2019-2020年高中化學(xué) 3.1晶體的常識(shí)練習(xí) 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 3.1晶體的常識(shí)練習(xí) 新人教版選修3課時(shí)演練促提升A組1.下列哪些性質(zhì)不能區(qū)分晶體與非晶體()A.各向異性B.X-射線衍射C.導(dǎo)電性D.有無固定熔點(diǎn)解析:根據(jù)晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)可知,晶體具有規(guī)則的幾何外形,具有各向異性;衍射時(shí)能看到明顯的譜線。有的晶體也不容易導(dǎo)電。答案:C2.不能夠支持石墨是晶體這一事實(shí)的選項(xiàng)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(diǎn)為3 625 D.在石墨的X-射線衍射圖譜上有明銳的譜線解析:原子在三維空間里呈有序排列(B項(xiàng))、有自范性、有固定的熔點(diǎn)(C項(xiàng))、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(diǎn)或明銳的譜線(D項(xiàng))等特征,都是晶體在各個(gè)方面有別于非晶體的體現(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。答案:A3.下列有關(guān)晶體和非晶體的說法中正確的是()A.具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B.晶體具有自范性,非晶體沒有自范性C.晶體研碎后即變?yōu)榉蔷wD.將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體解析:晶體的規(guī)則幾何外形是自發(fā)形成的,有些固體盡管有規(guī)則的幾何外形,但由于不是自發(fā)形成的,所以不屬于晶體,A、D項(xiàng)錯(cuò)誤;晶體是由晶胞通過無隙并置形成的,組成晶體的粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性的有序排列,因此,晶體研碎成小的顆粒仍然是晶體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;自范性是晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別,B項(xiàng)正確。答案:B4.如圖是a、b兩種物質(zhì)的熔化曲線,下列說法中正確的是()a是晶體a是非晶體b是晶體b是非晶體A.B.C.D.解析:晶體有固定的熔點(diǎn),由圖a來分析,中間有一段a物質(zhì)的溫度不變但一直在吸收能量,這段就表示a晶體在熔化;由圖b可知,b物質(zhì)的溫度一直在升高,所以找不出固定的熔點(diǎn),故b為非晶體。答案:A5.現(xiàn)有四種晶體,其構(gòu)成粒子(均為單原子核粒子)排列方式如圖所示,其化學(xué)式正確的是()解析:利用均攤法不難確定粒子個(gè)數(shù)比。A項(xiàng)錯(cuò)誤,8個(gè)B粒子居于頂點(diǎn),一個(gè)A粒子居于體心,所以化學(xué)式應(yīng)為AB或BA;B項(xiàng)錯(cuò)誤,E和F的數(shù)目完全一致,所以化學(xué)式為FE或EF;C項(xiàng)正確,一個(gè)晶胞內(nèi)X、Y、Z三種粒子的個(gè)數(shù)分別為1,3,1;D項(xiàng)錯(cuò)誤,A粒子居于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心,真正屬于一個(gè)晶胞的A粒子為4個(gè),B粒子居于12條棱上和體心,真正屬于一個(gè)晶胞的B粒子為4個(gè)。答案:C6.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨與層垂直方向上的電導(dǎo)率和與層平行方向上的電導(dǎo)率之比為。晶體各向異性的主要表現(xiàn)是()硬度導(dǎo)熱性導(dǎo)電性光學(xué)性質(zhì)A.B.C.D.解析:晶體的各向異性反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性,表現(xiàn)在硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等方面。答案:DNaCl晶體的晶胞7.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.78B.1314C.11D.2627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。答案:D8.有一種藍(lán)色的晶體,它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2+和Fe3+分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),立方體的每條棱上均有一個(gè)CN-。(1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),推出這種藍(lán)色晶體的化學(xué)式(用簡單整數(shù)表示)。(2)此化學(xué)式帶何種電荷,如果Rn+或Rn-與其結(jié)合成電中性粒子,此粒子的化學(xué)式為。解析:Fe2+、Fe3+占據(jù)立方體的互不相鄰的頂點(diǎn),則每個(gè)立方體上有4個(gè)Fe2+、4個(gè)Fe3+。根據(jù)晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子有屬于該立方體,則該立方體中有個(gè)Fe2+、個(gè)Fe3+,CN-位于立方體的棱上,棱上的粒子有屬于該立方體,該立方體中有3個(gè)CN-,所以該晶體的化學(xué)式為Fe2(CN)6-,此化學(xué)式帶負(fù)電荷,若結(jié)合Rn+形成中性粒子,此粒子化學(xué)式為RFe2(CN)6n。答案:(1)Fe2(CN)6-(2)負(fù)電荷RFe2(CN)6n9.(1)KCl廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和農(nóng)業(yè),KCl晶體中基態(tài)Cl-電子排布式為;(2)下列是部分金屬元素的電離能。XYZ第一電離能/(kJmol-1)520.2495.8418.8已知X、Y、Z的價(jià)層電子構(gòu)型為ns1,則三種金屬的氯化物(RCl)的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?(3)RCl用作有機(jī)合成催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與Cl-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。R的元素符號(hào)是,與同一個(gè)Cl-相連的R+有個(gè);(4)鹵代烴在有機(jī)合成中作用巨大,烴基的結(jié)構(gòu)對(duì)鹵代烴的活性有很大的影響。CH3CH2Cl和堿溶液容易發(fā)生取代反應(yīng),而CH2CHCl和堿溶液不起作用,請(qǐng)從結(jié)構(gòu)上解釋其差異;(5)HCl和HF結(jié)構(gòu)相似,由于氫鍵的存在使兩者性質(zhì)上存在較大差異,請(qǐng)列舉出由于氫鍵的影響導(dǎo)致的性質(zhì)差異。解析:(2)已知X、Y、Z的價(jià)層電子構(gòu)型為ns1,說明三者在同一個(gè)主族,第一電離能逐漸減小,金屬性逐漸增強(qiáng),則原子半徑逐漸增大,熔沸點(diǎn)逐漸減小;(3)R+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,說明R的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,是銅元素,從圖中看出,一個(gè)R+與4個(gè)Cl-相連,同理與同一個(gè)Cl-相連的R+有4個(gè);(5)氫鍵影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。答案:(1)1s22s22p63s23p6(2)ZClYClXCl(3)Cu4(4)CH3CH2Cl中與Cl成鍵的C以sp3雜化,而CH2CHCl中與Cl成鍵的C以sp2雜化,電子云密度不同;CH3CH2Cl中的CCl的鍵長比CH2CHCl中CCl要長;CH2CHCl的鍵對(duì)Cl的作用力要強(qiáng)(5)HF沸點(diǎn)比HCl高;氫氟酸是弱酸,鹽酸是強(qiáng)酸;實(shí)驗(yàn)測(cè)得HF分子質(zhì)量偏大10.元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。在1個(gè)晶胞中,X離子的數(shù)目為。該化合物的化學(xué)式為。(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是。(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是。(4)Y與Z可形成Y。Y的空間構(gòu)型為(用文字描述)。寫出一種與Y互為等電子體的分子的化學(xué)式:。(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物X(NH3)4Cl2,1 mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為。解析:X的核外電子排布式為Ar3d104s2,為Zn;Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,為S;Z為O。(1)一個(gè)晶胞中Zn2+的數(shù)目=1(8個(gè)頂點(diǎn))+3(6個(gè)面心)=4,S2-的數(shù)目=4(4個(gè)體心);(2)H2S中S原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=2,含有兩個(gè)鍵,為sp3雜化;(3)溶解性應(yīng)從分子的極性、氫鍵等角度分析;(4)S離子中心原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=0,含有4個(gè)鍵,為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體;一個(gè)配合物中含有四個(gè)配體NH3,一個(gè)NH3與中心原子形成一個(gè)配位鍵,配位鍵也屬于鍵,一個(gè)NH3中含有3個(gè)NH 鍵,所以一個(gè)配合物中含有16個(gè)鍵。答案:(1)4ZnS(2)sp3(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(4)正四面體CCl4或SiCl4等(5)16 mol或166.021023個(gè)B組1.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(diǎn)D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同解析:A選項(xiàng),將飽和CuSO4溶液降溫,可析出膽礬,膽礬屬于晶體。B選項(xiàng),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(xiàng),非晶體沒有固定的熔點(diǎn)。D選項(xiàng),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有一些差異。答案:B2.水的狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)外,還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165 K時(shí)形成的。玻璃態(tài)的水無固定形狀,不存在晶體結(jié)構(gòu),且密度與普通液態(tài)水的密度相同,有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述中正確的是()A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài),體積縮小B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài),體積膨脹C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D.玻璃態(tài)水屬于晶體解析:由題給條件知,玻璃態(tài)的水無固定形態(tài),不存在晶體結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤。水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時(shí)密度不變,說明在此變化中體積不發(fā)生變化。答案:C3.話筒是我們熟悉的物質(zhì),在話筒中有一種材料的結(jié)構(gòu)如圖所示,它的主要成分是鈦酸鋇,根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知它的化學(xué)式是()A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3解析:觀察鈦酸鋇的示意圖可知:Ba在立方體的中心,完全屬于該晶胞,且只有1個(gè);Ti處于立方體的8個(gè)頂點(diǎn),O處于立方體的12條棱的中點(diǎn),故晶體中三種原子的個(gè)數(shù)比為BaTiO=1(8)(12)=113。答案:D4.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)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.Ti14C13B.TiCC.Ti4C4D.Ti4C3解析:圖中結(jié)構(gòu)為分子,不是晶胞,只需數(shù)出碳原子和鈦原子數(shù)即可。答案:A5.(1)(xx江蘇化學(xué),節(jié)選)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,銅晶體中每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為。(2)(xx四川理綜,節(jié)選)X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個(gè)電子。請(qǐng)回答下列問題:Z與某元素形成的化合物的晶胞如圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個(gè)數(shù)比是。解析:(1)同一層上4個(gè)角,加上下面4個(gè)面中心4個(gè),和上面4個(gè)面對(duì)應(yīng)的4個(gè),總共12個(gè),銅晶胞中,距離銅原子最近的銅原子有12個(gè)。(2)由晶胞結(jié)構(gòu)可看出,陽離子位于頂點(diǎn)和體心,故陽離子個(gè)數(shù)=8+1=2個(gè),陰離子位于面心和體內(nèi),故陰離子個(gè)數(shù)=4+2=4個(gè),故陰離子與陽離子個(gè)數(shù)比為21。答案:(1)12(2)216.前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè),并且A-和B+的電子數(shù)相差為8;與B位于同一周期的C和D,它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差為2。回答下列問題:(1)D2+的價(jià)層電子排布圖為。(2)四種元素中第一電離能最小的是,電負(fù)性最大的是。(填元素符號(hào))(3)A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為。列式計(jì)算該晶體的密度gcm-3。(4)A-、B+和C3+三種離子組成的化合物B3CA6,其中化學(xué)鍵的類型有;該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子,該離子的化學(xué)式為,配位體是。解析:(1)短周期元素主族元素中未成對(duì)電子數(shù)最多為3,所以B、C、D均為第四周期的元素,B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)為1,結(jié)合B+可知B為K,A為F;未成對(duì)電子數(shù)為4的只能為Ar3d64s2排布,C為Fe,D為Ni;(2)從左到右第一電離能(除A、A族特殊外)、電負(fù)性逐漸增大,K的第一電離能最小、F的電負(fù)性最大;(3)F原子個(gè)數(shù)=4(16個(gè)棱)+2(4個(gè)面心)+2(2個(gè)體心)=8;K原子個(gè)數(shù)=2(8個(gè)棱)+2(2個(gè)體心)=4;Ni原子個(gè)數(shù)=1(8個(gè)頂點(diǎn))+1(1個(gè)體心)=2;化學(xué)式為K2NiF4;1 mol K4Ni2F8晶胞的質(zhì)量為(394+592+198)g,一個(gè)晶胞的質(zhì)量為;一個(gè)晶胞的體積為40021 30810-30 cm3,密度=;(4)K3FeF6中含有K+和FeF63-,Fe3+與F-之間以配位鍵結(jié)合,Fe3+為中心原子提供空軌道、F-為配位體提供孤對(duì)電子。答案:(1)(2)KF(3)K2NiF4=3.4(4)離子鍵、配位鍵FeF63-F-