最新人教版选修3第3章第1节晶体的常识作业(3)

1、第1节晶体的常识基础达标1 .下列有关晶胞的叙述，正确的是 （）A.晶胞的结构是晶体的结构B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C.晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞D.晶胞的密度与晶体密度相同解析：构成晶体的最基本的几何单元称为晶胞，晶胞的结构并不是晶体的结构，A项错误;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B项错误;晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有， 不完全属于某个晶胞，C项错误；整块晶体可看作 是数量巨大的晶胞 “无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的， D项正确。答案：D2 .下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是（）A.具有规则几何外形的固体

2、均为晶体B.晶体具有自范性，非晶体没有自范性C.晶体研碎后即变为非晶体D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体解析：晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不 是自发形成的，所以不属于晶体，因此，A、D两项错误。晶体是由晶胞通过无隙并置形成的, 构成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体,所以C项错误。自范性是晶体和非晶体的本质区别，B项正确。答案：B3 .如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是（）a是晶体 b是晶体 a是非晶体 b是非晶体A. B.C. D.解析：由题可知a有固定熔点，属于晶体，b没有固定熔点，属于非

3、晶体。4 .如图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测 其电阻均为R,则这块样品最可能是（）CATHP 6A.金属 B.半导体 C.非晶体 D.晶体解析：由于AB = 2CD,而AB、CD间的电阻却相等，说明样品横向（AB）与纵向（CD）的导电性不同，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则具有各向同性，故该样品为晶体。答案：D5 .水的状态除了气态、液态和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同。有关玻璃态水的叙述正确的是 （）A.水由液态变为玻璃态，体积缩小B.

4、水由液态变为玻璃态，体积膨胀C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态水是一种晶体解析：因为玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同，所以水由液态变为玻璃态，体积 不变。因为玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，所以不是一种晶体，而是水的一种特殊状态。答案：C6 .将一块缺角的胆矶晶体置于饱和的硫酸铜溶液中，一段时间后（浓度不变），发现缺角晶体变完整了。若溶剂不挥发，则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是（）A.晶体的质量变小，溶液的质量变大B.晶体的质量变大，溶液的质量变小C.晶体和溶液的质量都不变D.无法确定解析：胆矶晶体具有自范性，在适当条件下有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由于原溶液

5、为饱和溶液，因此胆矶晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡，整个 过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。答案：C7 .根据晶体中晶胞的结构，判断下列晶体的化学式不正确的是解析：在立方晶胞中，只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞，处于面上的微粒有据此11 一、一,属于该晶胞，处于棱上的微粒有4属于该晶胞，处于各顶点上的微粒只有8属于该晶胞。可以算出各晶体的化学式分别是 AB、C2D、EF、XY3Z,所以A项错误。答案：A8 .某晶体的一部分如图所示。这种晶体中 A、B、C三种粒子数之比是()A. 3:9:4 B, 1:4:2C. 2:9:4 D, 3:8:4解析：这不是一个立方晶胞结构，而是一

6、个正三棱柱结构，那么依据实际情况来计算,1 . 1 一，. . 1原子的分摊数顶点为占水平棱上为1,竖棱上为6,内部为1。A、B、C三种粒子数之比为C 1 C 1 C 16X 12 : 6X4+3X 6 :1 =1:4:2。答案：B9 .如图所示，石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有的碳原子数目为()A. 2 B. 3C. 4 D. 6解析：六个碳原子组成一个正六边形，而每个碳原子被3个正六边形共用，因此每个正六边形拥有2个碳原子。答案：A10.高温下，超氧化钾晶体（KO2）呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则有关下列说法正确的是 （）A. KO2

7、中只存在离子键B.晶体中，所有原子之间都是以离子键结合C.晶体中与每个 K +距离最近的O2有6个D.超氧化钾化学式为 KO2,每个晶胞含有1个K卡和1个O2解析：K +与02形成离子键，O2中。原子间形成共价键，故 A项错误；O原子间以共价键结合，故B项错误；由晶胞图可知，以晶胞上方面心的K+为研究对象，其平面上与其距离最近的02有4,上方和下方各有一个，共有 6个，故C项正确；K +位于顶点和面心，数目为8X：+ 6X1=4, 02位于棱心和体心，数目为12X1+ 1 = 4,即每个晶胞中含有 4个K+和4824个02 ,故D项错误。答案：C11 .如图是Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构

8、示意图，则该晶体的化学式可表示为 （）果球：Mr 门球：监A. Mn4Bi3 B. Mn2Bi C. MnBi D. MnBi 3解析：由晶胞的结构图可知，镒原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边的中点上和体心上，所以镒原子的个数为：12X1+2X 1+6X1+ 1 = 6,铀原子分布在六棱柱623的体内，数目为6,所以镒原子和铀原子的个数比为6:6 =1:1,所以化学式为 MnBi ,故选C。答案：C12 .冰晶石（化学式为Na3AlF 6）的晶体结构单元如图所示 （位于大立方体的顶点和面心， 。位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心）。已知冰晶石熔融时的电离方程式为 N

9、a3AlF6=3Na+ + AlF 6 ,则大立方体的体心处所代表的微粒为 （ ）+2 +A. Na B. Al3C. F D. AlF3解析：该晶胞中个数=8X1+6X1= 4,。个数=12X1+8=11,根据冰晶石的化学式824可知，冰晶石中 Na+和A1F6一的个数之比为3:1,据此可判断出大立方体的体心所代表的微粒与。代表的微粒相同，为Na答案：A13 .食盐晶体是由钠离子（图中的“” ）和氯离子（图中的）构成的，且均为等距离 的交错排列。已知食盐的密度是2.2 g cm 3,阿伏加德罗常数为 6.02X 1023mo1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于（）*OCT

10、A. 3.0X10 8 cm B. 3.5X10 8 cmC. 4.0X10 8 cm D. 5.0X10 8 cm解析：从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图所示a表木其边1 一 . 1 ,1、，. 1 -长，d表小两个Na+中心间的距离。每个小立方体含Na+： -X 4 = -,含Cl : -X 4=,即每82821 一 _2X 58.5 g mol 1个小立方体含 Na+C离子对1个。则有：a3 2.2 g cm 3 =;，解得a=2.81X102 6.02 X 1023 mol 18 cm,又因为d = 2a,故食盐晶体中两个距离最近的Na +中心间的距离为 d = 42x

11、2.81 x 109 cm = 4.0X 10 8 cm。答案：C14 .非晶硅光电薄膜的发电成本仅为多晶硅的三分之一，将成为今后太阳能电池的市场 主流。就晶体硅与非晶体硅探究如下问题。(1)如图a、b是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅。a： ; b： 。(2)有关晶体常识的相关说法中正确的是 A.玻璃是非晶体B.固体粉末都是非晶体C.晶体具有有序性，有固定的熔、沸点和各向异性D.区别晶体和非晶体最有效的方法是进行X-射线衍射实验关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 。A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块

12、C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性解析：(1)从粒子在微观空间里是否具有有序性和自范性角度观察。(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B项，许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形，但可通过光学显(3)晶体的自范性指的微镜或电子显微镜看到规则的几何外形，所以固体粉末也可能是晶体。是在适宜条件下，晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质，这一适宜条件一般指的是晶体能够自动结晶析出的条件。 A项所述过程不可能实现；C项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项中玻璃属于非晶体；B项中的氯化钠属于晶体，从饱和溶液中析

13、出是形成晶体的途径之一，其发生的原因是晶体的自范性。答案：(1)非晶硅 晶体硅 (2)ACD (3)B15 .如图所示为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离子各有 个、个、个。(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是 ,该物质的化学式可表示为(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c,晶体结构图中正方体边长 (钛原子之间的距离)为d nm(1 nm = 10 9 m),则该晶体的密度为 g cm 30解析：(1)以钛离子为顶角，应有 8个立方晶胞紧靠在

14、一起，这样钛原子成为空间直角坐标系的中心原子，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有1个氧离子(钛离子)，共6个，它周围的8个立方晶胞内各含1个钙离子。11,(2)该晶胞中含氧离子个数为12><二=3,钙离子个数为1 ,钛离子个数为8X- = 1 ,故其个48数比为3: 1: 1,则它的化学式可表示为 CaTiO3。(3)1 mol晶体的质量等于(a+b+3c)g,1 mol晶体的体积为d3x 10 21 x 6.02X 1023cm3,则ma + b + 3cga+b +3c其瓷'度为 p= /=23,3.2 213= PA9r|3 g cmV 6.02X 1023xd

15、3x 10-21 cm3602d.a * b* 3c答案：(1)6 8 6 (2)3: 1: 1 CaTiO3 (3) 能力达标16.要得到较大颗粒的明矶晶体，在结晶时可选择如下操作中的A.配制比室温高1020 c明矶饱和溶液然后浸入悬挂的明矶小晶核，静置过夜B.在沸水中配制明矶饱和溶液，然后急速冷却结晶C.室温下，在明矶饱和溶液中投入明矶小晶核，静置过夜D.进行快速蒸发明矶饱和溶液至大量晶体析出解析：配制比室温温度高的明矶饱和溶液，当温度降低时，溶液的溶解度也降低，析出 的明矶会附着在小晶核上，得到较大颗粒的明矶晶体，而沸水时配制饱和溶液或快速蒸发明矶饱和溶液至大量晶体析出，析出的只是明矶晶

16、体，室温下，在明矶饱和溶液中投入明矶小晶核，静置过夜，不会有晶体析出。答案：A17.某磷青铜晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是（）, Sn-CuA .磷青铜化学式为 Cu3SnPB.晶体中距离 Cu原子最近的P原子有6个C.晶体中距离Sn原子最近的P原子可构成正方体D,若晶体密度为a g/cm3,则最近的Cu原子核间距为 乎、八342*1010 pm2 v Na a解析：用均摊法计算，Sn： 8X1=1； P： 1； Cu： 6X1=3,所以磷青铜化学式为 Cu3SnP, 82A项正确；以上底面 Cu原子为研究对象，通过该平面可形成两个晶胞，在该晶胞中有1个P原子，在上面的晶胞中含有1个P原

17、子，因此晶体中距离 Cu原子最近的P原子有2个，B项错误；晶体中Sn原子位于晶胞的顶点， 通过一个顶点可形成 8个晶胞，P原子位于晶胞中心，距离Sn原子最近的P原子在8个晶胞的体心，这 8个P可构成正方体结构， C项正确；根据64X 3+31+ 119 g选项A可知：在1个晶胞中含有 3个Cu,1个Sn,1个P,所以晶胞的质量为 m=NA342Na '晶胞的体积为mg 3423V=a g/cm3= Na acm，日日胞参数为L =342Na acm3一 3:一342Y Na aX1010pm,根据立体几何知识可知，最近的两个Cu原子核间距为面对角线的一半，所以最近的Cu原子核间距为 N

18、42ax 1010pm, D项正确。答案：B18.前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D, A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B+的电子数相差为 8;与B位于同一周期的 C和D,它们价电子层中 的未成对电子数分别为 4和2,且原子序数相差为 2。回答下列问题：（1）D2+的价层电子排布图为 。（2）四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 。（填元素符号） （3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。6 。8OA OB «D该化合物的化学式为。列式计算该晶体的密度 g/cm3（列出计算式即可）。（4）A > B+和C3十三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为 ,配位体是 。解析：（1）短周期主族元素中未成对电子数最多为3,所以B、C、D均为第四周期的元素，B的价电子层中未成对电子数为1,结合B +可知B为K, A为F;未成对电子数为 4的只能为Ar3d 64s2排布，C为Fe, D为Ni。（2）从左到右第一电离能（除第HA、第VA族特殊外卜 电负性逐渐增大，K的第一电离能最小、F的电负性最大。（3）F原子个数=4（16个棱）+ 2（4 个面心）+ 2（2个体心）=8; K原子个数=2（8个棱）+2（2个体心）= 4; Ni