課時(shí)精練14-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)(解析版)

課時(shí)精練14物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)1．下列物質(zhì)不具有各向異性的是()A．膽礬B．水晶C．陶瓷D．芒硝【答案】C【解析】各向異性是晶體的性質(zhì)，只有陶瓷是非晶體，不具有各向異性，故正確答案為C。2．某個(gè)固體在不同方向上的物理性質(zhì)是相同的，那么它()A．一定是晶體B．一定是非晶體C．一定是多晶體 D．不一定是非晶體【答案】D【解析】晶體具有各向異性，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；固體在不同方向上的物理性質(zhì)相同，該固體可能是非晶體，也可能是其他類型的聚集狀態(tài)的物質(zhì)，如納米材料。綜上所述，只有D選項(xiàng)合理。3．將晶體劃分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體的本質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是()A．基本構(gòu)成微粒種類B．晶體中最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的種類C．微觀粒子的密堆積種類D．晶體內(nèi)部微粒的種類及微粒間相互作用的種類【答案】D【解析】根據(jù)晶體內(nèi)部微粒的種類和微粒間的相互作用的不同，可將晶體分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。4．下列哪些性質(zhì)或方法不能區(qū)別晶體與玻璃體()A．各向異性B．X射線衍射C．導(dǎo)電性D．原子在三維空間里呈周期性有序排列【答案】C【解析】根據(jù)晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形；物理性質(zhì)具有各向異性；衍射時(shí)能看到譜線；而晶體除金屬晶體外，一般不容易導(dǎo)電，故選C項(xiàng)。5．下列關(guān)于特殊聚集狀態(tài)應(yīng)用的描述中，錯(cuò)誤的是()A．運(yùn)用等離子束切割金屬B．晶體合金的硬度和強(qiáng)度均比非晶體合金的硬度和強(qiáng)度高C．液晶用于各種顯示儀器上D．化妝品中加入納米顆?？墒蛊渚邆浞雷贤饩€的功能【答案】B【解析】某些非晶體合金的硬度和強(qiáng)度比晶體合金的硬度和強(qiáng)度高。6．整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成。對(duì)這句話的理解錯(cuò)誤的是()A．相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙B．晶體是晶胞簡(jiǎn)單、隨意堆積而成C．晶胞排列時(shí)，取向相同D．“并置”是指所有晶胞都是平行排列的【答案】B【解析】晶體并不是晶胞簡(jiǎn)單、隨意堆積而成，而是晶胞平行排列而成的，且相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。7．下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是()A．粉末狀的硝酸鉀固體沒(méi)有多面體外形，故為非晶體B．晶體呈現(xiàn)自范性的過(guò)程是非自發(fā)的過(guò)程C．瑪瑙和水晶皆為晶體，二者都是熔融二氧化硅凝固所形成的D．當(dāng)晶體生長(zhǎng)速率適當(dāng)時(shí)才可得到規(guī)則的多面體外形【答案】D【解析】A項(xiàng)，有的固體粉末，肉眼看不到晶體外形，放到光學(xué)顯微鏡下才可以看到整齊規(guī)則的晶體外形；B項(xiàng)，晶體自范性的呈現(xiàn)是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程；C項(xiàng)，瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，不是晶體，而水晶則是熱液緩慢冷卻形成的，是晶體；D項(xiàng)，熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固速率過(guò)快只得到看不到規(guī)則外形的粉末或塊狀物，瑪瑙的形成就是一個(gè)例子。8．下列有關(guān)晶胞的敘述中正確的是()A．晶胞的結(jié)構(gòu)是晶體的結(jié)構(gòu)B．不同的晶體中，晶胞的大小和形狀都相同C．晶胞中的任何一個(gè)粒子都完全屬于該晶胞D．已知晶胞的組成就可推知晶體的組成【答案】D【解析】由晶胞的定義可知A項(xiàng)錯(cuò)誤；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項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體中的大部分粒子被若干個(gè)晶胞所共有，不完全屬于某個(gè)晶胞，C項(xiàng)錯(cuò)誤；知道晶胞的組成，利用“均攤法”即可推知晶體的組成，D項(xiàng)正確。9．水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時(shí)形成的。玻璃態(tài)的水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述中正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D．在玻璃態(tài)水的X射線圖譜上有分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰【答案】C【解析】玻璃態(tài)水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，故玻璃態(tài)水不是晶體，不能在其X射線圖譜上有分立的斑點(diǎn)或明銳的衍射峰；因密度與普通水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時(shí)體積不變。10．某晶體的晶胞為如圖所示的正三棱柱，該晶體中X、Y、Z三種粒子數(shù)之比是()A．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4【答案】B【解析】解答此題的關(guān)鍵是正確分析頂角及棱上的粒子被幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用。題圖中不是一個(gè)平行六面體晶胞，而是一個(gè)正三棱柱結(jié)構(gòu)的晶胞，它分?jǐn)偟降牧Ｗ訛轫斀橇Ｗ拥膃q\f(1,12)，水平棱上粒子的eq\f(1,4)，豎直棱上粒子的eq\f(1,6)及內(nèi)部的所有粒子，X都在頂角，6個(gè)Y在水平棱上，3個(gè)Y在豎直棱上，Z位于內(nèi)部，所以X、Y、Z三種粒子數(shù)之比為(6×eq\f(1,12))∶(6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6))∶1＝1∶4∶2。11．如圖所示為一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子的結(jié)構(gòu)模型，則它的化學(xué)式為()A．Ti4C4B．TiCC．Ti14C13 D．Ti2C【答案】C【解析】本題易錯(cuò)之處是把氣態(tài)團(tuán)簇分子當(dāng)作晶胞處理，而錯(cuò)選A或B。由于該結(jié)構(gòu)為氣態(tài)團(tuán)簇分子的結(jié)構(gòu)，給出的結(jié)構(gòu)就是一個(gè)完整的分子，因此結(jié)構(gòu)中的每個(gè)原子都是構(gòu)成分子的一部分。因該氣態(tài)團(tuán)簇分子結(jié)構(gòu)中含有14個(gè)Ti原子和13個(gè)C原子，故該物質(zhì)的化學(xué)式為Ti14C13。12．已知某化合物的晶體是由如圖所示的最小結(jié)構(gòu)單元密置堆積而成，下列關(guān)于該化合物的敘述錯(cuò)誤的是()A．1mol該化合物中含有1molYB．1mol該化合物中含有3molCuC．1mol該化合物中含有2molBaD．該化合物的化學(xué)式是YBa2Cu3O6【答案】D【解析】由圖可知，白球代表的Y原子位于長(zhǎng)方體的八個(gè)頂點(diǎn)上，大黑球代表的Ba原子位于長(zhǎng)方體的四條棱上，灰球代表的Cu原子位于長(zhǎng)方體的內(nèi)部，小黑球代表的O原子有的位于長(zhǎng)方體的內(nèi)部、有的位于長(zhǎng)方體的面上，運(yùn)用均攤法可計(jì)算出Y原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Ba原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,4)＝2，Cu原子個(gè)數(shù)為3，O原子個(gè)數(shù)為10×eq\f(1,2)＋2＝7，故該化合物的化學(xué)式為YBa2Cu3O7。13．如圖是氯化銫晶體的晶胞示意圖(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)，已知晶體中兩個(gè)最近的Cs＋核間距為acm，氯化銫(CsCl)的式量為Mr，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則氯化銫晶體的密度為()A．eq\f(8Mr,NAa3)g·cm－3B．eq\f(Mra3,8NA)g·cm－3C．eq\f(Mr,NAa3)g·cm－3 D．eq\f(Mra3,NA)g·cm－3【答案】C【解析】晶胞中平均含有一個(gè)Cs＋和一個(gè)Cl－，晶胞的質(zhì)量為(Mr/NA)g，體積為a3cm3，所以晶體密度為eq\f(Mr,NAa3)g·cm－3。14．NaCl晶體的晶胞如圖，已知氯化鈉的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，晶體中最鄰近的鈉離子和氯離子中心間的距離為acm，晶體的密度為bg·cm－3。則下列敘述正確的是()A．每個(gè)Na＋周圍最近且等距離的Cl－所圍成的空間構(gòu)型為正六面體B．每個(gè)Na＋周圍最近且等距離的Na＋有6個(gè)C．阿伏加德羅常數(shù)NA的值可表示為eq\f(M,2a3b)D．阿伏加德羅常數(shù)NA的值可表示為eq\f(4M,a3b)【答案】C【解析】每個(gè)Na＋周圍等距離的Cl－所圍成的空間構(gòu)型為正八面體，A錯(cuò)誤；Na＋周圍最近且等距離的同種離子有12個(gè)，故B錯(cuò)誤；1molNaCl的質(zhì)量為Mg，體積V＝eq\f(M,b)cm3，一個(gè)NaCl晶胞的體積為8a3cm3，一個(gè)晶胞含Cl－：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)，Na＋：12×eq\f(1,4)＋1＝4個(gè)，即含4個(gè)NaCl，1molNaCl含NaCl個(gè)數(shù)：eq\f(\f(M,b)cm3,8a3cm3)×4＝eq\f(M,2a3b)，即NA的值可表示為eq\f(M,2a3b)。15．鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如下圖所示，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法不正確的是()A．將鐵加熱到1500°C分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同B．α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個(gè)C．若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm，α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則兩種晶體密度比為2b3∶a3D．δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個(gè)【答案】A【解析】根據(jù)已知信息可知，將鐵加熱到1500°C分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體分別是α-鐵和δ-鐵，類型不相同，A不正確。根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，B正確；δ-Fe晶胞中含有2個(gè)鐵原子，α-Fe晶胞中含有1個(gè)碳原子，兩種晶體密度比為2b3∶a3，C正確；由題意根據(jù)δ-Fe晶胞可知，D正確。16．如圖為甲、乙、丙三種晶體部分結(jié)構(gòu)：試寫(xiě)出：(1)甲晶體化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為_(kāi)_______。(2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。(3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是________個(gè)?！敬鸢浮?1)X2Y(2)1∶3∶1(3)8【解析】頂角微粒在立方體中實(shí)占eq\f(1,8)，立方體面上微粒實(shí)占eq\f(1,2)，立方體棱邊上微粒實(shí)占eq\f(1,4)，立方體內(nèi)部微粒按有1算1統(tǒng)計(jì)。(1)甲中X位于立方體體心，算作1，Y位于立方體頂角，實(shí)際占有eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，X∶Y(個(gè)數(shù)比)＝1∶eq\f(1,2)＝2∶1，所以甲的化學(xué)式為X2Y。(2)乙中A占有eq\f(1,8)×8＝1，B占有eq\f(1,2)×6＝3，C占有1，由此推出A∶B∶C(個(gè)數(shù)比)＝1∶3∶1。(3)丙中每個(gè)D周圍的E的個(gè)數(shù)與每個(gè)E周圍D的個(gè)數(shù)相同，每個(gè)E周圍有8個(gè)D，所以每個(gè)D周圍有8個(gè)E。17．根據(jù)下列四種晶體的晶胞示意圖回答問(wèn)題：(1)根據(jù)圖Ⅰ分析，銅晶胞平均含有的銅原子數(shù)是________。(2)根據(jù)圖Ⅱ分析，干冰晶胞平均含有的CO2分子數(shù)是________。(3)根據(jù)圖Ⅲ分析，碘晶體中碘分子的排列有________種不同的方向。(4)根據(jù)圖Ⅳ分析，晶體M的化學(xué)式可能是________。【答案】(1)4(2)4(3)2(4)AB(或BA)【解析】(1)銅晶胞平均含有的銅原子數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4。(2)干冰晶胞平均含有的CO2分子數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4。(3)根據(jù)碘晶胞中碘分子的排列方向可知，碘晶體中碘分子的排列有2種不同的方向。(4)晶體M的晶胞中，N(A)∶N(B)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,8)×8))∶1＝1∶1，故M的化學(xué)式可能為AB(或BA)。18．硒是一種第四周期第VIA族的元素，硒化鋅是一種黃色晶體，可用于熒光材料、半導(dǎo)體摻雜物。硒化鋅的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為apm。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．SeO32-的空間構(gòu)型是三角錐形B．圖中相鄰的Se與Zn之間的距離為apmC．與硒同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的有3種D．若硒化鋅晶體的密度為ρg?cm-3，則阿伏加德羅常數(shù)的值為NA=【答案】D【解析】A項(xiàng)，SeO32-的中心原子Se的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+，Se采用sp3雜化，由于含有一個(gè)孤電子對(duì)，其空間構(gòu)型為三角錐形，A正確；B項(xiàng)，圖中2個(gè)鋅離子平分體對(duì)角線，相鄰的Se與Zn之間的距離為體對(duì)角線的，體對(duì)角線為，則相鄰的Se和Zn之間的距離為，B正確；C項(xiàng)，主族元素同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，As的4p軌道處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于同周期相鄰元素，所以與硒同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的元素有3種，分別為As、Br、Kr，C正確；D項(xiàng)，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)ZnSe，取1mol晶胞，則有4NA個(gè)ZnSe，質(zhì)量為4×144g，其密度ρ=，所以NA=，D錯(cuò)誤；故選D。19．氧化皺(BeO)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞密度為·m-3，可以和NaOH反應(yīng)：BeO+2NaOH=NaBeO2+H2O，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．熔點(diǎn)：Na＞BeB．NaOH屬于離子晶體C．冰中1個(gè)水分子周圍距離最近的水分子有2個(gè)H2OD．晶胞中距離最近的兩個(gè)O原子的核間距為【答案】B【解析】A項(xiàng)，根據(jù)半徑越大，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，鍵能越小，熔沸點(diǎn)越低，則熔點(diǎn)：Be＞Mg＞Na，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaOH屬于離子晶體，故B正確；C項(xiàng)，冰中1個(gè)H2O周圍距離最近的有4個(gè)H2O形成四面體結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得到晶胞的密度，解得，距離最近的兩個(gè)O原子的核間距為晶胞面對(duì)角線的一半，即，故D錯(cuò)誤。故選B。20．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。試回答下列問(wèn)題：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著______個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著______個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式是________。(2)晶體中在每個(gè)X周圍與它最近且距離相等的X共有______個(gè)。(3)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，晶胞的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個(gè)最近的X間的距離為_(kāi)_____cm。【答案】(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)eq\r(3,\f(\r(2)M,NAρ))【解析】此晶胞初看比較復(fù)雜，若將X、Y分開(kāi)來(lái)看，X在晶胞中的位置類似NaCl中的Na＋或Cl－，如下圖(a)。體內(nèi)8個(gè)Y分別位于每個(gè)小立方體的中心，如下圖(b)。(1)從上圖(b)知，每個(gè)Y同時(shí)吸引著4個(gè)X，為方便觀察，根據(jù)晶胞與晶體的關(guān)系，不難想象出圖(a)與圖(c)是等效的，所以由圖(c)中心的X與圖(b)中Y的關(guān)系知，每個(gè)X同時(shí)吸引著8個(gè)Y。所以此離子化合物的化學(xué)式為XY2(或Y2X)；(2)從圖(c)中心的X來(lái)看，與它最近且距離相等的X處于平面四邊形的對(duì)角線上，共有12個(gè)；(3)因晶胞內(nèi)X占8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)，Y占8個(gè)，即有4個(gè)XY2(或Y2X)。故其物質(zhì)的量為eq\f(4,NA)mol，質(zhì)量為eq\f(4M,NA)g。設(shè)晶胞長(zhǎng)為acm，晶體中最近的兩個(gè)X間的距離為lcm；由m＝ρa(bǔ)3和l＝eq\f(1,2)×eq\r(2)a得：l＝eq\f(1,2)×eq\r(2)×eq\r(3,\f(m,ρ))＝eq\f(1,2)×eq\r(2)×eq\r(3,\f(4M,NAρ))＝eq\r(3,\f(\r(2)M,NAρ))(cm)。21．(1)鈉和氧能夠形成化合物M，其晶胞結(jié)構(gòu)(如圖1)所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，M的化學(xué)式為_(kāi)_______；晶胞中鈉原子的配位數(shù)為_(kāi)_______；列式計(jì)算晶體M的密度(g·cm－3)___________________。圖1圖2圖3(2)金剛石晶胞(如圖2)含有個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r=a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率：(不要求計(jì)算結(jié)果)。(3)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)(如圖3)所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0pm，密度為_(kāi)_________g·cm－3(列式并計(jì)算)，a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為_(kāi)_________pm(列式表示)。【答案】(1)Na2O8eq\f(4×62g/mol,（0.566×10－7cm）3×6.02×1023mol－1)＝2.27g/cm3(2)8(3)eq\f(\f(4×（65＋32）g·mol－1,6.02×1023mol－1),（540×10－10cm）3)＝4.1eq\f(270,\r(1－cos109°28′))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(135\r(2),sin\f(109°28′,2))或135\r(3)))(3)eq\f(\f(4×（65＋32）g·mol－1,6.02×1023mol－1),（540×10－10cm）3)＝4.1eq\f(270,\r(1－cos109°28′))eq\b\lc\(\rc\)(\a\v