高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體的常識 優(yōu)質(zhì)課獎

（人教版選修3）第三章第一節(jié)《晶體的常識》過關(guān)訓(xùn)練試題（考試時間：45分鐘滿分：100分）一、單項選擇題（每小題4分，共44分）1．下列說法錯誤的是(B)A．同一物質(zhì)有時可以是晶體，有時可以是非晶體B．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是確定有沒有固定的熔點C．雪花是水蒸氣凝華得到的晶體D．溶質(zhì)從溶液中析出可以得到晶體2.不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是(A)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3625℃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)、有自范性、有固定的熔點(C項)、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(D項)等特征,都是晶體在各個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。3．將一塊缺角的膽礬晶體置于飽和的硫酸銅溶液中，一段時間后(濃度不變)，發(fā)現(xiàn)缺角晶體變完整了。若溶劑不揮發(fā)，則這段時間內(nèi)晶體和溶液的質(zhì)量變化分別是(C)A．晶體的質(zhì)量變小，溶液的質(zhì)量變大B．晶體的質(zhì)量變大，溶液的質(zhì)量變小C．晶體和溶液的質(zhì)量都不變D．無法確定【解析】：膽礬晶體具有自范性，有自發(fā)呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)。由于原溶液為飽和溶液，因此膽礬晶體與飽和硫酸銅溶液間存在著溶解結(jié)晶平衡，整個過程中晶體和溶液的質(zhì)量都不發(fā)生變化。4.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165K時形成的。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(C)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錯誤。水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時密度不變,說明在此變化中體積不發(fā)生變化。5.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(D)A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶276．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是(B)A．3:9:4B．1:4:2C．2:9:4D．3:8:47.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(C)【解析】:利用均攤法不難確定粒子個數(shù)比。A項錯誤,8個B粒子居于頂點,一個A粒子居于體心,所以化學(xué)式應(yīng)為AB或BA;B項錯誤,E和F的數(shù)目完全一致,所以化學(xué)式為FE或EF;C項正確,一個晶胞內(nèi)X、Y、Z三種粒子的個數(shù)分別為1,3,1;D項錯誤,A粒子居于8個頂點和6個面心,真正屬于一個晶胞的A粒子為4個,B粒子居于12條棱上和體心,真正屬于一個晶胞的B粒子為4個。8.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(D)A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.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;Ti處于立方體的8個頂點,O處于立方體的12條棱的中點,故晶體中三種原子的個數(shù)比為Ba∶Ti∶O=1∶(8×)∶(12×)=1∶1∶3。9.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(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)A.Ti14C13 B.TiCC.Ti4C4 D.Ti4C310.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是(B)A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶411．如圖所示為某晶體的一個晶胞，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成，試根據(jù)圖示判斷該晶體的化學(xué)式為(C)A．A6B8C B．A2B4CC．A3BC D．A3B4C二、填空題（共56分）12．（4分）已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，則LaNin中n＝____5____。13.（4分）Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示。則該化合物的化學(xué)式為________?！敬鸢浮緾uH【解析】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷：Cu(eq\a\vs4\al\co1(●))：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＋3＝6；H(○)：6×eq\f(1,3)+1+3=6.14.（8分）(1)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為。

(2)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個電子。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數(shù)比是。

【答案】:(1)12(2)2∶1【解析】:(1)同一層上4個角,加上下面4個面中心4個,和上面4個面對應(yīng)的4個,總共12個,銅晶胞中,距離銅原子最近的銅原子有12個。(2)由晶胞結(jié)構(gòu)可看出,陽離子位于頂點和體心,故陽離子個數(shù)=×8+1=2個,陰離子位于面心和體內(nèi),故陰離子個數(shù)=×4+2=4個,故陰離子與陽離子個數(shù)比為2∶1。15．（12分）現(xiàn)有甲、乙、丙(如圖所示)三種晶體的晶胞(甲中X處于晶胞的中心，乙中A處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中X與Y的個數(shù)比是________，乙中A與B的個數(shù)比是________，丙晶胞中有________個C離子，有________個D離子。【答案】：4:31:14:4【解析】：本題考查晶胞中微粒個數(shù)的計算方法，用均攤法計算晶胞中擁有的每一種粒子的個數(shù)。根據(jù)均攤規(guī)律，甲中：體心X為1，頂點Y為6×eq\f(1,8)，所以XY＝1eq\f(6,8)＝43，乙中：AB＝1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＝11，丙中：C離子的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，D離子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。16.（6分）Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，若晶體密度為ag·cm－3，則Cu與F最近距離為________pm。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，列出計算表達式，不用化簡；圖中eq\a\vs4\al\co1(○)為Cu，為F)【答案】eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(4×83,a·NA))×1010【解析】設(shè)晶胞的棱長為xcm，在晶胞中，Cu：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；F：4，其化學(xué)式為CuF。a·x3·NA＝4M(CuF)，x＝eq\r(3,\f(4MCuF,a·NA))。最短距離為小立方體對角線的一半，小立方體的體對角線為eq\r(\f(x,2)2＋\f(x,2)2＋\f(x,2)2)＝eq\f(\r(3),2)x。所以最短距離為eq\f(\r(3),2)x·eq\f(1,2)＝eq\f(\r(3),4)·eq\r(3,\f(4×83,a·NA))×1010pm。17.（16分）前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價電子層中未成對電子均只有1個,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,它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差為2?；卮鹣铝袉栴}:(1)D2+的價層電子排布圖為。

(2)四種元素中第一電離能最小的是,電負性最大的是。(填元素符號)

(3)A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為。

②列式計算該晶體的密度g·cm-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的價電子層中未成對電子數(shù)為1,結(jié)合B+可知B為K,A為F;未成對電子數(shù)為4的只能為[Ar]3d64s2排布,C為Fe,D為Ni;(2)從左到右第一電離能(除ⅡA、ⅤA族特殊外)、電負性逐漸增大,K的第一電離能最小、F的電負性最大;(3)①F原子個數(shù)=4(16個棱)+2(4個面心)+2(2個體心)=8;K原子個數(shù)=2(8個棱)+2(2個體心)=4;Ni原子個數(shù)=1(8個頂點)+1(1個體心)=2;化學(xué)式為K2NiF4;②1molK4Ni2F8晶胞的質(zhì)量為(39×4+59×2+19×8)g,一個晶胞的質(zhì)量為;一個晶胞的體積為4002×1308×10-30cm3,密度=;(4)K3FeF6中含有K+和[FeF6]3-,Fe3+與F-之間以配位鍵結(jié)合,Fe3+為中心原子提供空軌道、F-為配位體提供孤對電子。【答案】:(1)(2)KF(3)①K2NiF4②=3.4（4)離子鍵、配位鍵[FeF6]3-F-18.（8分）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。①在1個晶胞中,X離子的數(shù)目為。

②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。①Y的空間構(gòu)型為(用文字描述)。

②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)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為。

【答案】:(1)①4②ZnS(2)sp3(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(4)①正四面體②CCl4或SiCl4等(5)16mol或16×6.02×1023個【解析】:X的核外電子排布式為[Ar]3d104s2,為Zn;Y的核外電子排布式為1s22s22p63s