模板06 晶体结构的分析与计算-2025年高考化学答题技巧与模板构建专练(新高考通用）

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晶体结构分析及相关计算在高考考查中难度较大，命题时多以新技术、新发明为情景，以化学式或晶胞中微粒数确定为基础，考查晶体的密度、相对原子质量、NA等计算、配位数确定等。晶体熔、沸点多结合元素的推断进行考查，题目难度较大。
技法01 常见晶体的结构模型
1．4类典型晶体结构模型
(1)典型离子晶体结构模型
(2)典型共价晶体结构模型
(3)典型分子晶体——干冰晶体结构模型
①CO2分子位于立方体晶胞的顶点和面心
②干冰中的CO2分子间只存在范德华力，不存在氢键
③每个晶胞有4个CO2分子，12个原子。每个CO2分子周围有12个紧邻分子，密度比冰的高
(4)混合型晶体——石墨晶体
①同层内，碳原子采用sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构。所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，使p轨道中电子可在整个平面中运动
②层与层之间以范德华力相结合
③石墨的二维平面结构内，每个碳原子的配位数为3，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面
④石墨晶体中C原子数与C—C数之比为2∶3，即12 g石墨晶体中含1.5NA个C—C共价键
⑤石墨的典型物理性质是导电性、润滑性和高熔、沸点，其熔点比金刚石的还高
2．常见金属晶体的4种堆积模型
技法02 有关晶胞的计算
1．用“均摊法”计算晶胞中的微粒数
(1)平行六面体晶胞中微粒计算方法
(2)非长方体晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
2．有关晶胞各物理量之间的关系
(1)晶体密度与微观晶胞参数的关系
(2)晶体中粒子间距离的计算
技法03 晶胞中原子的分数坐标与投影图
1．常见典型晶体原子的分数坐标
(1)金属P立方体模型原子分数坐标
若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1)。
2．钾型晶胞结构模型原子分数坐标与投影图
若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则确定6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(1/2、1/2、1/2)。
(3)铜型晶胞结构模型原子分数坐标
若1(0，0，0)，13(1/2，1/2，0)，12(1，1/2，1/2)，则确定15的原子分数坐标为(1/2，1，1/2)，11为(1/2，1/2，1)。
(4)金刚石型晶胞结构模型原子分数坐标
若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(1/4，1/4，1/4)，3(1/4，3/4，3/4)，(3/4，1/4，3/4)，(3/4，3/4，1/4)。
2．常见典型晶体的投影
技法04 晶体的熔、沸点比较
1．不同类型晶体：一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如钠)。
2．共价晶体：一般组成晶体的原子半径越小，熔、沸点越高。如熔点：金刚石(C—C)>碳化硅(Si—C)>晶体硅(Si—Si)。
3．离子晶体：离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>CsCl。
4．金属晶体：金属原子的价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。如熔点：Al>Mg>Na。
5．分子晶体：分子间作用力越强，熔、沸点越高。
(1)组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如熔点：I2>Br2>Cl2>F2。
(2)相对分子质量相同或相近的物质，分子的极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CO>N2。
(3)同分异构体之间：a.一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷。b.结构越对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。
(4)分子间有氢键，熔、沸点较高：HF>HI>HBr>HCl。
类型01 立方晶胞图像
1．（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该铋氟化物的化学式为BiF3
B．粒子S、T之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
【答案】D
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8个，D错误。
【第二步 计算微粒数】
Bi位于棱心（12个）和体心（1个），每个晶胞中含有个Bi，F位于顶点（8个）、面心（6个）、体内（8个），每个晶胞中含有个F，故化学式为BiF3，A正确。
【第三步 进行晶体相关计算】
将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，B正确。
由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为，则晶体密度为=，C正确。
1．（2024·安徽卷）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是
A．导电时，和的价态不变
B．若，与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O原子数为12
D．导电时、空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
与体心最邻近的O原子数为12，即位于棱心的12个O原子，C正确。
【第二步 计算微粒数】
根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8×=1个，含O：12×=3个，含La或Li或空位共：1个。
若x=，则La和空位共，n(La)+n(空位)=，结合正负化合价代数和为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+与空位数目不相等，B错误；
【第三步 进行晶体相关计算】
导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A正确。
导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D正确。
2．（2024·湖南卷）Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2eq \(=====,\s\up7(高温))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
【答案】D
【第一步 判断晶体结构】该晶胞为立方晶胞。
观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的有8个，故C正确。
【第二步 计算微粒数】
根据均摊法可知，位于晶胞中的面上，则含有的个数为，故B正确。
【第三步 进行晶体相关计算】
LiH中H元素为-1价，由图中化合价可知， N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应2LiH+C+N2eq \(=====,\s\up7(高温))Li2CN2+H2，可知，H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N元素由0价降低到-3价，由此可知还原剂是和C，故A正确。
的中心原子C原子的价层电子对数为，且与CO2互为等电子体，可知为直线型分子，故D错误。
类型02 其他晶体结构图像
2． (2024·北京东城区二模)一种由硼镁元素组成的离子化合物具有超导性能。该化合物晶体中硼通过共价键形成平面a层，镁形成平面b层，a层和b层等距交错排列(abab……)，俯视图(部分)如图。
下列说法正确的是( )
A．硼层中硼的杂化类型为sp3
B．该化合物的化学式为MgB2
C．镁周围最近且等距的硼有6个
D．镁层内存在离子键
【答案】B
【第一步 判断晶体结构】该晶体为平面结构，晶体中硼通过共价键形成平面a层，镁形成平面b层。
【第二步 计算微粒数】由投影图可知，每个镁原子上层距离其最近的硼原子有6个，下层距离其最近的硼原子也有6个，共12个，每个硼原子上层距离其最近的镁原子有3个，下层距离其最近的镁原子也有3个，共6个，则Mg、B原子个数比为1∶2，化学式为MgB2，故B正确，C错误。
【第三步 进行晶体有关计算】
由投影图可知，硼层中硼原子连接3个σ键，B原子价电子有3个，全部用于形成σ键，无孤电子对，价层电子对数为3＋0＝3，杂化类型为sp2，故A错误。
Mg层内存在金属键，不存在离子键，故D错误。
1．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
【答案】C
【第一步 判断晶体结构】富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确。
全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误。
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确。
【第二步 计算微粒数】
由题图可知，中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确。
2．（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
【答案】D
【解析】A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确；
B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；
C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；
D．由图乙中结构可知，每 个与周围有6个最近且距离相等，因此 ，的配位数为6，D错误；
综上所述，本题选D。
1．（2024·湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A．I为金
B．Ⅱ中的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、
【答案】C
【解析】由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为： ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为： ，A项正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B项正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C项错误；I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D项正确。
2．（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】A．由均摊法得，结构1中含有C的数目为，含有S的数目为，C与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为C9S8，故A正确；
B．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；
C．如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确；
D．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。
3．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，为阿伏加德罗常数的值。
A．的分数坐标为
B．氧离子构成正八面体形
C．和之间的距离为
D．晶体密度为
【答案】C
【解析】A．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，故A正确；
B．根据晶胞结构示意图，氧离子构成正八面体形，故B正确；
C．和之间的距离为体对角线的，即为，故C错误；
D．根据晶胞结构示意图，晶胞中个数为1，O2-个数为=3，的个数为=，晶胞中含一个，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶体的密度为==，故D正确。
答案选C。
4．下图是氮化镓的一种晶体结构，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．每个原子周围距离最近的原子数目为4
B．氮化镓分子式为
C．a、b原子坐标参数依次为、、则c原子坐标参数为
D．已知该晶体密度为，则镓氮原子间最短距离为
【答案】C
【解析】A．每个原子周围距离最近的原子数目为12，A项错误；
B．氮化镓为共价晶体，没有分子，每个晶胞中Ga的个数为，N的个数为4，则其化学式为，B项错误；
C．根据a、b原子坐标参数依次为、，判断c原子坐标参数为，C项正确；
D．由B项分析知，每个晶胞中含有4个，则晶胞的边长为，则镓氮原子间最短距离为体对角线的，为，D项错误；
故选C。
5．镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如下图所示。已知该合金的密度为，该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。下列叙述错误的是
A．基态Ni原子的价电子排布式为
B．该合金的化学式为
C．假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为
D．设A处La的原子坐标为，则晶胞底面上Ni的原子坐标为或
【答案】D
【解析】A．Ni元素原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，A正确；
B．该晶胞中La原子个数为8×=1，Ni原子个数为8×+1=5，则La、Ni原子个数之比为1：5，化学式为LaNi5，B正确；
C．设晶胞体积为V，该晶胞密度为，假定吸氢后体积不变，当晶胞中最多容纳9个氢原子时合金中氢的密度最大，氢的密度为，C正确；
D．晶胞底面为两个正三角形组成的菱形，Ni原子处于两个正三角形的中心，则晶胞底面上Ni的原子坐标为系(，，0)或(，，0)，D错误；
故选D。
6．砷化镓是重要的半导体材料，用于制作微波集成电路、红外线发光二极管等元件，砷化镓立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是( )
A．每个Ga周围距离最近的Ga原子个数为8
B．Ga原子与As原子的最短距离为eq \f(\r(3),2)a pm
C．该晶胞的质量为eq \f(580,NA) g(NA为阿伏加德罗常数的值)
D．一个晶胞中含有4个As原子和14个Ga原子
【答案】 C
【解析】 每个Ga周围距离最近的Ga原子个数为12，A错误；由晶胞结构可知，镓原子与砷原子的最短距离为体对角线的eq \f(1,4)，则镓原子与砷原子的最短距离为eq \f(\r(3),4)a pm，B错误；该晶胞含有4个GaAs，晶胞质量为eq \f(nM,NA)＝eq \f(580,NA) g，C正确；一个晶胞中含Ga的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4,4个As原子，D错误。
7． 超导现象一直吸引着广大科学家的关注。某超导材料的晶体结构属于四方晶系，其晶胞如图所示。下列说法错误的是( )
A．第一电离能：I1(Cu)>I1(Ba)
B．与Ba2＋等距且最近的Cu2＋有12个
C．该超导材料的化学式为HgBa2CuO4
D．该晶体的密度为eq \f(6.02×1032,a2cNA) g·cm－3
【答案】 B
【解析】 同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：I1(Cu)>I1(Ba)，A正确；由图可知，与Ba2＋等距且最近的Cu2＋有4个，B错误；根据“均摊法”，晶胞中含4×eq \f(1,4)＝1个Hg、2个Ba、8×eq \f(1,8)＝1个Cu、16×eq \f(1,4)＝4个O，则化学式为HgBa2CuO4，C正确；结合C分析可知，eq \f(\f(M,NA),a2c)×1030 g·cm－3＝eq \f(602,a2cNA)×1030 g·cm－3＝eq \f(6.02×1032,a2cNA) g·cm－3，D正确。
8．砷化镓是一种新型半导体材料，应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构，图乙为该晶胞沿y轴的投影图。该晶胞的边长为d pm，在三维坐标系中a、b两点的原子坐标分别为(0,1,0)，(1,0,1)。下列说法错误的是( )
A．As和Ga原子间的最近距离为eq \f(\r(2),2)d pm
B．Ga原子的配位数为4
C．c点的原子坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))
D．As原子填充在Ga原子围成的“正四面体空隙”中
【答案】 A
【解析】 由晶胞所示可知，Ga在8个顶点和6个面心，均摊为eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4，As在内部，为4个，As和Ga原子间的最近距离为体对角线的eq \f(1,4)，据此回答。As和Ga原子间的最近距离为体对角线的eq \f(1,4)，即为eq \f(\r(3),4)d pm，A错误；Ga原子周围与之最近的As为4个，即Ga原子的配位数为4，B正确；由甲、乙图可知，c点的原子坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))，C正确；根据晶胞结构可知，As原子占据Ga原子形成的正四面体空隙，D正确。
9．晶体世界丰富多彩、复杂多样，各类晶体具有的不同结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途。氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A．AlHeq \\al(－,4)中中心原子Al的杂化方式为sp3杂化
B．NaAlH4晶体中，与AlHeq \\al(－,4)紧邻且等距的Na＋有4个
C．NaAlH4晶体的密度为eq \f(1.08×1023,a3NA) g·cm－3
D．若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4
【答案】 B
【解析】 AlHeq \\al(－,4)中中心原子Al价层电子对数：4＋eq \f(1,2)(4－4×1)＝4，杂化轨道数为4，Al的杂化方式为sp3杂化，A正确；观察体心的AlHeq \\al(－,4)，可以看出与AlHeq \\al(－,4)紧邻且等距的Na＋有8个，B错误；Na＋个数为6×eq \f(1,2)＋4×eq \f(1,4)＝4，Na＋个数与AlHeq \\al(－,4)个数相等，晶胞质量为eq \f(23×4＋31×4,NA) g，晶胞体积为(a×10－7)2×2a×10－7 cm3＝2a3×10－21 cm3，则晶胞密度：eq \f(1.08×1023,a3NA) g·cm－3，C正确；若NaAlH4晶胞上下面心处的Na＋被Li＋取代，晶胞中Li＋个数为2×eq \f(1,2)＝1，得到的晶体的化学式为Na3Li(AlH4)4，D正确。
10．某晶体立方晶胞如图所示。已知图中微粒1的分数坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A．Ag＋周围距离最近且相等的Neq \\al(－,5)个数是6
B．微粒2的分数坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))
C．已知银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的d区
D．若晶胞边长为a pm，则晶体密度为eq \f(178×4,NA×a×10－103) g·cm－3
【答案】 D
【解析】 根据晶胞结构可知，Ag＋周围距离最近且相等的Neq \\al(－,5)个数是4，A错误；图中微粒1的分数坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0，\f(1,2)，\f(1,2)))，则微粒2的分数坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，B错误；银与铜位于同一族，所以银在元素周期表的ds区，C错误；Ag＋个数为4，Neq \\al(－,5)为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，则密度ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(178×4,NAa×10－103) g·cm－3，D正确。
11．XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))。已知Xe—F键长为r pm，下列说法不正确的是( )
A．该晶体的密度为eq \f(3.38×1032,a2cNA) g/cm3
B．B点原子的分数坐标为(0,0，r)
C．晶胞中A、B间距离d＝eq \r(\f(1,2)a2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,2)－r))2) pm
D．基态F原子的核外电子空间运动状态有5种
【答案】 B
【解析】 根据XeF2的化学式，可判断Xe、F原子个数比为1∶2，该晶胞中灰球有8×eq \f(1,8)＋1＝2个，为Xe原子，黑球有8×eq \f(1,4)＋2＝4个，为F原子，则该晶胞中有2个XeF2分子。故其密度为ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(\f(2,NA)·MXeF2,c×10－10·a×10－102) g/cm3＝eq \f(3.38×1032,a2cNA) g/cm3，A正确；由Xe－F键长为r pm可知，B点原子的分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0，0，\f(r,c)))，B错误；过A点向B点所在棱边作垂线，相交于D点，则D点为B点所在棱边的中点，AD长度为底面对角线的一半，AD＝eq \f(\r(2),2)a pm，则BD＝eq \f(c－2r,2) pm；AB＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(2)a,2)))2＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c－2r,2)))2) pm，C正确；基态F原子的核外电子为1s22s22p5，根据s能级一个轨道，p能级3个轨道，故1s22s22p5有5种电子空间运动状态，D正确。
12．镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是( )
A．LaH2晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx
C．在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为eq \f(40,4.84×10－83×6.02×1023) g·cm－3
【答案】 C
【解析】 由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子，若以顶点La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx，故B正确；由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8＝32，且不是闭合的结构，故C错误；1个LaHx晶胞中含有5×8＝40个H原子，含H质量为eq \f(40,NA) g，晶胞的体积为(484.0×10－10 cm)3＝(4.84×10－8)3 cm3，则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为eq \f(40,4.84×10－83×6.02×1023) g ·cm－3，故D正确。
13．硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可形成多种化合物。某化合物是潜在热电材料之一，其晶胞结构如图甲所示，晶胞参数为a pm，沿x、y、z轴方向的投影均如图乙所示。
下列说法错误的是( )
A．基态钾原子核外电子有10种空间运动状态
B．Se和K的最短距离为eq \f(\r(3),4)a pm
C．该化合物的化学式为K4SeBr
D．距离Se最近的Se有12个
【答案】 C
【解析】 基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，占据10个轨道，故有10种空间运动状态，A项正确；Se原子位于八面体的体心，处于晶胞的顶点和面心，所以Se和K的最短距离为晶胞体对角线的eq \f(1,4)，为eq \f(\r(3),4)a pm，B项正确；根据均推法，一个晶胞中含有8个K和4个SeBr6，所以化学式为K2SeBr6，C项错误；由于Se位于晶胞顶点和面心，根据面心立方模型，距离Se最近的Se原子有12个，D项正确。
14．硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子(S2Oeq \\al(2－,3))可看作SOeq \\al(2－,4)中的一个O原子被S原子替代的产物。MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，其结构如图所示，已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·ml－1，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的个数为3
B．若晶胞中A的分数坐标为(0,0,0)，则B的分数坐标为(a,0，c)
C．S2Oeq \\al(2－,3)的中心硫原子的杂化方式为sp3
D．该晶体的密度为eq \f(4M,NAabc) g·cm－3
【答案】 C
【解析】 晶胞中[Mg(H2O)6]2＋的个数为8×eq \f(1,8)＋2×eq \f(1,2)＋4×eq \f(1,4)＋1＝4，A错误；若晶胞中A的分数坐标为(0,0,0)，B为右上顶点，分数坐标为(1,0,1)，B错误；硫代硫酸根离子(S2Oeq \\al(2－,3))可看作SOeq \\al(2－,4)中的一个O原子被S原子替代的产物，S2Oeq \\al(2－,3)的中心硫原子的杂化方式与SOeq \\al(2－,4)的中心硫原子的杂化方式相同为sp3，C正确；MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·ml－1,1 nm＝10－7 cm，其密度应为eq \f(4M,abc×10－21NA) g·cm－3，D错误。
15．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C