文档文本内容
题型十二 晶体结构与性质
【考情分析●明考向】
考点频次总结
2026 命题预测
考点
2025 年
2024 年
2023 年
属于高考化学选
考/必考高频考点，
分值 12-15 分。
2026 年将延续“结
构-性质-应用”的考
查逻辑，重点考查
晶体类型判断、晶
胞结构分析、化学
键类型与晶体熔沸
点/ 硬度等性质关
联；同时会引入新
型功能材料情境，
考查晶胞参数计
算、粒子坐标分析
及晶体结构对性能
的影响，突出对微
观结构与宏观性质
关系的深度理解。
晶体结
构与性
质
全国甲卷T35 ，15
分；
全国乙卷T35 ，15
分；
新课标卷T17 ，14
分；
山东卷 T17 ，12
分；
广东卷 T20 ，14
分；
湖南卷 T18 ，12
分；
江苏卷 T21，12 分
新课标卷T17 ，14
分；
全国乙卷T35 ，15
分；
山东卷 T17 ，12
分；
广东卷 T20 ，14
分；
湖南卷 T18 ，12
分；
北京卷 T15，12 分
新课标Ⅰ卷T35 ，15
分；
新课标Ⅱ卷T17 ，14
分；
山东卷 T17，12 分；
广东卷 T20，14 分；
湖南卷 T18，12 分；
江苏卷 T21，12 分
【核心梳理●明考点】
1．典型晶体的结构模型
晶体
晶体结构
晶体详解
共价
晶体
金刚
石
(1)碳原子采取sp3杂化，键角均为
109°28′；
(2)每个C 参与4 条C—C 的形成，C
原子数与C—C 数之比为1 2∶
SiO2
(1)每个Si 与4 个O 结合，形成正四
面体结构，n(Si)∶n(O)＝1 2∶；
(2)最小环上有12 个原子，即6 个O
和6 个Si
分子
晶体
干冰
CO2分子配位数为12
离子
晶体
NaCl
型
(1)Na＋(Cl－)的配位数为6，每个Na＋
(Cl－)周围等距且紧邻的Na＋(Cl－)有
12 个；
(2)每个晶胞中含4 个Na＋和 4 个Cl－
CsCl
型
(1)Cs＋(Cl－)的配位数为8，每个Cs＋
(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6
个；
(2)左图为8 个晶胞，每个晶胞中含1
个Cs＋和1 个Cl－
混合
型晶
体
石墨
(1)层内碳原子采取sp2杂化，形成平
面六元环结构，层间作用力是范德华
力；
(2)碳原子与共价键的个数比为2 3∶；
每个六元环平均占有2 个碳原子
2.典型晶体的主要性质
化学式
晶体类型
微粒间作用力
熔、沸点
CO2
分子晶体
分子间作用力
较低
H2O(冰)
分子晶体
分子间作用
力和氢键
较低
NaCl
离子晶体
离子键
较高
CsCl
离子晶体
离子键
较高
C(金刚石)
共价晶体
共价键
很高
SiO2
共价晶体
共价键
高
3.晶胞结构的分析与计算
(1)晶胞参数
晶胞的形状和大小可以用6 个参数来表示，包括晶胞的3 组棱长a、b、c 和3 组
棱相互间的夹角α、β、γ，即晶格特征参数，简称晶胞参数。
(2)粒子配位数
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。常见
晶胞的配位数如下：
简单立方：
配位数为6
面心立方：
配位数为12
体心立方：
配位数为8
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。
(3)典型晶胞结构分析
原子分数坐标：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞内部各原子的
相对位置，称为原子分数坐标。
常见晶胞
原子分
数坐标
俯视图
体对角线方
向投影
①体心立
方晶胞
A(0，0，0)
B(
1
2 ，1
2 ，1
2)
②面心立
方晶胞
A(0，0，0)
B(
1
2 ，0，1
2)
C(
1
2 ，1
2 ，0)
D(0，1
2 ，1
2)
③金刚
石晶胞
A(
1
4 ，1
4 ，1
4)，
B(
1
4 ，3
4 ，3
4)，
C(
3
4 ，1
4 ，3
4)，
D(
3
4 ，3
4 ，1
4)
(4)晶胞的相关计算
①ρ＝
n× M
a
3× N A
(ρ 表示晶体密度，a 表示晶胞边长，NA 表示阿伏加德罗常数的
值，n 表示1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M 表示摩尔质
量)。密度单位一般是g·cm-3，注意换算：1 pm＝10-10 cm、1 nm＝10-7 cm。
② 立方体晶胞中微粒间的距离关系：
【真题再现●明方向】
1．(2025·浙江1 月选考，13)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法
不正确的是( )
A.晶体类型为混合晶体
B．NH3与二价铁形成配位键
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
2．(2025·湖北卷，9)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
❑√2
2
❑√a
2+b
2 pm
D．每个S 原子周围与其等距且紧邻的S 原子有4 个
3．(2025·安徽卷，12)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．127 g 碘晶体中有NA个“卤键”
D．碘晶体的密度为
2×254
abd × N A×10
−30 g·cm-3
4．(2025·黑吉辽内蒙古卷，9)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243.5×10
30
a
3· N A
g·cm-3时，x＝0.5
D．空位数不同，吸收的可见光波长不同
5．(2025·河北卷，11)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＝
500 pm、c＝400 pm，M、N 原子的分数坐标分别为(
5
6 ，1
6 ，1
2)、(
1
6 ，5
6 ，1
2)
。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(
1
2 ，1
2 ，1
2)
C．晶体的密度为
890 ❑√3
3 N A×10
−22 g·cm-3
D．原子Q 到体心的距离为100❑√41 pm
6．(2025·云南卷，13)(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(Li0.45 La0.85−y Ce y)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
【限时训练】
(建议用时：30 分钟 满分：30 分)
选择题：每小题3 分，共30 分。
1．(2025·重庆卷，8)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 是混合型晶体
C．X 的化学式为C3N4
D．X 中C 原子有一对孤电子
2．(2025·武汉一模)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a nm，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
446.5
N A×a
3×10
−30 g·cm-3
D．Pb 和Cl 均属于p 区元素
3．(2025·湖南卷，7)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·mol-1)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参
数为a nm，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3.548×10
21
a
3· N A
g·cm-3
4．(2025·驻马店三模)RuO2的晶胞结构如图(a、b 为晶胞参数，晶胞中各棱边夹
角均为90°)，下列说法错误的是( )
A．晶体中O 原子的配位数为3
B．晶体中O 原子构成的八面体空隙均有Ru 原子填充
C．晶胞中体心与顶点之间的距离为
❑√2a
2+b
2
2
nm
D．晶体的密度为2.66×10
23
a
2bN A
g·cm-3
5．(2025·石家庄一模)Li＋替代MgO 晶体中部分Mg2+的位置可以调整晶体的电
学、光学或力学性能，但由于二者的离子半径和化合价不同，会导致部分O2-脱
离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。MgO 晶体的晶胞结构如图所示，密度
为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．晶体中与Mg2+最近且等距的O2-有6 个
B．晶胞的边长为
3√
160
ρ N A
×1010 pm
C．若a 处Mg2+被Li＋替代，替代后该物质的化学式为Li0.25Mg3.75O3.875
D．若a、b 处Mg2+均被Li＋替代，则会在每个晶胞的2 个面心位置形成氧空位
6．(2025·陕晋宁青卷，8)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶体密度为
d g·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
❑√3
2 ×
3√
223
N A d ×1010 pm
7 ．(2025· 黄冈二模) 水系镁离子电池正极材料的化学式可表示为
MgxCuFe(CN)y，其立方晶胞结构如图1，晶胞参数为a pm，俯视时Mg2+的位置
如图2。电池放电过程中，电解液中的Mg2+会不断嵌入小立方体中心，晶胞中
Fe3+和Fe2+含量发生变化，当电池放电完全时，形成Mgx′CuFe(CN)y。下列说法
错误的是( )
A．晶胞中两个Mg2+之间的距离为
❑√3
2 a pm
B．电池正极材料的化学式可表示为MgCu2 Fe2(CN )9
C．x∶x′＝1
2
D．Fe3+或Fe2+位于Cu2+所构成的八面体空隙
8．(2025·衡水一模)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体(图
1)，当部分K＋被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图2)。下列说法错误的是(
)
A．图1 中K＋的配位数为12
B．图1 表示的晶体的密度为1.2×10
23
a
3 N A
g·cm-3
C．图1 晶胞若以Mg2+作晶胞的顶点，则F－位于晶胞的棱心
D．图2 表示的化学式为KEuMg2F6
9．(2025·六安三模)FeO 晶胞结构如图1 所示，通常制备条件下很难得到整比化
合物，而是正离子偏少的Fe1－xO 晶体，Fe1－xO 晶体中存在短程有序的原子簇
(Fe4O10)，称为Koch 原子簇(如图2 所示)。下列说法错误的是( )
A．FeO 晶体中Fe2+的配位数为6
B．FeO 晶体结构中每缺少2 个Fe2+，则会形成1 个Fe4O10原子簇
C．图2 中体心的空缺位可以填充Fe2+
D．当Fe1－xO 中x＝0.1 时，晶体中Fe2+、Fe3+个数比为7 2∶
10．(2025·安徽名校段测)二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的
光催化剂。某种TiO2的四方晶胞(晶胞棱边夹角均为90°)如图所示，已知TiO2晶
胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心。下列说法错误的是( )
A．基态Ti 原子的价层电子排布式为3d24s2
B．晶胞沿z 轴方向的投影为
C．晶胞中O2-的配位数为2
D．设NA为阿伏加德罗常数的值，则TiO2晶体的密度为1.6×10
32
a
2×b× N A
g·cm-3
