魯科版高中化學選擇性必修2第3章不同聚集狀態(tài)的物質與性質分層作業(yè)15認識晶體含答案

分層作業(yè)15認識晶體A級必備知識基礎練題組1.晶體的性質1.下列敘述正確的是()A.固態(tài)物質一定是晶體B.冰和固態(tài)碘晶體中微粒間的相互作用力相同C.晶體內部的微粒按一定規(guī)律做周期性排列D.晶體內部中一定存在化學鍵2.下列關于晶體的說法正確的是()A.晶體自范性的條件是生長速率適當B.晶體的對稱性是微觀粒子無序排列的必然結果C.石蠟和玻璃都是非晶體,但它們都有固定的熔點D.藍寶石在不同方向上的硬度一定相同3.下列物質屬于分子晶體的是()①冰②二氧化硅③碘④銅⑤固態(tài)的氬A.僅①③ B.僅②③⑤C.僅③⑤ D.僅①③⑤4.下列說法錯誤的是()A.水汽化和水分解的變化過程中,都需要破壞氫鍵B.干冰容易升華,是由于干冰中的共價鍵強度較弱C.NaOH和K2SO4的化學鍵類型和晶體類型相同D.區(qū)分晶體和非晶體最科學的方法是X射線衍射法題組2.晶胞及有關計算5.(2024山東省部分學校聯(lián)考)鈣鈦礦具有獨特的晶體結構,廣泛應用于傳感器、固體電阻器等諸多領域。圖1、2均為鈣鈦礦型化合物,其中圖1中另兩種離子為O2-、Ti4+,圖2中另兩種離子為I-和Pb2+。下列說法錯誤的是()A.鈦酸鈣的化學式為CaTiO3B.圖2中,Y為Pb2+C.CH3NH3D.晶胞中與每個Ca2+緊鄰的O2-有12個6.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性,因這三種元素都是常見元素,從而引起廣泛關注。該新型超導晶體的一個晶胞如圖所示,則該晶體的化學式為()A.Mg2CNi3 B.MgCNi3C.MgCNi2 D.MgC2Ni7.某晶體結構如圖所示(正三棱柱),晶體中A、B、C三種原子的數(shù)目之比為()A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶58.螢石是制作光學玻璃的原料之一,其主要成分氟化鈣的晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是()A.氟化鈣的化學式為CaF2B.每個晶胞中含有8個F-C.氟化鈣中只含有離子鍵D.每個Ca2+周圍距離最近且等距的F-有4個9.KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立體結構,晶胞中K、I、O分別處于頂點、體心、面心位置,如圖所示,下列有關說法正確的是()A.每個晶胞中含有8個K、6個O、1個IB.IO3C.與K緊鄰的O的個數(shù)為6D.在KIO3晶胞結構的另一種表示中,若I處于各頂點位置,O處于棱心位置,則K處于體心位置B級關鍵能力提升練以下選擇題中,有1~2個選項符合題意。10.FeS2具有良好的半導體性能,如圖給出了立方FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞體心的S22-A.Fe2+的價電子的電子排布式為3d6B.基態(tài)Fe2+共有24種不同空間運動狀態(tài)的電子C.FeS2晶胞中距離每個S22-D.FeS2晶體的晶胞參數(shù)為anm,晶胞中Fe2+位于S211.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-形成的晶胞結構如圖所示。下列說法中錯誤的是()A.Xn+的核外電子數(shù)為18B.該晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1∶3C.n=1D.晶體中每個Xn+周圍有2個等距離且最近的N3-12.下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品,長為寬的兩倍,若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R,則這塊樣品一定是()A.金屬 B.半導體C.非晶體 D.晶體13.BP晶體超硬、耐磨,是耐高溫飛行器的紅外增透的理想材料,其合成途徑之一為BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr。BP的晶胞結構如圖所示(已知:以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分數(shù)坐標)。下列說法正確的是()A.BBr3是非極性分子B.BBr3與PBr3中心原子的價電子對數(shù)相同C.HF比HBr穩(wěn)定且沸點高,都與HF分子間能形成氫鍵有關D.若原子1的分數(shù)坐標為(12,114.(2024山東濱州月考)硅、二氧化硅是現(xiàn)代信息技術的基礎材料,α-SiO2和晶體硅晶胞結構如圖所示,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鍵的鍵長比晶體硅中Si—Si鍵的長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15.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的原因。假設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,則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶2716.X、Y、Z、M為4種短周期元素,X、Y位于同周期且原子半徑r(X)>r(Y),Y2-與M+的電子層結構相同,X與Z的原子核外最外層電子數(shù)相同,Z的單質可制成半導體材料。下列說法不正確的是()A.M的單質的晶體是體心立方堆積,M的配位數(shù)是6B.XY2、ZY2、M2Y3種物質中的化學鍵完全相同C.X的氫化物X2H2分子中含有3個σ鍵和2個π鍵D.由元素X與Z形成的化合物中只含有共價鍵17.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖1所示,該氯化物的化學式是。圖1(2)Cu2O為半導體材料,在其立方晶胞內部有4個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有個銅原子。

(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,圖2為其晶胞結構示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為,該功能陶瓷的化學式為。

圖2(4)某晶體結構模型如圖3所示。該晶體的化學式是,在晶體中1個Ti原子、1個Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為、。

圖3(5)有一種鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子,其結構如圖4所示,頂點和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學式為(填字母)。

圖4A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3C級學科素養(yǎng)拔高練18.三明清流“天芳悅潭”溫泉富含珍稀“鍺”元素。其中鍺石含有人體所需的硒、鋅、鎳、鈷、錳、鎂、鈣等30多種對人體有益的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)鍺與碳同族,性質和結構有一定的相似性,鍺元素能形成無機化合物(如鍺酸鈉:Na2GeO3;二鍺酸鈉:Na2Ge2O5等),也能形成類似于烷烴的鍺烷(GenH2n+2)。①Na2GeO3中鍺原子的雜化方式是。

②推測1molGenH2n+2中含有的σ鍵的數(shù)目是(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。(2)利用離子液體[EMIM][AlCl4]可電沉積還原金屬Ge,其熔點只有7℃,其中EMIM+結構如圖所示。①該物質的晶體類型是。

②EMIM+中組成元素的電負性由小到大的順序是。

(3)獨立的NH3分子中H—N—H的鍵角約為107°,[Zn(NH3)6]2+中H—N—H的鍵角(填“大于”“小于”或“等于”)107°。

(4)硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料,其晶胞結構如圖甲所示,該晶胞中硒原子的配位數(shù)是;已知晶胞邊長為apm,乙圖為甲圖的俯視圖,A點坐標為(0,0,0),B點坐標為(a2,a,a2),則D點坐標為;若該晶體密度為ρg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA為答案：1.C解析固態(tài)物質分為晶體和非晶體,A錯誤;冰中微粒間作用力除范德華力外,還含有氫鍵,而碘晶體中只有范德華力,B錯誤;晶體內部的微粒按一定規(guī)律做周期性排列,C正確;稀有氣體晶體內部中不存在化學鍵,D錯誤。2.A解析晶體自范性的條件是生長速率適當,A正確;晶體的對稱性是微觀粒子有序排列的必然結果,B錯誤;石蠟和玻璃都是非晶體,它們都沒有固定的熔點,C錯誤;晶體的各向異性導致藍寶石在不同方向上的硬度存在差異,D錯誤。3.D解析分子晶體是由分子通過分子間作用力結合而成的,分子晶體的熔、沸點較低,屬于分子晶體的是①冰、③碘和⑤固態(tài)的氬;②二氧化硅是共價晶體;④銅是金屬晶體,故D正確。4.B解析水分子間存在氫鍵,水汽化和水分解的變化過程中,都需要破壞氫鍵,故A正確。干冰容易升華,與二氧化碳分子間作用力有關,干冰汽化二氧化碳分子不變,與二氧化碳分子中的共價鍵強弱無關,故B錯誤。NaOH是離子晶體,含離子鍵和極性共價鍵;K2SO4是離子晶體,含離子鍵和極性共價鍵,故C正確。晶體與非晶體最本質的區(qū)別是組成物質的粒子在微觀空間是否有序排列,區(qū)分晶體和非晶體最科學的方法是X-射線衍射法,故D正確。5.B解析根據(jù)切割法,圖1晶胞中Ca2+數(shù)為8×18=1、A離子數(shù)為6×12=3、B離子數(shù)為1,根據(jù)化合價代數(shù)和等于0,可知A是O2-、B是Ti4+,鈦酸鈣的化學式為CaTiO3,故A正確;圖2中,CH3NH3+個數(shù)為8×18=1、X離子個數(shù)為1、Y離子個數(shù)為6×12=3,根據(jù)化合價代數(shù)和等于0,可知Y為I-、X為Pb2+,故B錯誤;N原子能形成3個共價鍵,CH3NH3+中有1個N—H鍵為配位鍵,故C正確;根據(jù)圖示,圖1中與每個Ca2+緊鄰的O6.B解析根據(jù)晶胞結構可知,碳原子位于該晶胞的體心,所以該晶胞中含有一個碳原子,鎂原子位于頂點處,因此鎂原子個數(shù)為8×18=1,鎳原子位于面心處,因此鎳原子個數(shù)為6×12=3,故該晶體的化學式為MgCNi7.B解析由圖示知,A原子被12個三棱柱所用。上下表面的棱上的B原子被4個三棱柱所用,側棱上的B原子被6個三棱柱所用,A粒子數(shù)為6×112=12;B粒子數(shù)為6×14+3×16=2;C粒子數(shù)為1。故A、B、C原子的個數(shù)比為12∶28.D解析該晶胞中鈣離子的個數(shù)為18×8+16×2=4,氟離子的個數(shù)為8,故氟化鈣的化學式為CaF2,A正確;每個晶胞中氟離子的個數(shù)為8,B正確;氟化鈣中只有氟離子和鈣離子之間的離子鍵,C正確;每個鈣離子周圍距離最近且等距的氟離子為8個9.D解析每個晶胞中,K位于頂點,個數(shù)為8×18=1,O位于面心,個數(shù)為6×12=3,I位于體心,個數(shù)為1,故A錯誤;IO3-中,中心原子價電子對數(shù)為4,且含有一對孤電子對,所以為三角錐形結構,故B錯誤;由晶胞結構可知,與K緊鄰的O有12個,故C錯誤;在KIO3晶胞結構的另一種表示中,I處于各頂點位置,個數(shù)為8×18=1,O位于棱心位置,個數(shù)為12×14=3,K的個數(shù)為10.AD解析FeS2晶胞中的Fe2+的個數(shù)為8×18+6×12=4,根據(jù)化學式可知晶胞中有4個S22-,結合晶胞圖可知,若每個棱上有1個S22-,立方體心有1個S22-,Fe2+的價電子排布式為3d6,A正確;基態(tài)Fe2+共有14種不同空間運動狀態(tài)的電子,B錯誤;FeS2晶胞中,12個棱上的S22-距離體心S22-相等,則距離每個S22-最近的S22-有12個,C錯誤;FeS2晶體的晶胞參數(shù)為anm,晶胞中S22-周圍最近Fe2+在立方體的面心上,有6個,根據(jù)配位數(shù)與原子個數(shù)成反比,則每個Fe11.AB解析利用切割法可知該晶胞中N3-的個數(shù)為8×18=1,Xn+的個數(shù)為12×14=3,則該晶體的化學式為X3N;根據(jù)化合物中各元素正、負化合價代數(shù)和為0可以確定n=1;由Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層,可知Xn+為Cu+,其核外電子數(shù)為28;晶體中與Cu+等距離且最近的N3-有2個。綜上所述,答案為12.D解析由于AB=2CD,而AB、CD的電阻卻相等,說明樣品橫向(AB)與縱向(CD)的導電性不同,具有各向異性,而晶體的特征之一是各向異性,故該樣品為晶體。13.AD解析BBr3為平面正三角形分子,空間結構對稱,屬于非極性分子,A正確;BBr3中心原子的價電子對數(shù)為3+3-1×32=3,PBr3中心原子的價電子對數(shù)為3+5-1×32=4,B錯誤;HF比HBr沸點高,與HF分子間能形成氫鍵有關,HF穩(wěn)定與H—F鍵鍵能大有關,C錯誤;以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子分數(shù)坐標,例如圖中原子1的坐標為14.D解析基態(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;O的原子半徑小于Si,所以α-SiO2中Si—O鍵的鍵長比晶體硅中Si—Si鍵的短,故B錯誤;1molα-SiO2中含有4mol共價鍵,1mol晶體硅中含有2mol共價鍵,故C錯誤;Si形成4個共價鍵、O形成2個共價鍵,α-SiO2晶胞中A為O原子;根據(jù)切割法,每個晶胞中的Si原子數(shù)為4×14+2×12+1=3,所以每個晶胞擁有6個O原子,故15.D解析由題意知,納米顆粒并非晶胞,沒有無隙并置,不需要切割法計算,直接數(shù)粒子數(shù),一個氯化鈉納米顆粒所含的表面粒子數(shù)=26,總粒子數(shù)=表面粒子數(shù)+中心粒子數(shù)=26+1=27,故選D。16.AB解析Z的單質可制成半導體材料,應為Si元素;Z與X的原子核外最外層電子數(shù)相同,X為C元素;X、Y位于同周期且原子半徑r(X)>r(Y),Y2-與M+的電子層結構相同,可知Y為O元素,M為Na元素。單質Na的晶體結構是體心立方堆積,Na的配位數(shù)是8,故A錯誤;CO2、SiO2、Na2O中分別含有極性鍵、極性鍵、離子鍵,故B錯誤;C2H2的結構式為H—C≡C—H,碳碳三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵,則乙炔分子中含有3個σ鍵和2個π鍵,故C正確;由元素X與Z形成的化合物為SiC,碳化硅為共價晶體,只含有共價鍵,故D正確。17.答案(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO3612(5)A解析(1)題圖1晶胞中灰球代表的微粒有4個,白球代表的微粒有6×12+8×18=4個,所以該氯化物的化學式為(2)晶胞中含氧原子數(shù)為18×8+12×6+4=8,根據(jù)化學式Cu2O可知,該晶胞中銅原子數(shù)目是氧原子的2倍,即(3)題圖2每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8×18+1=2,灰球表示的原子個數(shù)為1+4×14=2,所以每個晶胞中含N原子和B原子各2個;N元素的電負性大于B元素,所以該功能陶瓷的化學式為(4)題圖3晶胞中含O原子:6×12=3個,含Co原子:8×18=1個,含Ti原子:1個,故化學式為CoTiO3。Ti原子位于晶胞的體心,其周圍距離最近的O原子位于6個面的中心,所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6;Co原子位于晶胞的頂點,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目為(5)由題意知該物質是氣態(tài)團簇分子,故題