新教材高中化第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識課后練習(xí)含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGEPAGE8第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識課后篇素養(yǎng)形成必備知識基礎(chǔ)練1.下列關(guān)于晶體的敘述不正確的是()A.晶體有自范性B.晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列高度有序C.晶體的某些物理性質(zhì)常會表現(xiàn)出各向異性D.粉末狀固體一定不是晶體答案D解析當(dāng)晶體為粉末狀時(shí),在光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡下仍可觀察到晶體的規(guī)則幾何外形,D項(xiàng)說法不對。2.如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的加熱熔化時(shí)曲線,下列說法中正確的是()①a是晶體②a是非晶體③b是晶體④b是非晶體A.①④ B.②③ C.②④ D.①③答案A解析晶體有固定的熔點(diǎn)。由題圖可知,a在吸熱過程中有一段溫度不變,這段對應(yīng)的溫度就是該晶體的熔點(diǎn);而b物質(zhì)在加熱過程中溫度一直在升高,即b物質(zhì)沒有固定的熔點(diǎn),因此b為非晶體。3.下列說法錯(cuò)誤的是()A.由相同元素構(gòu)成的物質(zhì)可以是晶體,也可以是非晶體B.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是測定其有沒有固定熔點(diǎn)C.雪花是水蒸氣凝華得到的晶體D.溶質(zhì)從溶液中析出可以形成晶體答案B解析SiO2有晶體和非晶體之分;區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射實(shí)驗(yàn);氣體凝華可以得到晶體;溶質(zhì)從溶液中析出可以形成晶體。4.已知某晶體晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為()A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z答案C解析該晶體的晶胞是正方體晶胞。該晶胞擁有的X粒子數(shù)為8×=1;Y位于該晶胞內(nèi),共有4個(gè),因此該晶胞中擁有的Y粒子數(shù)為4;Z只有1個(gè),位于晶胞的體心,故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。5.下列關(guān)于等離子體的敘述正確的是()A.等離子體是整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)B.為了使氣體變成等離子體,必須使其通電C.等離子體通過電場時(shí),所有粒子的運(yùn)動(dòng)方向都發(fā)生改變D.等離子體性質(zhì)穩(wěn)定,不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)答案A解析除外加電場外,在高溫加熱、激光照射等條件下也可以使氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體,B錯(cuò)誤;等離子體中也存在電中性微粒,電中性微粒在電場中運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生改變,C錯(cuò)誤;等離子體性質(zhì)活潑,可發(fā)生在一般條件下無法進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),D錯(cuò)誤。6.對于某晶胞(如圖所示)的下列描述錯(cuò)誤的是()A.該晶胞是所在晶體內(nèi)最小的平行六面體B.該晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的面心上都各有一個(gè)原子C.平均每個(gè)晶胞中有14個(gè)原子D.平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)原子答案C解析在該晶胞頂點(diǎn)和六個(gè)面的面心處都有一個(gè)原子,平均每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)=8×+6×=4,C錯(cuò)誤。7.元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,它與N3-形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽離子與陰離子個(gè)數(shù)比為。

(2)該晶體中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

答案(1)3∶1(2)1(3)29解析(1)Xn+位于晶胞的棱上,一個(gè)晶胞中Xn+的數(shù)目為12×=3,N3-位于晶胞的頂角,一個(gè)晶胞中N3-數(shù)目為8×=1,故Xn+和N3-的個(gè)數(shù)比為3∶1;(2)由(1)可得晶體的化學(xué)式為X3N,則Xn+為X+,故n=1;(3)因?yàn)閄+中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層,故K、L、M三個(gè)電子層上的電子數(shù)分別為2、8、18,所以X的原子序數(shù)是29。關(guān)鍵能力提升練8.用燒熱的鋼針去接觸涂有薄薄一層石蠟的云母片的反面,熔化了的石蠟成橢圓形,這是因?yàn)?)A.云母具有各向異性,不同方向的導(dǎo)熱性能不同B.石蠟是熱的不良導(dǎo)體,傳熱不均勻C.石蠟具有各向異性,不同方向的導(dǎo)熱性能不同D.云母是熱的不良導(dǎo)體,傳熱不均勻答案A解析石蠟熔化成“橢圓形”,說明云母的導(dǎo)熱性能存在各向異性,A項(xiàng)正確。9.(雙選)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.假寶石往往是用玻璃仿造的,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,它們都沒有固定的熔點(diǎn)D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同答案BC解析將飽和CuSO4溶液降溫,可析出膽礬,膽礬屬于晶體,A項(xiàng)說法錯(cuò)誤;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,B項(xiàng)說法正確;非晶體沒有固定的熔點(diǎn),C項(xiàng)說法正確;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,D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。10.某晶體的晶胞如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)目之比是()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4答案B解析由圖示可知該晶體晶胞的上下兩面為正三角形,因此處于頂點(diǎn)的粒子為12個(gè)晶胞共用,故晶胞中A粒子的數(shù)目為6×;處于水平棱上的粒子為4個(gè)晶胞共用,處于垂直棱上的粒子為6個(gè)晶胞共用,故晶胞中B粒子的數(shù)目為6×+3×=2;C粒子完全屬于晶胞。由此可見,A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為∶2∶1=1∶4∶2。11.某新型超導(dǎo)材料(只含鎂、鎳和碳三種元素)的一個(gè)晶胞(碳原子用表示,鎳原子用表示,鎂原子用表示,小球大小不代表原子實(shí)際大小)如圖所示。則該晶體的化學(xué)式是()A.Mg2CNi3 B.MgC2NiC.MgCNi2 D.MgCNi3答案D解析該晶體的晶胞中含鎂原子個(gè)數(shù)為8×=1;含鎳原子個(gè)數(shù)為6×=3;含碳原子個(gè)數(shù)為1。D項(xiàng)符合題目要求。12.納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(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()NaCl晶體的晶胞A.7∶8 B.13∶14C.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,D項(xiàng)正確。13.(1)在下列物質(zhì)中,是晶體(填序號,下同),是非晶體。

①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別,晶體一般都具有,而非晶體;另外非晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn),而晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn)。

答案(1)②⑤⑥⑧⑨①③④⑦⑩(2)規(guī)則的幾何外形沒有規(guī)則的幾何外形各向同性各向異性解析明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、CuSO4·5H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊都是晶體;塑料、松香、玻璃、石蠟、橡膠都是非晶體。晶體的重要特征是某些物理性質(zhì)具有各向異性和有固定的熔點(diǎn)等。14.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,該氯化物的化學(xué)式是。

(2)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有個(gè)銅原子。

(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為,該功能陶瓷的化學(xué)式為。

(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中1個(gè)Ti原子或1個(gè)Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為個(gè)、個(gè)。

(5)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,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.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3答案(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO3612(5)A解析(1)晶胞中灰球代表的粒子有4個(gè),白球代表的粒子有6×+8×=4個(gè),所以該氯化物的化學(xué)式為CuCl。(2)晶胞中含氧原子數(shù)為×8+×6+4=8,根據(jù)化學(xué)式Cu2O可知,該晶胞中銅原子數(shù)目是氧原子的2倍,即16個(gè)。(3)每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個(gè)數(shù)為8×+1=2,灰球表示的原子個(gè)數(shù)為1+4×=2,所以每個(gè)晶胞中含有N原子和B原子各2個(gè);N的電負(fù)性大于B,所以該功能陶瓷的化學(xué)式為BN。(4)晶胞中含O:6×=3個(gè),含Co:8×=1個(gè),含Ti:1個(gè),故化學(xué)式為CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周圍距離最近的O原子位于6個(gè)面的中心,所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6;Co原子位于晶胞的頂角,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目為12。(5)由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子,故題目中圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個(gè)完整的分子,由14個(gè)Ti原子和13個(gè)C原子構(gòu)成。選項(xiàng)A正確。學(xué)科素養(yǎng)拔高練15.(2020新高考山東卷)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。原子坐標(biāo)xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn原子,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn原子:(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn原子鍵合的As原子有個(gè)。

答案4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4解析由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的