第6讲 晶体 配合物
练习1 晶体的类型
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) (2023·如东)SeO2是分子晶体( )
(2) (2024·宝应)SiF4晶体属于分子晶体( )
(3) (2024·无锡)Ca(OH)2属于共价晶体( )
(4) (2023·盐城)水形成的冰为共价晶体( )
(5) (2024·苏州考前模拟)NaCl、MgCl2、AlCl3晶体类型相同( )
(6) (2024·如东中学)单质硫和金刚石晶体类型不同( )
(7) (2023·海安中学)AsH3和Ga(CH3)3均为共价晶体( )
(8) (2023·徐州)干冰、CH4晶体都是分子晶体( )
(9) (2024·连云港中学)ⅤA族元素单质的晶体类型相同( )
(10) (2023·海安中学)ⅣA族元素氧化物的晶体类型相同( )
(11) (2023·扬州)五羰基合铁[Fe(CO)5]常温下是液体，Fe(CO)5是共价化合物( )
(12) (2024·宝应)1 mol SiO2含2 mol Si—O( )
(13) (2024·海安中学)H3BO3晶体在常温下能导电( )
2. (2023·太湖中学)下列各组物质的变化过程中，所克服的粒子间作用力完全相同的是( )
A. CaO和SiO2熔化
B. Na和S受热熔化
C. NaCl和HCl溶于水
D. 碘和干冰的升华
3. (2023·太湖中学)下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是( )
A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
4. (2024·常州中学)下列排序不正确的是( )
A. 沸点：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B. 硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C. 熔点：Na＞Mg＞Al
D. 硬度：KF＞KCl＞KBr＞KI
5. (2024·射阳中学)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。下列说法不正确的是( )
A. 铁镁合金的化学式为Mg2Fe
B. 晶体中存在的化学键类型为金属键
C. 熔点：CaO < MgO
D. 每个Fe原子周围距离最近且相等的Mg原子有4个
6. (1) (2024·盐城中学)氯化铬酰(CrO2Cl2)熔点：―96.5 ℃，沸点：117 ℃，能与CS2等互溶。固态CrO2Cl2属于______晶体。
(2) (2023·镇江一中)氧化锌的熔点高于硫化锌，原因是________________________________________ ____________________________________________。
(3) (2023·邗江中学)CH3NH2的沸点是－6.8 ℃，CH3CH3的沸点是－88.6 ℃，CH3NH2的沸点远高于CH3CH3的沸点的原因是_________________________________________________________。
(4) (2023·如东)离子液体有良好的导电性。一种离子液体的结构为，多数有机溶剂易挥发，但离子液体难挥发，其原因是______________________________________________________________ ____________________________。
(5) (2024·扬州中学)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体。
① 固态HOF的晶体类型为____________。
② HOF水解反应的产物为_____________________(填化学式)。
7. (2022·浙江卷)① 乙醇的挥发性比水的强，原因是___________________________________________ ________________________________________________________。
② 金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是________________________ _______________________________________________________________________________________。
第6讲 晶体 配合物
练习1 晶体的类型
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) (2023·如东)SeO2是分子晶体(√)
(2) (2024·宝应)SiF4晶体属于分子晶体(√)
(3) (2024·无锡)Ca(OH)2属于共价晶体(×)
(4) (2023·盐城)水形成的冰为共价晶体(×)
(5) (2024·苏州考前模拟)NaCl、MgCl2、AlCl3晶体类型相同(×)
(6) (2024·如东中学)单质硫和金刚石晶体类型不同(√)
(7) (2023·海安中学)AsH3和Ga(CH3)3均为共价晶体(×)
(8) (2023·徐州)干冰、CH4晶体都是分子晶体(√)
(9) (2024·连云港中学)ⅤA族元素单质的晶体类型相同(×)
(10) (2023·海安中学)ⅣA族元素氧化物的晶体类型相同(×)
(11) (2023·扬州)五羰基合铁[Fe(CO)5]常温下是液体，Fe(CO)5是共价化合物(√)
(12) (2024·宝应)1 mol SiO2含2 mol Si—O(×)
(13) (2024·海安中学)H3BO3晶体在常温下能导电(×)
2. (2023·太湖中学)下列各组物质的变化过程中，所克服的粒子间作用力完全相同的是(D)
A. CaO和SiO2熔化
B. Na和S受热熔化
C. NaCl和HCl溶于水
D. 碘和干冰的升华
【解析】 CaO是离子晶体，熔化时克服离子键，SiO2是共价晶体，熔化时克服共价键，A错误；钠是金属晶体，熔化时克服金属键，硫是分子晶体，熔化时克服范德华力，B错误；NaCl是离子晶体，溶于水克服离子键，HCl是分子晶体，溶于水克服共价键，C错误；碘和干冰都是分子晶体，升华克服范德华力，D正确。
3. (2023·太湖中学)下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是(A)
A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
【解析】 F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量逐渐增大，范德华力增大，熔点、沸点升高，与化学键的强弱无关，A选；原子半径：F＜Cl＜Br＜I，键长：H—FHCl>HBr>HI，与化学键的强弱有关，B不选；金刚石、硅都属于共价晶体，键长：C—CSi—Si，熔点：金刚石>硅，与化学键的强弱有关，C不选；NaF、NaCl、NaBr、NaI都属于离子晶体，离子半径越小、离子所带电荷数越多，离子键越强，与化学键的强弱有关，D不选。
4. (2024·常州中学)下列排序不正确的是(C)
A. 沸点：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B. 硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C. 熔点：Na＞Mg＞Al
D. 硬度：KF＞KCl＞KBr＞KI
【解析】 同周期从左到右，主族元素的金属单质熔点逐渐升高，熔点：Al＞Mg＞Na，C错误。
5. (2024·射阳中学)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。下列说法不正确的是(D)
A. 铁镁合金的化学式为Mg2Fe
B. 晶体中存在的化学键类型为金属键
C. 熔点：CaO < MgO
D. 每个Fe原子周围距离最近且相等的Mg原子有4个
【解析】 晶胞中Fe原子个数为8×＋6×＝4，Mg原子个数为8，Fe、Mg原子个数之比＝4∶8＝1∶2，化学式为Mg2Fe，A正确；该晶体属于合金，只含金属键，B正确；CaO和MgO均为离子晶体，离子半径：Mg2＋CaO，熔点：MgO>CaO，C正确；每个Fe原子周围距离最近且相等的Mg原子有8个，D错误。
6. (1) (2024·盐城中学)氯化铬酰(CrO2Cl2)熔点：―96.5 ℃，沸点：117 ℃，能与CS2等互溶。固态CrO2Cl2属于分子晶体。
(2) (2023·镇江一中)氧化锌的熔点高于硫化锌，原因是O2－的半径小于S2－，ZnO中离子键更强，因此熔点更高。
(3) (2023·邗江中学)CH3NH2的沸点是－6.8 ℃，CH3CH3的沸点是－88.6 ℃，CH3NH2的沸点远高于CH3CH3的沸点的原因是CH3NH2分子间能形成氢键，乙烷不能。
(4) (2023·如东)离子液体有良好的导电性。一种离子液体的结构为，多数有机溶剂易挥发，但离子液体难挥发，其原因是离子液体的粒子全都是带电荷的离子，形成较强的离子键，沸点较高。
(5) (2024·扬州中学)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体。
① 固态HOF的晶体类型为分子晶体。
② HOF水解反应的产物为H2O2和HF(填化学式)。
7. (2022·浙江卷)① 乙醇的挥发性比水的强，原因是乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少，分子间作用力小。
② 金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是Na＋半径小于K＋，Na＋与H－的离子键作用强，H－更难失电子，还原性更弱。练习3 配合物
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) (2024·如皋适应性)NH3中N存在孤电子对，NH3可用作配体( )
(2) (2023·苏州)K3[Fe(CN)6]中提供空轨道形成配位键的是Fe3＋( )
(3) (2023·河北卷)BF3与NH3形成加合物[H3N→BF3]，BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对( )
(4) (2023·海安)[Ni(NH3)6]SO4中含有的化学键有离子键、共价键、氢键、配位键( )
(5) (2023·句容中学)[Fe(NO)(H2O)5]SO4中有2种配体( )
(6) (2023·扬州中学)K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6( )
(7) (2023·前黄中学)K3[Fe(CN)6]是含有配位键的离子化合物( )
(8) (2024·高邮)[Co(NH3)5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键( )
2. 下列物质中不存在配位键的是( )
A. H3NBH3 B. BH
C. D. N2H4
3. (2023·如皋)下列说法正确的是( )
A. [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
B. 1 mol Ni(CO)4中共有8 mol σ键
C. [Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SO
D. [Ag(NH3)2]OH的配位数为6
4. (2023·浙江1月卷)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3。下列说法不正确的是( )
A. Al2Cl6的结构式为
B. Al2Cl6为非极性分子
C. 该反应中NH3的配位能力大于氯
D. Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
5. (1) (2023·福建卷)从结构角度分析，(C2H5)3N能与HCl反应的原因是_________________________ _____________________________________________________。
(2) (2024·海安中学)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质属于顺磁性物质的是___(填字母)。
A. [Cu(NH3)2]Cl
B. [Cu(H2O)4]SO4
C. Na[Al(OH)4]
(3) (2024·南京、盐城一模)Cu2＋与C2O生成环状结构的配离子[Cu(C2O4)2]2－，该配离子的结构式为___(不考虑立体异构)。
(4) (2024·如皋期初)CuCl属于共价化合物，气态CuCl分子的相对分子质量为199，该分子中含有配位键，则气态CuCl分子的结构式可能为______。
(5) (2024·连云港一模)1 mol Co(NH3)5Cl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl，该配合物内界的化学式为__________________________________________。
(6) (2023·盐城期中)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2和[Co(NH3)6]Cl3的配位数之比为________。区别这两种配合物的实验方案为___________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6. (2024·南外、金陵、海安中学联考)Ni2＋与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀，可以用来检验Ni2＋的存在。
(1) 丁二酮肟中σ键与π键数目之比为________。
(2) Ni2＋与丁二酮肟以物质的量之比1∶2发生反应生成配合物，分子中含有2个五元环，且通过氢键形成两个六元环，补充完整下图中该配合物的结构并标注出氢键。
7. (2023·连云港)PtCl2(NH3)2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt(OH)2(NH3)2，但只有甲的水解产物能与草酸(HOOC—COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2。
(1) 草酸(HOOC—COOH)分子中碳原子的杂化方式为_________。
(2) PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是_________________________________________________ ___________________________________________________________。
(3)Pt(OH)2(NH3)2中H—N—H的键角大于NH3分子中的H—N—H键角，请结合所学知识解释原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)查阅资料可知，甲、乙均为平面结构，画出乙的水解产物的空间结构：____________。
练习3 配合物
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) (2024·如皋适应性)NH3中N存在孤电子对，NH3可用作配体(√)
(2) (2023·苏州)K3[Fe(CN)6]中提供空轨道形成配位键的是Fe3＋(√)
(3) (2023·河北卷)BF3与NH3形成加合物[H3N→BF3]，BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对(√)
(4) (2023·海安)[Ni(NH3)6]SO4中含有的化学键有离子键、共价键、氢键、配位键(×)
(5) (2023·句容中学)[Fe(NO)(H2O)5]SO4中有2种配体(√)
(6) (2023·扬州中学)K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6(√)
(7) (2023·前黄中学)K3[Fe(CN)6]是含有配位键的离子化合物(√)
(8) (2024·高邮)[Co(NH3)5Cl]2＋中存在配位键、共价键和离子键(×)
2. 下列物质中不存在配位键的是(D)
A. H3NBH3 B. BH
C. D. N2H4
【解析】 H3NBH3中N原子提供孤电子对、B原子提供空轨道，形成配位键，A不选；BH中B与H有3个共价键、1个配位键，B不选；该分子中Al与Cl原子间有6个共价键、2个配位键，可表示为，C不选。
3. (2023·如皋)下列说法正确的是(B)
A. [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀
B. 1 mol Ni(CO)4中共有8 mol σ键
C. [Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SO
D. [Ag(NH3)2]OH的配位数为6
【解析】 外界Cl－与Ag＋生成AgCl沉淀，内界Cl－与Ag＋不反应，A错误；[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3，C错误；[Ag(NH3)2]OH的配体为NH3，配位数为2，D错误。
4. (2023·浙江1月卷)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3。下列说法不正确的是(D)
A. Al2Cl6的结构式为
B. Al2Cl6为非极性分子
C. 该反应中NH3的配位能力大于氯
D. Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
【解析】 该结构为AlCl3双聚为Al2Cl6的结构，A正确；中心原子Al均采用sp3杂化，Al2Cl6为非极性分子，B正确；由反应可知，Al原子中配体由氯原子变为NH3，可知氨的配位能力应大于氯，C正确；相比于Al2Cl6，Al2Br6中Al—Br键能更小，应更易与氨反应，D错误。
5. (1) (2023·福建卷)从结构角度分析，(C2H5)3N能与HCl反应的原因是(C2H5)3N中N原子上孤电子对能与H＋形成配位键。
(2) (2024·海安中学)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质属于顺磁性物质的是B(填字母)。
A. [Cu(NH3)2]Cl
B. [Cu(H2O)4]SO4
C. Na[Al(OH)4]
(3) (2024·南京、盐城一模)Cu2＋与C2O生成环状结构的配离子[Cu(C2O4)2]2－，该配离子的结构式为(不考虑立体异构)。
(4) (2024·如皋期初)CuCl属于共价化合物，气态CuCl分子的相对分子质量为199，该分子中含有配位键，则气态CuCl分子的结构式可能为 。
(5) (2024·连云港一模)1 mol Co(NH3)5Cl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl，该配合物内界的化学式为[Co(NH3)5Cl]2＋。
(6) (2023·盐城期中)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2和[Co(NH3)6]Cl3的配位数之比为1∶1。区别这两种配合物的实验方案为取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀，分别记录滴加的硝酸银溶液的体积，滴加体积多的为[Co(NH3)6]Cl3{或取等体积等物质的量浓度的两种溶液，分别加入足量硝酸银溶液，产生沉淀较多的是[Co(NH3)6]Cl3}。
【解析】 (2) [Cu(NH3)2]Cl、Na[Al(OH)4]中不含有未成对电子，不属于顺磁性物质，A、C错误；[Cu(H2O)4]SO4中Cu2＋的价层电子排布式为3d9，有未成对电子，故为顺磁性物质，B正确。(3) 在环状结构的配离子[Cu(C2O4)2]2－中，C2O的碳氧单键中的O给出孤电子对，Cu2＋提供空轨道，以4个配位键形成[Cu(C2O4)2]2－。(4) 气态CuCl分子的相对分子质量为199，设分子式为(CuCl)n，则99.5n＝199，解得n＝2，该分子中含有配位键，结构式可能为。(5) 1 mol Co(NH3)5Cl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl，外界只有2个Cl－，该内界的化学式为[Co(NH3)5Cl]2＋。
6. (2024·南外、金陵、海安中学联考)Ni2＋与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀，可以用来检验Ni2＋的存在。
(1) 丁二酮肟中σ键与π键数目之比为15∶2。
(2) Ni2＋与丁二酮肟以物质的量之比1∶2发生反应生成配合物，分子中含有2个五元环，且通过氢键形成两个六元环，补充完整下图中该配合物的结构并标注出氢键。
7. (2023·连云港)PtCl2(NH3)2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt(OH)2(NH3)2，但只有甲的水解产物能与草酸(HOOC—COOH)反应生成Pt(C2O4)(NH3)2。
(1) 草酸(HOOC—COOH)分子中碳原子的杂化方式为sp2。
(2) PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是PtCl2(NH3)2＋2H2O??Pt(OH)2(NH3)2＋2HCl。
(3)Pt(OH)2(NH3)2中H—N—H的键角大于NH3分子中的H—N—H键角，请结合所学知识解释原因：Pt(OH)2(NH3)2中氨分子中的氮原子的孤电子对与铂原子形成配位键，配位键对成键电子对的排斥力小于孤电子对对成键电子对的排斥力。
(4)查阅资料可知，甲、乙均为平面结构，画出乙的水解产物的空间结构：。
【解析】 (1) 草酸(HOOC—COOH)分子中C的价层电子对数为3，无孤电子对，C原子采取sp2杂化。(2) PtCl2(NH3)2发生水解反应生成Pt(OH)2(NH3)2和HCl。(4) 乙为非极性分子，乙水解产物的空间结构为。练习2 晶体的化学式计算
1. (2024·海安中学)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/cm3
B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D. Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
2. (1) (2024·前黄中学)如图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为___________________________(以n表示硼原子的个数)。硼氢化钠是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图2所示。若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，得到晶体的化学式为_________________________________。
(2) (2024·扬州中学)某固体电解质由正离子An＋、Bm＋和负离子X－组成，该物质50.7 ℃以上形成无序结构(高温相)，50.7 ℃以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示：
说明：图中，球为负离子；高温相中的深色球为正离子或空位；低温相中的球为An＋，●球为Bm＋。
① 该固体电解质的化学式为_______________。
② “高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是__________________________________________ _________________________________________________________________________________________。
(3) (2024·海安中学)聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示，其化学式为____________，晶体类型是____________。
3. (1) (2024·如皋)如图1为VO2的晶胞，该晶胞中钒的配位数为___。
(2) (2024·镇江)PdO的晶胞结构如图2所示，距离Pd最近的Pd原子有______个。
(3) (2023·泰州中学)BiOCl的晶胞如图3(上底和下底均为正方形的长方体)，则在BiOCl晶体中，与O2－紧邻的Bi3＋数目为___。
图3
4. (1) (2023·无锡)MnO2的一种长方体晶胞结构如图1所示，每个锰原子被6个氧原子包围，形成的空间结构为____________。
图1
(2) (2024·丹阳中学)二碳化钕(NdC2)的晶胞结构与氯化钠相似，但由于哑铃形C的存在，使晶胞延同一个方向拉长(如图2所示)。则二碳化钕晶体中1个C周围距离最近且等距的Nd2＋围成的几何图形为_________。
(3) (2024·扬州中学)三氧化铼(ReO3)晶胞如图3所示(小黑点代表铼或氧原子)，铼原子填在氧原子围成的_________(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中。
5. (1) (2023·如皋期初)FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，其晶胞如图1所示。
图1
① 写出FeS2的电子式：________。
② 在图1中用“”标出其他位置的S。
(2) (2023·淮安)Fe3O4晶胞的的结构如图2所示，研究发现结构中的Fe2＋只可能出现在图中某一“▲”所示位置上，请确定Fe2＋所在晶胞的位置___(填“a”“b”或“c”)，说明确定理由：__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图2
6. (1) (2024·南京、盐城一模)Cu2O的晶胞如图1所示(立方体)，Cu2O晶体的密度可表示为___g/cm3(用含a、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2) (2023·常州)固体离子导体α-AgI可通过加热γ-AgI制得。上述两种晶体的晶胞如图2所示(省略了Ag＋在晶胞中的位置)。
① 测定晶体结构最常用的仪器是__________________。
② α-AgI与γ-AgI晶胞的体积之比为_________。
练习2 晶体的化学式计算
1. (2024·海安中学)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(C)
A. 图1晶体密度为 g/cm3
B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D. Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
【解析】 图1中Li原子个数为8×＋1＝3、O原子个数为2×＝1、Cl原子个数为4×＝1,1个晶胞的质量为 g，晶胞体积为a3×10－30 cm3，晶体密度为 g/cm3，A正确；图1中，O原子位于面心，与O等距离最近的Li原子有6个，O原子的配位数为6，B正确；图2中Li原子个数为1，Mg原子或空位个数为8×＝2，O原子个数为2×＝1，Cl或Br个数为4×＝1，Mg原子的个数不一定为2，C错误；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正确。
2. (1) (2024·前黄中学)如图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为(BO2)或BnO(以n表示硼原子的个数)。硼氢化钠是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图2所示。若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，得到晶体的化学式为Na3Li(BH4)4。
(2) (2024·扬州中学)某固体电解质由正离子An＋、Bm＋和负离子X－组成，该物质50.7 ℃以上形成无序结构(高温相)，50.7 ℃以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示：
说明：图中，球为负离子；高温相中的深色球为正离子或空位；低温相中的球为An＋，●球为Bm＋。
① 该固体电解质的化学式为A2BX4。
② “高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是“高温相”具有良好的离子导电性与大量的四面体空位有关，四面体空位为正离子的流动提供了运动通道。
(3) (2024·海安中学)聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示，其化学式为NaN5，晶体类型是离子晶体。
【解析】 (1) 由图1可知，每个B原子周围有3个O原子，但只有1个O原子为B原子独有，另两个O原子各有二分之一属于B原子，故B、O原子个数之比为1∶2，化学式可表示为(BO2)或BnO。如图2，BH个数为8×＋4×＋1＝4，Na＋个数为6×＋4×＝4，若晶胞上下底心处的Na＋被Li＋取代，则Na＋个数为4×＋4×＝3、Li＋个数为2×＝1，化学式为Na3Li(BH4)4。(2) ① 由低温相晶胞可知，位于顶点、棱上、面上和体心X－个数为8×＋10×＋4×＋1＝8，位于体内的An＋、Bm＋个数分别为4、2，化学式为A2BX4。② 由晶胞结构可知，“高温相”晶胞中含有大量的四面体空位，四面体空位为正离子的流动提供了运动通道，所以“高温相”具有良好的离子导电性。(3) Na位于顶点及内部，Na的个数为2，五元N环位于面心，个数为2，化学式为NaN5，NaN5为离子晶体。
3. (1) (2024·如皋)如图1为VO2的晶胞，该晶胞中钒的配位数为6。
(2) (2024·镇江)PdO的晶胞结构如图2所示，距离Pd最近的Pd原子有12个。
(3) (2023·泰州中学)BiOCl的晶胞如图3(上底和下底均为正方形的长方体)，则在BiOCl晶体中，与O2－紧邻的Bi3＋数目为4。
图3
【解析】 (1) 由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的钒原子与6个氧原子相连，钒的配位数为6。(2)晶胞化学式为PdO，晶胞中距离Pd最近的Pd原子数和晶胞中距离O原子最近的O原子数相等，晶胞中距离O原子最近的O原子为12个，则距离Pd最近的Pd原子也为12个。(3) 以上底面的正方形面心的O2－为中心，面下方左右两侧面有2个Bi3＋，面上方前后两侧面有2个Bi3＋，与O2－紧邻的Bi3＋数目为4。
4. (1) (2023·无锡)MnO2的一种长方体晶胞结构如图1所示，每个锰原子被6个氧原子包围，形成的空间结构为八面体形。
图1
(2) (2024·丹阳中学)二碳化钕(NdC2)的晶胞结构与氯化钠相似，但由于哑铃形C的存在，使晶胞延同一个方向拉长(如图2所示)。则二碳化钕晶体中1个C周围距离最近且等距的Nd2＋围成的几何图形为正方形。
(3) (2024·扬州中学)三氧化铼(ReO3)晶胞如图3所示(小黑点代表铼或氧原子)，铼原子填在氧原子围成的八面体(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中。
5. (1) (2023·如皋期初)FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，其晶胞如图1所示。
图1
① 写出FeS2的电子式：。
② 在图1中用“”标出其他位置的S。
(2) (2023·淮安)Fe3O4晶胞的的结构如图2所示，研究发现结构中的Fe2＋只可能出现在图中某一“▲”所示位置上，请确定Fe2＋所在晶胞的位置c(填“a”“b”或“c”)，说明确定理由：晶胞中Fe3＋个数为4×＋3×＝2、O2－个数为12×＋1＝4，结合化学式可知，还缺1个Fe2＋，Fe2＋所在位置为c。
图2
【解析】 (1) ② 参考氯化钠晶体结构，其他位置的S位于各棱的棱心。
6. (1) (2024·南京、盐城一模)Cu2O的晶胞如图1所示(立方体)，Cu2O晶体的密度可表示为g/cm3(用含a、NA的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2) (2023·常州)固体离子导体α-AgI可通过加热γ-AgI制得。上述两种晶体的晶胞如图2所示(省略了Ag＋在晶胞中的位置)。
① 测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。
② α-AgI与γ-AgI晶胞的体积之比为7∶12。
【解析】 (1) 晶胞中含8×＋1＝2个黑球、4个白球，结合化学式可知，黑球为氧、白球为铜，晶体密度＝＝ g/cm3。(2) ②α-AgI晶胞中“AgI”的个数为1＋8×＝2，则6.0 g/cm3＝；γ-AgI晶胞中“AgI”的个数为6×＋8×＝4，则7.0 g/cm3＝。α-AgI与γ-AgI晶胞的体积之比V1∶V2＝7∶12。
