2025年高考化学总复习：晶体结构与性质

第五章物质结构与性质元素周期律

第6讲晶体结构与性质

1

课标要求核心考点五年考情核心素养对接

2023HWTTIJ2023山痛，T5；

晶体及晶体的

2023湖北,T11；2022年1月浙江，1.宏观辨识与微观探析：

类型、结构与

T26；2022山东，T5；2021天津，知道晶体的自范性是晶体

性质

T2；2021湖南，T18；2021辽宁，T7中粒子在微观空间中有序

1.了解晶体中微粒

2023北京，T15；2023湖南,T11；排列的宏观表象；能依据

的空间排布存在周

2023湖北，T15；2023辽宁，T14；微观晶胞结构参数求算宏

期性，认识简单的

2023年1月浙江，T17；2023年6月观晶体密度。

晶胞。

浙江，T17；2023全国乙，T35；2.证据推理与模型认知：

2.借助分子晶体、

2023全国甲，T35；2022全国甲，能从复杂的问题情境中提

共价晶体、离子晶

晶体模型与晶T35；2022湖南，T18；2022广东，炼出相应的晶胞模型，并

体、金属晶体等模

胞计算T20；2022湖北，T9；2021全国乙，运用四类晶胞模型进行分

型认识晶体的结构

T35；2021天津，T13；2021山东，析或解释；能根据晶胞计

特点

T16；2021湖南，T18；2021广东，算要素”均摊法、晶体密

T20；2021河北，T17；2021湖北，度、原子坐标系”等进行

T10；2020山东，T17；2019江苏，分析与计算

T21；2019全国II,T35

1.晶胞计算一直是高考的热点和难点，近几年高考关于晶胞计算的命题，逐渐由常

规的密度计算、原子间距计算等向创新的坐标系、投影问题进行过渡和转化，与数

学思维、空间想象能力的联系更加紧密。

命题分析预测2.命题趋势一：创新坐标系问题。建立坐标系，根据晶胞结构推断原子分数坐标，

这类试题是对考生的空间想象能力的一种创新考查方式。

命题趋势二：根据晶胞结构解决投影问题。这类试题考查考生思维的灵活性以及二

维平面与三维空间的快速转换能力等，越来越受到命题者的青睐

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考点1晶体及晶体的类型、结构与性质

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知识筐台攸材谈mI

1.晶体与非晶体

晶体非晶体

微观结构内部微粒在三维空间里呈11］周期性有序排列内部微粒排列［2］无序

自范性⑶有⑷无

性质

熔点F5］固定「61不固定

特征

异同表现⑺各向异性18］各向同性

区别间接方法看是否有固定的「91熔点

方法科学方法对固体进行「101X射线衍射实验

2.得到晶体的途径

途径示例

熔融态物质凝固熔融态硫凝固得到硫晶体

飞态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)凝华得到碘晶体

溶质从溶液中析出饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体

3.不同晶体的特点比较

晶体类

离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体

型

阴、阳离子在空间呈现相邻原子间以共价键结合

金属原子通过金

概念周期性重复排列所形成只含分子的晶体而形成的具有空间立体网

属键形成的晶体

的晶体状结构的晶体

晶体-12］金属阳离

［11］阴、阳离子［13］分子［14］原子

微粒子、自由电子

微粒间

［15］离子键［16］金属键［17］分子间作用力［18］共价键

作用力

有的高（如

熔、沸

较高鸨）、有的低较低:19]彳艮高

点

（如汞）

有的大（如

硬度较大铭）、有的小较小[20]很大

（如钠）

一般不溶于常见

大多数易溶于极性溶剂极性分子易溶于极性溶

溶剂，钠等活泼

溶解性（如水），难溶于大多剂；非极性分子易溶于难溶于一般的溶剂

金属可与水、

数有机溶剂非极性溶剂

醇、酸反应

本身不导电，溶于水时

导电性熔融或在水溶液中导电优良绝缘体（或半导体）

发生电离后可导电

部分非金属单质、部分某些单质（如金刚石、

涉及的活泼金属氧化物、金属

非金属氧化物、非金属硅、硼）、某些非金属化

物质种过氧化物、强碱、大多金属单质、合金

氢化物、几乎所有的酸

合物（如SiC、SiO2,

类数盐

和大多数有机物

Si3N4）

说明过渡晶体：介于典型晶体之间的晶体。

1.易错辨析。

（1）具有规则几何外形的固体一定是晶体。（X）

（2）冰和固体碘晶体中相互作用力相同。（X）

（3）晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。（Y）

（4）由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。（X）

（5）在分子晶体中一定有范德华力和化学键。（X）

（6）共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键。（X）

（7）离子晶体中可能含有共价键。（4）

（8）金属晶体的熔点和沸点都很高。（X）

（9）溶于水能导电的晶体一定是离子晶体。（X）

（10）金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。（X）

2.下列物质形成的晶体中：NaCkNaOH、Na?S、H2O2>Na2O2>（NH4）2S>CO2>CC14>C2H2、SiO2>

SiC、晶体硅、金刚石。

（1）其中只含有离子键的离子晶体是NaCl、Na2s。

（2）其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是NaOH、（NH4）2s。

（3）其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是（NH4）2s0

(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是Na2O2。

(5)其中含有极性共价键的共价晶体是S是2、SiC。

(6)其中属于分子晶体的是抵。2、CC>2、CCL、C2H2。

3.(1)Si。的熔点为120.5℃,沸点271.5℃,是分子晶体。

(2)FeCh：熔点282°C,易溶于水，也易溶于有机溶剂，属于分子晶体。

(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于分子晶

体。

(4)单晶硅的晶体类型为共价晶体。

f---------------------------------------------------------------------------------------------

命题点1晶体类型的判断

1.[2021天津]下列各组物质的晶体类型相同的是(C)

A.SiCh和SO3B.L和NaCl

C.Cu和AgD.SiC和MgO

解析SiC)2是共价晶体、SO3是分子晶体，A项不符合题意。12是分子晶体、NaCl是离子晶体，B项不符

合题意。Cu和Ag都是金属晶体，C项符合题意。SiC是共价晶体、MgO是离子晶体，D项不符合题意。

2.根据表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是(D)

晶体硼金刚石晶体硅

A1C13SiCl4

熔点/℃190-682573>35001410

沸点/℃18057282351002628

A.SiCk是分子晶体

B.晶体硼是共价晶体

C.AlCb是分子晶体，加热能升华

D.金刚石中的C—C键的强度比晶体硅中的Si—Si键弱

解析SiCL、AlCb的熔、沸点较低，都是分子晶体，AlCb的沸点低于其熔点，故AlCb加热能升华，A、

C项正确。晶体硼的熔、沸点较高，是共价晶体，B项正确。C的原子半径比Si的原子半径小，金刚石中

的C—C键的键长比晶体硅中的Si—Si键的键长短，则金刚石中的C—C键的键能比晶体硅中的Si—Si键

的键能大，故金刚石中的C—C键的强度比晶体硅中的Si—Si键的强，D项错误。

命题点2晶体微粒间作用力及晶体熔、沸点高低的比较

3.[2023全国乙]已知一些物质的熔点数据如下表：

物质熔点/℃

NaCl800.7

SiCl4-68.8

GeCl4-51.5

SnCU-34.1

Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCL，原因是NaCl是离子晶体，SiCL是分子晶体，

NaCl中离子键强度远大于SiCk分子间作用力。分析同族元素的氯化物SiCk、GeCL、SnCL熔点变化趋

势及其原因SiCL、GeCL、SnCL的熔点依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依

次增大，分子间作用力逐渐增强。

解析由表中数据可知，NaCl是离子晶体（熔化时离子键被破坏），SiCL是分子晶体（熔化时分子间作

用力被破坏），离子键强度远大于分子间作用力，故NaCl熔点明显高于SiCL。分子晶体的相对分子质量

越大，分子间作用力越强，熔点越高。

4.（1）［全国m高考］苯胺（）的晶体类型是分子晶体。苯胺与甲苯（）的相对

分子质量相近，但苯胺的熔点（一5.9°C）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（一95.0°C）、沸点

（110.6℃）,原因是苯胺分子之间存在氢键。

（2）［全国III高考］ZnF2具有较高的熔点（872℃）,其化学键类型是离子键；ZnF?不溶于有机溶剂而

ZnCL、ZnBr?、Znb能够溶于乙醇、乙醛等有机溶剂，原因是ZnF2为离子化合物，ZnCb、ZnBn、Znb

的化学键以共价键为主，极性较小。

（3）［全国III高考改编］在CO?低压合成甲醇反应（CO2+3H2^CH3OH+H2。）所涉及的4种物质中，沸

点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2,原因是H2O与CH30H均为极性分子，比0中氢键比

甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2的相对分子质量较大，范德华力较大。

（4）立方BN和立方A1N均为共价晶体，结构相似，BN的熔点高于A1N的原因为B原子半径更小，

B—N键键长更短，键能更大。

解析（1）苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有一NH2,分子

间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提高分子晶体的熔、沸点。（2）根据

ZnF2晶体的熔点较高可知，ZnF2为离子晶体，含有离子键，而ZnCb、ZnBr2,ZnL的化学键以共价键为

主，极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。（3）水和甲醇均为极性分子，常温常压下两种物质均呈液

态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态

可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形

成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇中的多，则水的沸点高于甲

醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的

沸点高于氢气的沸点。

热点10晶体熔、沸点的判断

命题特点：“原因解释型”。首先分析晶体的类型，其次分析同类晶体中微粒间的作用［共价晶体一共价键

强度-核心原子半径；离子晶体一离子键强度一离子半径、离子电荷；金属晶体-金属键强度-金属阳离

子半径、自由电子；分子晶体一氢键和范德华力（分子极性，氢键数目、强度，分子内氢键）］o

1.先明确晶体的类型

不同类型晶体熔、沸点大小的一般规律为共价晶体〉离子晶体〉分子晶体。

2.对同一类型晶体进行分析

（1）共价晶体

原子半径（越小）一键长（越短）一键能（越大）一熔、沸点（越高）。如熔、沸点：金刚石＞碳化硅〉

晶体硅。

（2）离子晶体

离子半径（越小）与离子所带电荷数（越多）一离子键（越强）一熔、沸点（越高）。

①阴、阳离子电荷数相等，看阴、阳离子半径：同为离子晶体，RL（或M〃+）半径小于X"-（或N〃+）,

故XXX离子键强，熔、沸点高。②阴离子（或阳离子）电荷数不相等，阴离子（或阳离子）半径不相

同：同为离子晶体，RL（或M科）半径小于X"L（或N/），（或M〃+）电荷数大于X"L（或N"，

+）,故XXX晶体离子键强，熔、沸点高。

（3）分子晶体

①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高；具有分子间氢键

的分子晶体的熔、沸点高得反常。②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。③在同分异构体中，一般支链越多，沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。

答题模板：①同为分子晶体，XXX存在氢键，而XXX仅存在较弱的范德华力。②同为分子晶体，

XXX的相对分子质量大，范德华力强，熔、沸点高。③同为分子晶体，两者的相对分子质量相同（或相

近），XXX的极性大，熔、沸点高。④同为分子晶体，XXX形成分子间氢键，而XXX形成的是分子

内氢键，分子间氢键会使熔、沸点升高。

（4）金属晶体

金属离子半径（越小）与所带电荷数（越多）一金属键（越强）一熔、沸点（越高）。

|独点皆化・

1.［不同类型晶体熔、沸点比较］（1）SiCh的熔点比CCh高，原因是SiCh是共价晶体，CO2是分子晶

（2）SiC的熔点比NaCl的高，原因是SiC是共价晶体，而NaCl是离子晶体

（3）［2022浙江］四种晶体的熔点数据如下表：

物质

CF4SiF4BF3AIF3

熔点/℃-183-90-127>1000

CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和A1F3熔点相差较大，原因是CF4和SiF4都是分子晶体，结构相似，分

子间作用力相差较小，所以熔点相差较小；BF3通过分子间作用力形成分子晶体，A1F3通过离子键形成离

子晶体，破坏离子键需要能量较多，所以熔点相差较大。

2.［共价晶体熔、沸点比较］晶体硅、金刚石、碳化硅的熔、沸点由高到低的顺序是金刚石>碳化硅〉晶体

硅，原因是金刚石、碳化硅、晶体硅同为共价晶体，键长：C—C键<C—Si键<Si—Si键，则键能：

C—C键)c—Si键>Si—Si键，熔、沸点：金刚石>碳化硅)晶体硅。

3.［离子晶体熔、沸点比较］(1)MgO、NaChCsCl的熔、沸点由高到低的顺序是MgO>NaCl>CsC

1,原因是MgO、NaCl和CsCl同为离子晶体，MgO中，M『+所带电荷比Na卡和Cs+多，M£+的半径比

Na+和Cs+的小，故MgO中离子键最强，熔、沸点最高，NaCl和CsCl中，离子所带电荷数相同，离子半

径Na-小于Cs+,熔、沸点：NaCl>CsCl。

(2)CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,CuSCU熔点更高的原因是CuSCU和Cu

(NO3)2均为离子晶体，SO：一所带电荷比NO；多，故CuSC>4离子键较大，熔点较高。

(3)C。及与其同周期同族的两种元素的二价氧化物的晶体类型相同，其熔点由高到低的顺序为NiO>

CoO>FeO(用化学式表示)。

解析(3)NiO、CoO、FeO都是离子晶体，离子所带电荷数相同，离子半径Ni2+<Co2+<Fe2+,故熔点

NiO>CoO>FeOo

4.［分子晶体熔、沸点比较］(1)［2021广东］H2S、CH4、HQ的沸点由高到低顺序为氏0>丛5>(2巴。

(2)熔、沸点：CO>N2,原因是同为分子晶体，两者相对分子质量相同，CO的极性大，熔、沸点

高。

OH^VOH

(3)H<Y1一COOH的沸点比C^COOH高，原因是<一)H形成分子内氢键，而形

成分子间氢键，分子间氢键会使沸点升高。

解析(1)H2O>H2S、CH4均为分子晶体，H2。分子间可形成氢键，则沸点最高，H2s的相对分子质量

大于CH4,因此H2s的沸点高于CR的沸点，则H2O、H2S>CH4的沸点由高到低的顺序为H2O>H2S>

CH4O

考点2晶体模型与晶胞计算

1.晶胞及微粒数计算

晶胞的概念描述晶体结构的基本单元

晶胞的无隙无隙：相邻晶胞之间没有E任何间隙

排列并置并置：所有晶胞⑵平行排列、⑶取向相同

2.晶胞组成的计算一一均摊法

晶胞任意位置上的一个原子如果被"个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子

分得的份额就是⑷3

7T

同为8个晶胞所共有,

长方体

（包括立方体）

有［8］心属于该

位于顶角

结构单元

有［9］3_属于该

结构单元

六方结

位于侧面有［10］」续属于该

粒子结构单元

构单元、棱上J

有属于该

结构单元

倬于内部完全属于该结构

单元

3.晶胞中微粒配位数的计算

一个粒子周围最邻近的粒子数称为配位数，它反映了晶体中粒子排列的紧密程度。

（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）的配位数指的是与该原子（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「12］6面心立方：配位数为［13］12体心立方：配位数为「14］8

（2）离子晶体的配位数

NaCl晶胞

指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。以NaCl晶体为例：

①如图中心的黑球（C「），周围最近的Na+有「15］6个,则C厂的配位数为［16］6

②右上顶点的Na+周围最近的C「有「1716个,则Na+的配位数为

4.共价晶体、分子晶体、离子晶体、混合型晶体的结构特点

晶体

晶体结构晶体详解

类型

①每个C与相邻的[19]生个C以共价键结合，形成[20]正四面体结

构；

②键角均为109°28,;

③最小碳环由[21]6个C组成且「22]6个C不在同一平面内；

金刚石④每个C参与[23]4个C—C键的形成，碳原子数与C—C键数之比

共价

为[24]1：2

晶体

①每个Si与「25]4个O以共价键结合，形成「261正四面体结

构；

②每个正四面体占有[27]1个Si,「28]2个“O”,n(Si)：n

(O)=F2911：2；

SiO2

③最小环上有「30]12个原子,即「31]6个O、[32]6个Si

①每[33]8个CO2构成立方体且在6个面的面心又各有「3411个

分子

CO2；

晶体

②每个CO2周围等距离且紧邻的CO2有「35112个

每个Na+(CD周围等距离且紧邻的C「(Na+)有「3616个。每个

Na+周围等距离且紧邻的Na+有「37112个

离子

晶体

每个Cs+周围等距离且紧邻的C「有138]8个,每个Cs+(CP)周围

等距离且紧邻的Cs+(CD有「3916个

CsCl（型）

①同层内，碳原子采取[40]sp?杂化,以共价键键)结合，形成

平面六元并环结构。

石墨晶体中的二维平面

②层与层之间靠[41]范德华力维系。

混合型

结构③石墨晶体的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为3,有一个未参

晶体

与杂化的2P电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。所有碳原子未参

与杂化的p轨道平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面

中运动，但不能从一个平面跳跃到另一个平面

石墨的层状结构

石墨结构中未参

与杂化的P轨道

5.金属晶胞中原子空间利用率的计算

（1）立方体晶胞中各线段之间的关系

（2）空间利用率=整霭X100%,粒子体积为晶胞中所含金属原子的总体积。

晶胞体枳

堆积方式图示计算过程

原子的半径为r,上方体的棱长为2r,则兀凡丫晶胞=

简单立

方堆积（2r）3=8?,空间利用率=*X100%=—X100%-52%

&8r3

原子的半径为，，面对角线为4厂，a=242r,V晶胞=/=（2

面心立方最鱼厂）3=16企/，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率=

密堆积3

曝了4x-nr

X100%-74%

y晶胞16后3

原子的半径为，，体对角线。为4厂，面对角线b为/°,由

体心立（4r）2=〃+序得。=9。1个晶胞中有2个原子，故空间利

V3

方堆积P黝孑2x-iir32x-nr3

用率=*X100%=T—义100%=：3XIOO%q68%

t胞a喷『）

6.宏观晶体密度与微观晶胞参数的关系

1.易错辨析。

（1）NaCl晶体中，每个Na卡周围距禺相等且最近的Na*有12个。4)

（2）石墨晶体熔点高是因为层内碳原子间以共价键结合。（4）

（3）金刚石结构中每个碳原子被12个六元碳环所共有。（4）

（4）Imol金刚石和SiCh中含有的共价键数目均为4NA。（X）

（5）冰中含有的作用力有范德华力、氢键和共价键。（d）

（6）金属晶体能导电是因为金属晶体在外加电场的作用下可失去电子。（X）

（7）因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子。（X）

提示（7）离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以吸引尽可能多的带异性电荷的离子，但不是任意

多，受阳离子与阴离子半径比的限制。

2.如图甲、乙、丙是三种晶体的晶胞，则甲中x与y的个数比是2：1,乙中a与b的个数比是—

1：1,丙中有4个c和4个d。

3.某晶体的晶胞结构如图所示，一个该晶胞中A、B、C三种微粒数之比是（B）

A.3：9：4B.1：4：2

C.2：9：4D.3：8：5

4.如图所示晶胞结构：

⑴A周围有一4一个B,_2一个C,_4一个D；

(2)B周围有一12一个A,8_个(2,6一个D；

(3)C周围有_6一个A,_8一个B,_12一个D；

(4)D周围有_4一个A,_2一个B,_4一个C；

（5）该晶胞中含有A、B、C、D的个数分别是3、1、1、3

5.硅化镁属于面心立方晶胞，结构如图所示。Si原子的配位数为8

解析根据晶胞结构，以面心Si原子为基准，同一晶胞内等距离且最近的Mg原子有4个，紧邻晶胞还有

4个Mg原子，共8个，故Si原子的配位数为8。

6.钥（Mo）为元素周期表中42号元素，其和磷形成的一种半导体材料的立方晶胞结构如图所示，晶胞中

Mo位于顶点和面心，而P位于体心和部分棱上。该物质的化学式为Mo2Po

7.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为CuH

•Cu

oH

8.天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是SiO：一四面体，如图（a）,通过共用顶角氧离子可形成

链状、网状等结构，图（b）为一种无限长双链的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为2：5.5,化

学式为「SiQi邛一（用”代表聚合度）。

9.氮化硼中硼原子和氮原子的成键方式不同，会形成多种氮化硼晶体，一种结构与石墨相似的六方相氮化

硼结构如图所示。下列关于六方相氮化硼的说法正确的是（A）

A.氮原子与硼原子均采取sp2杂化

B.属于金属晶体

C.硬度很大

D.不能用作高温润滑剂

10J2021全国乙］在金属材料中添加A102颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCn具有体

心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是A1原子。设Cr和A1原子半径分别为q和如，则金属原

子空间占有率为.’2了:瑞）*I。。%（列出计算表达式）。

3tizc

11.一种新型轻质储氢材料的晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为岑詈

g-cm-3（用含。、NA的代数式表示）。

命题点1晶胞中微粒数目的计算

1.[2021湖北]某立方晶系的睇钾（Sb—K）合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构

图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（B）

A.该晶胞的体积为〃xi（r36©m3

B.K和Sb原子数之比为3：1

C.与Sb最邻近的K原子数为4

D.K和Sb之间的最短距离为3pm

解析该晶胞的边长为aX10r°cm,故晶胞的体积为（aX10-10cm）3=a3XIO-30cm3,A项错误。该晶

-1-1-1

胞中K的个数为12X-+9=12,Sb的个数为8X±+6X±=4,故K和Sb原子数之比为3：1,B项正确。

482

以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误。K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长

度的;即@〃pm,D项错误。

44

命题拓展

（1）与Sb最邻近的Sb原子数为12

（2）该合金的密度为4X122+12X3：一皿-3（列出表达式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。

d30

-NAxaxlO

2.[2023湖南]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“pm。阿伏加德

罗常数的值为NA。下列说法错误的是（C）

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

C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面

D.晶体的密度为红卷警g-cm-3

s

a-NAd

解析由图可知，晶胞中K处于顶点，数目为三义8=1,Ca在晶胞的体心，数目为1,B在晶胞的面上，

8

数目为之><2X6=6,C也在晶胞的面上，数目为^X2X6=6,故晶体的最简化学式为KCaB6c6,A项正

确；由晶胞图可知，与Ca?+最近且距离相等的K+有8个，而晶胞中Ca2*、K*数目之比为1：1,故与K+

最近且距离相等的Ca2+有8个，B项正确；结合图示可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞

的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体中共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质

量为217g1个晶胞的体积为(flXlO^10)3cm3,故晶体密度为2」?i°32g.em?D项正确。

3.［2021福建］类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用

前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。g—C3N4具有和石墨相似的层状结构，其

中一种二维平面结构如图所示。

•N

oC

每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈的N原子)被O原子代替，形成。掺

杂的g—C3N4(OPCN)。OPCN的化学式为C3N3O。

解析每个基本结构单元中含C的个数为6,N的个数为5+3X：=6,O的个数为2,则C、N、O的个数

比为6：6：2=3：3：1,故OPCN的化学式为C3N3Oo

命题点2晶体密度及空间距离的计算

4.(1)［2023北京］MgS2O3-6H2。的晶胞形状为长方体,边长分别为anm、bnm、enm,结构如图所示。

晶胞中的［Mg(H2O)吊+个数为4。已知MgSzChCH?。的摩尔质量是MgmoL,阿伏加德罗常数的

值为NA，该晶体的密度为IO?】gym-。(1nm=10-7cm)

Nfi^abc

(2)［全国III高考］氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。研究发

现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、6pm、cpm,a=p=y=90°o氨硼

烷的2X2X2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度。=「r(列出计算式，设NA为

iQ

NAabcxlO~

阿伏加德罗常数的值)。

0p-------------2apm

解析（1）由晶胞结构可知，［Mg（H20）6产+位于晶胞的顶点、棱上、面心和体心，所以1个晶胞中［Mg

（H2O）6产+的个数为8义工+4X%+2XL1=4,S2O厂位于体内，个数为4,则1个晶胞中含有4个

MgS2O3-6H2O,所以晶体密度为3±X102ig.cnT3。（2）氨硼烷（NH3BH3）的相对分子质量为31,一个

氨硼烷的2X2X2超晶胞中含有16个氨硼烷，该超晶胞的质量为巴*g,体积为ZaXlO-iOcmXZbXI。一"

NA

cmX2cx1010cm=