本篇文章给大家谈谈分摊法晶体，以及正六棱柱晶胞均摊法原理对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录：
高三化学选修，物质的性质与结构。
专题十八 物质结构与性质（选修）
【学法导航】
一．易混概念：
①键的极性与分子的极性。错因是混淆键的极性和分子极性的研究对象。
②晶体类型与所含元素、物质类型。晶体类型由晶体构成粒子和结合力决定，与元素种类，物质类型没有必然联系。经常互推没有因果关系的概念。
③晶体类型与分摊法：确定晶体类型时，对于原子晶体（如金刚石、二氧化硅晶体）、氯化钠、氯化铯晶体可以用分摊法。而对于分子晶体，不必用分摊法。例如，计算白磷（P）分子中化学键数，可直接根据正四面体结构计算，经常犯思维定势错误，确定分了晶体组成也用分摊法。
④晶体构成粒子内化学键与粒子间作用力。对于原子晶体、离子晶体、金属晶体，化学键与粒子间作用力类型一致；但是，对于分子晶体，一般分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力或氢键。例如，冰由水分子靠氢键构成，而水分子内存在氢氧极性共价键。分子晶体熔融时只破坏分子间作用力，而不影响分子内化学键。稀有气体分子是单原子分子，分子内没有化学键，形成的晶体是分子晶体而不是原子晶体。经常认为粒子之间作用力都是化学键。
⑤离子晶体与分子。一般认为离子晶体不含分子，其实有一部分离子晶体中含有不能自由移动的分子。例如，蓝矾中水分子，[Ag(NH3)2]OH、[Pt(NH3)2]Cl2中含有氨分子，经常忽视特殊与一般关系。
⑥化学键与化合物类型。离子化合物一定含离子键，可能含共价键，如NaOH、Na2O2、CaC2、NH4Cl等;共价化合物一定含共价键，不含离子键。例如，H2O2，C2H2，CH3CH2CH3等，易误认为一种晶体只含一种化学键。
二．该部分知识在弄清基本概念的基础上，要能够记住常见的知识点及一些基本规律，通过练习高考真题和模拟题，抓住常考知识点，突出重点进行复习。
【典例精析】
1．（2009广东卷11）．元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核外电子层结构。下列推测不正确的是
A．同周期元素中X的金属性最强
B．原子半径X＞Y，离子半径X＋＞Z2－
C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高
D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强
【解析】由题目信息可推断出，X为Na ，Y为Cl，Z为O。同周期（第三周期中）X（Na）的金属性最强，A正确；同周期元素从左向右原子半径减小，原子半径X（Na）Y（Cl），电子层结构相同的离子，离子半径随核电荷数的增加而减小，离子半径X（Na+）Z（O2-），B错误；同族元素中（VIA族）Z（O）的氢化物稳定性最高，C正确；同周期（第三周期中）Y（Cl）的非金属性最强，则最高价含氧酸的酸性最强（HClO4），D正确。
【答案】B
【考点分析】本题考查元素周期律的相关知识如：金属性强弱、半径大小比较、氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性。
2．（2009江苏高考化学8）X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是：
A．元素Y、Z、W具有相同电子层的离子，其半径依次增大
B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2
C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY XmR
D．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
【解析】根据题意判断出5种元素分别是： X：H、Y：O、Z：Na、W：Al、R：S；
A中的离子半径是依次减小的，所以错误；
X能与Y形成化合物H2O2 ，所以B错误；
Al最高价氧化物的水化物是Al(OH)3，属于两性氢氧化物，所以D错误；
【答案】C
【考点分析】本题考查原子结构、元素的推断、元素周期律等知识。
3．（2009广东卷1）.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素 与 的说法正确的是
A. 与 互为同位素
B. 与 的质量数相同
C. 与 是同一种核素
D. 与 的核外电子数和中子数均为62
【解析】质子数相同，中子数不同的核素称为同位素，具有一定数目质子数和中子数的原子成为核素。 与 质量数不同，B错； 与 是不同核素，C错； 与 的中子数不同， D错。
【答案】A
【考点分析】本题考查同位素和核素的相关概念和原子结构方面的基本计算。
4. （2009山东卷11）．元素在周围表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
【解析】碳元素在遇到不同的物质反应时，即可表现为得到电子，也可能表现为失去电子； C中H元素、Li元素不符合；第一主族的所有元素最外层都为一个电子，但是H元素与Na元素性质差异很大。
【答案】B
【考点分析】本题主要考查元素周期律的相关知识。
5．（2009四川卷10）.X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y是核外电子数的一半，Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是
A. 还原性：X的氢化物Y的氢化物Z的氢化物
B. 简单离子的半径：M的离子Z的离子Y的离子X的离子
C. YX2、M2Y都是含有极性键的极性分子
D. Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
【解析】从题给信息可判断：X是O、Y是S、Z是Cl、M是K；A选项非金属性越强，氢化物的还原性越弱，所以A错；B选项电子层结构相同的离子核电荷数越大半径越小。C选项M2Y是离子化合物。
【答案】D
【考点分析】本题考查原子结构、元素的推断、元素周期律等知识。
6．（2008江苏卷）下列排列顺序正确的是
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O
③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl-
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【解析】根据非金属性：FOS，可以判断热稳定性的顺序为：HFH2OH2S，同理可以判断酸性：HClO4H2SO4H3PO4，所以①、③错误。根据原子在元素周期表中的位置及原子半径的规律可以判断②正确。根据溶液的酸碱性可以判断④正确。所以答案为B。
【答案】B
【考点分析】本题主要考查原子结构及周期律的基本知识。
7．（2008山东卷）下列说法正确的是
A . SiH4 比CH4 稳定
B .O2-半径比 F― 的小
C. Na 和 Cs属于第 IA 族元素， Cs 失电子能力比 Na 的强
D . P 和 As属于第 VA 族元素， H3PO4 酸性比 H3 AsO4的弱
【解析】A中由于Si的非金属性小于C，所以SiH4没有CH4 稳定；B中O2-和 F― 的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小；D中同主族元素，自上而下非金属性减弱，所以H3PO4 酸性比 H3 AsO4的强。
【答案】C
【考点分析】本题主要考查元素周期律的相关知识。
8．（四川宜宾市第三中学校2009届高三上半期考试理科综合）下列对一些实验事实的理论解释正确的是
选项 实 验 事 实 理 论 解 释
A． SO2溶于水形成的溶液能导电 SO2是电解质
B． 白磷为正四面体分子 白磷分子中P—P间的键角是109°28′
C． 1体积水可以溶解700体积氨气 氨是极性分子且由于有氢键的影响
D． HF的沸点高于HCl H—F的键长比H—Cl的键长短
【解析】A中SO2本身不导电，是非电解质；B中白磷分子中P—P间的键角是60°；D中是由于HF分子间能形成氢键；
【答案】C
【考点分析】本题考查了键角、氢键、熔沸点影响因素等知识点。
9. （长春市实验中学2009届高三理科综合练习化学部分（四））下列事实与氢键有关的是
A. 水加热到很高的温度都难以分解
B. 水结成冰体积膨胀，密度变小
C. CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【解析】由于形成氢键使水分子间间隙增大，使体积增大，密度减小。
【答案】B
【考点分析】本题主要考查氢键对物质物理性质的影响。
10.（天津市汉沽一中2009第五次月考）根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征。以下各组微粒结构不相似的是 （ ）
A．CO和N2 B．O3和NO-2 C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4
【解析】要吻合结构相似，就是去寻找互为等电子体的微粒，而D不吻合等电子体的要求。
【答案】D
【考点分析】本题主要考查等电子体的概念理解和应用。
11.（青岛市2009年高三模拟练习5月）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子；A与B可形成离子化合物B3A2；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D原子核外的M层中有两对成对电子；E原子核外最外层 只有1个电子，其余各层电子均充满。请根据以上信息，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）E的核外电子排布式是 ，A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。
（2）B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点，理由是 ；
（3）A的最高价含氧酸根离子中,其中心原子采取 杂化，D的低价氧化物分子的空间构型是 。
（4）A、E形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为 ；（每个球均表示1个 原子）
【解析】A原子核外有三个未成对电子，可以推断为N；A与B可形成离子化合物B3A2，可以推断B为Mg；C元素是地壳中含量最高的金属元素，即为Al；D原子核外的M层中有两对成对电子，可以推断D为S；E原子核外最外层只有1个电子，其余各层电子均充满，可以推断E为Cu。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar] 3d104s1） Al＜Mg＜ S＜N
（2）MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体 （3）sp2 ，V形 （4）Cu3N
【考点分析】本题考查核外电子排布式的书写、电离能大小比较、晶体熔点高低比较、中心原子的杂化及分子空间结构、均摊法计算微粒等知识点。
12.（山东省临清一中2009届高考理科综合全真模拟试题（十））铜合金是人类适用最早的金属材料，铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价，能形成多种铜的化合物。
（1）基态铜原子的电子排布式为 ；铜晶体晶胞如
右图所示，该晶胞实际拥有 个铜原子。
（2）某+1价铜的配离子为[Cu(CN)4]3－，与其配体互为等电子体
的一种微粒是 。
（3）许多+1价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃（如C2H4、CH3CH=CH2等），CH3CH=CH2分子中C原子采取的杂化方式有 。
（4）在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过理，观察到先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色溶液，写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式： ；根据价层电子对互斥模型，预测SO2—4的空间构型为 。
【解析】（1）1s22s22p63s23p63d104s1或；[Ar]3d104s1 利用均摊法计算可得该晶胞实际拥有4个铜原子。（2）根据等电子体定义可以有CO、N、C2—2等；（3）CH3CH=CH2分子中CH3—中C的杂化为sp3，另外2个C为sp2杂化。（4）Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2－+2OH－+4H2O 正四面体形
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1或；[Ar]3d104s1 4
（2）CO、N、C2—2（写出一种即可）
（3）sp2、sp3
（4）Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2－+2OH－+4H2O 正四面体形
【考点分析】本题主要考查核外电子排布式的书写、中心原子的杂化、等电子体、配合物、价层电子对互斥模型等知识点。
13.（山东省临清一中2009届高考理综全真模拟试题（八））氮是地球上极为丰富的元素。
（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为 。
（2）N≡N的键能为942 kJ•mol-1，N-N单键的键能为247 kJ•mol-3，计算说明N2中的
键比 键稳定（填“ ”“ ”）。
（3）（CH3）3NH+和AlCl-4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”），可用作 (填代号）。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂
c.复合材料 d.绝热材料
（4）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成
的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ，与同一个
N3-相连的X＋有 个。
（5）2008的秋天，毒奶粉事件震惊全国，这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺
( )。
下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是 。
A．所有碳原子采用sp2杂化，所有氮原子采用sp3杂化
B．一个分子中共含有15个σ键
C．属于极性分子，故极易溶于水
D．形成的晶体熔点较高
【解析】（1）基态N3-的电子排布式为1s22s22p6；（2）根据数据可以判断 键比 键稳定；（3）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，可以判断X为Cu，根据晶胞可以判断与同一个N3-相连的X＋有6个；
【答案】 （1）1s22s22p6（2分） （2） （1分） （3）小 b （2分）
（4）Cu 6 （2分）（5）B（1分）
【考点分析】本题主要考查核外电子排布式的书写、共价键的稳定性、晶胞结构分析、杂化方式、溶解性、晶体熔点高低比较等知识点。
14. (2009天津卷7)（14分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族
周期 IA
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为______。
（2）②、⑧、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______。
（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：______。
（4）由表中两种元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）_________________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(5)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_________，
N→⑥的单质的化学方程式为________________。
常温下，为使0.1 mol/L M 溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至__________。
【解析】（5）本小题突破口在于Z加热分解得到N，N可以得到Al,说明N是Al2O3,Z是Al(OH)3.M是仅含非金属元素的的盐可推知为铵盐。结合①－⑧的各元素，可知X和Y水溶液反应，就是AlCl3和NH3的水溶液反应。最后一空，其实就是NH4Cl溶液中呈酸性，要使NH4+和Cl-浓度相等，根据电荷守恒，可得只要通氨气使溶液呈中性即可。
【答案】（1）NaAlO (2)HNO3H2CO3H2SiO3 (3) (4)a b
(5)Al3++3NH3•H2O=Al(OH) 3↓+3NH4+ 2Al2O3（熔融） 4Al+3O2↑ 溶液的pH等于7
【考点分析】本题主要考查物质结构和元素化合物的相关知识。前4小题，应该是目前物质结构知识中最简单的，因为只要识记就能得到①－⑧的各元素，从而从容应答。
15.（2009全国1卷29）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：
（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是 ；
（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是 ；
（3）R和Y形成的二价化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是 ；
（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式） ，其原因是
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是 ；
（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是
【解析】本题可结合问题作答。W的氯化物为正四体型，则应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。（1）SiO2为原子晶体。（2）高温陶瓷可联想到Si3N4,Q为N，则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。（3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。Y为O，所以R的最高价化合物应为SO3。（4）显然D为P元素。①氢化物沸点顺序为NH3PH3,H2OH2S，因为前者中含有氢键。②NH3和H2O的电子数均为10，结构分别为三角锥和V形，SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。，结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。
【答案】（1）原子晶体。（2）NO2和N2O4（3）SO3。（4）①NH3PH3,H2OH2S，因为前者中含有氢键。②NH3和H2O分别为三角锥和V形；SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
【考点分析】本题考查学生结合问题进行元素推断的能力，同时考查晶体类型的判断、氢化物沸点高低比较、分子空间结构、根据信息书写化学反应的能力。
16.（2009安徽卷25）W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色（或砖红色）的Z2O的黑色的ZO两种氧化物。
（1）W位于元素周期表第 周期第 族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g) （填“强”或“弱” ）。
（2）Y的基态原子核外电子排布式是 ，Y的第一电离能比X的 （填“大”或“小” ）。
（3）Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是 。
（4）已知下列数据：
X的单质和FeO反应的热化学方程式是 。
【解析】W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，所以W为N、Y为S；X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，结合 ，可以得到X为Al；Z能形成红色（或砖红色）的Z2O的黑色的ZO两种氧化物，得到Z为Cu。
【答案】（1）二 ⅤA 弱 （2）1s22s22p63s23p4 大
（3）Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4 +SO2↑+2H2O
（4）2Al(s)+3FeO(s) 3Fe(s)+Al2O3(s) ⊿H＝－859.7KJ •mol－1
【考点分析】本题考查元素在元素周期表中的位置、氢化物稳定性比较、基态原子核外电子排布、电离能比较、化学反应方程式书写、热化学反应方程式书写等知识。
【专题突破】
1.（2009年马鞍山市高中毕业班第三次教学质量检测）A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素。请根据表中信息回答下列问题。
元素 A B C D
性质或结构信息 与同主族元素原子序数相差2 原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1 原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍 原子半径在所属周期中最小
（1）写出B原子的最外层轨道排布式______________________。
（2） A与B的单质可化合生成M，A与D的单质可化合生成N，M的空间构型为_____________。M与N可以在空气中化合生成E，E的电子式为____________________，写出在E溶于水所得的溶液中各离子浓度由大到小的顺序________________________。
（3）C的单质在空气中燃烧可生成气体F，写出F与A、C形成的化合物反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目 _ ，F与A、B、D单质中的一种在溶液中充分反应可生成两种酸，写出该反应的离子方程式 。
【解析】A与同主族元素原子序数相差2，在短周期中只有H与Li差2，所以A为H；B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n-1，n=2,所以B为N；C的原子序数是A、B两元素原子序数之和的2倍，所以C为S；D的原子半径在所属周期中最小，D在第三周期，所以为Cl。
【答案】
（1）
（2）三角锥形，
c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)
（3） SO2 +Cl2 +2H2O = 4H+ + SO42+ 2Cl-
【考点分析】本题主要考查学生对元素周期表的熟练程度以及半径大小规律，在此基础上推导元素，结合问题考查轨道表示式、空间构型、电子式书写、离子浓度大小比较、单线桥的表示、离子反应的书写。
2.（2009届高考临清一中理科综合全真模拟化学试题（五））现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
A 第三周期中的半导体材料
B L层s电子数比p电子数少1
C 第三周期主族元素中其第一电离能最大
D 前四周期呀中其未成对电子数最多
（1）B单质分子中，含有________个 键和__________个 键，元素B的气态氢化物的空间型为________________。
（2）C单质的熔点____________A单质的熔点（填“高于”或“低于”），其原因是：_______________
（3）写出元素D基态原子的电子排布式：______________________。
【解析】A为第三周期中的半导体材料，得出A为Si；B的L层s电子数比p电子数少1，得出B为N；C在第三周期主族元素中其第一电离能最大，为Cl；D在前四周期呀中其未成对电子数最多，所以为Cr.
【答案】（1）1 2 ，三角锥形
（2）低于 Cl2晶体属于分子晶体，Si晶体属于原子晶体，原子晶体中原子之间以很强的共价键结合，而分子晶体中分子间以较弱的分子间作用力结合，因而原子晶体的熔点比分子晶体的熔点高
（3）1s22s22p63s23p63d54s1
3.（安徽省2009年省级示范高中高三第二次联考）下表给出了十种短周期元素的原子半径及主要化合价：
元素
代号 ① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186
0.075 0.082 0.102 0.143
最高或最低化合价 —2 +2 +1 +5
—3 +7
—1 +1 +5
—3 +3 +6
—2 +3
（1）上述元素中，属于第2周期的元素共有 种。
（2）写出编号为⑨的原子的核外电子排布式 ；上述元素中第一电离能最小的是 （填元素符号）
（3）上述元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的物质的化学式 ，最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成含离子键的元素是 （填编号）
（4）写出编号为⑥和⑩的两种元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：
。
（5）对编号为②和⑤的两种元素形成化合物的水溶液进行加热蒸干，写出该过程反应的化学方程式： 。
（6）上述元素中，有一种元素的单质是工业还原法冶炼金属的还原剂，写出该单质与铁的氧化物反应的化学方程式： 。
【解析】先根据最高或最低化合价确定主族，再根据原子半径确定周期及同周期中的位置，可以判断：①为O, ②为Mg, ③为Li，④为P, ⑤为Cl, ⑥为Na, ⑦为N, ⑧为B，⑨为S，⑩为Al。
【答案】（1）四 ； （2）1s22s22p63s23p4 Na
（3）HClO4 ⑦ （4）Al(OH)3+OH— = AlO2— +2H2O （或Al(OH)3+OH— = Al(OH)4—）
（5）MgCl2+2H2O Mg(OH)2↓+2HCl↑
（6）Fe2O3 +2Al Al2O3 + 2 Fe （也可写另两种铁的氧化物与铝反应）
高中化学
如何解晶体结构类的计算题
湖南省衡东县第一中学 421400 谭银光
晶体结构类计算题常用解题方法是分摊法，在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有。分摊的原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x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/x。
如立方晶胞中：
(1)处于顶点上的粒子同时为8个晶胞共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；
(2)处于棱上的粒子同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；
(3)处于面上的粒子同时为2个晶胞共有，每个粒子有1/2属于该晶胞；
(4)处于晶胞内的粒子，则完全属于该晶胞。
例1：科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
解析：图中三个立方体合在一起才是一个晶胞。从图看出：每个晶胞体内含有1个钇原子和2个钡原子。下面计算每个晶胞单独占有的铜原子个数和氧原子个数。
图中共有铜原子16个，其中位于顶点(最上层平面和最下层平面)的共8个，这个晶胞中只分摊到8×1/8=1个；位于棱线(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的份额是8×1/4=2个；所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。
图中共含氧原子13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为7×1/2+6×1/4=5个。
至此可结论，该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，所以，化学式为YBa2Cu3O5。
C
例2：已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如图），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的，其中B—B键的键角为____________，共含有___________个B—B键。
解析：观察图形可知，每个顶角上的硼原子为5个等边三角形共有，则属于每个等边三角形的只有1/5，每个等边三角形的硼原子个数是：3×1/5=3/5，此结构单元有二十个等边三角形，则硼原子数为：20×3/5=12个。因为是等边三角形，故B—B键的键角为60º。每条B—B键为两个等边三角形共有，即每个等边三角形中含有的B—B键为：3×1/2=3/2个，则20个等边三角形的B—B键：20×3/2=30个。
12 60º 30。
解答晶体结构类计算时，还需注意两种特殊情况，避免定势思维的影响。
情况一：团簇分子不是晶胞。最近科学家发现一种由钛(Ti)和碳原子构成的气态团簇分子(如图所示)，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是( )
A．Ti14C13 B．Ti13C14
C．Ti6C7 D．TiC
解析：气态团簇分子中所有原子完全为分子拥有，钛原子和碳原子的个数比为：(8+6):(1+12)=14:13。正确选项是B。
情况二：非立方晶胞。2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体结构中的晶胞如图所示。镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子，六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为( )
A．Mg14B6 B．MgB2
C．Mg2B D．Mg3B2
解析：晶胞是六棱柱结构，利用均摊法时注意：顶点上的粒子实际为晶胞占有1/6个，棱上的粒子实际为晶胞占有1/3个，面上的粒子实际为晶胞占有仍为1/2个，所以：Mg:B=(12×1/6+2×1/2):6=1:2。正确选项是B。
有图的，不好传
求晶体计算的题目
五、晶 体 结 构
1． 立方晶系中为什么不存在底心立方晶胞？为什么不带电荷的原子或分子都不以简单立方形成晶体？为什么对于相同的单质而言，六方紧密堆积（hcp）结构和立方紧密堆积（ccp）具有相同的密度？在这两种紧密堆积中，原子的配位数是多少？
2． 已知Cu为立方面心结构，其原子量为63.54，密度ρ = 8.936g/cm3，晶胞参数为3.165Ǻ，试求：（1）阿佛加德罗数，（2）铜的金属半径
3． 铁存在几种晶型：体心立方的α型和面心立方的γ型等等，在910℃时，α型可以转变成γ型。假设在转变温度条件下，最相邻的两个铁原子之间的距离是相同的，试计算在转变温度条件下，α型对γ型的密度之比为多少？
4． 金属Cu属于立方面心结构
(1) 分别画出（111）、（110）和（100）晶面上Cu原子的分布情况
(2) 计算这些面上的原子堆积系数（= 球数×球面积/球占面积）
5． 下列几种具有NaCl结构的化合物，它们之间的阳—阴离子距离列表如下：
MgO 2.10Ǻ MgS 2.60 Ǻ MgSe 2.73 Ǻ
MnO 2.24 Ǻ MnS 2.59 Ǻ MnSe 2.73 Ǻ
(1) 你如何解释这些数据？
(2) 从这些数据中，计算S2–离子的半径。
6． 金属钛属于立方面心晶体。它与碳或氢气反应，形成碳化物或氢化物，外来的原子分别占满金属钛晶体存在的不同类型的空隙。
(1) 氢原子、碳原子分别占有什么样的空隙？对你的判断解释之。
(2) 写出钛化碳和钛化氢的化学式
7． 一个Ca和C的二元化合物具有四方晶胞：a = b = 3.87Ǻ，c = 6.37Ǻ，（α = β = γ = 90˚），晶胞图如右图，图中钙原子用较大的黑圆圈表示（●），碳原子用空心圆圈表示（○）。在位于原点的钙原子上面的碳原子的坐标为为x = 0，y = 0，z = 0.406。（1Ǻ = 10 –8cm）
(1) 导出这个化合物的化学式为 ，
(2) 一个晶胞中所含的化学式单位的数目为 ，
(3) C2基团中C—C键长为 Ǻ，
(4) 最短的Ca—C距离为 Ǻ，
(5) 两个最短的非键C××××××××C间距离为 、 Ǻ，
(6) 这一结构与 型离子化合物的结构密切相关。
8． 晶体是质点（分子、离子或原子）在空间有规则地排列而成的，具有整备的外形，以多面体出现的固体物质，在空间里无限地周期性的重复能成为晶体具有代表性的最小单位，称为单元晶胞。
一种Al-Fe合金的立方晶胞如右图
所示，请回答：
(1) 导出此晶体中Fe原子与Al原子的个数比，并写出此种合金的化学式。
(2) 若此晶胞的边长a = 0.578nm，计算此合金的密度
(3) 试求Fe-Al原子之间的最短距离（相对原子的质量：Al:27 Fe:56）
9． 有一种镧（La）、镍合金，属六方晶系，晶胞参数为a = 511pm，c = 397pm
(1) 参考右图，试画出该合金的晶胞
(2) 根据此晶胞，试导出该晶胞的化学式
(3) 该合金能储存氢气，每个晶胞填6个氢原子比较稳定，试求此合金中氢气的密度（假定吸氢后，体积不便）
(4) 试求它与在标准状态下氢气的密度之比
(5) H2能够为镧镍合金所吸收，H2首先需要原子化H2→2H，这是由于H2与合金表面的Ni相互作用所致，试用分子轨道理论解释之。
10．铜矿是最重要的铜矿，全世界约三分之二的铜是由它提
炼的。
(1) 右图为黄铜矿的晶胞，计算该晶胞中各种原子的数目，写出黄铜矿的化学式
(2) 在黄铜矿的晶胞中，化学和空间环境都相同的硫原子、铁原子、铜原子各有几个？在黄铜矿晶胞中含几个结构基元（周期性重复的最小单位）？每个结构基元代表什么？
(3) 在高温下，黄铜矿晶胞中的金属原子可以发生迁移。若铁原子与铜原子发生完全无序的置换，可将它们视为等同的金属原子，请画出它的晶胞，每个晶胞中环境相同的硫原子有几个？
(4) 在无序的高温结构中，硫原子作什么代表类型的堆积？金属原子占据什么类型的空隙，该类型的空隙被金属原子占据的分数是多少？
(5) 实验表明，CuGaS2和Cu2FeSnS4与黄铜矿的结构类型相同，请据此推测黄铜矿与铁的氧化数。
11．将一定量的纯粹的NiO晶体在氧气中加热，部分Ni2+被氧化为Ni3+，得到氧化物NixO，测得该氧化物的密度为6.47g·cm–3，已知Ni的相对原子质量为58.70，纯粹的NiO晶体具有NaCl型结构，核间Ni—O的距离为207.85pm，O2–的离子半径为140pm
(1) 画出纯粹的NiO立方晶胞
(2) 计算NixO的晶胞参数
(3) 计算x值，并写出该氧化物的化学式（要求标明Ni元素的价态）
(4) 在NixO的晶体中，O2–采取何种堆积方式？Ni在此堆积中占据哪种
空隙？占据的百分比是多少？
(5) 在NixO的晶体中，Ni—Ni间的最短距离是多少？
(6) 将NixO的晶与NiO晶体比较，Ni和O2–的配位数有何变化（指平均情况）
12．金刚石的立方晶胞如右图所示，晶胞边
长a = 356.6pm
(1) 列式计算C—C键长
(2) 列式计算碳原子的空间利用率
(3) 说明金刚石硬度大的原因
13．C60分子晶体属于NaCl型，根据C60分
子晶体的晶胞图，回答下列问题：
(1) C60分别占据立方体的什么位置？
(2) 在晶胞中C60分子可以围成哪几类空隙？
(3) C60分子数与这些类型空隙数之比（最简单整数比）为多少？
(4) 当碱金属元素全部占满C60晶体中所有空隙，这类C60掺杂物才有超导性。若用金属铯填满后，请写出该掺杂物的化学式。
(5) 室温下，C60晶体的晶胞参数a = 14.20Å(1Å = 10–8cm)，计算金属填隙前，C60分子晶体的密度是多少？填满Cs后，该晶体的密度是多少？（Cs的相对原子质量：132.9）
14．金属单晶的结构可用等径圆球的密堆积模拟。常见的最紧密堆积型式
有立方最密堆积和六方密堆积。
(1) 立方最密堆积的晶胞如图一。请用“X”和“Δ”分别标出其中的正四面体空隙和正八面体空隙的中心位置，计算晶体中球数、四面体空隙数和八面体空隙数之比，并计算此种堆积的空间利用率。
(2) 六方密堆积如图二所示。请用“X”和“Δ”分别标出其中的正四面体空隙和正八面体空隙的中心位置，计算此晶体中球数、四面体空隙数和八面体空隙数之比，并计算此种堆积的空间利用率。
(3) 已知离子半径的数据：rTi3+ = 77pm，rCl– = 181pm；在β-TiCl3晶体中，取Cl–六方密堆积的排列，Ti3+则是填隙离子，请回答：Ti3+离子应填入由Cl–离子围成的哪种多面体空隙？它占据该种空隙的百分数为多少（写出推算过程）？它填入空隙的可能方式有几种？
15．今年3月发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，右图是该晶体微观空间取出的部分原子沿c轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。（a = b≠c，c轴向上）
(1) 根据右图确定硼化镁的化学式。
(2) 画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内、面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。
16．石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图一所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。
(1) 试确定该晶胞的碳原子个数。
(2) 写出晶胞内各碳的原子坐标。
(3) 已知石墨的层间距为334.8pm，C—C键长为142pm，计算石墨晶体的密度。
17．石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：
Li1－xC6 + xLi+ + xe－ LiC6
其结果是，Li+嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为LiC6的嵌入化合物。
(1) 图二给出了一个Li+沿c轴投影在A层上的位置，试在图上标出与该离子临近的其它六个Li+的投影位置。
(2) 在LiC6中，Li+与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？
(3) 假想石墨每个六元环下都对应一个Li+，写出其化学式，画出晶胞图（c轴向上）。
18．锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。已知LiNiO2中Li+和Ni3+均处于氧离子组成的正八面体体心位置，但处于不同层中。
(1) 将化学计量的NiO和LiOH在空气中加热到700℃可得LiNiO2，试写出反应方程式。
(2) 写出LiNiO2正极的充电反应方程式。
(3) 锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构变得不稳定，用铝离子取代部分镍离子形成LiNi1－yAlyO2，可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？
19．固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递，因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质，可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等，在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。
碘化银具有α、β和γ等多种晶型。在水溶液中Ag+与I－沉淀形成的是γ-AgI和β-AgI的混合物，升温至136℃全变为β-AgI，至146℃变为α-AgI。α-AgI是一种固体电解质，导电率为1.31Ω–1·cm–1（注：强电解质水溶液导电率为10–3～1Ω–1·cm–1）。
y = 0 y = a y = a y = a
(1) γ-AgI和β-AgI晶体的导电性极差。其中γ-AgI晶体属立方晶体，其晶胞截面图如上所示。图中实心圆和空心圆分别表示Ag+和I－，a为晶胞边长。试指出和γ-AgI晶体的点阵型式和Ag+、I－各自的配位数（已知通常I－，Ag+的半径为100～150pm）。
(2) α-AgI晶体中，I－离子取体心立方堆积，Ag+填充在其空隙中。试指出α-AgI晶体的晶胞中，八面体空隙、四面体空隙各有多少？
(3) 通常Ag+离子半径有一个变化范围，为什么？
(4) 实验发现，α-AgI晶体中能够迁移的全是Ag+，试分析Ag+能够发生迁移的可能原因。
(5) 用一价正离子部分取代α-AgI晶体中的Ag+离子，得通式为MAgxI1+x的化合物。如RbAg4I5晶体，室温导电率达0.271Ω–1·cm–1。其中迁移的物种仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶体，可以制成电化学气敏传感器，下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜，O2的含量可以由电池电动势变化得知。
① 写出传感器中发生的电极反应和化学反应方程式。
② 为什么由电池电动势的变化可以得知O2的含量？
20．最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]+[CB11H6Cl6]–。
(1) 以上反应看起来很陌生，但反应类型上可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是： 。
(2) 上述阴离子[CB11H6Cl6]–的结构可以跟图a的硼二十面体比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]–离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360˚/5的度数，不能察觉是否旋转过。请在图a右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。
图a
21．研究离子晶体，常考虑以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引力或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则
(1) 第二层离子是 离子，有 个，它们离中心离子的距离为 d，。
(2) 已知在晶体中Na+离子的半径为116pm，Cl–离子的半径为167pm，
它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。
(3) 纳米材料的表面原子占原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。
(4) 假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。
22．理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚MgO单晶如右图所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系）。
23．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。
24．磷化硼是一种有用的耐磨材料。它是由三溴化硼和三溴化磷在氢气气氛中，高温（＞750℃）下制得的。这种陶瓷材料用作金属表面的防护薄膜。BP形成闪锌矿型（立方紧密堆积）结构。
(1) 写出生成BP的反应方程式。
(2) 画出三溴化硼和三溴化磷的路易斯结构式。
(3) 画出BP的晶胞图。
(4) 给出晶胞中BP的组成。
(5) 已知晶胞参数为a = 4.78Ǻ，试计算BP的密度（kg·m–3）。
(6) 计算硼原子与磷原子之间的最短距离。
25．约三分之二金属晶体采取密堆积结构。每一个原子尽可能地被邻近的金属原子包围。结构中的所有原子在结构上是等同的（identical），可以看作是等径圆球。
(1) 用圆球画出密置的二维模型。在这种模型中，有哪几类空隙？试推出球数与空隙数的比例关系。
(2) 将二维模型改变成三维模型，将出多少种堆积方式？每个原子的配位数多大？
下图的排列称为面心立方（cubic-F）：（见图1）
(3) 请在图1上画出密堆积层。
(4) 计算图1的空间利用率，它是简单立方堆积的多少倍？并与简单立方堆积对比。
(5) 画出面心立方密堆积结构中的四面体空隙和八面体空隙。推出球数与空隙数的比例关系。
(6) 试计算当阳离子－阴离子和阴离子－阴离子相互接触时，四面体排列的理想半径比rM / rX。（见图2）
图1 图2 图3
(7) 试计算阳离子－阴离子和阴离子－阴离子相互接触时，八面体排列的理想半径比rM / rX。（见图3）
26．2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 • 1.3H2O，具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。以 代表氧原子，以 代表钴原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可参考的范例是：石墨的二维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。
分摊法化学
我记得分摊法是求化学式的时候用的
晶胞任意位置上的一个原子若被x个晶胞共有,那么每个晶胞对这个原子分得份额就是 X分之一.“分摊法”的依据就是每个晶胞平均拥有的粒子数目.
比如
（1）每个顶点上的微粒被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的微粒只占8分之1份额.
（2）每条棱上的微粒被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的微粒只占4分之1份额.
（3）每个面心上的微粒被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面心的微粒只占2分之1份额.
（4）晶胞内的原子不与其他晶胞分享.
至于什么时候用 我知道 分子晶体会用 原子晶体会用到 但是金属晶体就不会用到
如何分析晶体结构？
1分析晶体结构要有一定的立体几何知识和丰富的空间想象能力 ,我们主要用分摊法分析晶体结构(1)在一个晶胞中 :处于晶胞顶点的微粒同时被 8个晶胞共用 ,每个晶胞实际分摊 (占有 ) 1/ 8个。处于晶胞棱上的微粒同时被 4个晶胞共用 ,每个晶胞实际分摊 (占有 ) 1/ 4个。处于晶胞面上的微粒同时被 2个晶胞共用 ,每个晶胞实际分摊 (占有 ) 1/ 2个。处于晶胞体内的微粒 ,被该晶胞完全占有。
化学 什么时候用分摊法？
我记得分摊法是求化学式的时候用的
晶胞任意位置上的一个原子若被x个晶胞共有，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是 X分之一。“分摊法”的依据就是每个晶胞平均拥有的粒子数目。
比如
（1）每个顶点上的微粒被8个晶胞共有，所以晶胞对自己顶点上的微粒只占8分之1份额。
（2）每条棱上的微粒被4个晶胞共有，所以晶胞对自己棱上的微粒只占4分之1份额。
（3）每个面心上的微粒被2个晶胞共有，所以晶胞对自己面心的微粒只占2分之1份额。
（4）晶胞内的原子不与其他晶胞分享。
至于什么时候用 我知道 分子晶体会用 原子晶体会用到 但是金属晶体就不会用到
希望对你有帮助
分摊法晶体的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于正六棱柱晶胞均摊法原理、分摊法晶体的信息别忘了在本站进行查找喔。