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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 考查配合物及其应用 题型02 考查超分子及其应用 题型03 常见的晶体结构 题型04 考查原子坐标的计算 题型05 考查晶胞的综合计算 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 考查配合物及其应用 1.（24-25 高三·黑龙江牡丹江市第二中学·期末）配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生 活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速，下列关于配合物的说法错误的是 A．配合物 中提供空轨道的配体为 和 B．配离子 的中心离子为 ，配位数为6 C．工业上用过量氨水除去 中少量 ： D．相同浓度的 和 氧化性：前者>后者 【答案】A 【解析】配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O 中，NH3是配体（提供孤对电子）， 是外界离子（不参与配位）， 提供空轨道的是中心离子Cu2+，而非配体，A 错误；配离子[Fe(CN)6]3-的中心离子为Fe3+，配位数是配体 CN-的数目6，B 正确；Cu(OH)2可溶于过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+，而Mg(OH)2不溶，反应式电荷和原子守 恒均正确，C 正确；形成配合物后，Cu2+的氧化性减弱，因此游离的Cu2+氧化性更强，D 正确；故选A。 2.（24-25 高三·黑龙江·联考）向 溶液中滴加氨水，先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水得到深蓝色透明 溶液，再加入乙醇后，析出深蓝色晶体。下列有关说法错误的是 A．加入乙醇是为了增加溶剂的极性 B．深蓝色晶体的化学式为： C． 中， 接受孤电子对 D．生成蓝色沉淀的离子方程式为： 【答案】A 【解析】乙醇的极性弱于水，加入乙醇会降低混合溶剂的极性，导致溶质溶解度下降而析出晶体，A 错 误；硫酸四氨合铜(Ⅱ)的晶体化学式为 ，符合配位化合物组成规则，B 正确；在 中， 为中心离子，提供空轨道接受 中N 原子的孤电子对，C 正确；氨水为弱碱， 与 反应生成 沉淀的离子方程式书写规范，符合反应事实，D 正确；故选A。 3.（24-25 高三下·吉林省德惠市实验中学·期末）配位化合物是一类重要的化合物。下列有关说法正确的是 A． 中 键与 键的个数比为1 2∶ B．硫酸铜溶液呈蓝色，是因为溶液中存在 配离子 C． 中H—N—H 键角大于 中H—N—H 键角 D．由于N 电负性比O 小， 比 的配位键更稳定 【答案】D 【解析】每个CN-配体与Ag+形成1 个σ 键，两个CN-共2 个σ 键；每个C≡N 内部有1 个σ 键和2 个π 键， 两个CN-共2 个σ 键和4 个π 键，总σ 键数为4，π 键数为4，比值为1 1∶，A 错误；硫酸铜溶液呈蓝色是因 存在 水合离子，而非 （后者在碱性条件下形成），B 错误； 分子中孤对电 子排斥成键电子对，键角为107°；形成配位键后，孤对电子被固定，排斥减少，键角增大（接近 109.5°），因此， 的键角应小于配位后的键角，C 错误；N 电负性比O 小，更易提供孤对电子，形成 的配位键更稳定，故 比 的配位键更稳定，D 正确；故选D。 02 考查超分子及其应用 4.（2025·东北师范大学附属实验学校·三模）物质的结构决定其性质。下列理论依据与实例之间没有因果关 系的是 选 项 理论依据 实例 A 为极性分子 在水中的溶解度大于 B 聚乳酸为高分子化合物 用聚乳酸生产手术缝合线 C 金刚石硬度大 金刚石作裁玻璃的刀 D 超分子具有“分子识别”的特 征 利用杯酚可分离 和 【答案】B 【解析】O3为极性分子， 是非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理，O3在水中的溶解度大于 O2，因果关系成立，A 不符合题意；聚乳酸用于手术缝合线是因为其可降解性，而非单纯是高分子化合 物，理论与实例无直接因果关系，B 符合题意；金刚石属于共价晶体，硬度大，所以其可作裁玻璃的刀， 性质与用途存在对应关系，C 不符合题意；杯酚分子具有独特的空腔结构，能将C60“识别”并包裹在空腔 内，形成超分子组装体，从而实现C60、C70分离，因果关系成立，D 不符合题意；故选B。 5.（24-25 高三上·辽宁省营口市高级中学·期末）物质结构决定性质，下列物质性质差异与结构因素没有关 联的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 B 焰色：钠黄色；钾紫色 第一电离能 C 酸性： 氢氟电负性差异 D 识别 的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 【答案】B 【解析】对羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较远，只能形成分子间氢键，使沸点升高，而邻羟基苯甲醛中醛 基和羟基相距较近，形成分子内氢键，反而使沸点降低，A 不选；焰色反应为原子中电子从激发态跃迁到 基态，颜色与激发态和基态能级差有关，B 选；氟的电负性大于氢的电负性，导致CF3COOH 的羧基中的 羟基的极性更大，更易电离出H+，故酸性：CF3COOH>CH3COOH，C 不选；识别K+的能力与冠醚空腔直 径的大小有关，D 不选；故选B。 6.（24-25 高三·内蒙古包头市第一中学·期末）一种杯芳酚STCA4 的结构如图所示，因该物质能与CO2形成 超分子而用于分离H2和CO2.已知H2和CO2的分子直径分别为2.9 和3.3 (1 )。下列关于 STCA4 的说法不正确的是 A．其与CO2通过分子间相互作用形成超分子 B．其空腔适配不同大小的分子体现了超分子的自组装特征 C．有部分S 原子含有孤电子对 D．STCA4 中，电负性最大的元素为O 【答案】B 【解析】超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，A 正确；STCA4 的空 腔适配不同大小的分子体现了超分子的分子识别特性，B 错误；苯环与苯环间连接的S 原子含有孤电子 对，C 正确；STCA4 中含有C、H、O、S 元素，电负性最大的元素为O，D 正确；故选B。 03 常见的晶体结构 7.（2025·辽宁·一模）某合金的结构如图所示，其中b 是有序的结构，a 是无序的分布。 下面说法正确的是 A．a→b 的过程需要进行加热 B．(a)中每个小球可以表示为： C．该合金可以溶于浓硝酸 D．该合金的熔沸点和硬度均高于原金属 【答案】B 【解析】当物质从有序(分子间紧密)状态转为无序(分子间松散)状态时，需吸收热量破坏原有结构，故 a→b 的过程为放热过程，A 错误；根据均摊法可知，晶胞中Cu 的个数为 ，晶胞中Au 的个数为 ，晶体化学式为Cu3Au，(a)中每个小球可以表示为： ，B 正确；该合金中Au 不与浓硝酸 反应，C 错误；该合金的熔沸点低于原金属，硬度均高于原金属，D 错误；故选B。 8.（24-25 高三·吉林省延边第一中学·期末）已知晶体结构如下图，有关晶体的叙述中，错误的是 A．晶体冰属于分子晶体，在冰中，水分子配位数为4. B．金刚石晶体属于共价晶体，其晶体具有熔点高、硬度大的特点。 C．石墨晶体的二维结构，碳原子的配位数是3，采取 杂化。 D．在 晶体里，每个 周围有6 个距离最近且相等的 【答案】D 【解析】在冰中，水分子之间可以形成氢键，一个水分子周围有4 个紧邻的水分子，所以水分子配位数为 4，A 正确；由图可知，金刚石晶体中碳原子与碳原子之间以共价键连接，属于共价晶体，其晶体具有熔点 高、硬度大的特点，B 正确；石墨晶体中存在大π 键，每个碳原子最近碳原子为3 个，碳原子的配位数是 3，采取 sp2 杂化，C 正确；在 NaCl 晶体里，每个 Na+周围有12 个距离最近且相等的 Na+，D 错误；故 选D。 9.（24-25 高三·黑龙江海伦市第一中学·期中）有关物质的构成及微粒间作用力的说法错误的是 选项 A B C D 物质名称 碘化钾晶体 甲醛晶体 金属钠 晶体硅 构成物质的微粒 阴、阳离子 分子 金属阳离子、自由电子 原子 熔化时破坏的作用力 离子键 共价键、氢键 金属键 共价键 【答案】B 【解析】碘化钾是由阴、阳离子构成的离子晶体，熔化时破坏离子键，A 正确；甲醛为分子晶体，熔化时 仅需破坏分子间作用力（范德华力），熔化时不会破坏共价键，B 错误；金属钠是由金属阳离子和自由电 子构成的金属晶体，熔化时破坏金属键，C 正确；晶体硅是由原子构成的共价晶体，熔化时破坏共价键， D 正确；故选B。 04 考查原子坐标的计算 10.（2025·黑龙江·一模）某种超导材料的立方晶胞如图所示（原子1 到原子2 之间的距离为c nm）。下列 说法错误的是 A．化学式为 B．与K 原子等距且最近的Se 原子有8 个 C．原子2 坐标为(0，0，c) D．原子1 与原子3 之间的距离为 【答案】C 【解析】用均摊法，K 原子位于体心和顶点，原子数 ，Fe 原子数 ，Se 原子数 ，化学式为 （K、Fe、Se 原子数比2:4:4=1:2:2），A 正确；如图，K 原子位于体心和 顶点，Se 位于体内和棱上，以中心K 原子来看，与K 原子等距且最近的Se 原子有棱上的8 个，B 正确； 原子2 在z 轴上，距离1 号原子为c nm，晶胞的高为b nm，则原子2 坐标为(0，0， )，C 错误；原子1 与 原子3 坐标分别为(0, 0, 0)、( , , )，距离为 ，D 正确；故选C。 11.（2025·吉林·二模）硫化镉(CdS)晶胞的结构如图所示。已知该晶胞边长为apm，以晶胞参数建立分数坐 标系，1 号原子的坐标为(0,0,0)，下列说法错误的是 A．S 的配位数为4 B．3 号原子的坐标为 C．2 号原子与3 号原子的核间距为 D．设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 【答案】C 【分析】从图中可以看出，S2-位于晶胞的顶点和面心，Cd2+位于晶胞的体内。若把晶胞分为8 个小立方 体，则2 号Cd2+位于右后下小立方体的体心，3 号Cd2+位于左后上小立方体的体心。晶胞中，含S2-的数目 为 =4，含Cd2+的数目为4。 【解析】在晶胞中，我们选择2 号Cd2+为研究对象，Cd2+位于4 个S2-构成的小立方体的体心，则Cd2+的配 位数为4，晶胞中Cd2+、S2-的个数比为1:1，则S 的配位数也为4，A 正确；3 号Cd2+位于左后上小立方体的 体心，1 号原子的坐标为(0,0,0)，则3 号原子的坐标为 ，B 正确；2 号Cd2+位于右后下小立方体的 体心，3 号Cd2+位于左后上小立方体的体心，二者位于与前后面平行的平面内，2 号原子与3 号原子的核间 距为 = ，C 错误；设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 = ，D 正确；故选C。 12.（2025· 内蒙古包头·二模） 在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。两种晶型中，一种取 长方体晶胞(图1)，另一种取立方体晶胞(图2)。图中氢原子皆己隐去，立方体晶胞所代表的晶体中部分锂 离子(● )位置上存在缺位现象。 下列说法正确的是 A．图1A、B 两微粒的距离为 ，则C 的分数坐标为 B．图2 立方晶胞中锂离子的缺位率为 C．图2 周围等距且最近的 有6 个 D．两种晶型的密度近似相等，则 【答案】C 【解析】C 在Z 轴上的分数坐标是 ，则C 的分数坐标为( ， ， )，A 错误；根据化学式Li2(OH)Cl 知，该晶胞中应该含有2 个Li+，图2 中Cl-个数为1，OH-个数为8× =1，Li+个数为12× =3，锂离子的缺 位率为 = ，B 错误；图2Cl-周围等距且最近的Cl-有6 个，分别位于与该晶胞相邻的6 个晶胞的体心 上，C 正确；图1 中Cl-个数为2，OH-个数为8× +4× =2，立方体中Li+个数为8× +1+2× =4，晶胞体 积为abc×10-21cm3，图2 中晶胞体积为：d3×10-21cm3，图1 中晶胞密度= = = g/cm3，图2 中晶胞密度= = = g/cm3，c= ，D 错误；故选C。 05 考查晶胞的综合计算 13.（24-25 高三上·辽宁省铁岭市高级中学·期末） 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anm， 为阿伏加德罗常数的值。 A．1 号氧和2 号氧之间的距离为 nm B． 晶体密度为 g·cm-3 C．Fe 原子坐标为 D．氧原子构成了正八而体形 【答案】B 【解析】1 号氧和2 号氧之间的距离为面对角线的一半，即 nm，A 正确；据晶胞结构示意图，晶胞中 个数为1，O2-个数为 =3， 的个数为 =1，晶胞中含一个 ，晶胞的质量为 ，晶 胞的体积为 ，晶体的密度为 = = ，B 错误；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 ，C 正确；根据晶胞结构 示意图，氧离子构成正八面体形，D 正确；故选B。 14.（2025·吉林省通榆县第一中学·一模）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) 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 【解析】 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； 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；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； 的晶体密度为 ，D 错误；故选C。 15.（2025·吉林省长春·一模） 是一种超导材料，其立方晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数为 ， 以晶胞参数为单位长度建立的直角坐标系(如图)，1 号原子的坐标为 ，下列说法错误的是 A．晶胞的空间利用率为 B．晶胞中与K 原子距离相等且最近的Se 原子有8 个 C．1 号原子与3 号原子之间的距离为 D．若1 号原子与2 号原子的距离为c nm，则2 号原子坐标为 【答案】A 【解析】根据均摊法可知，该晶胞中含K 原子个数为 ，含Fe 原子个数为 ，含Se 原子个 数为 ，晶胞中K 原子的总体积为 ，Fe 原子的总体积为 ，Se 原子的总体积为 ，则晶胞的空间利用率为 ，A 错误；由晶胞结构 图可知，K 原子位于体心和顶点，Se 位于体内和棱上，以中心K 原子来看，晶胞中与K 原子距离相等且最 近的Se 原子有8 个，B 正确；1 号原子的坐标为 ，3 号原子的坐标为 ，根据空间中两点间 的距离公式可得1 号原子与3 号原子之间的距离为 ，C 正确； 若1 号原子与2 号原子的距离为c nm，1 号原子的坐标为 ，2 号原子在z 轴上，结合晶胞结构和坐 标轴方向，可知2 号原子坐标为 ，D 正确；故选A。 16.（24-25 高三下·黑龙江大庆二十三中学·期中）铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示(球的大 小不表示原子大小)，晶胞边长为a nm，m 原子的坐标为 ，n 原子的坐标为 。下列说法错误的 是 A．该晶体的化学式为 B．Mg 的配位数为4 C．p 原子的坐标为 D．Fe 与Mg 之间的最短距离为 【答案】C 【解析】根据晶胞结构，Fe 位于晶胞的顶点和面心，共有 ，Mg 位于晶胞内，共有8 个，所 以该晶体的化学式为 ，A 正确；观察晶胞结构可知，Mg 周围距离最近且等距的Fe 原子有4 个，所 以Mg 的配位数为4，B 正确；已知m 原子坐标为(0，0，0)，n 原子坐标为(1，1，1)，p 原子位于体对角线 的 处，根据空间坐标的计算方法，p 原子的坐标为 ，C 错误；设晶胞边长为a，Fe 与Mg 之间的 最短距离为体对角线的 ，体对角线长度为 ，所以FeFe 与Mg 之间的最短距离为 ，D 正确； 故选C。 17.（24-25 高三上·吉林省四平市第一中学·期末）萤石(CaF2)晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm，Ca2＋和 F-半径大小分别为r1和r2.下列说法正确的是 A．该晶胞中Ca2＋的配位数为4 B．该晶胞中Ca2＋和F-的最近距离为 a pm C．该晶胞中含有的Ca2＋数目为12 D．半径大小关系：r1>r2 【答案】B 【分析】黑球位于晶胞的顶角和面心，其个数为 =4，灰球在晶胞内部，个数为8，氟化钙的化 学式为CaF2，黑球为Ca2＋，灰球为F-，据此分析； 【解析】CaF2属于离子晶体，离子的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，根据晶胞的结 构，Ca2＋配位数为8，A 错误；根据晶胞可知，Ca2＋和F－最近距离是体对角线的 ，即为 ，B 正 确；根据分析，晶胞中Ca2＋数目为4，C 错误；由图可知，黑球(Ca2＋)半径小于灰球(F-)，，D 错误；故选 B。 18.（24-25 高三下·黑龙江双鸭山市第一中学·一模）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 D．若X 为储锂晶体，其密度为 【答案】C 【解析】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；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；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；根据 ，若X 为储锂晶体，则其密度为 ，D 错 误；故选C。 19.（2025·吉林桦甸·一模）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 【解析】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；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；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 误；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。 20.（2025·辽宁抚顺·一模）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 ， 3 位Pb2+的分数坐标为(0，0，0)，1 位 的分数坐标为 ， 是阿伏加德罗常数的值。下列说法 正确的是 A．基态Ti4+占据最高能级的电子云轮廓图形状为球形 B．1 位和2 位O2-的核间距为 C．2 位O2-的分数坐标为 D．该晶体的密度为 【答案】D 【解析】基态Ti 原子的电子排布式是 ，基态 的电子排布式是 ， 占据最高能级为3p，其电子云轮廓图形状为哑铃形，A 错误；如图 ，构造一 个直角三角形 ， ，则1 位和2 位 的核间距 ，B 错误；3 位Pb2+的分数坐标为(0，0，0)，1 位 的分数 坐标为 ，则2 位 的分数坐标为 ，C 错误；由晶胞图可知， 有 个， 有 个， 位于体心有1 个，1 个晶胞中含有1 个 ，1 个晶胞的质量 ，1 个晶胞的体积为 ，该晶体的密度 ，D 正确；故选D。 21.（24-25 高三上·内蒙古鄂尔多斯·期末）锰酸锂( )(相对分子质量为 )是新型锂离子电 池常用的正极材料，其晶胞如下图甲所示。甲可看作是由下图中相邻A、B 两种基本单元交替结合而成(顶 面的 已标注，其余位置的 未画出)， 、 、 均位于单元中体对角线上离顶点 处，已知 形成晶体的晶胞参数(晶胞边长)为a pm。下列说法错误的是。 A． 中的x、y 分别为2、4 B．图甲中箭头所指的B 单元中离标★的位置 距离最远的锰离子( 或 )的原子分数坐标为 C．晶体的密度表达式为 D．图A 中位于体心的 与 的距离为 【答案】D 【解析】根据晶胞的组成，可算出晶胞中 个数为 ， 个数为 ， 和 个数为 ，所以当 取1 时， 个数4，Mn 的个数是2，A 项正确；图甲中箭头所指的B 单元中离标★的位置 距离最远的锰离子( 或 )的原子分数坐标为 ，B 项正确；晶胞的 “化学式”为 ，根据一个晶胞含8 个 ，其晶体的密度表达式为 ，C 项正确；图A 中位于体心的 与 的距离为 ，D 项错误；故选D。 22.（2025·内蒙古宁城·三模）氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原 来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示(图乙为晶胞的俯视图)。下列说法不正确的是 已知：①CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为apm O ② 2-的填充率 A．图甲中M 点的原子坐标为 ，则N 点的原子坐标为 B．图乙中表示 的相对位置的是4 C． 晶胞参数为 D．化学式 中y=4，且该晶胞中 的填充率为83.3% 【答案】B 【解析】由题干晶胞结构可知，图甲中M 点的原子坐标为 ，则N 点的原子坐标为 ，A 正 确；由题干晶胞结构可知，Ce4+或Y3+在顶点和面心上，而O2-在体内面心和顶点形成的8 个四面体上，故 图乙中表示O2-的相对位置的是3，B 错误；由题干晶胞示意图可知，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距 为体对角线的 ，为apm，设晶胞的边长为x，则有 =apm，解得CeO2晶胞参数即x 为 ，C 正 确；由题干晶胞可知，一个晶胞含有Ce4+和Y3+的个数为： =4，O2-的个数为8，化学式 中y=4，且该晶胞中O2-的填充率为 =83.3%，D 正确；故选B。 23.（2025·辽宁省盘锦市高级中学·一模）砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其结构如图所示， 若晶胞边长为anm，下列说法错误的是 A．基态As 原子的价电子排布式为 B．B 原子的配位数为12 C．As 原子位于B 原子所围成的正四面体体心 D．B、As 原子之间的最短距离为 【答案】B 【解析】As 与N 位于同一主族，且为第四周期元素，基态As 原子的价电子排布式为 ，A 项正确； 由图可知，与B 距离最近且相等的As 原子有4 个，B 的配位数为4，B 项错误；由图可知，与As 原子距离 最近的B 原子有4 个，As 位于B 原子所围成的正四面体体心，C 项正确；B、As 原子之间的最短距离为体 对角线的 ，为 ，D 项正确；故选B。 24.（2025·吉林省实验中学·一模）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 O 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。 以下说法正确的是 A．该晶体的一个完整晶胞中含有8 个Co 原子 B．晶体中与La 距离最近的Ba 的数目为8 C．O2-在晶体中传导时，La 元素的化合价会发生变化 D．+3 价Co 与+4 价Co 的原子个数比为1：4 【答案】A 【解析】Co 原子位于结构单元的体心，每个结构单元含有1 个Co 原子，由图可知，若该结构单元重复排 列，则其相邻结构单元的La、Ba 原子会与该结构单元中的Ba、La 原子重叠，所以该结构单元不是该晶体 的晶胞，该晶体的晶胞应是由8 个如图所示结构单元组成的，所以一个完整晶胞中含有8 个Co 原子，A 项 正确；由晶胞结构可知，晶体中与La 距离最近的Ba 的数目为6 个，B 项错误；由题可知La 为+3 价，则 O2-在其中传导，La 元素的化合价不会发生变化，C 项错误；该结构中Ba 原子个数=La 原子个数= ，Co 原子个数是1，O 原子个数= ，其化学式为Ba0.5La0.5CoO2.85，设+3 价的Co 为x 个， 则+4 价的Co 为(1-x) 个，根据化合价的代数和为0 得， ，x=0.8， 所以+3 价、+4 价的Co 原子个数之比=0.8：0.2=4：1，D 项错误；故选A。 25.（2025·黑龙江佳木斯市第一中学·一模）近日，哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中，成功制 备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经X 射线衍射分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示( 均与 相切)，已知晶胞参数为apm，O2-的半径为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．钛酸钡的化学式为 B．r(Ba2+)= pm C．题中涉及的元素属于周期表s 区和d 区 D．钛酸钡晶体密度 【答案】C 【解析】根据晶胞图示， 位于晶胞的顶点，数目为 ； 原子位于晶胞的内部，数目为1；O 原 子位于晶胞的棱上，数目为 ，则钛酸钡的化学式为 ，A 项正确；已知晶胞边长为 ， 的半径为 ，根据图示，晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的2 倍，即 ，则 ，B 项正确；题中涉及的元素中， 位 于s 区， 和 位于d 区，O 位于p 区，C 项错误；1 个晶胞含1 个“ ”， ，根据密度 公式， ，D 项正确；故选C。 26.（24-25 高三上·吉林省长春外国语学校·期末）某种新型储氢合金吸收氢气后的晶胞如图，该立方晶胞参 数为 ，已知所有氢原子在晶胞内，设阿伏加德罗常数为 ，下列说法错误的是 A．该储氢合金通过与 大量结合形成金属氢化物来储氢 B．晶体中与La 原子最近且距离相等的Ba 原子有4 个 C．该晶胞中， 之间相互连接形成的笼状结构有12 个面 D．晶体的密度为 【答案】C 【解析】依据晶胞的结构可知，该储氢合金通过与 大量结合形成金属氢化物来储氢的，A 正确；La 原 子位于晶胞的棱上，为4 个晶胞共有，Ba 原子位于体心，故晶体中与La 原子最近且距离相等的Ba 原子 有4 个，B 正确；由图，该晶胞中， 之间相互连接形成的笼状结构中存在6 个四边形面、12 个六边形的 面，共有18 个面，C 错误；据均摊法计算可知：1 个 原子处于体心位置， 原子处于棱心， 原子个 数为 ； 原子共40 个，即一个晶胞的化学式为 ，则晶体的密度为 ，D 正确；故选C。 27.（2025·黑龙江牡丹江市第一中学·一模）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 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 【解析】由晶胞结构可知，1 个晶胞中含有 个 ，含有4 个 ，A 正确；该晶体的密度 ，B 正确； 可与稀硫酸反应产生硫单质 和二氧化硫气体，C 正确；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。 28.（25-26 高三上·辽宁省沈阳市二中·期末）铜的一种化合物的晶胞如图所示，该晶胞边长为 ，阿伏 加德罗常数为 ，下列说法错误的是 A．其化学式为CuCl B．每个 原子周围紧密相邻的 原子有12 个 C．该晶体中 和 之间的最短距离 D．则该晶体的密度为 【答案】C 【分析】根据“均摊法”，晶胞中含4 个Cu、 Cl，则化学式为CuCl，据此回答； 【解析】根据分析可知，该化合物的化学式为CuCl，A 正确； 原子位于顶点，每个 原子周围紧密相 邻的 原子有 12 个，B 正确；该晶体中 和 之间的最短距离为体对角线的 ，即 ， C 错误；该晶体的密度为 ，D 正确；故选C。 1.（2025·黑吉辽蒙卷） 晶体因x 变化形成空位而导致颜色各异，当 时，其立方晶 胞结构如图。设 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， D. 空位数不同，吸收 可见光波长不同 【答案】B 【解析】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 ，故A 正确；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； 时，立方晶胞中W 个数为 、O 个数为 ，若x=0.5， 晶胞密度 ，所以密度为 时， x=0.5，故C 正确； 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；故选B。 2.（2024·黑吉辽卷）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，基态X 原子 的核外电子有5 种空间运动状态，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，Q 是ds 区元素，焰色试验呈绿色。 下列说法错误的是 A. 单质沸点： B. 简单氢化物键角： C. 反应过程中有蓝色沉淀产生 D. 是配合物，配位原子是Y 【答案】D 【解析】Q 是ds 区元素，焰色试验呈绿色，则Q 为Cu 元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基 态X 原子的核外电子有5 种空间运动状态，则X 为第2 周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、 O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z 为原子序数依次增大，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，若Y、Z 为第2 周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C 原子序数小于N，所以Y 不可能为 C，若Y、Z 为第3 周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z 可与Cu 形成CuZY4，而O、Si、S 中只有O 和S 形成的 才能形成CuZY4，所以Y、Z 分别为O、S 元素，则X 只能为N；W 能与X 形成WX3，则W 为IA 族或VIIA 族元素，但W 原子序数小于N，所以W 为H 元素， 综上所述，W、X、Y、Z、Q 分别为H、N、O、S、Cu。W、Y、Z 分别为H、O、S，S 单质常温下呈固态， 其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于 H2，所以 沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，故A 正确；Y、X 的 简单氢化物分别为H2O 和NH3，H2O 的中心原子O 原子的价层电子对数为2+ ×(6-2×1)=4、孤电子对数为2，空间构型为V 形，键角约105º，NH3的中心 原子N 原子的价层电子对数为3+ ×(5-3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18 ´，所以键角： ，故B 正确；硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过 量时氢氧化铜溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C 正确； 为 Cu(NH3)4SO4，其中铜离子提供空轨道、NH3的N 原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，故 D 错误；故选D。 3.（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】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；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；如图： ，以 图中的Li 为例，与其最近的S 共4 个，故C 正确；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。 4.（2025·四川卷）生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收 的反应如下： 。下列说法错误的是 A． 中含有配位键 B． 和 都是由极性键构成的极性分子 C． 和 晶体分别为分子晶体和共价晶体 D． 的 模型和空间结构都为平面三角形 【答案】B 【解析】Na2SiF6的阴离子 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；SiF4中心原 子Si 的价层电子对数是 ，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；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； 中心原子C 的价层电子对数是 ，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；故选B。 5.（2025·湖北卷）下列说法错误的是 A．胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应 B．合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物 C．配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键 D．超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成 【答案】B 【解析】胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应，正确描述了丁达尔效应的成因，A 正确；合成高分子通过 聚合反应生成，但由于聚合度不同，分子链长度和分子量存在差异，因此是混合物而非纯净物，B 错误； 配位键的形成本质是电子对给予-接受，符合配位化合物的定义，C 正确；超分子由多种分子通过分子间相 互作用（如氢键、静电作用、以及金属离子与分子间的弱配位键等）形成，D 正确；故选B。 6.（2025·河南卷）某同学设计以下实验，探究简单配合物的形成和转化。 下列说法错误的是 A．②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 B．③中现象说明配体与 的结合能力： C．④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D．若向⑤中加入稀硫酸，同样可以得到黄绿色溶液 【答案】D 【分析】该实验过程中，相关物质转化如下： 。 【解析】②中沉淀为 ，④中沉淀为 ，二者不是同一物质，故A 项说法正 确；③中含有的溶质为 ，Cu2+与NH3中N 原子形成配位键，而未与H2O 中O 形成配位 键，说明配体结合能力：NH3>H2O，故B 项说法正确； 为离子化合物，属于强极性物质， 乙醇属于极性相对低的有机物，向 的水溶液中加入乙醇，扩大了溶质与溶剂的极性差，使 得 在水溶液中析出，即 在乙醇中的溶解度小于在水中，故C 项说法正 确；由于⑥中溶液呈黄绿色是由于含有 ，因此向⑤中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液，故D 项说 法错误；综上所述，说法错误的是D 项。 7.（2025·湖南卷） 掺杂的铋酸钡具有超导性。 替代部分 形成 (摩尔质量为 )，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为 ，设 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 有6 个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 【答案】A 【解析】铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的 位于棱心，有6 个，分别位于上下、前后、左右，A 正确；晶胞中含有的铋离子个数为 个，B 错误；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；晶胞中Ba 或K 位于体心，个数为总和1， 位于棱心，有 ，所以晶 胞的质量是 ，晶胞体积是 ，则晶体的密度是： ，D 错误；故选A。 8.（2025·四川卷） 的四方晶胞(晶胞参数 ，省略 中的氧，只标出 )和 的立 方晶胞如图所示， 为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A． 晶胞中1 位 的分数坐标为 B． 晶胞中2 位和3 位 的核间距为 C． 晶胞和 晶胞中原子数之比是 D． 晶体密度小于 晶体密度 【答案】D 【解析】根据图示， 晶胞中1 位 位于晶胞的棱角，其分数坐标为 ，故A 正确；2 位 坐标为(a，a，1.7a)，3 位 坐标为(0，0，3.4a)，核间距： apm，B 正确； 晶胞中原子个 数为： ， 晶胞中原子个数为： （省略 中的氧，只标出 ，所以一起计算 的原子）， 晶胞和 晶胞中原子数之比是 ， C 正确；晶体密度计算公式为： ， 晶体密度为： ， 晶体密度为： ， 晶体密 度大于 晶体密度，D 错误；故选D。 9.（2025·湖北卷） 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 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 【答案】D 【解析】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；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；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；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；故选D。 10.（2025·陕晋青宁卷）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为 ，阿伏加德罗常数的 值为 ，下列说法错误的是 A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B． 和B 均为 杂化 C．晶体中与 最近且距离相等的 有6 个 D． 和B 的最短距离为 【答案】A 【解析】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，其他体内的 C、N 原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为 ，A 错误；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 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 杂化，B 正确；晶胞中Ag 位于体心，与 最近且距离相等的 就是该晶 胞上、下、左、右、前、后6 个相邻的晶胞体心中的 原子，为6 个，C 正确；B 位于顶点，其个数为 ，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= ， 和B 的最短距离为体对角线的一半，即 ，D 正 确；故选A。 11.（2025·河北卷） 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。 的六方晶胞示意图如下，晶胞参数 、 ，M、N 原子的分数坐标分别为 、 。设 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 B．体心原子的分数坐标为 C．晶体的密度为 D．原子Q 到体心的距离为 【答案】D 【解析】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，六方晶胞上下表面 中一个角60°， 一个角为120°，晶胞中数目为 ，结合题意知，白球为Sm、黑球 为Co，该物质化学式为 ，A 正确；体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为 ，B 正确； 每个晶胞中含有1 个“ ”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为 ，则晶体密度为 ，C 正确；原子Q 的分数坐标为 ，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 ，D 错误；故选D。 12.（2025·安徽卷）碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为 。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)。 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． 碘晶体中有 个“卤键” D．碘晶体的密度为 【答案】A 【解析】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；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在类似的分子间作用力，即“卤键”，B 正确；由图可知，每个 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”， 碘晶体物 质的量是0.5mol，“卤键”的个数是 ，C 正确；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 ，晶胞的体积是 ，密度是 ，D 正确；故选A。 13.（2025·黑吉辽蒙卷） 晶体因x 变化形成空位而导致颜色各异，当 时，其立方晶 胞结构如图。设 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， D．空位数不同，吸收的可见光波长不同 【答案】B 【解析】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 ，故A 正确；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； 时，立方晶胞中W 个数为 、O 个数为 ，若x=0.5，晶胞密 度 ，所以密度为 时，x=0.5，故C 正确； 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；故选B。
