高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元測試

第一節(jié)晶體的常識課時訓(xùn)練12晶體的常識基礎(chǔ)夯實(shí)一、晶體與非晶體1.下列敘述中正確的是()A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形C.具有各向異性的固體一定是晶體D.晶體、非晶體都具有固定的熔點(diǎn)解析:晶體與非晶體的根本區(qū)別在于內(nèi)部粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性是其內(nèi)部微粒規(guī)律性排列的外部反映,因此B項(xiàng)錯。有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則幾何外形,但具有各向異性的固體一定是晶體,所以A項(xiàng)錯,C項(xiàng)對。晶體具有固定的熔點(diǎn)而非晶體不具有固定的熔點(diǎn)。答案:C2.從我們熟悉的食鹽、金屬、冰到貴重的鉆石等都是晶體,而同樣透明的玻璃卻是非晶體。下列關(guān)于晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別的敘述中,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)成微粒是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列解析:有規(guī)則幾何外形或美觀對稱外形的固體不一定都是晶體,如玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形,也可以具有美觀對稱的外形;具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體,如某些無定形體(無定形二氧化硅)也有固定的組成;晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于其內(nèi)部粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。答案:D3.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的NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎綁KC.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的D.由玻璃制成的圓形玻璃球解析:晶體的自范性是指在適宜的條件下,晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。A項(xiàng)過程不能實(shí)現(xiàn);C項(xiàng)中冰的形狀不是水自發(fā)形成的,而是受容器的限制形成的;D項(xiàng)中提到的玻璃是非晶體。答案:B4.下列過程中不能得到晶體的是()A.降低NaCl飽和溶液的溫度所得到的固體B.氣態(tài)水直接冷卻成固態(tài)水C.熔融的KNO3冷卻后所得到的固體D.將液態(tài)的塑料冷卻后所得到的固體解析:明確形成晶體的幾種途徑是解答本題的關(guān)鍵。答案:D二、晶胞5.下列有關(guān)晶胞的敘述中不正確的是()A.晶胞是晶體最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元B.不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同C.晶胞中的粒子可能不完全屬于該晶胞D.已知晶胞的組成就可推知晶體的組成解析:由晶胞的定義可知A選項(xiàng)正確;相同晶體中晶胞的大小和形狀完全相同,不同晶體中晶胞的大小和形狀不一定相同,B選項(xiàng)錯誤;晶體中有的粒子被若干個晶胞所共用而不專屬于某個晶胞,C選項(xiàng)正確;知道晶胞的組成利用“均攤法”即可推知晶體的組成,D選項(xiàng)正確。答案:B硼鎂化合物的結(jié)構(gòu)6.硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)的最高紀(jì)錄。右圖是該化合物的晶胞結(jié)構(gòu):鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子;6個硼原子位于棱柱內(nèi)。該化合物的化學(xué)式為() 解析:運(yùn)用“均攤法”可知,由于該化合物為正六棱柱,所以頂點(diǎn)的原子為6個正六棱柱所共用,面心的原子為2個正六棱柱所共用,則晶胞中鎂原子的個數(shù)為12×+2×=3,硼原子的個數(shù)為6,所以該化合物的化學(xué)式為MgB2。答案:B7.根據(jù)所學(xué)知識填空:(導(dǎo)學(xué)號52700107)(1)在下列物質(zhì)中,屬于晶體的是,屬于非晶體的是;

A.玻璃B.雪花C.橡膠D.鐵塊E.單晶硅F.瀝青(2)晶體中的微粒與晶胞的關(guān)系為:①凡處于立方體頂點(diǎn)的微粒,同時為個晶胞共有;

②凡處于立方體棱上的微粒,同時為個晶胞共有;

③凡處于立方體面上的微粒,同時為個晶胞共有;

④凡處于立方體體心的微粒,同時為個晶胞共有。

解析:(1)晶體具有固定的熔點(diǎn),雪花就是冰,有固定的熔點(diǎn);鐵塊和單晶硅都有固定的熔點(diǎn);橡膠、玻璃、瀝青(烴的混合物)的熔點(diǎn)在一定的范圍內(nèi)浮動,都屬于非晶體。(2)分析晶體中的微粒與晶胞的關(guān)系,關(guān)鍵是看該微粒為幾個晶胞所圍繞,就為幾個晶胞所共有。答案:(1)BDEACF(2)84218.某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X位于立方體的頂點(diǎn),Y位于立方體的中心。試分析:(1)在一個晶胞中有個X,個Y,晶體的化學(xué)式為。

(2)晶體中距離最近的兩個X與一個Y所形成的夾角∠XYX為(填角的度數(shù))。

解析:(1)該晶胞中含Y的個數(shù)為1,含X的個數(shù)為4×,所以X∶Y=1∶2,因此晶體的化學(xué)式為XY2。(2)X與Y之間的連接線構(gòu)成一個正四面體,類似甲烷的分子結(jié)構(gòu),所以∠XYX等于甲烷中的鍵角,為109°28'。答案:(1)1XY2(2)109°28'9.石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示,試完成下列各題:(1)每個正六邊形實(shí)際上占有的碳原子數(shù)個。

(2)石墨晶體每一層內(nèi)的碳原子數(shù)與C—C鍵的個數(shù)之比是。

(3)ng碳原子可構(gòu)成個正六邊形。

解析:(1)由結(jié)構(gòu)示意圖可以看出每個碳原子被3個正六邊形共用,所以平均每個正六邊形占有碳原子的個數(shù)為6×=2。(2)由(1)知每個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為6×=2;所占有的C—C鍵的個數(shù)為6×=3,故石墨晶體每一層內(nèi)的碳原子數(shù)與C—C鍵的個數(shù)之比為2∶3。(3)ng碳所含有的原子數(shù)為NA,可以構(gòu)成正六邊形的個數(shù)為NA÷2=。答案:(1)2(2)2∶3(3)能力提升1.下列關(guān)于晶體與非晶體的說法不正確的是()A.區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)B.非晶體中粒子的排列無序,所以非晶體具有各向異性C.晶體有自范性D.非晶體無固定熔點(diǎn)答案:B2.晶體是一類非常重要的材料,在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。我國現(xiàn)已能夠拉制出直徑為300毫米的大直徑硅單晶,晶體硅大量用于電子產(chǎn)業(yè)。下列對晶體硅的敘述中正確的是()A.形成晶體硅的速率越大越好B.晶體硅沒有固定的熔、沸點(diǎn)C.可用X-射線衍射實(shí)驗(yàn)來鑒別晶體硅和玻璃D.晶體硅的形成與晶體的自范性有關(guān),而與各向異性無關(guān)解析:A選項(xiàng),晶體的形成都要有一定的形成條件,如溫度、壓強(qiáng)、結(jié)晶速率等,但并不是說結(jié)晶速率越大越好;B選項(xiàng),晶體有固定的熔、沸點(diǎn),故B選項(xiàng)不正確;C選項(xiàng),X-射線衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕y出物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),根據(jù)微粒是否有規(guī)則的排列就能區(qū)分出晶體與非晶體;D選項(xiàng),晶體的形成與晶體的自范性和各向異性都有密切關(guān)系。答案:C3.下列關(guān)于晶體的說法中,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(diǎn)D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同解析:A選項(xiàng),將飽和CuSO4溶液降溫,可析出膽礬,膽礬屬于晶體;B選項(xiàng),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;C選項(xiàng),非晶體沒有固定的熔點(diǎn);D選項(xiàng),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。答案:B4.下圖是天然水晶球里的瑪瑙和水晶,兩者的根本區(qū)別在于()A.外形不一樣,構(gòu)成兩者的原子不同B.構(gòu)成瑪瑙的基本粒子無規(guī)則排列,構(gòu)成水晶的基本粒子按一定的規(guī)律周期性重復(fù)排列C.水晶有固定的熔沸點(diǎn),而瑪瑙無固定熔沸點(diǎn)D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,瑪瑙可用于裝飾品解析:晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于內(nèi)部粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。答案:B5.某晶體的一部分如右圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子的個數(shù)之比是()∶9∶4∶4∶2∶9∶4∶8∶4解析:由圖可知該晶體部分結(jié)構(gòu)單元的上下兩面為正三角形,因此處于頂點(diǎn)的粒子為12個該結(jié)構(gòu)單元共用,故每個結(jié)構(gòu)單元中A的個數(shù)為6×;處于水平棱上的粒子為4個結(jié)構(gòu)單元共用,處于垂直棱上的粒子為6個結(jié)構(gòu)單元共用,故每個結(jié)構(gòu)單元中包含B的個數(shù)為6×+3×=2;顯然,每個結(jié)構(gòu)單元中包含C的個數(shù)為1,由此可見這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比為∶2∶1=1∶4∶2。答案:B6.話筒是我們熟悉的物質(zhì),在話筒中有一種材料的結(jié)構(gòu)如圖所示,它的主要成分是鈦酸鋇,根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知它的化學(xué)式是() 解析:仔細(xì)觀察鈦酸鋇晶體結(jié)構(gòu)示意圖可知: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(diǎn),O處于立方體的12條棱的中點(diǎn),故晶體中三種原子的個數(shù)比為Ba∶Ti∶O=1∶(8×)∶(12×)=1∶1∶3。答案:D7.氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作為能源,必須解決好安全有效地儲存氫氣的問題?；瘜W(xué)家研究出利用合金儲存氫氣的方法,其中鑭(La)鎳(Ni)合金是一種儲氫材料,這種合金的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測定,其基本結(jié)構(gòu)單元如圖所示,則該合金的化學(xué)式可表示為() 解析:根據(jù)題給物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元圖知,該合金的基本結(jié)構(gòu)單元中鑭原子的數(shù)目為(12×+2)×=3,而鎳原子的數(shù)目為12×+6+6×=15,所以鑭與鎳的原子個數(shù)比為3∶15=1∶5。答案:A8.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()(導(dǎo)學(xué)號52700108)∶8 ∶14 ∶25 ∶27解析:解此題應(yīng)注意“納米顆粒”與“晶胞”的不同,“納米顆?！笔仟?dú)立的“分子”,所有粒子均屬于該顆粒。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。答案:D9.元素X的某價態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿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)該晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為。

(2)該晶體中Xn+中n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

解析:(1)Xn+位于晶胞的棱上,其數(shù)目為12×=3,N3-位于晶胞的頂點(diǎn),其數(shù)目為8×=1,故晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為3∶1;(2)由晶體的化學(xué)式X3N,可知Xn+所帶電荷的數(shù)目n=1;(3)由題意知,X+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層,則K、L、M電子層上的電子數(shù)分別為2、8、18,則X的原子序數(shù)=核電荷數(shù)=2+8+18+1=29。答案:(1)3∶1(2)1(3)2910.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,阿伏加德羅常數(shù)的測定手段越來越多,測定的精確度也越來越高?，F(xiàn)有一種簡單可行的測定方法,具體步驟為:(導(dǎo)學(xué)號52700109)①將NaCl固體細(xì)粒干燥后準(zhǔn)確稱取mgNaCl固體細(xì)粒并轉(zhuǎn)移到定容儀器A中。②用滴定管向A儀器中加苯,不斷振蕩,繼續(xù)加苯至A儀器的刻度,計(jì)算出NaCl固體的體積為Vcm3(氯化鈉的晶胞如圖所示)。請回答下列問題:(1)步驟①中A儀器最好使用(填序號)。

A.量筒 B.燒杯 C.容量瓶 D.試管(2)步驟②能否用水代替苯?(填“能”或“不能”),理由是。

(3)已知NaCl晶體中,靠得最近的Na+和Cl-間的距離為acm,則用上述方法測得阿伏加德羅常數(shù)(NA)的表達(dá)式為。

解析:(1)依題意知,儀器A是用于精確測量體積的,故選C。(2)因?yàn)镹aCl能溶于水,用水不能