2021-2022高中化學(xué)人教版選修3作業(yè)第三章第1節(jié)晶體的常識(shí)（系列二）Word版含解析

課時(shí)作業(yè)13晶體的常識(shí)eq\o(\s\up7(時(shí)間：45分鐘滿分：100分),\s\do5())一、選擇題(共48分)1．下列物質(zhì)都是固體，其中不是晶體的是()①橡膠②石墨③冰④干冰⑤冰醋酸⑥石蠟⑦玻璃A．①⑥⑦ B．①②⑦C．②④⑤⑦ D．①③⑥⑦解析：石墨是一類特殊晶體，石蠟是石油分餾產(chǎn)物之一，是由多種烴組成的混合物。答案：A2．現(xiàn)有四種晶體，其構(gòu)成粒子(均為單原子核粒子)排列方式如下圖所示，其化學(xué)式正確的是()解析：利用均攤法不難確定粒子個(gè)數(shù)比。A項(xiàng)錯(cuò)誤，8個(gè)B粒子居于頂點(diǎn)，一個(gè)A粒子居于體心，所以化學(xué)式應(yīng)為AB或BA；B項(xiàng)錯(cuò)誤，E和F的數(shù)目完全一致，所以化學(xué)式為FE或EF；C項(xiàng)正確，一個(gè)晶胞內(nèi)X、Y、Z三種粒子的個(gè)數(shù)分別為1,3,1；D項(xiàng)錯(cuò)誤，A粒子居于8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，真正屬于一個(gè)晶胞的A粒子為4個(gè)，B粒子居于12條棱上和體心，真正屬于一個(gè)晶胞的B粒子為4個(gè)。答案：C3．(雙選題)下圖中是兩種不同的物質(zhì)的熔化曲線，下列說法中正確的是()A．a(chǎn)是晶體 B．b是晶體C．a(chǎn)是非晶體 D．b是非晶體解析：晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)。答案：AD4.2001年報(bào)道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。如右圖所示的是該化合物的晶體結(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(gè)鎂原子；6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式為()A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．Mg3B2解析：棱柱內(nèi)硼原子數(shù)為6，均屬于這個(gè)晶胞。鎂原子位于上、下面心(2個(gè))及12個(gè)頂角，共有鎂原子數(shù)為2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝3，則鎂、硼原子個(gè)數(shù)之比為1:2。答案：B5.已知CsCl晶體的密度為ρg/cm3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，相鄰兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρ B.eq\f(NA·a3·ρ,6)C.eq\f(NA·a3·ρ,4) D.eq\f(NA·a3·ρ,8)解析：根據(jù)晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算知，1個(gè)CsCl晶胞中含1個(gè)CsCl粒子(Cs：eq\f(1,8)×8＝1，Cl：1)，Mr＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA。答案：A6．不能夠支持石墨是晶體這一事實(shí)的選項(xiàng)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(diǎn)為3625D．在石墨的X－射線衍射圖譜上有明銳的譜線解析：原子在三維空間里呈有序排列(B項(xiàng))、有自范性、有固定的熔點(diǎn)(C項(xiàng))、物理性質(zhì)上體現(xiàn)各向異性、X－射線衍射圖譜上有分明的斑點(diǎn)或明銳的譜線(D項(xiàng))等特征，都是晶體在各個(gè)方面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并無聯(lián)系，如無定形碳也是金剛石、石墨的同素異形體，卻屬于非晶體。答案：A7．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(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)有無刻痕來鑒別。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：B8．最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3解析：鎂原子位于正方體的頂角，由“均攤法”可知其個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，鎳原子位于面心，故其個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，碳原子位于中心，其個(gè)數(shù)為1，所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。故選D。答案：D9．下列有關(guān)晶體和非晶體的說法中正確的是()A．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B．晶體具有自范性，非晶體沒有自范性C．晶體研碎后即變?yōu)榉蔷wD．將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體解析：晶體的規(guī)則幾何外形是自發(fā)形成的，有些固體盡管有規(guī)則的幾何外形，但由于不是自發(fā)形成的，所以不屬于晶體，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體是由晶胞通過無隙并置形成的，組成晶體的粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性的有序排列，因此，晶體研碎成小的顆粒仍然是晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；自范性是晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別，B項(xiàng)正確。答案：B10．(雙選題)關(guān)于晶體的說法正確的是()A．晶體就是固體B．有些晶體是純凈物，有些晶體是混合物C．晶體從外觀上看是有規(guī)則幾何形狀的固體D．不同的晶體可能有不同的幾何形狀解析：固體分為晶體和非晶體兩類，A項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體都是純凈物，B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：CD11．普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于()A．外形不一樣B．普通玻璃的基本構(gòu)成微粒無規(guī)則排列，水晶的基本構(gòu)成微粒按一定規(guī)律呈周期性有序排列C．水晶有固定的熔點(diǎn)，普通玻璃無固定的熔點(diǎn)D．水晶可用于能量轉(zhuǎn)換，普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換解析：普通玻璃為非晶體，水晶為晶體，它們的根本區(qū)別在于內(nèi)部微粒是否按一定規(guī)律呈周期性有序排列。兩種物質(zhì)在性質(zhì)上的差異正是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的體現(xiàn)。答案：B12．有四種晶體，其粒子排列方式如下圖所示，其中化學(xué)式不是MN的是()解析：A選項(xiàng)中，含M為8×eq\f(1,8)＝1，含N為1，化學(xué)式為MN；B選項(xiàng)中，含M為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，含N為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，化學(xué)式為MN；C選項(xiàng)中，含M為8×eq\f(1,8)＝1，含N為12×eq\f(1,4)＝3，化學(xué)式為MN3；D選項(xiàng)中，含M為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，含N為12×eq\f(1,4)＋1＝4，化學(xué)式為MN。答案：C二、填空題(共52分)13．(9分)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子，如圖所示，請(qǐng)回答：(1)B—B鍵鍵角為________。(2)晶體硼中硼的原子個(gè)數(shù)為________；B—B鍵有______條。解析：已知晶體硼含有等邊三角形，等邊三角形的角度即為B—B鍵鍵角，為60°；又已知結(jié)構(gòu)單元中有20個(gè)等邊三角形，每個(gè)硼原子又與其他5個(gè)硼原子相連，所以此結(jié)構(gòu)單元含有硼原子數(shù)為eq\f(20×3,5)＝12(個(gè))，B—B鍵有eq\f(20×3,2)＝30(條)。答案：(1)60°(2)123014．(12分)有一種藍(lán)色的晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2＋和Fe3＋分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，立方體的每條棱上均有一個(gè)CN－。(1)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推出這種藍(lán)色晶體的化學(xué)式為________。(2)此化學(xué)式帶何種電荷________，若Rn＋或Rn－與其結(jié)合形成電中性粒子，則此粒子的化學(xué)式為________。解析：Fe2＋和Fe3＋分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，則每個(gè)立方體上有4個(gè)Fe2＋、4個(gè)Fe3＋，根據(jù)晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子有eq\f(1,8)屬于該立方體，則該立方體中有eq\f(1,2)個(gè)Fe2＋、eq\f(1,2)個(gè)Fe3＋，CN－位于立方體的棱上，棱上的粒子有eq\f(1,4)屬于該立方體，則該立方體中有12×eq\f(1,4)＝3個(gè)CN－，所以該晶體的化學(xué)式為[FeFe(CN)6]－，帶負(fù)電荷，若結(jié)合Rn＋形成電中性粒子，此粒子的化學(xué)式為R[FeFe(CN)6]n。答案：(1)[FeFe(CN)6]－(2)負(fù)電荷R[FeFe(CN)6]n15．(10分)石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示，試完成下列各題：(1)平均________個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形。(2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與C—C化學(xué)鍵之比是________。(3)ng碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。解析：(1)方法1：利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六邊形需碳原子：6×eq\f(1,3)＝2(個(gè))。方法2：每個(gè)碳原子提供的邊數(shù)為3×eq\f(1,2)＝1.5，故eq\f(6×\f(1,2),1.5)＝2(個(gè))。(2)分析每一正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2；②所占的C—C鍵數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，故答案為2:3。(3)ng碳的原子數(shù)為eq\f(n,12)NA，故答案為eq\f(nNA,24)。答案：(1)2(2)23(3)eq\f(n·NA,24)16．(10分)如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物—鈣鈦礦晶體結(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(gè)鈦離子周圍與它最接近且距離相等的氧離子、鈣離子各有______個(gè)、________個(gè)。(2)該晶體結(jié)構(gòu)中，氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是________，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為________。(3)若鈣、鈦、氧三種元素的相對(duì)質(zhì)量分別為a、b、c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(鈦離子之間的距離)為dnm(1nm＝10－9m)，則該晶體的密度為________g/cm3解析：(1)以鈦離子為頂點(diǎn)，應(yīng)有8個(gè)立方晶胞緊靠在一起，這樣鈦離子成為空間角坐標(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一個(gè)氧離子，共6個(gè)，它周圍的8個(gè)立方晶胞內(nèi)各含一個(gè)鈣離子。(2)該晶體中含氧原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，鈣離子1個(gè)，鈦離子8×eq\f(1,8)＝1，故其原子個(gè)數(shù)比為3:1:1，那么它的化學(xué)式可表示為CaTiO3。(3)晶體的質(zhì)量即三種離子的質(zhì)量，即eq\f(a＋b＋3c,6.02×1023)。晶體的體積為d3×10－21cm則其密度為ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(a＋b＋3c,6.02×1023×d3×10－21)＝eq\f(a＋b＋3c,602d3)。答案：(1)68(2)3:1:1CaTiO3(3)eq\f((a＋b＋3c),602d3)17．(11分)A、B、C、D為主族元素，A、B、C同周期且原子半徑逐漸減小，A、B原子的最外層電子數(shù)之和等于C、D原子的最外層電子數(shù)之和。A元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為nsnnpn，B的氫化物可與其最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)生成鹽。D元素位于元素周期表中第一長周期，是維持青少年骨骼正常生長發(fā)育的重要元素之一，其原子最外層電子數(shù)等于最內(nèi)層電子數(shù)。試回答下列問題：(1)C元素基態(tài)原子的核外電子排布式是________。(2)A、B兩元素各有多種氫化物，其電子總數(shù)為10的氫化物中沸點(diǎn)最高的是________(填化學(xué)式)。(3)下列晶體結(jié)構(gòu)示意圖中如下圖(黑點(diǎn)表示陽離子，白點(diǎn)表示陰離子)，能表示C與D形成的離子化合物結(jié)構(gòu)的是________(填字母標(biāo)號(hào)“a”或“b”)。解析：這是一道綜合性的物質(zhì)結(jié)構(gòu)推斷題，既考查了原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，又考查了晶體知識(shí)。由信息“A元素基態(tài)原子的最外層電子排布為nsnnpn”可推知ns軌道已經(jīng)填滿電子，所以n＝2，故A元素原子的核外電子排布式為1s22s22p2，即A為碳元素；由信息“B的氫化物可與其最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)生成鹽”可推知B為氮元素；由“D元素位于元素周期表中第一長周