3.1 認識晶體-魯科版高二《化學》同步課堂練習題（解析版）

第第頁第一節(jié)認識晶體練習題學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．下列說法錯誤的是A．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，說明它屬于晶態(tài)D．鈹?shù)淖罡邇r氧化物的水化物可能具有兩性【答案】C【解析】A．晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間呈周期性有序排列的宏觀表象，A正確；B．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列是否具有特定的方向性，B正確；C．液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，但它不屬于晶態(tài)，C錯誤；D．鈹位于金屬與非金屬的分界處，所以其最高價氧化物的水化物可能具有兩性，D正確；故選C。2．下列說法正確的是A．水晶和瑪瑙都是晶體，都有固定的熔點B．藍寶石在不同方向上的硬度一定相同C．區(qū)分晶體和非晶體的方法是看是否有規(guī)則的幾何外形D．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元【答案】D【解析】A．瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是緩慢冷卻形成的，瑪瑙是非晶體，水晶是晶體，瑪瑙沒有固定的熔點，A錯誤；B．由于質(zhì)點的有序排列，故晶體具有各向異性的性質(zhì)，藍寶石屬于晶體，在不同方向上硬度有一些差異，B錯誤；C．具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，區(qū)別晶體和非晶體最好的方法是對固體進行X射線衍射實驗，C錯誤；D．晶體由晶胞構(gòu)成，晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復單元，D正確；故選D。3．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．依據(jù)構(gòu)成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體【答案】C【解析】A．晶體具有以下特點:有整齊規(guī)則的幾何外形，有固定的熔點，有各向異性的特點，只有同時具備這三個條件的才是晶體，非晶體也可以有規(guī)則幾何外形，A錯誤；B．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于晶體有自范性，B錯誤；C．晶體有自范性，所以具有各向異性的固體一定是晶體，C正確；D．依據(jù)構(gòu)成粒子與微粒間的作用可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體，D錯誤；故選C。4．固體分為晶體和非晶體。下列關(guān)于晶體的敘述正確的是A．塊狀固體一定是晶體，粉末狀固體一定是非晶體B．熔融態(tài)的冷卻過快會生成水晶，反之則生成瑪瑙C．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰D．破損的晶體經(jīng)過重結(jié)晶后能夠變成規(guī)則的多面體，體現(xiàn)了晶體的自范性【答案】D【解析】A．許多固體粉末能用光學顯微鏡看到規(guī)則的幾何外形，所以固體粉末也可能是晶體，故A選項錯誤；B．熔融態(tài)的冷卻過快會得到看不到晶體外形的瑪瑙，緩慢冷卻則形成水晶晶體，故B選項錯誤；C．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰或分立的斑點，故C選項錯誤；D．晶體的自范性指的是在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形的性質(zhì)，這一適宜條件一般指的是晶體能夠自動結(jié)晶析出的條件。因此破損的晶體經(jīng)過重結(jié)晶后能夠變成規(guī)則的多面體，體現(xiàn)了晶體的自范性，故D選項正確。故選D選項。5．某立方鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞是立方體(圖1)，當部分K+被Eu2+取代后可獲得高性能激光材料(圖2)。下列說法錯誤的是

A．圖1中K+的配位數(shù)為12B．圖1表示的晶體的密度為C．圖1晶胞若以Mg2+作晶胞的頂點，則F-位于晶胞的棱心D．圖2表示的化學式為KEuMg2F6【答案】D【解析】A．圖1中K+周圍的F-個數(shù)是K+的配位數(shù)，故K+的配位數(shù)為12，A正確；B．圖1晶胞中含有1個K+、3個F-和1個Mg2+，原子的總質(zhì)量為，晶胞的體積為，因此晶體的密度為，B正確；C．圖1晶胞若以Mg2+作晶胞的頂點，則F-位于晶胞的棱心，C正確；D．圖2中根據(jù)電荷守恒分析，在垂直的棱心處的4個K+只能被2個Eu2+取代，有兩個空位，因此圖2所表示物質(zhì)的化學式為K2EuMg4F12，D錯誤；故選D。6．氧化鈰(CeO2)是一種重要的光催化材料，光催化過程中立方晶胞的組成變化如下圖所示。假設(shè)CeO2晶胞邊長為apm，下列說法不正確的是A．基態(tài)O原子的價層電子排布式為B．CeO2晶體結(jié)構(gòu)中與相鄰且最近的有12個C．CeO2晶胞中與最近的核間距為D．每個CeO1-2x晶胞中個數(shù)為1-2x【答案】D【解析】A．O原子核外有8個電子，分別位于1s、2s、2p軌道，1s、2s、2p軌道電子數(shù)分別是2、2、4，價層電子排布式為，故A正確；B．由圖可知，以任一頂點為例，距離其最近的位于該頂點所在的三個面的面心，一個頂點被8個晶胞共用，則距離最近的的個數(shù)為，故B正確；C．CeO2晶胞中與最近的核間距為晶胞對角線長度的四分之一，即，故C正確；D．假設(shè)CeO1-2x晶胞中和的個數(shù)分別為m和n，則m+n=1，由化合價代數(shù)和為0可得4m+3n=4-2x，解得m=1-2x，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點和面心的和個數(shù)為，所以每個晶胞中的個數(shù)為4-8x，故D錯誤；答案選D。7．鈣鈦礦具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于傳感器、固體電阻器等諸多領(lǐng)域。圖1、2均為鈣鈦礦型化合物，其中圖1中另兩種離子為、，圖2中另兩種離子為和。下列說法錯誤的是A．鈦酸鈣的化學式為 B．圖2中，Y為C．中含有配位鍵 D．晶胞中與每個緊鄰的有12個【答案】B【解析】A．根據(jù)均攤原則，晶胞中Ca2+數(shù)為、A離子數(shù)為、B離子數(shù)為1，根據(jù)化合價代數(shù)和等于0，A是O2-、B是Ti4+，鈦酸鈣的化學式為，故A正確；B．根據(jù)均攤原則，圖2中，數(shù)為、X離子數(shù)為1、Y離子數(shù)，根據(jù)化合價代數(shù)和等于0，Y為、X為，故B錯誤；C．N原子能形成3個共價鍵，中有1個N-H鍵為配位鍵，故C正確；

D．根據(jù)圖示，圖1中與每個緊鄰的有12個，故D正確；選B。8．納米為無定形(非晶態(tài))白色粉末，顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對紫外線反射能力強等特點。下列關(guān)于納米的說法正確的是A．對光有各向異性 B．熔點與晶體相同C．與晶體互為同分異構(gòu)體 D．可用X-射線衍射實驗區(qū)分納米與晶體【答案】D【解析】A．納米為無定形，不是晶體，沒有對光的各向異性，故A錯誤；B．納米不是晶體，是共價晶體，因此熔點不相同，故B錯誤；C．具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，只是化學式，晶體中沒有分子，故C錯誤；D．納米不是晶體，是共價晶體，可用X-射線衍射實驗區(qū)分納米與晶體，故D正確；故選D。9．硅、二氧化硅是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料，α－SiO2和晶體硅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列敘述正確的是

A．基態(tài)Si原子的原子核外的電子有14種空間運動狀態(tài)B．α－SiO2中Si－O的鍵長比晶體硅中Si－Si的長C．1molα－SiO2中和1mol晶體硅中均含有2mol共價鍵D．α－SiO2晶胞中A為O原子，每個晶胞擁有6個O原子【答案】D【解析】A．基態(tài)Si原子的原子核外的電子排布式為1s22s22p63s23p2，電子占據(jù)8個原子軌道，有8種空間運動狀態(tài)，故A錯誤；B．O的原子半徑小于Si，所以α－SiO2中Si－O的鍵長比晶體硅中Si－Si的短，故B錯誤；C．1molα－SiO2中含有4mol共價鍵，1mol晶體硅中均含有2mol共價鍵，故C錯誤；D．Si形成4個共價鍵、O原子形成2個共價鍵，α－SiO2晶胞中A為O原子；根據(jù)均攤原則，每個晶胞中有Si原子數(shù)，所以擁有6個O原子，故D正確；選D。10．部分晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。下列說法正確的是

A．晶胞中，填充在形成的正八面體空隙中B．銅金合金晶胞中，1個Cu原子形成4個金屬鍵C．金剛石晶胞中，C原子間只形成非極性共價鍵D．碘晶胞中，分子取向均相同【答案】C【解析】A．晶胞中，填充在相鄰4個形成的四面體空隙中，選項A錯誤；B．金屬鍵是沒有個數(shù)的，選項B錯誤；C．金剛石為共價晶體，晶胞中，C原子間只形成非極性共價鍵，選項C正確；D．碘晶胞中，分子的排列有2種不同取向，選項D錯誤；答案選C。11．能形成多種組成固定的合金，其中一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(立方體)如圖所示，下列說法正確的是

A．該晶體的化學組成可表示為B．與1個原子距離最近的原子是8個C．填充了與之距離最近的原子構(gòu)成的正四面體空隙D．根據(jù)圖中信息，銅原子a的分數(shù)坐標為(1，0.5，0.5)【答案】D【解析】A．該晶胞中Cu原子個數(shù)，Au原子個數(shù)，Cu、Au原子個數(shù)之比為3:1，所以其化學式為Cu3Au，A錯誤；B．與1個Cu原子距離最近的Au原子位于Cu原子所在面中4個頂點上，所以與1個Cu原子距離最近的Au原子是4個，B錯誤；C．根據(jù)圖知，晶胞中Au原子和距離最近的Cu原子為頂點和面心的位置關(guān)系，則Au原子沒有填充在由與之距離最近的Cu原子構(gòu)成的正四面體空隙，C錯誤；D．根據(jù)圖知，晶胞的邊長為1，Cu原子a位于晶胞右側(cè)面心，所以分數(shù)坐標為(1,0.5,0.5)，D正確；故選D。12．下列關(guān)于晶體的說法正確的是A．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性B．石英玻璃和水晶都是晶體C．晶胞是晶體中最小的平行六面體D．液晶不是晶體，卻可以表現(xiàn)出類似晶體的各相異性【答案】D【解析】A．圓形容器中結(jié)出的冰雖然呈圓形，但不是自發(fā)形成的，并未體現(xiàn)晶體的自范性，A不正確；B．石英玻璃是混合物，不屬于晶體，B不正確；C．甲烷的晶胞是正四面體，最小晶胞可以堆疊成為平行六面體，但平行六面體不是甲烷晶體的最小單元，C不正確；D．液晶是兼有晶體和液體部分性質(zhì)的中間體，是由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過程中存在的取向有序流體，所以可表現(xiàn)出類似晶體的各相異性，D正確；故選D。13．六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似，熔點低于石墨，不導電。局部結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯誤的是

A．石墨中的C-C鍵長比中的B-N短B．B、N原子都采用雜化C．不導電的原因是氮的電負性較大，電子被定域在N原子周圍D．、含有1.5xmol共價鍵【答案】D【解析】A．六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似，熔點低于石墨，說明其中的B-N的鍵能小于C-C鍵，則石墨中的C-C鍵長比中的B-N短，故A正確；B．六方相氮化硼每一層為平面結(jié)構(gòu)，硼原子采用sp2雜化，氮原子也采用sp2雜化，故B正確；C．晶體能導電的原因是因為有自由移動的電子，不導電的原因是氮的電負性較大，電子被定域在N原子周圍，不能自由移動，故C正確；D．由六方氮化硼結(jié)構(gòu)可知，每個B原子和N原子形成3個共價鍵，則、含有3xmol共價鍵，故D錯誤；故選D。14．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，晶胞參數(shù)為apm，將Mn摻雜到晶體中得到稀磁性半導體材料如圖乙所示。下列說法錯誤的是

A．甲中Ga和As的最近距離是B．甲中A原子的分數(shù)坐標為()C．乙中與Mn最近且等距離的As的個數(shù)為4D．乙中Ga原子與As原子的個數(shù)比為7：8【答案】D【解析】A．甲中Ga和As的最近距離是體對角線的四分之一即，故A正確；B．將甲分成八個小的立方體，則甲中A原子在右后下方的立方體的體心位置，其分數(shù)坐標為()，故B正確；C．以左側(cè)面面心的Mn分析，乙中與Mn最近且等距離的As的個數(shù)為4，故C正確；D．乙中Ga原子與As原子的個數(shù)比為=27：32，故D錯誤。綜上所述，答案為D。二、填空題15．現(xiàn)有甲．乙．丙．丁四種晶胞(如下圖所示)，可推知：甲晶體中A與B的離子個數(shù)比為；乙晶體的化學式為；丙晶體的化學式為；丁晶體的化學式為?！敬鸢浮?：1C2DEFXY2Z【解析】甲晶胞中含A離子1個，B離子個，離子數(shù)目比為1:1；乙晶胞中含C粒子1個，D粒子個，C、D粒子數(shù)目比為，所以乙晶體化學式為C2D；丙晶胞中含E粒子、F離子均為個，E、F粒子數(shù)目比為，所以丙晶體化學式為EF；丁晶胞中含X粒子1個，Y粒子個，Z離子個，X、Y、Z粒子數(shù)目比為1:3:1，所以丁晶體化學式為XY3Z；16．元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。（1）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。①在1個晶胞中，X離子的數(shù)目為。②該化合物的化學式為。（2）在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是。（3）Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是。（4）Y與Z可形成①的空間構(gòu)型為(用文字描述)。②寫出一種與互為等電子體的分子的化學式：。（5）X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為。【答案】4ZnSsp3水分子與乙醇分子之間形成氫鍵正四面體CCl4或SiCl4等16mol或16×6.02×1023個或16NA個【分析】本題主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，意在考查考生的空間想象能力及對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，X為Zn；Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，Y為S；根據(jù)Z的信息可知Z為O?！窘馕觥?1)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，X分別位于晶胞的頂點和面心，根據(jù)晶胞中原子的“分攤法”可計算一個晶胞中的X原子數(shù)為：8×1/8＋6×1/2＝4。②Y原子全部在晶胞中，故一個晶胞中含有4個Y原子。故該化合物的化學式為ZnS。(2)H2S分子中S原子有兩對成鍵電子和兩對孤對電子，所以H2S分子中S原子的軌道雜化類型為sp3雜化。(3)H2O與乙醇可以形成分子間氫鍵，使得水與乙醇互溶；而H2S與乙醇不能形成分子間氫鍵，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。(4)①SO42-的中心原子S周圍有4對成鍵電子，形成以S為體心，O為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)；②SO42-中S、O最外層均為6個電子，故SO42-中原子最外層共有32個電子；CCl4、SiCl4中原子的最外層電子總數(shù)均為4＋7×4＝32，故SO42-、CCl4、SiCl4為等電子體。(5)[Zn(NH3)4]Cl2中[Zn(NH3)4]2＋與Cl－形成離子鍵，而[Zn(NH3)4]2＋中含有4個Zn—N鍵(配位鍵)和12個N—H鍵，共16個共價單鍵，故1mol該配合物中含有16molσ鍵。17．在一定條件下，金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8、PtNi20等。（1）某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于（填“晶體”或“非晶體”）。區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進行實驗。（2）實驗證明，PtCl2（NH3）2的結(jié)構(gòu)有兩種：A呈棕黃色，有抗癌活性，在水中的溶解度為0.258g；B呈淡黃色，無抗癌活性，在水中的溶解度為0.037g。試推測PtCl2（NH3）2的空間構(gòu)型是（填“四面體形”或“平面四邊形”）；請畫出A的結(jié)構(gòu)圖示。（3）據(jù)報道只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導性，該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該晶體的化學式。晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有個。（4）金屬鉑立方晶體的二維投影圖如圖所示。若金屬鉑的密度為dg?cm-3，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶胞參數(shù)a=pm（列出計算式即可）?！敬鸢浮烤wX-射線衍射略MgCNi312×1010【解析】(1)某種金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于晶體，可通過X-射線衍射方法鑒別；(2)Pt(NH3)2Cl2可以形成兩種固體，說明Pt(NH3)2Cl2分子是平面四邊形結(jié)構(gòu)，若為四面體結(jié)構(gòu)則只有一種固體形式，不存在同分異構(gòu)體，共有兩種同分異構(gòu)體，其中A在水中的溶解度大于B，則A為極性分子，結(jié)構(gòu)圖為；(3)碳原子位于晶胞體心，只有1個C原子，鎂位于頂點，晶胞中Mg原子數(shù)目為8×=1，鎳位于面心，每個鎳原子被兩個晶胞共用，故每個晶胞中鎳原子個數(shù)為6×=3，故晶體化學式為MgCNi3；Mg原子處于頂點，與之最近的Ni原子處于面心，每個頂點為12面共用，所以晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有12個；(4)根據(jù)金屬Pt的晶胞的二維投影，晶胞為立方晶胞，為面心立方最密堆積，一個晶胞中含有Pt的個數(shù)為8×+6×=4，晶胞的物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量為g，一個晶胞的體積為V=a3cm3，所以晶胞的密度d=g/cm3，a=cm=×1010pm。18．ZnS有兩種堆積方式，圖1是立方ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)。(1)晶體中與距離相等且最近的有個。(2)若圖1中a位置S原子的坐標為，b位置的坐標為，則c位置的坐標為。(3)晶胞參數(shù)為apm，則晶胞中距離最近的：與之間的距離是pm。(4)物質(zhì)M由、、三種離子組成(m、n均為正整數(shù))，低溫時呈有序結(jié)構(gòu)如圖2所示，M可摻雜在有機玻璃中制得復合材料，在熱致色方面具有廣闊的應(yīng)用前景。該物質(zhì)的化學式為，。若物質(zhì)M晶胞為立方結(jié)構(gòu)，M的相對分子質(zhì)量為R，阿伏加德羅常數(shù)的值為，晶體的密度為ρg?cm，則晶胞參數(shù)是pm(列出計算式)?！敬鸢浮?1)12(2)(3)(4)3【解析】（1）硫離子位于晶胞的頂點和面心，以上面面心的硫離子為例，與硫離子距離相等且最近的硫離子為頂點和面心，上面還有一個晶胞中有相應(yīng)的硫離子，共12個。（2）a位置S原子的坐標為，b位置的坐標為，說明該晶胞的坐標軸如圖