.5 D．空位数不同，吸收的可见光波长不同
5. (2025•云南卷，13，3 分)(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
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
6．(2025·浙江1 月卷，17)（2）某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ；
②将0.01mol 该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O 中，实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推
测)。
（3）两分子H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3=2.0×10-7)，从PO4
3-、HP2O7
3-的结构角度分
析Ka3差异的原因 。
7．（2024·吉林卷）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
8．（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
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
9．（2024·湖南·高考真题）
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
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
10．（2025·北京·高考真题）通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现
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
，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，阿伏加德罗常数为
，该晶体的密度为
。(
)
（4）MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下，MgCl2和NH3反应生成[Mg(NH3)6]Cl2而不生成[Mg(NH3)]Cl2。分析原因：
。
②从平衡的角度推断利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3生成MgCl2的条件并说明理由：
。
