2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)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)與晶體的常識課時作業(yè)含解析新人教版選擇性必修2

PAGE8-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識1．下列說法中正確的是()A．全部物質(zhì)中均存在分子B．物質(zhì)只存在液、氣、固三種狀態(tài)C．將熔化的二氧化硅冷卻肯定得到晶體D．碘蒸氣凝華可得晶體碘2．下列有關(guān)晶胞的敘述正確的是()A．晶胞的結(jié)構(gòu)是晶體的結(jié)構(gòu)B．不同的晶體中，晶胞的大小和形態(tài)都相同C．晶胞中的任何一個粒子都完全屬于該晶胞D．已知晶胞的組成就可推知晶體的組成3．如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法正確的是()①a是晶體②b是晶體③a是非晶體④b是非晶體A．①②B．②③C．③④D．①④4.如圖為一塊密度、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，則這塊樣品最可能是()A．金屬B．半導(dǎo)體C．非晶體D．晶體5．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)的水無固定形態(tài)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與一般液態(tài)水的密度相同。有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是()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)是水的一種特別狀態(tài)D．玻璃態(tài)水是一種晶體6．依據(jù)晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)，推斷下列晶體的化學(xué)式不正確的是()A．AB2B．C2DC．EFD．XY3Z7．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．3:9:4B．1:4:2C．2:9:4D．3:8:48．如圖所示，石墨晶體結(jié)構(gòu)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．2B．3C．4D．69．如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該晶體的化學(xué)式可表示為()A．Mn4Bi3B．Mn2BiC．MnBiD．MnBi310．冰晶石(化學(xué)式為Na3AlF6)的晶體結(jié)構(gòu)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(3－,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(3－,6)11．釩(V)的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的化學(xué)式為()A．VO3B．VO2C．V2O3D．V2O412．食鹽晶體是由鈉離子(圖中的“●”)和氯離子(圖中的“”)構(gòu)成的，且均為等距離的交織排列。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．3.0×10－8cmB．3.5×10－C．4.0×10－8cmD．5.0×10－13．非晶硅光電薄膜的發(fā)電成本僅為多晶硅的三分之一，將成為今后太陽能電池的市場主流。就晶體硅與非晶體硅探究如下問題。(1)如圖a、b是兩種硅的部分結(jié)構(gòu)，請指出哪種是晶體硅，哪種是非晶硅。a：________；b：________。(2)有關(guān)晶體常識的相關(guān)說法中正確的是________。A．玻璃是非晶體B．固體粉末都是非晶體C．晶體具有有序性，有固定的熔、沸點和各向異性D．區(qū)分晶體和非晶體最有效的方法是進(jìn)行X-射線衍射試驗(3)關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是________。A．破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中漸漸變?yōu)橥陚涞牧⒎襟w晶塊C．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球，體現(xiàn)了晶體的自范性14．如圖所示為高溫超導(dǎo)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)是具有代表性的最小重復(fù)單位。(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個鈦離子四周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(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個數(shù)比是________，該物質(zhì)的化學(xué)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－315．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)(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/cm3(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(xué)鍵的類型有________；該化合物中存在一個困難離子，該離子的化學(xué)式為______________，配位體是______________。課時作業(yè)101．答案：D2．解析：由晶胞的概念可知A選項錯誤；相同晶體中晶胞的大小和形態(tài)完全相同，不同晶體中，晶胞的大小和形態(tài)不肯定相同，B選項錯誤；晶體中的大部分粒子被若干個晶胞所共有，不完全屬于某個晶胞，C選項錯誤；知道晶胞的組成，利用“均攤法”即可推知晶體的組成，D選項正確。答案：D3．解析：由題可知a有固定熔點，屬于晶體，b沒有固定熔點，屬于非晶體。答案：D4．解析：由于AB＝2CD，而AB、CD間的電阻卻相等，說明樣品橫向(AB)與縱向(CD)的導(dǎo)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。答案：D5．解析：因為玻璃態(tài)水的密度與一般液態(tài)水的密度相同，所以水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積不變。因為玻璃態(tài)的水無固定形態(tài)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，所以不是一種晶體，而是水的一種特別狀態(tài)。答案：C6．解析：在立方晶胞中，只有處于晶胞內(nèi)部的粒子才完全屬于該晶胞，處于面上的微粒有eq\f(1,2)屬于該晶胞，處于棱上的微粒有eq\f(1,4)屬于該晶胞，處于各頂點上的微粒只有eq\f(1,8)屬于該晶胞。據(jù)此可以算出各晶體的化學(xué)式分別是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A項錯誤。答案：A7．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，原子的分?jǐn)倲?shù)頂點為eq\f(1,12)，水平棱上為eq\f(1,4)，豎棱上為eq\f(1,6)，內(nèi)部為1。A、B、C三種粒子數(shù)之比為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,12))):eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,4)＋3×\f(1,6))):1＝1:4:2。答案：B8．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：A9．解析：由晶胞的結(jié)構(gòu)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(nèi)，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(xué)式為MnBi，故選C。答案：C10．解析：該晶胞中●個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，個數(shù)＝12×eq\f(1,4)＋8＝11，依據(jù)冰晶石的化學(xué)式可知，冰晶石中Na＋和AlFeq\o\al(3－,6)的個數(shù)之比為31，據(jù)此可推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：A11．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(nèi)部，則O的個數(shù)為4×eq\f(1,2)＋2＝4，則該晶體的化學(xué)式為VO2。答案：B12．解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)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：C13．解析：(1)從粒子在微觀空間里是否具有有序性和自范性角度視察。(2)A項，玻璃是一種無固定熔、沸點的非晶體；B項，很多固體粉末不能用肉眼視察到晶體外形，但可通過光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡看到規(guī)則的幾何外形，所以固體粉末也可能是晶體。(3)晶體的自范性指的是在相宜條件下，晶體能夠自發(fā)呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形的性質(zhì)，這一相宜條件一般指的是晶體能夠自動結(jié)晶析出的條件。A項所述過程不行能實現(xiàn)；C項中的圓形并不是晶體冰本身自發(fā)形成的，而是受容器的限制形成的；D項中玻璃屬于非晶體；B項中的氯化鈉屬于晶體，從飽和溶液中析出是形成晶體的途徑之一，其發(fā)生的緣由是晶體的自范性。答案：(1)非晶硅晶體硅(2)ACD(3)B14．解析：(1)以鈦離子為頂角，應(yīng)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(biāo)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，它四周的8個立方晶胞內(nèi)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311，則它的化學(xué)式可表示為CaTiO3。(3)1mol晶體的質(zhì)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＋3cg,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)15．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(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(除第ⅡA、第ⅤA族特別外)、電負(fù)性漸漸增大，K的第一電離能最小、F的電負(fù)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)