2024届高三新高考化学大一轮专题练习—晶体结构与性质

2024届高三新高考化学大一轮专题练习—晶体结构与性质

一、单选题

1．（2023春·山西运城·高三校联考阶段练习）化学与科技、生活息息相关。下列说法错误的是

A．石油通过裂化和裂解可获得乙烯、丙烯和丁二烯

B．冬奥会礼服中的发热材料石墨烯属于烃类

C．抗原检测盒中提取管的材料聚乙烯属于有机高分子

D．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于共价晶体

2．（湖北省重点高中智学联盟2022-2023学年高三5月联考化学试题）下列对有关事实的解释正确的是

A．A B．B C．C D．D

3．（2023春·湖南·高三校联考阶段练习）下列类比或推理合理的是

A．A B．B C．C D．D

4．（2023·辽宁·统考高考真题）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是

A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6

C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导

5．（2023·辽宁·校联考模拟预测）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

已知：晶胞参数，。下列说法错误的是

A．该超导材料的最简化学式为

B．Fe原子的配位数为4

C．阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度的计算式为

D．基态钾离子的电子占据的最高能级共有7个原子轨道

6．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）某种新型储氢材料的立方晶胞结构如图所示，其中八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。已知该储氢材料的摩尔质量为188 g·mol-1，晶胞参数为a nm。下列说法正确的是

A．M为铜元素

B．每个晶胞中含有12个NH3

C．该储氢材料晶胞的体积为a3×10-27 cm3

D．晶胞中M金属离子与B原子数之比为1∶2

7．（2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习）Mg与Si两种元素形成的某化合物是一种n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造、恒温控制通信等领域具有重要应用前景，该化合物晶胞结构示意图如图，设为阿伏加德罗常数的值，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，下列说法错误的是

A．该化合物的化学式为 B．2号原子的坐标为

C．晶体密度为 D．离Si最近且等距的Si有12个

8．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模）物质A因其受热分解(反应如下图所示)产生而受到新能源汽车行业的关注。已知元素X、Y形成的一种晶体的晶胞结构如图M所示，元素X基态原子的价电子排布式为，X、Y同周期，且Y的基态原子是同周期中单电子数目最多的。下列有关说法正确的是

A．A分子中含有配位键

B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y

C．T分子不可能所有原子共平面

D．晶体M中，X的配位数为12

9．（2023春·湖北·高三校联考阶段练习）钙钛矿太阳能电池是当前世界最有前途的薄膜光伏技术之一，(相对分子质量为620)是最主要的有机无机杂化钙钛矿材料，其晶胞结构如图所示，A为有机阳离子，其分数坐标为，B的分数坐标为，为阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是

A．C的分数坐标为

B．每个A周围与它最近且等距离的B有8个

C．原子的简化电子排布式为

D．该晶体的密度为

10．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）某补血剂有效成分M的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为原子半径最小的元素，Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，W为金属且W3+的价层电子为半充满结构。下列说法正确的是

A．M具有氧化性，能与KI发生反应

B．Z的氧化物的水化物可能有还原性

C．M中W的轨道杂化方式为sp3

D．该晶体熔化时，只需克服离子键的作用

11．（2023·湖南邵阳·统考三模）据文献报道：CeO2的氧缺陷可以有效促进氢气在催化加氢过程中的活化。图1为CeO2理想晶胞，图2为CeO2缺陷晶胞，若晶胞参数为anm，下列说法错误的是

A．图1晶胞面对角线切面上的离子数目有8个

B．图2中Ce4+与O2-的数目之比为4∶7

C．理想晶胞中O2-的配位数为4

D．Ce4+与O2-的最近距离为anm

12．（2023·山西吕梁·统考二模）具有光催化活性的TiO2可通过氮掺杂生成TiO2-aNb后，在光照下的输出稳定性更好，其晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是

A．氮掺杂生成的TiO2-aNb中，a=，b=

B．原子3的分数坐标为(1，0，)

C．TiO2晶体中，Ti的配位数为8

D．TiO2的密度为g·cm-3

13．（2023·全国·高三专题练习）某钒、镓合金的晶胞结构及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶胞参数为a pm，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲，乙。下列说法错误的是

A．该合金的化学式为 B．丙原子的坐标参数

C．与V距离最近且相等的Ga有4个 D．该合金的密度为

二、多选题

14．（2023·辽宁大连·育明高中校考一模）向溶液中滴加黄血盐可制得普鲁士蓝，向溶液中滴加赤血盐可制得滕氏蓝。普鲁士蓝和滕氏兰很久以来都被视为两种物质，但科学家研究发现，两者都是如图所示结构(未标出)。下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确的是

A．根据如图的晶体结构，应位于晶胞体心 B．普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体

C．该图不能表示普鲁士蓝晶体的晶胞 D．测定晶体的结构常采用X射线衍射法

三、非选择题

15．（2023春·北京海淀·高三101中学校考期中）晶体具有周期性的微观结构，现出许多独特的性质，用于制造各种材料。

(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。

①1个分子周围等距且最近的分子有__________个。

②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为、面心为，则铜金合金晶体中与原子数之比是__________。

(2)在材料学，医学等领域有广泛用途。世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其能运动的原因：____________。

(3)晶体与晶体结构相似。

①熔点远高于，结合下表说明理由：______________________。

②设阿伏加德罗常数的值为，晶胞边长为()，的摩尔质量为M，则晶体的密度是__________(列出计算式)。

③晶体普遍存在各种缺陷。某种晶体中存在如图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为，则__________。

16．（2023春·山东青岛·高三山东省青岛第一中学校考期中）碳的多种同素异形体及一系列化合物广泛应用于科研、医疗、工农业生产等领域。钴单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：

(1)写出基态C原子核外电子排布的轨道表示式___________。

(2)C原子在形成化合物时，可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中，最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填编号)。

A． B． C． D．苯

(3)与光气反应可用于制取四氯化钛。中键和健的数目比为___________，其空间构型为___________。

(4)基态Co原子的价层电子排布式为___________。

(5)以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)，色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)，色胺酮分子中N原子的杂化类型有___________，X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。

(6)金属钴晶体的晶胞呈六棱柱形，其结构如图所示，每个晶胞中含Co原子数为___________；晶胞底面呈正六边形，边长为apm，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞的密度，则该晶胞的高b为___________pm(列出计算式)。

17．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：

(1)碱土或稀土元素(A)和过渡金属(B)可以形成多种合金，广泛应用于催化、储氢等领域。图a给出某合金的理想结构晶胞图，b、c、d分别是其沿不同方向的投影示意图，此结构属六方晶系。

①写出该合金的组成_______。

②晶体沿c轴方向的投影图是_______(填字母)

(2)GaN (相对分子质量为M)是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图所示)相似，其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为acm。沿Z轴从上往下俯视的晶胞投影图如下图所示。

①若图中原子1的分数坐标是(，，)则原子5的分数坐标是_______。

②晶胞结构中原子1、5之间的距离为_______cm。

③设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的密度为_______g·cm-3。

(3)立方氮化硼(BN)晶体的晶胞结构如图乙所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为_______ g·cm-3(用含a和NA的最简式表示)。图丙是立方氮化硼晶胞的俯视投影图，请在图中用“”标明B原子的相对位置_______

18．（2023春·安徽池州·高三池州市第一中学校联考期中）第二周期元素与日常生活密切相关，许多科学家因研究这些元素的相关生化内容而荣获诺贝尔奖。请回答下列问题：

(1)下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_______、_______(填选项字母)。

A． B．

C． D．

(2)硼酸(H3BO3)为一元弱酸，靠结合水中的OH－使水电离而显酸性，写出硼酸电离方程式：_______。

(3)氮化铝为一种新型无机非金属材料，因耐磨、耐热、硬度大等优点而被广泛应用。它所属晶体类型为_______。

(4)①C、N、O的第一电离能由小到大的顺序是_______；

②N2F2 (二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，则N2F2的结构式为_______；

③氟和氧可形成O3F2，试写出O3F2的电子式：_______。

参考答案：

1．B

【详解】A．石油的裂解可获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯等短链烯烃，A正确；

B．石墨烯是碳元素形成的单质，而烃则是仅含碳、氢两种元素的化合物，B错误；

C．聚乙烯的分子量超过1万，聚乙烯属于有机高分子化合物，抗原检测盒中提取管的材料聚乙烯属于有机高分子，C正确；

D．Si3N4属于共价晶体，熔点高、硬度大，D正确；

故答案为：B。

2．A

【详解】A．已知烷基为推电子基团，减小了O-H的极性，越难电离出氢离子，与Na反应越不剧烈，故有CH3OH与Na反应的剧烈程度弱于H2O与Na反应的剧烈程度，A符合题意；

B．Cr、K均为金属晶体，由于Cr的价电子比K多，Cr的半径比K小，导致熔点：Cr>K，与相对原子质量：Cr>K无关，B不合题意；

C．由于F的原子半径小于Cl，即H-F键的键长小于H-Cl键的，故键能H-F键大于H-Cl，故稳定性：HF>HCl，与HF中存在分子间氢键无关，氢键不是化学键，不影响稳定性，C不合题意；

D．已知H2O中心原子O原子周围的价层电子对数为：2+=4，而SO3中心S原子周围的价层电子对数为：3+=3，故H2O为V形，而SO3为平面三角形，故键角：H2O<SO3，由于H2O、SO3中心原子周围的价层电子对数不同，故键角主要取决于空间构型，与孤电子对数无关，D不合题意；

故答案为：A。

3．C

【详解】A．卤素单质形成分子晶体，随原子序数增大，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点升高，碱金属元素的单质形成金属晶体，随原子序数的增大，单质内金属键能不断减小，熔沸点不断降低，A不正确；

B．F的吸电子能力强于Cl，使得三氟乙酸比三氯乙酸更易发生电离，而F的非金属性比Cl强，所以酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸，H-F键能比H-Cl键能大，更难发生电离，所以酸性：氢氟酸＜氢氯酸，B不正确；

C．元素的金属性越强，失电子能力越强，对应碱的碱性越强，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱性，C正确；

D．，，二者组成不相似，则由，不能推出溶解度，D不正确；

故选C。

4．C

【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；

B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；

C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；

D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；

答案选C。

5．D

【分析】由平面投影图可知，钾原子8个位于顶点，1个位于体心，其个数为：8×+1=2，硒原子8个位于棱上，2个位于晶胞内部，其个数为8×+2=4，铁原子8个位于面心，其个数为8×=4，由此分析解题。

【详解】A．由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为2，位于面上的铁原子个数为4，位于棱上和体内的硒原子的个数为4，则超导材料最简化学式为，A正确；

B．由平面投影图可知，位于面心上的铁原子与位于棱上和体内的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4，B正确；

C．设晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，，C正确；

D．已知K为19号元素，故基态钾离子的电子占据的最高能级即3p能级，共有3个原子轨道，D错误；

故答案为：D。

6．D

【分析】某种新型储氢材料的立方晶胞结构如图所示，其中八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体，八面体位于顶点和面心，八面体的个数为8×＋6×＝４，1个八面体中有1个M和6个NH3，晶胞中含4个M和24个NH3；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，四面体位于体内，四面体的个数为8，1个四面体中有1个B和4个H，晶胞中含8个B和32个H；据此作答。

【详解】A．晶胞中M、NH3、B、H的个数之比为4∶24∶8∶32=1∶6∶2∶8，晶体的化学式为M(NH3)6(BH4)2，该储氢材料的摩尔质量为188g/mol，M的相对原子质量为188-6×17-2×15=56，M为Fe元素，A项错误；

B．1个八面体中有6个NH3，1个晶胞中含4个八面体，则每个晶胞中含有4×6=24个NH3，B项错误；

C．晶胞参数为anm=a×10-7cm，该储氢材料晶胞的体积为(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，C项错误；

D．晶胞中M金属离子与B原子数之比为4∶8=1∶2，D项正确；

答案选D。

7．C

【详解】A．由晶胞图可知，Si原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，8个Mg原子位于体内，Mg：Si=8：4=2：1，该化合物的化学式为Mg2Si，故A正确；

B．将晶胞分成8个小立方体，2号原子位于右后下方的小立方体的体心，1号原子的坐标为（0，0，0），3号原子的坐标为（1，1，1），则2号原子的坐标为，故B正确；

C．晶胞质量为g，晶胞体积为a3×10-21cm3，晶胞密度ρ= =g•cm-3=g•cm-3，故C错误；

D．由晶胞图可知，距顶点的Si原子最近的Si原子位于相邻的面心，离Si最近且等距的Si有=12个，故D正确；

故选：C。

8．A

【分析】元素X基态原子的价电子排布式为，则n=2，元素X基态原子的价电子排布式为2s22p1，X为B，X、Y同周期，都为第二周期元素，且Y的基态原子是第二周期中单电子数目最多的，Y为N，W只连接1个共价键，且A受热分解产生，W为H元素，以此解答。

【详解】A．A分子中B原子含有空轨道，N原子含有1个孤电子对，B原子和N原子之间形成了1个配位键，故A正确；

B．非金属性：N>B，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HNO3>H3BO3，故B错误；

C．T分子中B原子和N原子都形成双键，二者都是sp2杂化，T分子是平面的结构，所有原子共平面，故C错误；

D．由晶胞结构可知，以晶胞内一个B原子为中心，周围有4个N原子，则B的配位数为4，故D错误；

故选A。

9．C

【详解】A．根据晶胞结构可知，C位于晶胞的面心，A分数坐标为，B的分数坐标为，则C的分数坐标为，A正确；

B．根据晶胞结构可知，A位于晶胞顶点，B位于晶胞体心，则每个A周围与它最近且等距离的B有8个，B正确；

C．Pb为82号元素，则原子的简化电子排布式为，C错误；

D．根据晶胞结构可知，该晶胞边长为apm，则其体积为(a×10-10)cm3，该晶体的分子式为：，其摩尔质量为：620g/mol，该晶体的密度为，D正确；

故选C。

10．B

【分析】X为原子半径最小的元素，X为H。W为金属且W3+的价层电子为半充满结构，则W为Fe。Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，再结合其结构，Y为O，Z为S。

【详解】A．结合图看，M的化学式为[Fe(H2O)6]SO4·H2O，Fe的化合价为+2，+2的铁弱氧化性不能KI反应，A项错误；

B．Z的氧化物的水化物可能H2SO3，其中S为+4价均有强还原性，B项正确；

C．M中W的杂化为d2sp3，C项错误；

D．该分子中存在分子间氢键，所以晶体熔化克服离子键和氢键，D项错误；

故选B。

11．A

【详解】A．如图勾选粒子在面对角线切面上  ，共有10个，A项错误；

B．从晶胞看O2-位于小立方体体心共7个，Ce4+位于晶胞的顶点和面心共，Ce4+与O2-的数目之比为4∶7，B项正确；

C．从图看O2-最近的Ce4+有4个，其配位数为4，C项正确；

D．Ce4+与O2-最短距离为八分之一小立方体的体对角线的一半即，D项正确；

故选A。

12．A

【详解】A．由TiO2-aNb晶体结构可知，氮掺杂反应后有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在后面，1个在体内，O原子个数为，N原子1个在棱上、1个在面，N原子个数为，Ti原子8个在顶点、4个在面心，1个在体内，Ti原子个数为，，，，A正确；

B．原子1、2的坐标分别为，由TiO2的晶胞结构可知，原子3的坐标为，B错误；

C．钛离子形成体心四方点阵，氧离子形成八面体，八面体嵌入体心四方点阵中，每个钛离子周围有6个氧离子，Ti的配位数为8，C错误；

D． Ti原子在晶胞的8个顶点、4个面心和1个在体内，Ti原子的个数为，O原子在8个棱上、8个面上，2个在体内，O原子个数为，则1mol晶胞的质量，一个晶胞的质量为，体积为，则TiO2的密度为，D错误;

故答案为：A。

13．B

【详解】A．Ga位于顶点和体心，V位于面心，结合晶胞均摊计算知该晶胞中含2个Ga、6个V，所以该合金的化学式为，A正确；

B．由信息可知丙原子的坐标参数，B错误；

C．晶胞中距离Ga最近且相等的V有12个，距离V最近且相等的Ga有4个，C正确；

D．根据晶胞体积和晶胞质量可知该合金的密度为，D正确；

故选B。

14．AC

【详解】A．根据反应原理和晶胞结构分析，在1个晶胞中，CN-在棱上，为12×=3，Fe2+为4×=，Fe3+为4×=，普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，根据比例，在晶胞中K+为，若K+位于晶胞体心，其个数为1，A错误；

B．普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]，都含有K+，所以两者都是离子化合物，B正确；

C．该图能同时表示普鲁士蓝和滕氏蓝晶体的晶胞，C错误；

D．测定晶体的结构的方法，常采用X射线衍射法，D正确；

故选：AC。

15．(1)     12     1∶3

(2)a处通过单键相连，可以绕键轴旋转

(3)     和晶体类型相同；和所带电荷数多于和；和间距比和间距更小，晶体中离子键更强          0.97

【详解】（1）①以顶点的二氧化碳分子研究，与之最近的二氧化碳分子位于面心上，将晶胞补全可知，有3层每各有4个二氧化碳分子与之最近，故与之最近的二氧化碳分子有4×3=12个；

②若顶点为、面心为，晶胞中含有原子数目为，晶胞中含有原子数目为，则铜金合金晶体中与原子数之比是1:3；

（2）a处通过单键相连，可以绕键轴旋转，故可以运动；

（3）①和都是离子晶体，晶体中离子的电荷数大于，又由阴阳离子间距可知晶体中离子半径小，的晶格能越大，其离子键的键能更大，熔点更高；

②由图可知，晶体中存在4个Na+和4个Cl-，则晶体中存在4个Ni2+和4个O2-，则晶胞质量为，晶胞边长为，则晶胞体积为，故晶体的密度=；

③该氧化镍样品中与的离子数之比为6∶91，则为，为，根据晶体呈电中性可得，×2+×3=2×1，解得x=0.97。

16．(1)

(2)C

(3)     3:1     平面三角形

(4)[Ar]3d74s2

(5)     O>N>C>H     sp3、sp2     氢键

(6)     6    

【详解】（1）基态C原子核外电子排布的轨道表示式  ；

故答案为：  。

（2）甲烷中碳原子是sp3杂化，乙烯中碳原子是sp2杂化，乙炔中碳原子是sp杂化，苯中碳原子是sp2杂化，故乙炔中C杂化轨道中s轨道成最多，C元素的电负性越强，连接在该C原子上的H原子越容易电离，形成阴离子，综上所述C正确；

故答案为：C。

（3）COCl2中σ键和π键的数目分别为3个和1个，故为3:1；碳原子有3个σ键，没有孤对电子，sp2杂化，空间构型为平面三角形；

故答案为：3:1；平面三角形。

（4）基态Co原子的电子排布式为[Ar]3d74s2；价层电子排布式为[Ar]3d74s2；

故答案为3d74s2。

（5）同周期元素电负性随核电荷数增大而增大，H、C、N、O四种元素中，氢原子容易失去电子，故电负性最小，故电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；色胺酮分子中有2个N原子，一个N有3个σ键和1对孤对电子，另一个N有2个σ键和1对孤对电子，故N原子的杂化类型有sp3、sp2；甲醇中有羟基，容易形成氢键，根据图片可知甲醇通过氢键与色胺酮配合物相结合；

故答案为：O>N>C>H；sp3、sp2；氢键。

（6）每个晶胞中含Co原子数为×12+×2+3=6；Co的摩尔质量为59g/mol，每个晶胞6个钴原子，则每个晶胞的质量为g，每个晶胞的体积为cm3，g/cm3，则高度pm；

故答案为：6；。

17．(1)     AB5     b

(2)     (1，，)         

(3)         

【详解】（1）①由晶胞结构可知A有8个位于顶点，个数为，B有8个位于面上，1个位于体心，个数为，则该合金的组成为AB5；

②晶体沿c轴方向的投影上下面的顶点重合为正方向四个顶点，四个面心的B球投影到正方形棱心上，体心B原子投影为面心，上下面上的四个B原子两两重合，均投影在对角线上，b图符合；

（2）①根据数学立体几何关系可知，若图中原子1的分数坐标是(，，)则原子5的分数坐标是(1，，)；

②因为原子1的分数坐标是(，，)，原子5的分数坐标是(1，，)，所以两个原子之间的距离为；

③其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，所以晶胞中Ga的原子个数为，N原子个数也为4，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaN晶体的质量为g，故其密度为 g·cm-3；

（3）该晶胞中B原子个数=4，N原子个数=，晶胞体积=，则该晶体的密度为 g·cm-3= g·cm-3；4个B在底面上的投影分别位于面对角线处，其图像为。

18．(1)     B     D

(2)H3BO3+H2OB(OH)+H+

(3)共价(或原子)晶体

(4)     C<O<N         

【详解】（1）电子能量1s＜2s＜2p，则2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，其能量越高，则能量由高到低的顺序是D＞C＞A＞B，即能量最低为B，最高为D；

（2）根据题意可知硼酸的电离方程式为H3BO3+H2OB(OH)+H+；

（3）耐磨、耐热、硬度大等特点符合共价(或原子)晶体的特性；

（4）①同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能由小到大的顺序是C<O<N；

②氮原子采用sp2杂化，说明N2F2分子中两个N原子形成双键，结构式为F-N=N-F；

③O原子一般形成两对共用电子对，F原子一般形成一对共用电子对，所以O3F2的电子式应为。