高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3.1 晶體的常識同步配套練習(xí) 新人教版選修3.doc

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第一節(jié)　晶體的常識 基礎(chǔ)鞏固 1下列物質(zhì)中前者為晶體,后者為非晶體的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.白磷、藍(lán)礬 B.陶瓷、塑料 C.碘、橡膠 D.食鹽、蔗糖 答案：C 解析：A中白磷和藍(lán)礬都是晶體;B中二者均為非晶體,C中碘為晶體,橡膠為非晶體;D中二者均為晶體。 2不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是 (　　) A.石墨和金剛石是同素異形體 B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列 C.石墨的熔點為3 625 ℃ D.在石墨的X-射線衍射圖譜上有明銳的譜線 答案：A 解析：原子在三維空間里呈有序排列,具有自范性,具有固定的熔點,物理性質(zhì)上體現(xiàn)各向異性,X-射線衍射圖譜上有分明的斑點或明銳的譜線等特征,都是晶體在各個方面區(qū)別于非晶體的體現(xiàn)。而是否互為同素異形體與是否為晶體這兩者之間并無聯(lián)系,如無定形碳也是金剛石、石墨的同素異形體,卻屬于非晶體。 3普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于(　　) A.外形不一樣 B.普通玻璃的基本構(gòu)成粒子無規(guī)則性地排列,水晶的基本構(gòu)成粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列 C.水晶有固定的熔點,普通玻璃無固定的熔點 D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換 答案：B 解析：晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別就是粒子(原子、離子或分子)在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。 4如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,圖中—X、—Y、—Z。其對應(yīng)的化學(xué)式不正確的是(　　) 答案：B 解析：A中X、Y數(shù)目都為41∶1,故化學(xué)式為XY;B中X數(shù)目為1,Y數(shù)目為81∶1,故化學(xué)式為XY;C中X數(shù)目為1+443∶1,故化學(xué)式為X3Y;D中X數(shù)目為861,粒子數(shù)目比為1∶3∶1,故化學(xué)式為XY3Z。 5如圖是CsCl晶體的晶胞,已知晶體中2個最近的Cs+的核間距離為a,CsCl的摩爾質(zhì)量為M,NA為阿伏加德羅常數(shù),則CsCl晶體的密度為(　　) A 答案：C 解析：CsCl晶胞結(jié)構(gòu)中的9個點分別代表晶胞中離子的位置,并不代表一個完整的離子,處于立方體頂角的Cl-在晶胞中只Cl-個數(shù)為8,因此在晶胞中Cs+的個數(shù)為1?，F(xiàn)在取此晶胞作為研究對象,該晶胞的體積為a3,內(nèi)含1個Cs+和1個Cl-,總質(zhì)量 6右圖所示是金屬鈉的晶胞示意圖,該晶胞平均含有的鈉原子數(shù)是(　　) A.9 B.5 C.3 D.2 答案：D 解析：金屬鈉的晶胞中,有8個原子處于頂角上,有1個原子位于體心,故該晶胞平均含有的鈉原子數(shù) 7下列不屬于晶體的特點的是(　　) A.一定有固定的幾何外形 B.一定有各向異性 C.一定有固定的熔點 D.一定是無色透明的固體 答案：D 解析：晶體的特點是有規(guī)則的幾何外形(由晶體的自范性決定)、固定的熔點及各向異性,但不一定是無色透明的固體,如碘晶體和藍(lán)色的硫酸銅晶體等。 8(雙選)下列有關(guān)晶胞的敘述中,正確的是(　　) A.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元 B.不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 C.晶胞中的任何一個粒子都只屬于該晶胞 D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成 答案：AD 解析：由晶胞的定義可知A項正確;相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同,不同晶體的晶胞大小和形狀不一定相同,B項錯誤;晶胞中的粒子可被若干個晶胞共有,不一定專屬于某個晶胞,C項錯誤;知道晶胞的組成即可推知晶體的組成,D項正確。 9下列關(guān)于晶體的說法正確的是(　　) A.將飽和硫酸銅溶液降溫,析出的固體不是晶體 B.假寶石往往是玻璃仿造的,可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品 C.石蠟和玻璃都是非晶體,但它們都有固定的熔點 D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同 答案：B 解析：A選項,將飽和CuSO4溶液降溫,可析出膽礬,膽礬屬于晶體;B選項,一般寶石的硬度較大,玻璃制品的硬度較小,可以根據(jù)有無劃痕來鑒別;C選項,非晶體沒有固定的熔點;D選項,由于晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在不同方向上的硬度存在差異。 NaCl晶體的晶胞 10納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為(　　) A.7∶8 B.13∶14 C.1∶1 D.26∶27 答案：D 解析：表面粒子數(shù)=8+6+12=26。總粒子數(shù)=表面粒子數(shù)+中心粒子數(shù)=26+1=27。 11如圖所示,在較高溫度時,鉀、氧兩種元素形成的一種晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,則該化合物的化學(xué)式為(　　) A.K2O B.K2O2 C.K2O3 D.KO2 答案：D 解析：K+的個數(shù):8:121∶1。 12某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X位于立方體的頂點,Y位于立方體的中心。試分析: (1)在一個晶胞中有　　　　　　個X,　　　　　　個Y,晶體的化學(xué)式為　　　　　　。 (2)晶體中距離最近的兩個X與一個Y所形成的夾角∠XYX角度為　　　　　　(填角的度數(shù))。 答案：(1 解析：(1)Y的個數(shù)為1,X的個數(shù)為4X與Y的個數(shù)比為1∶2,因此化學(xué)式為XY2。(2)X與Y之間的連接線構(gòu)成一個正四面體,類似甲烷的分子結(jié)構(gòu),所以∠XYX角度等于甲烷中的鍵角,為10928。 13如圖所示的甲、乙、丙三種晶體: 試推斷甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)為　　　,乙晶體中A、B、C三種粒子的個數(shù)比是　　　　　,丙晶體中每個D周圍結(jié)合E的個數(shù)是　　　。 答案：X2Y　1∶3∶1　8 解析：利用均攤法找出屬于該晶胞的粒子數(shù)目。甲中X位于立方體體心,有1個,Y位于立方體頂點,實際,N(X)∶N(Y)=1X2Y;乙中A,B,C在體心,有1個,故N(A)∶N(B)∶N(C)=1∶3∶1;丙中D被8個同樣的晶胞共用,故結(jié)合E的個數(shù)是8。 14利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,右圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為　　　　,該功能陶瓷的化學(xué)式為　　　　。 答案：2　BN 解析：B和N元素位于同一周期,故原子半徑B>N,在晶胞中白球代表B原子,小黑球代表N原子,故晶胞中B原子個BN。 能力提升 1最近發(fā)現(xiàn)一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子。如圖所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式為(　　) A.Ti14C13 B.TiC C.Ti4C4 D.Ti4C3 答案：A 解析：該化合物為氣態(tài)團簇分子,題圖所示為該分子示意圖而不是晶胞示意圖。 2石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi),每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結(jié)合。據(jù)圖分析,石墨晶體中碳原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為(　　) A.2∶3 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶2 答案：A 解析：每個碳原子被3個六邊形共用,每條共價鍵被2個六邊形共用,則石墨晶體中碳原子個數(shù)與共價鍵個數(shù)之比為(6 3氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作為能源,必須解決好安全有效地儲存氫氣的問題?；瘜W(xué)家研究出利用某些合金儲存氫氣的方法,其中鑭(La)鎳(Ni)合金是一種儲氫材料,這種合金的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測定,其基本結(jié)構(gòu)單元如圖所示,則該合金的化學(xué)式可表示為(　　) A.LaNi5 B.LaNi C.La14Ni24 D.La7Ni12 答案：A 解析：根據(jù)題給物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元圖知,該合金的基本結(jié)構(gòu)單元中鑭原子的數(shù)目為(12123∶15=1∶5。 4在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中,有一種化合物叫鈣鈦礦,其晶體結(jié)構(gòu)中有代表性的最小單位結(jié)構(gòu)如圖所示。試回答: (1)在該晶體中,每個鈦離子周圍與它最近且距離相等的鈦離子有　　　　個。 (2)在該晶體中,氧、鈣、鈦的離子個數(shù)比是　。 答案：(1)6　(2)3∶1∶1 解析：由圖看出,在每個鈦離子的同層左右與前后、上下各層中都緊密排列著完全相同的鈦離子,共有6個。 至于同一晶胞中獨占三種元素粒子個數(shù)比,則從每種元素粒子在晶胞中的位置考慮。鈣離子位于立方體的中央,為一個晶胞所獨占;鈦離子位于晶胞的頂點上,為相鄰兩層8個晶胞所共有,而每個晶胞獨占有8;氧離子位于棱上,在同一晶胞中,每個氧離子為4個晶胞所共有,一個晶胞獨占123∶1∶1。