2018_2019学年高中化学第三章晶体结构与性质3.1分子晶体与原子晶体同步测试新人教版选修3.doc

1、- 1 -第一节 晶体的常识基础巩固1 下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是( )A.白磷、蓝矾 B.陶瓷、塑料C.碘、橡胶 D.食盐、蔗糖答案： C解析： A 中白磷和蓝矾都是晶体;B 中二者均为非晶体,C 中碘为晶体,橡胶为非晶体;D 中二者均为晶体。2 不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( )A.石墨和金刚石是同素异形体B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列C.石墨的熔点为 3 625 D.在石墨的 X-射线衍射图谱上有明锐的谱线答案： A解析： 原子在三维空间里呈有序排列,具有自范性,具有固定的熔点,物理性质上体现各向异性,X-射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线等特征,都是晶体在各

2、个方面区别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系,如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体,却属于非晶体。3 普通玻璃和水晶的根本区别在于( )A.外形不一样B.普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换答案： B解析： 晶体与非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。4 如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中 X、 - 2 -Y、 Z。其对应的化学式不正确的是( )答案

3、： B解析： A 中 X、Y 数目都为 4 11,故化学式为 XY;B 中 X 数目为 1,Y 数目为8 11,故化学式为 XY;C 中 X 数目为 1+4 431,故化学式为 X3Y;D 中 X 数目为 8 6 1,粒子数目比为 131,故化学式为 XY3Z。5 如图是 CsCl 晶体的晶胞,已知晶体中 2 个最近的 Cs+的核间距离为 a,CsCl 的摩尔质量为M,NA为阿伏加德罗常数,则 CsCl 晶体的密度为( )A答案： C解析： CsCl 晶胞结构中的 9 个点分别代表晶胞中离子的位置,并不代表一个完整的离子,处于立方体顶角的 Cl-在晶胞中只 Cl-个数为 8 ,因此在晶胞中 C

4、s+的个数为 1。现在取此晶胞作为研究对象,该晶胞的体积为 a3,内含 1 个 Cs+和 1 个 Cl-,总质量- 3 -6 右图所示是金属钠的晶胞示意图,该晶胞平均含有的钠原子数是( )A.9 B.5C.3 D.2答案： D解析： 金属钠的晶胞中,有 8 个原子处于顶角上,有 1 个原子位于体心,故该晶胞平均含有的钠原子数7 下列不属于晶体的特点的是( )A.一定有固定的几何外形 B.一定有各向异性C.一定有固定的熔点 D.一定是无色透明的固体答案： D解析： 晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性,但不一定是无色透明的固体,如碘晶体和蓝色的硫酸铜晶体等。8

5、(双选)下列有关晶胞的叙述中,正确的是( )A.晶胞是晶体结构的最小重复单元B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C.晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成答案： AD解析： 由晶胞的定义可知 A 项正确;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同,B 项错误;晶胞中的粒子可被若干个晶胞共有,不一定专属于某个晶胞,C 项错误;知道晶胞的组成即可推知晶体的组成,D 项正确。9 下列关于晶体的说法正确的是( )A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品C.石蜡和玻璃都是非晶体

6、,但它们都有固定的熔点- 4 -D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同答案： B解析： A 选项,将饱和 CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体;B 选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别;C 选项,非晶体没有固定的熔点;D 选项,由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度存在差异。NaCl 晶体的晶胞10 纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为( )A.78 B.1314C.11 D.2627答案： D

7、解析： 表面粒子数=8+6+12=26。总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。11 如图所示,在较高温度时,钾、氧两种元素形成的一种晶体结构与 NaCl 晶体结构相似,则该化合物的化学式为( )A.K2OB.K2O2C.K2O3D.KO2答案： D- 5 -解析： K+的个数:8 :12 11。12 某晶胞结构如图所示,X 位于立方体的顶点,Y 位于立方体的中心。试分析:(1)在一个晶胞中有 个 X, 个 Y,晶体的化学式为 。 (2)晶体中距离最近的两个 X 与一个 Y 所形成的夹角XYX 角度为 (填角的度数)。 答案： (1解析： (1)Y 的个数为 1,X 的个数为 4 X

8、 与 Y 的个数比为 12,因此化学式为 XY2。(2)X与 Y 之间的连接线构成一个正四面体,类似甲烷的分子结构,所以XYX 角度等于甲烷中的键角,为 10928。13 如图所示的甲、乙、丙三种晶体:试推断甲晶体的化学式(X 为阳离子)为 ,乙晶体中 A、B、C 三种粒子的个数比是 ,丙晶体中每个 D 周围结合 E 的个数是 。 答案： X2Y 131 8解析： 利用均摊法找出属于该晶胞的粒子数目。甲中 X 位于立方体体心,有 1 个,Y 位于立方体顶点,实际 ,N(X) N(Y)=1 X2Y;乙中 A ,B,C 在体心,有 1 个,故 N(A) N(B) N(C)=131;丙中 D 被 8

9、 个同样的晶胞共用,故结合 E 的个数是 8。14 利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷,右图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有 B 原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。 - 6 -答案： 2 BN解析： B 和 N 元素位于同一周期,故原子半径 BN,在晶胞中白球代表 B 原子,小黑球代表 N 原子,故晶胞中 B 原子个 BN。能力提升1 最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子。如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为( )A.Ti14C13B.TiCC.Ti4C4D.Ti4C3答案： A解析： 该化合物为气态团簇分子,题

10、图所示为该分子示意图而不是晶胞示意图。2 石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原子都跟其他 3 个碳原子相结合。据图分析,石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )A.23 B.21 C.13 D.32答案： A解析： 每个碳原子被 3 个六边形共用,每条共价键被 2 个六边形共用,则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为(63 氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源,必须解决好安全有效地储存氢气的问题。化- 7 -学家研究出利用某些合金储存氢气的方法,其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料,这种合金的晶体结构已经测定,其基本结构单元如图所示,则该合金的化学式可表示为( )A.LaNi

11、5 B.LaNi C.La14Ni24 D.La7Ni12答案： A解析： 根据题给物质的结构单元图知,该合金的基本结构单元中镧原子的数目为(1212 315=15。4 在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示。试回答:(1)在该晶体中,每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有 个。 (2)在该晶体中,氧、钙、钛的离子个数比是 。 答案： (1)6 (2)311解析： 由图看出,在每个钛离子的同层左右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有 6 个。至于同一晶胞中独占三种元素粒子个数比,则从每种元素粒子在晶胞中的位置考虑。钙离子位于立方体的中央,为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层 8 个晶胞所共有,而每个晶胞独占有 8 ;氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为 4 个晶胞所共有,一个晶胞独占 12 311。