2024-2025學年課時作業(yè)人教版化學選擇性必修2課時作業(yè)112

課時作業(yè)11晶胞晶體結構的測定1．下列關于晶體的說法中不正確的是()A．凡有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B．晶胞是晶體結構的基本單元C．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗D．晶胞的密度與晶體密度一定相同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3625℃D．在石墨的X射線衍射圖譜上有明銳的譜線3.如圖所示，石墨晶體結構的每一層里平均每個最小的正六邊形占有的碳原子數(shù)目為()A．2 B．3C．4 D．64.如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的晶胞結構示意圖，則該晶體的化學式可表示為()A．Mn4Bi3 B．Mn2BiC．MnBi D．MnBi35．冰晶石(化學式為Na3AlF6)的晶體結構單元如圖所示(●位于大立方體的頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心)。已知冰晶石熔融時的電離方程式為Na3AlF6=3Na＋＋AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))，則大立方體的體心處所代表的微粒為()A．Na＋ B．Al3＋C．F－ D．AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))6.釩(V)的某種氧化物的晶胞結構如圖所示。該晶體的化學式為()A．VO3 B．VO2C．V2O3 D．V2O47.如圖是CsCl晶體的一個晶胞，相鄰的兩個Cs＋的核間距為acm。NA為阿伏加德羅常數(shù)，CsCl的相對分子質量用M表示，則CsCl晶體的密度為()A．eq\f(8M,NA·a3) B．eq\f(6M,NA·a3)C．eq\f(4M,NA·a3) D．eq\f(M,NA·a3)8.食鹽晶體是由鈉離子(圖中的“●”)和氯離子(圖中的“”)構成的，且均為等距離的交錯排列。已知食鹽的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1。在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于()A．3.0×10－8cm B．3.5×10－8cmC．4.0×10－8cm D．5.0×10－8cm9．釔鋇銅氧化合物晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式可能是()A．YBa2Cu3O4B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5D．YBaCu4O410．某晶體的部分結構為正三棱柱(如圖所示)，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()A．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4D．3∶8∶411．如圖所示，在較高溫度時，鉀、氧兩種元素形成的一種晶體結構與NaCl晶體結構相似，則該化合物的化學式為()A．K2O B．K2O2C．K2O3 D．KO212.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的結構示意圖如圖，它的化學式是()A．BaTi8O12 B．BaTi4O6C．BaTi2O4 D．BaTiO313.如圖所示為高溫超導領域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶體結構，該結構是具有代表性的最小重復單位。(1)在該物質的晶體結構中，每個鈦離子周圍與它最近且距離相等的氧離子、鈣離子、鈦離子各有________個、________個、________個。(2)該晶體結構中，元素氧、鈦、鈣的離子個數(shù)比是________，該物質的化學式可表示為________。(3)若鈣、鈦、氧三元素的相對原子質量分別為a、b、c，晶體結構圖中正方體邊長(鈦原子之間的距離)為dnm(1nm＝10－9m)，則該晶體的密度為__________g·cm－3。14．前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D，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。回答下列問題：(1)D2＋的價層電子軌道表示式為________。(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該化合物的化學式為________。②列式計算該晶體的密度______________g·cm－3(列出計算式即可)。(4)A－、B＋和C3＋三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學鍵的類型有________；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為__________________，配位體是______________。課時作業(yè)111．解析：晶體的特征之一是有自范性，即自發(fā)呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形。切割整齊且規(guī)格相同的玻璃、石蠟、橡皮等雖然都具有規(guī)則的幾何外形，但它們內部的原子無序排列，它們也沒有固定的熔點，不是晶體，A項錯誤；由晶體的特征和晶胞的概念可知B、C項正確；整塊晶體可看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成，所以晶胞與晶體的密度是相等的，D項正確。答案：A2．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無聯(lián)系，如無定形碳是金剛石、石墨的同素異形體，卻屬于非晶體。答案：A3．解析：六個碳原子組成一個正六邊形，而每個碳原子被3個正六邊形共用，因此每個正六邊形擁有2個碳原子。答案：A4．解析：由晶胞的結構圖可知，錳原子分布在正六棱柱的頂點、上下底面的面心上、棱邊的中點上和體心上，所以錳原子的個數(shù)為：12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,3)＋1＝6，鉍原子分布在六棱柱的體內，數(shù)目為6，所以錳原子和鉍原子的個數(shù)比為6∶6＝1∶1，所以化學式為MnBi，故選C。答案：C5．解析：該晶胞中eq\a\vs4\al(●)個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，個數(shù)＝12×eq\f(1,4)＋8＝11，根據(jù)冰晶石的化學式可知，冰晶石中Na＋和AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))的個數(shù)之比為3∶1，據(jù)此可判斷出大立方體的體心所代表的微粒與代表的微粒相同，為Na＋。答案：A6．解析：由晶胞圖可知，V位于晶胞的頂點和體心，V的個數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＝2，有4個O位于晶胞面上，2個O位于晶胞內部，則O的個數(shù)為4×eq\f(1,2)＋2＝4，則該晶體的化學式為VO2。答案：B7．解析：由均攤法求得CsCl晶胞含有1個Cs＋和1個Cl－，其質量是M/NA，再由相鄰的兩個Cs＋的核間距為acm，求出該晶胞的體積是a3，所以晶胞的密度是eq\f(M,NA·a3)，晶體的密度和晶胞的密度是相同的。答案：D8．解析：從NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體，如圖所示a表示其邊長，d表示兩個Na＋中心間的距離。每個小立方體含Na＋：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，含Cl－：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，即每個小立方體含Na＋—Cl－離子對eq\f(1,2)個。則有：a3·2.2g·cm－3＝eq\f(\f(1,2)×58.5g·mol－1,6.02×1023mol－1)，解得a≈2.81×10－8cm，又因為d＝eq\r(2)a，故食鹽晶體中兩個距離最近的Na＋中心間的距離為d＝eq\r(2)×2.81×10－8cm≈4.0×10－8cm。答案：C9．解析：位于頂點的銅原子(最上層平面和最下層平面)共8個，這個晶胞中只分攤到8×eq\f(1,8)＝1(個)；位于棱上(中間兩個平面)的也是8個，這個晶胞分攤到的是8×eq\f(1,4)＝2(個)，所以每個晶胞單獨占有的銅原子數(shù)為3個。氧原子共13個，位于晶胞面上(不含棱)的是7個，位于晶胞棱上的是6個，所以每個晶胞單獨含有的氧原子數(shù)共為7×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,4)＝5(個)。所以該晶體每個晶胞中平均分攤到(即單獨占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子個數(shù)分別為1、2、3、5，化學式為YBa2Cu3O5。答案：C10．解析：由圖可知該晶體部分結構的上下兩面為正三角形，因此處于頂點的粒子為12個該結構共用，故該結構中A的數(shù)目為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；處于水平棱上的粒子為4個該結構共用，處于垂直棱上的粒子為6個該結構共用，故該結構單元中包含B粒子的數(shù)目為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；該結構中包含C粒子的數(shù)目為1，由此可見A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2。答案：B11．解析：K＋的個數(shù)：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的個數(shù)：12×eq\f(1,4)＋1＝4，故其比值為1∶1，應選D。答案：D12．解析：Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti處于立方體的8個頂點，每個Ti為與之相連的8個立方體所共用，即只有1/8屬于該晶胞；O處于立方體的12條棱的中點，每條棱為四個立方體共用，故每個O只有1/4屬于該晶胞。即晶體中Ba∶Ti∶O＝1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1∶3。答案：D13．解析：(1)以鈦離子為頂角，應有8個立方晶胞緊靠在一起，這樣鈦原子成為空間直角坐標系的中心原子，它的三維方向上前后左右上下最近且相鄰各有1個氧離子(鈦離子)，共6個，它周圍的8個立方晶胞內各含1個鈣離子。(2)該晶胞中含氧離子個數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，鈣離子個數(shù)為1，鈦離子個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，故其個數(shù)比為3∶1∶1，則它的化學式可表示為CaTiO3。(3)1mol晶體的質量等于(a＋b＋3c)g，1mol晶體的體積為d3×10－21×6.02×1023cm3，則其密度為ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(（a＋b＋3c）g,6.02×1023×d3×10－21cm3)＝eq\f(a＋b＋3c,602d3)g·cm－3。答案：(1)686(2)3∶1∶1CaTiO3(3)eq\f(a＋b＋3c,602d3)14．解析：(1)短周期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(除第ⅡA、第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；化學式為K2NiF4；②1molK4Ni2F8晶胞的質量為(39×4＋59×2＋19×8)g，一個晶胞的質量為