高中化学人教版选修三课时作业3-1晶体的常识

课时作业11晶体的常识[练基础]1．下图为一块密度、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，则这块样品一定是()A．金属B．半导体C．非晶体D．晶体2．下列说法错误的是()A．同一物质可能是晶体，也可能是非晶体B．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点C．雪花是水蒸气凝华得到的晶体D．溶质从溶液中析出可以得到晶体3．下列有关晶体的特征及结构的叙述中不正确的是()A．晶体一般都有各向异性B．晶体有固定的熔点C．固态物质不一定是晶体D．粉末状的固体肯定不是晶体4．下列过程中不能得到晶体的是()A．对NaCl饱和溶液降温所得到的固体B．气态H2O直接冷却成固态水C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体D．液态的玻璃冷却后所得到的固体5．右图所示是金属钠的晶胞示意图，该晶胞平均含有的钠原子数是()A．9B．5C．3D．26．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K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中正确的()A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．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．玻璃态水能使X射线产生衍射7．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．3:9:4B．1:4:2C．2:9:4D．3:8:48．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()A．XYZB．X2Y4ZC．XY4ZD．X4Y2Z9．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，eq\a\vs4\al\co1(•)代表阳离子，eq\a\vs4\al\co1()代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为()ABCD10．某离子化合物的晶胞为如图所示立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。小黑球表示阳离子，小白球表示阴离子，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是()A．1:8B．1:4C．1:2D．1:1[提素养]11．已知CsCl晶体的密度为ρg·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为()A．NA·a3·ρB.eq\f(NA·a3·ρ,6)C.eq\f(NA·a3·ρ,4)D.eq\f(NA·a3·ρ,8)12．如图所示，食盐晶体是由钠离子(图中的“eq\a\vs4\al\co1(●)”)和氯离子(图中的“eq\a\vs4\al\co1(○)”)组成的，且均为等距离交错排列。已知食盐的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，在食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离最接近于()A．3.0×10－8cmB．3.5×10－C．4.0×10－8cmD．5.0×10－13．现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是________；乙晶胞中a与b的个数比是________；丙晶胞中有________个c离子，有________个d离子。14．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。(2)Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。(4)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是________，在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。15．石墨的片层结构如图Ⅰ所示，试回答下列问题：(1)每个正六边形平均有________个C原子。(2)石墨晶体每一层内C原子数与C—C化学键之比是________。(3)ngC原子可构成________个正六边形。(4)图Ⅱ为石墨晶胞结构示意图，该晶胞中含有C原子的个数为________个。16．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元。(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dnm(1nm＝10－9m)，则该晶体的密度为________g·cm－3课时作业11晶体的常识1．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：D2．答案：B3．解析：晶体的组成粒子在三维空间里呈周期性有序排列，与其固体的颗粒大小无关。答案：D4．解析：得到晶体的三条途径：①溶质从溶液中析出，②气态物质凝华，③熔融态物质凝固。A选项符合①，B选项符合②，C选项符合③。由于玻璃本来就属于非晶体，熔融后再冷却所得到的固体仍为非晶体。答案：D5．解析：金属钠的晶胞中，有8个原子处于顶角上，有1个原子位于体心，故该晶胞平均含有的钠原子数为eq\f(1,8)×8＋1＝2。答案：D6．解析：玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。答案：C7．解析：由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形，因此处于顶角的粒子为12个该结构单元共用，故A的数目为6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；处于水平棱上的粒子为4个结构单元共用，处于垂直棱上的粒子为6个结构单元共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2，由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为eq\f(1,2)21＝142。答案：B8．解析：该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×eq\f(1,8)＝1个；Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。答案：C9．解析：利用均摊法计算立方晶胞微粒个数的过程如下：A中阳离子处于顶点位置，故其在晶胞中的数目为8×eq\f(1,8)＝1，而阴离子位于体心，其数目为1，故A的化学式为MN。同理可得，B中M为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N为1，化学式为MN2；C中M为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N为4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，化学式为MN3；D中M为8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝3，N为1，化学式为M3N。答案：B10．解析：根据均摊法可知，在这个晶胞中阴离子位于棱上和体心，数目为12×eq\f(1,4)＋1＝4，阳离子位于顶点和面心，数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，所以阴、阳离子个数比是11。答案：D11．解析：根据晶胞中粒子个数的计算知，1个CsCl晶胞中含1个Cs＋，1个Cl－。有M＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA。答案：A12．解析：本题考查的是有关晶胞的计算。NaCl晶体的一个晶胞中有Na＋：8×eq\f(1,8)＋eq\f(1,2)×6＝4个，Cl－：1＋12×eq\f(1,4)＝4个，即晶体为4个“NaCl分子”所占的体积，设上述晶体的边长为2acm，其体积V＝8a3cm3，故每个“NaCl分子”所占的平均体积为2a3cm3；由ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(n·M,V)＝eq\f(58.5g·mol－1,6.02×1023mol－1×2a3cm3)＝2.2g·cm－3。解得a＝2.8×10－8，由图可知Na＋与Na＋最近的距离为eq\r(2)a＝4.0×10－8cm。故正确答案为C。答案：C13．解析：处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶角的微粒为8个立方体共有，位于立方体棱边上的微粒为4个立方体共有，位于立方体面上的微粒为2个立方体共有，所以x:y＝1:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,8)))＝4:3，a:b＝1:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＝1:1；丙晶胞中c离子为12×eq\f(1,4)＋1＝4(个)，d离子为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(个)。答案：4:31:14414．解析：(1)晶胞中灰球代表的微粒4个，白球代表的微粒6×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＝4个，所以化学式为CuCl。(2)晶胞中含氧原子数为eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＋4＝8，则该晶胞中铜原子数目是氧原子的2倍，即16个。(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2，灰球表示的原子个数为1＋4×eq\f(1,4)＝2，所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个；N的电负性大于B，所以该陶瓷的化学式为BN。(4)晶胞中含有O：6×eq\f(1,2)＝3个，含Co：8×eq\f(1,8)＝1个，含Ti：1个，故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周围距离最近的O原子位于6个面的中心，所以周围距离最近的O原子数目为6个；Co原子位于晶胞的顶点，O原子位于晶胞的面心，所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12个。答案：(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO361215．解析：(1)利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子：6×eq\f(1,3)＝2(个)。(2)分析每一正六边形：①所占的碳原子数为6×eq\f(1,3)＝2；②所占的C—C键数为6×eq\f(1,2)＝3，故答案为2:3。(3)ng碳原子数为eq\f(n,12)NA，故答案为eq\f(\f(n,12)NA,2)＝eq\f(NA·n,24)。(4)根据切割法计算每个晶胞中C原子个数为2×eq\f(1,2)＋8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,4)＋1＝4。答案：(1)2(2)2:3(3)eq\f(NA·n,24)(4)416．解析：(1)以钛离子为顶点，应有8个立方晶胞紧靠在一起，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。(2)该晶胞中含氧离子个数为12×eq\f(1,4)＝3，钙离子个数为