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突破点3晶体结构分析和有关计算命题角度1原子间距离、原子坐标与配位数判断1.(化学式确定)(1)(2023·浙江1月选考)Si 与P 形成的某化合物晶体的晶胞如图。
该晶体类型是_共价晶体__，该化合物的化学式为_SiP 2__。
(2)(2022·天津选考)钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。
由晶胞图判断该氧化物的化学式为_Na 2O__。
【解析】(1)Si 与P 形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有8×18＋6×12＝4个Si,8个P，故该化合物的化学式为SiP 2。
(2)钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8个钠，氧有8×18＋6×12＝4个，钠氧个数比为2∶1，则该氧化物的化学式为Na 2O。
2.(配位数)(2022·重庆选考)X 晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
(1)晶胞中与同一配体相连的两个[Zn 4O]6＋的不同之处在于_与Zn 2＋相连的双键氧原子不在对称轴的同侧__。
(2)X 晶体中Zn 2＋的配位数为_4__。
【解析】(1)由X 晶胞的组成单元的对角面可知，晶胞中与同一配体相连的两个[Zn 4O]6＋的不同之处在于与Zn 2＋相连的双键氧原子不在对称轴的同侧。
(2)1个[Zn 4O]6＋上、下、左、右、前、后共有6个L 2－，每个L 2－与[Zn 4O]6＋形成2个Zn←O 配位键，1个[Zn 4O]6＋含有4个Zn←O 配位键，1个[Zn 4O]6＋中Zn 2＋形成的配位键数目为6×2＋4＝16,1个Zn 2＋的配位数为4。
3.(原子距离与坐标)(2021·山东选考)XeF 2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有_2__个XeF 2分子。
高考化学二轮复习化学晶胞的相关计算专项训练试题附解析一、晶胞的相关计算1．硼(B)、铝及其化合物在化学中有重要的地位。
请回答下列问题：Ⅰ.（1）与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有______（填写元素符号）。
Ⅱ.硼酸(H3BO3)是白色片状晶体（层状结构如图1），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。
（2）硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构，每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为______个。
其中B原子的杂化类型为______。
（3）加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是______。
（4）硼酸是一元弱酸，其分子式亦可写为B(OH)3，在水中电离时，硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性，写出硼酸的电离方程式______。
（5）氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料，其分子中存在配位键，则氨硼烷分子的结构式或结构简式为______（标出配位键）。
Ⅲ.硼氢化钠是一种常用的还原剂。
其晶胞结构如图2所示：（6）该晶体中Na+的配位数为______。
（7）若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到的晶体的化学式为______。
（8）LiAlH4也是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：CH3COOH CH3CH2OH，CH3COOH分子中键角2______键角1（填“＞”、“＜”或“＝”）。
Ⅳ.（9）硼化镁晶体在39K时呈超导性。
在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，如图3是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
则硼化镁的化学式为______。
2．氟代硼酸钾（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。
回答下列问题：（1）氟代硼酸钾中非金属元素原子的电负性大小顺序是__。
基态K+的电子排布式为__。
（2）NaBH4是有机合成中常用的还原剂，其中的阴离子空间构型是__，中心原子的杂化方式为__。
微专题4 晶体结构与计算命题角度1 晶体类型与性质1. (2022·北京选考)由键能数据大小，不能解释下列事实的是( C )化学键C—H Si—H C===O C—O Si—O C—C Si—Si 键能/kJ·mol－1411 318 799 358 452 346 222A.稳定性：CH4>SiH4B．键长：C===O<C—OC．熔点：CO2<SiO2D．硬度：金刚石>晶体硅【解析】键能越大越稳定，C—H键能大于Si—H，所以稳定性：CH4>SiH4，故不选A；键能越大，键长越短，C===O键能大于C—O，所以键长：C===O<C—O，故不选B；CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点CO2<SiO2，不能用键能解释熔点CO2<SiO2，故选C；金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，C—C的键能大于Si—Si，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；故选C。
2. (2022·江苏选考)下列说法正确的是( B )A．金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°B．SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2D．ⅣA族元素单质的晶体类型相同【解析】金刚石中的碳原子为正四面体结构，C—C—C夹角为109°28′，故A错误；SiH4的化学键为Si—H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；SiCl4的化学键为Si—Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B正确；锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故C错误；ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为共价晶体，故D错误；故选B。
命题角度2 晶体结构与计算3. (2022·湖北选考)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。
考点二五类常见晶体模型与晶胞计算(考点层次B→共研、理解、整合)1．典型晶体模型(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C键之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。
含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。
②SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
(2)分子晶体①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。
②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O 的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。
(3)离子晶体①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6。
每个晶胞含4个Na＋和4个Cl－。
②CsCl型：在晶体中，每个Cl－吸引8个Cs＋，每个Cs＋吸引8个Cl－，配位数为8。
(4)石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。
(5)常见金属晶体的原子堆积模型2.晶胞中微粒的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n(3)图示：提醒：在使用均摊法计算晶胞中的微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心的微粒依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
3．几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－)B．干冰(含4个CO2)C ．CaF 2(含4个Ca 2＋，8个F －) D ．金刚石(含8个C) E ．体心立方(含2个原子) F ．面心立方(含4个原子) 4．有关晶胞各物理量的关系对于立方晶胞，可简化成下面的公式进行各物理量的计算：a 3×ρ×N A ＝n×M，a 表示晶胞的棱长，ρ表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的值，n 表示1 mol 晶胞中所含晶体的物质的量，M 表示摩尔质量，a 3×ρ×N A 表示1 mol 晶胞的质量。
晶体结构是近几年来高考考查的重点和热点，特别是晶体结构的计算更是其 中的重中之重，它体现了高考考试说明中提出的“将化学问题抽象为数学问题， 利用数学工具，通过计算推理解决化学问题的能力”的要求 ，是高考向“ 3+X ”综 合发展的趋势。
在高考的第二轮复习中有必要加以归纳整理。
晶体结构的计算通 常有以下类型:例1：在氯化钠晶体（图1）中，与氯离子距离最近的钠离子有 ____ 个；与氯离子距离最近的氯离子有_________ 个。
解析：我们可以选定中心的氯离子作为基准，设立方体的边长为 a ，则 氯离子与钠离子之间的最近距离为 2，此钠离子位于立方体六个面的面心上， 即有六个钠离子；氯离子间的最近距离为，共有12个。
（如图标号1-12 所示）。
例2： 二氧化碳晶体中，与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有 __________ 个。
解析：在图2的二氧化碳分子晶体结构中，8个二 氧化碳分子处于正方体的8个顶点上，还有6个处于正 方体的六个面的面心上。
此时可选定面心的二氧化碳分 子为基准，设正方体的边长为 a,则二氧化碳分子间的最近距离为 子a ，从图中看有8个，它们分别位于该侧面的四个顶点及与之相连的四个面的面心上。
此时 晶体中距离最近的微粒数的计算:• Na + OCl^应注意，图中所给出的结构仅是晶胞。
所谓晶胞，是晶体中最小的重复结构单元, 就是说晶体是以晶胞为核心向空间延伸而得到的，单个的晶胞不能表示整个晶体它能全面正确地表示晶体中各微粒的空间关系。
也的结构。
所以在我们观察晶体结构时应充分发挥空间想象的能力，要将晶胞向各个方向（上，下，左，右，前，后）扩展。
图2向右扩展得图3（为容易观察, 用？表示二氧化碳分子），从中可以看出与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有12 个。
从以上的分析可以看出，要正确确定晶体中距离最近的微粒的数目，首先要对晶体结构熟悉，其次要有良好的空间想象能力，要有以晶胞为核心向空间扩展的意识。
2020届高考化学二轮通用题：晶体结构与性质练习及答案专题：晶体结构与性质一、选择题1、（2019华蓥实验中学）下列物质不具有各向异性的是( )A．胆矾B．水晶C．玻璃 D．芒硝答案C解析各向异性是晶体的性质。
胆矾是硫酸铜的晶体，故A项有；水晶是SiO2的晶体，芒硝是硫酸钠的晶体，故B、D两项也有各向异性；只有C项玻璃是非晶体不具有各向异性。
2、分子晶体具有某些特征的本质原因是( )A．组成晶体的基本粒子是分子B．熔融时不导电C．晶体内粒子间以分子间作用力相结合D．熔点一般较低答案C解析分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，其本质原因是基本构成粒子间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说是比较弱的。
3、下列有关金属晶体的说法不正确的是( )A．金属晶体是一种“巨分子”B．“电子气”为所有原子所共有C．家用铁锅是利用了金属铁的导热性D．金属易被腐蚀与“电子气”有关答案D解析根据金属晶体的“电子气理论”可知，A、B项正确；金属都具有良好的导热性；大多数金属易被腐蚀，是因为金属原子易失去电子。
4、有关原子晶体的叙述，错误的是( )A．原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则B．原子晶体的熔点和硬度都较高C．原子晶体中不存在独立的分子D．原子晶体熔化时不破坏共价键答案D解析构成原子晶体的原子间以共价键结合，要熔化原子晶体，必须破坏其中的共价键，D项错误。
5、下列不属于影响离子晶体结构的因素的是( )A．晶体中正负离子的半径比B．离子晶体的晶格能C．晶体中正负离子的电荷比D．离子键的纯粹程度答案B解析影响离子晶体结构的因素是几何因素(即晶体中正负离子的半径比)、电荷因素、键性因素(即离子键的纯粹程度)，晶格能的大小是最能反映离子晶体稳定性的数据，而不是影响离子晶体结构的因素。
所以，只有B选项符合题意。
6、下列式子中，真实表示分子组成的是( )A．H2SO4B．SiC C．SiO2D．C答案A解析H2SO4是分子晶体，所以H2SO4表示硫酸分子的组成；SiC为原子晶体，SiC只能表示晶体中Si原子与C原子的个数比为1∶1；SiO2是原子晶体，SiO2只能表示晶体中Si原子与O原子的个数比为1∶2；C既可表示金刚石，又可表示石墨等单质的实验式，不是分子式。
【大题逐点过】2022年高考化学二轮复习专项练习（全国通用）专练19 晶体结构和性质一、晶体常识1．（宝鸡市2021年高三质量检测三）某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于__________（填“晶体”或“非晶体”）。
2．（2020·宁夏银川5月模拟）聚四氟乙烯是一种准晶体，该晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体。
可通过_________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
3．（2021·陕西西安一模）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是__________。
4．（2021·河北邯郸高三4月模拟）在水晶的柱面上涂一层石蜡，用红热的针接触面中央，石蜡熔化后呈椭圆形；用玻璃代替水晶重复上述操作，熔化的石蜡则呈圆形。
在该导热性实验中，晶体表现了_______性。
二、晶体类型1．（2021·辽宁营口高三3月模拟）已知能够自由移动的（CH3）3NH+和AlCl4－可形成离子液体，由这两种离子形成的晶体的熔点低于100℃，则由这两种离子形成的晶体属于_______晶体。
2．（2021·河南商洛三模）四乙醇钛能增加橡胶在金属表面的粘附性。
Ti（OCH2CH3）4可溶于有机溶剂，常温下为淡黄色透明液体，其晶体类型为_______。
3．（2021·福建泉州3月模拟）六氯环三磷腈分子中，包含一个六元环，是橡胶生产中的重要中间体，其结构如图所示，其熔点为113℃，在减压下，50℃即可升华。
P3N3Cl6的晶体类型为_______。
4．（2021·山西太原高三3月模拟）立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料，它属于_____晶体。
5．（2021·广西崇左高三4月模拟）S4N4的结构如下图，S4N4的晶体类型是_________。
6．（2021·宁夏石嘴山三模）锌与某种元素X通过共价键结合，形成空间网状结构的晶体，下图表示该化合物晶胞，该化合物的化学式为____________，其晶体类型是________。
