2024-2025學年新教材高中化學第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)第1節(jié)認識晶體練習含解析魯科版選修2

PAGEPAGE7第1節(jié)相識晶體課后篇素養(yǎng)形成夯實基礎輕松達標1.(2024吉林長春試驗中學高二調(diào)研)下列敘述正確的是()A.固態(tài)物質(zhì)肯定是晶體B.冰和固態(tài)碘晶體中微粒間的相互作用力相同C.晶體內(nèi)部的微粒按肯定規(guī)律做周期性排列D.凡有規(guī)則外形的固體肯定是晶體答案C解析固態(tài)物質(zhì)分為晶體和非晶體,晶體有規(guī)則的幾何外形、有各向異性、有固定的熔點,但有規(guī)則幾何外形的固體不肯定是晶體。冰中微粒間作用力除范德華力外,還含有氫鍵,而碘晶體中只有范德華力。所以,A、B、D錯誤,C正確。2.(2024北京第十中學高二檢測)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.藍寶石在不同方向上的硬度肯定相同答案B解析選項A,將飽和CuSO4溶液降溫可析出膽礬,膽礬屬于晶體。選項B,寶石的硬度較大,玻璃制品的硬度較小,可以利用劃痕法依據(jù)有無劃痕來鑒別。選項C,非晶體沒有固定熔點。選項D,晶體的各向異性導致藍寶石在不同方向上的硬度存在差異。3.(2024安徽馬鞍山二中高二月考)從我們熟識的食鹽、金屬、冰到珍貴的鉆石等都是晶體,而透亮的玻璃卻是非晶體。下列關(guān)于晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)分的敘述中,正確的是()A.是否具有規(guī)則的幾何外形B.是否具有固定的組成C.是否具有美觀對稱的外形D.內(nèi)部基本構(gòu)成微粒是否按肯定規(guī)律做周期性重復排列答案D解析晶體與非晶體的根本區(qū)分在于其內(nèi)部粒子在空間是否按肯定規(guī)律做周期性重復排列,故A、B、C錯誤,D正確。4.(雙選)(2024四川彭州中學高二月考)下列四種晶體,其晶胞中粒子排列方式如圖所示,其中化學式正確的是()答案CD解析A結(jié)構(gòu)中,A原子在立方體的中心,B原子在8個頂點,故化學式為AB;B結(jié)構(gòu)中,E原子和F原子分別占據(jù)立方體8個頂點中的4個,故化學式為EF;C結(jié)構(gòu)中,X原子位于立方體的中心,Y原子位于6個面的面心,Z原子位于8個頂點,故化學式為XY3Z;D結(jié)構(gòu)中,A原子位于立方體的8個頂點和6個面的面心,而B原子位于體心和12條棱的中心,故化學式為AB。5.(2024海南?？诘谝恢袑W高二檢測)下圖為一塊密度、厚度勻稱的矩形樣品,長為寬的兩倍,若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R,則這塊樣品肯定是()A.金屬 B.半導體 C.非晶體 D.晶體答案D解析由于AB=2CD,而AB、CD的電阻卻相等,說明樣品橫向(AB)與縱向(CD)的導電性不同,具有各向異性,而晶體的特征之一是各向異性,非晶體則具有各向同性,故該樣品為晶體。6.(2024天津新華中學高二檢測)納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它有很多特別性質(zhì)的緣由。假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形態(tài)恰好與氯化鈉晶胞的大小和形態(tài)相同,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解析由題意知,一個氯化鈉納米顆粒所含的表面粒子數(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,故選D。7.下列能夠表示出每個晶胞中所含實際微粒個數(shù)的面心立方晶胞的是()答案B解析A項和B項表示的是面心立方晶胞,其中B項是經(jīng)過切割了的面心立方晶胞,它能表示出此晶胞中所含微粒的實際數(shù)目;C項和D項表示的是體心立方晶胞。8.元素X的某價態(tài)離子Xn+中全部電子正好充溢K、L、M三個電子層,它與N3-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽離子與陰離子個數(shù)比為。

(2)該晶體中Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

(4)晶體中每個N3-被個等距離的Xn+包圍。

答案(1)3∶1(2)1(3)29(4)6解析(1)Xn+位于晶胞的12條棱上,其數(shù)目為12×=3,N3-位于晶胞的8個頂點,其數(shù)目為8×=1,故二者個數(shù)比為3∶1。(2)由晶體的化學式X3N知,Xn+所帶的電荷數(shù)為1。(3)因為X+的K、L、M三個電子層充溢電子,故為2、8、18,所以X的原子序數(shù)是29。(4)N3-位于晶胞頂點,故每個N3-被6個等距離的X+上、下、左、右、前、后包圍。提升實力跨越等級1.(2024安徽安慶一中高二檢測)下列有關(guān)晶胞的敘述不正確的是()A.如圖所示晶胞叫面心立方晶胞B.面心立方晶胞的每個頂點和每個面的中心上都各有一個微粒C.處于晶胞頂點、棱上、面上、體心的微粒對晶胞的貢獻分別為、1D.平均每個面心立方晶胞中有4個微粒答案C解析面心立方晶胞的每個面心和頂點上各有1個微粒,圖示晶胞為面心立方晶胞,故A、B均正確;平均每個面心立方晶胞中所擁有的微粒個數(shù)為8×+6×=4,故D正確;對于長方體形晶胞,處于晶胞頂點、棱上、面上、體心的微粒對晶胞的貢獻分別為、1,C不正確。2.(2024山東濰坊二中高二月考)MCl晶體具有立方體結(jié)構(gòu),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,在該晶體中,每個M+四周與它最接近的且距離相等的M+共有()A.6個 B.8個 C.12個 D.16個答案A解析依據(jù)MCl的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出,每個M+的上、下、左、右、前、后晶胞中各有一個M+與之距離相等且最近,故每個M+四周與它最接近的且距離相等的M+共有6個。3.(2024江蘇蘇州外國語學校高二檢測)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()A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4答案B解析這不是一個立方晶胞結(jié)構(gòu),而是一個正三棱柱結(jié)構(gòu),那么依據(jù)實際狀況來計算,A粒子位于6個頂點,每個A粒子有屬于該晶胞;B粒子位于9條棱上,3條側(cè)棱上每個B粒子有屬于該晶胞,其余B粒子有屬于該晶胞;C粒子位于晶胞內(nèi)部,完全屬于該晶胞。A、B、C三種粒子數(shù)目之比為(6×)∶(6×+3×)∶1=1∶4∶2。4.如圖所示為高溫超導領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是具有代表性的基本重復單位。(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中,每個鈦原子四周與它最近且距離相等的氧原子、鈣原子、鈦原子各有個、個、個。

(2)該晶體結(jié)構(gòu)中,元素氧、鈦、鈣的原子個數(shù)比是,該物質(zhì)的化學式可表示為。

(3)若鈣、鈦、氧三元素的相對原子質(zhì)量分別為a、b、c,晶體結(jié)構(gòu)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。

答案(1)686(2)3∶1∶1CaTiO3(3)解析(1)以其中一個鈦原子為頂點,應有8個立方晶胞緊靠在一起,以該鈦原子作為空間直角坐標系的中心原子,它的前、后、左、右、上、下與之最近且距離相等的氧原子(或鈦原子)各有1個,共6個,它四周的8個立方晶胞內(nèi)各含1個鈣原子。(2)該晶胞中含氧原子個數(shù)為12×=3,鈣原子個數(shù)為1,鈦原子個數(shù)為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該晶胞的質(zhì)量等于(a+b+3c)g,1mol晶胞的體積為d3×10-21×6.02×1023cm3,則晶體密度為ρ=g·cm-3。5.依據(jù)圖示,回答下列問題:(1)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖Ⅰ所示。該合金的化學式為。

(2)葡萄糖與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應生成磚紅色Cu2O沉淀。在1個Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示),所包含的Cu原子數(shù)目為,每個氧原子與個銅原子配位。

(3)硒化銣晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示。每個晶胞中包含個Rb2Se單元,其中Se2-四周與它距離最近且相等的Rb+的數(shù)目為。

答案(1)LaNi5(2)44(3)48解析(1)每個晶胞中含有La的數(shù)目為8×=1,Ni的數(shù)目為1+8×=5,該合金的化學式為LaNi5。(2)圖Ⅱ晶胞中,含有黑球代表的微粒的數(shù)目為4,白球代表的微粒的數(shù)目為1+8×=2,所以黑球代表銅原子,白球代表氧原子,每個氧原子(白球)四周有4個Cu原子(黑球)。(3)每個晶胞中含有8個Rb+,含有Se2-的數(shù)目為6×+8×=4,所以每個晶胞中含有4個Rb2Se單元;Se2-四周與它距離最近且相等的Rb+的數(shù)目為8。貼近生活拓展創(chuàng)新(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長為a=0.446nm。晶胞中K、I、O分別處于頂點、體心、面心位置,如圖所示。①K與O間的最短距離為nm,與K緊鄰的O個數(shù)為。

②在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂點位置,則K處于位置,O處于位置。

(2)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量改變?nèi)鐖D2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學式為。

圖1FexN