专题6物质的聚集状态与晶体的常识-高二化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019选择性必修2）

专题6物质的聚集状态与晶体的常识题型归类目录TOC\o"13"\h\uTOC\o"13"\h\u一、热点题型归纳 1【题型一】晶体与非晶体的判断 1【题型二】晶胞结构的理解与晶体结构的测定 3【题型三】有关晶体的计算 4二、分阶培优练 7【题型一】晶体与非晶体的判断【典例分析】如图所示是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是A．两种物质是在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点D．二者的X射线图谱是相同的【答案】B【详解】观察结构图知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排列，Ⅱ中微粒排布不规则，故Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体具有各向异性，具有固定熔点，非晶体没有固定熔点，用X射线检验两者，图谱明显不同。故选B。【提分秘籍】基本规律1.晶体与非晶体的比较晶体非晶体微观结构特征粒子周期性有序排列粒子排列相对无序性质特征自范性有无熔点固定不固定各向异性有无鉴别方法间接方法看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性科学方法对固体进行X­射线衍射实验举例NaCl、I2、SiO2、Na晶体等玻璃、橡胶等注意：(1)有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。(2)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成，如无定形SiO2。2.晶体的自范性和各向异性(1)晶体的自范性①晶体的自范性是指晶体能自发地呈现规则的多面体外形的性质，是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现。②晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，缓慢冷却形成晶体；快速冷却，常得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。(2)晶体的各向异性①晶体的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等，常表现出各向异性。②晶体的某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。【变式演练】1.下列说法不正确的是A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂B．晶体的自范性是指在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性【答案】A【详解】某些晶体熔化时破坏分子间作用力，而不断裂化学键，如碘单质熔化，A错误。故选A。2.下列叙述中正确的是A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C．具有各向异性的固体一定是晶体D．晶体、非晶体均具有固定的熔点【答案】C【详解】晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列，B项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内部微粒规律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形，但具有各向异性的固体一定是晶体，A项错误，C项正确；晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点，D项错误。故选C。3.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是A．晶体一定比非晶体的熔点高B．晶体有自范性但内部质点排列无序C．非晶体无自范性而且内部质点排列无序D．固体SiO2一定是晶体【答案】C【详解】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A项错误；晶体有自范性且内部质点排列有序，故B项错误；非晶体无自范性而且内部质点排列无序，故C项正确；SiO2的存在形态有结晶形和无定形两大类，即SiO2也有非晶体，故D项错误。故选C。【题型二】晶胞结构的理解与晶体结构的测定【典例分析】下列说法中不正确的是A．晶体的X射线衍射实验中，单一波长的X射线通过晶体，记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰B．分析X射线衍射图可获得晶胞形状和大小、原子在晶胞里的数目和位置等信息C．根据原子坐标可以计算原子间的距离D．通过晶体X射线衍射图不能获得键长、键角等有关化学键的信息【答案】D【详解】A对，单一波长的X射线通过晶体，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。B对，分析X射线衍射图可获得晶胞形状和大小、分子或原子在三维空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等信息。C对，通过X射线衍射实验，测定晶胞中各个原子的位置(坐标)，根据原子坐标，可以计算原子间的距离。D错，根据X射线衍射图可以判断出晶体中哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，从而得出分子的空间结构。故选D。【提分秘籍】基本规律：1.晶胞是晶体的最小的结构重复单元。2.晶体结构测定方法注意：X射线衍射实验是研究晶体结构最可靠的科学方法。【变式演练】1.下列有关晶胞的叙述正确的是A．晶胞是晶体结构中的基本重复单元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属于该晶胞D．已知晶胞的组成就可推知晶体的分子式【答案】A【详解】A对，晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布的、具有化学结构特征的基本单元。B错，不同晶体的构成微粒不同，微粒的半径不同，所以晶胞的大小不同，晶胞的形状可能相同。C错，处于晶胞内部的粒子完全属于该晶胞，处于顶角、面心和棱上的微粒为多个晶胞共用。D错，因为晶胞能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间的分布，也是晶体结构中的基本单元，所以已知晶胞的组成就可推知晶体的组成，而不是能推知晶体的分子式。故选A。2．确定一种固态物质是否为晶体，最可靠的科学方法是A．测定它的熔点B．直接观察它的颗粒的形状C．测定它的溶解热D．对它进行X射线衍射实验【答案】D【详解】X射线衍射实验是研究晶体结构最可靠的科学方法,故选D。3.所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是A． B．C． D．【答案】A【详解】晶胞特点是周期性有序无隙并置排列，具有对称性，根据图中信息B、C、D都不满足，只有A满足条件，故A符合题意。综上所述，答案为A。【题型三】有关晶体的计算【典例分析】某镍白铜合金的晶胞结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。(2)若合金的晶胞参数为acm，则该合金的密度为________g·cm－3。【答案】(1)31(2)eq\f(251,a3NA)【解析】(1)根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×eq\f(1,2)＝3，含有Ni原子的个数为8×eq\f(1,8)＝1，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为31。(2)根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的晶胞参数为acm，则该合金的密度为ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(nM,V)＝eq\f(NM,NAV)＝eq\f(3×64g·mol－1＋59g·mol－1,NAmol－1a3cm3)＝eq\f(251g·mol－1,NAmol－1a3cm3)＝eq\f(251,a3NA)g·cm－3。【提分秘籍】基本规律：1．晶体化学式含义一般地，晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。2．均摊法确定晶胞中粒子的个数如晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有eq\f(1,n)属于这个晶胞。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。(2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献。(3)晶胞中粒子数目的计算要先根据具体情况分析：晶胞中的粒子在晶胞中的位置以及为几个晶胞所共用，然后运用均摊法具体计算。如石墨晶体每一层内碳原子排成六边形，其顶角碳原子被三个六边形共用，每个六边形占有该原子的eq\f(1,3)，则每个六元环占有的碳原子数为6×eq\f(1,3)＝2。如下图所示：注意：晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比，由晶胞构成的晶体，其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。3．与晶胞参数有关的计算与晶胞参数有关的计算一般涉及晶胞中两个粒子之间的距离、晶胞的体积、晶胞的质量、晶体的密度等物理量。其思路是利用公式ρ＝eq\f(m,V)，建立ρ、M、V、N、a(晶胞参数)等物理量之间的关系。一般要先选取一个晶胞，用均摊法确定晶胞中所含的微粒数目N，再进行计算。(1)计算晶胞的体积：V＝a3；(2)计算晶胞的质量m＝eq\f(M1N1＋M2N2＋…,NA)(M1、M2……分别为晶胞中各微粒的摩尔质量，N1、N2……分别为用均摊法计算所得的各微粒的数目，NA为阿伏加德罗常数的值)；(3)计算晶体的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M1N1＋M2N2＋…,NA×a3)；(4)立方晶胞参数与晶胞对角线长的关系①面对角线长＝eq\r(2)a；②体对角线长＝eq\r(3)a。【变式演练】1.一种AlFe合金的晶胞如图所示。则该合金的化学式为A．Fe2Al B．FeAlC．Fe3Al2 D．Fe2Al3【答案】A【详解】立方体有8个顶角，顶角上的每个铁原子被8个晶胞所共用，每个晶胞占有其eq\f(1,8)；面心上共有6个铁原子，每个铁原子被2个晶胞所共用，每个晶胞占有其eq\f(1,2)；棱上共12个铁原子，每个铁原子被4个晶胞所共用，每个晶胞占有其eq\f(1,4)；体心还有一个铁原子，故晶胞中铁原子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,4)＋1＝8；铝原子都在晶胞内部，共4个。所以铁、铝原子个数比为21，化学式为Fe2Al。综上所述，故选A。2.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．1:4:2 B．2:9:4C．3:8:4 D．3:9:4【答案】A【详解】A位于正三棱柱的顶角，则1个A有eq\f(1,12)属于该晶胞，该晶胞中含A的个数为6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)，B分为两类，位于侧棱上的B有eq\f(1,6)属于该晶胞，位于上、下底面棱上的B有eq\f(1,4)属于该晶胞，该晶胞中含B原子的个数为3×eq\f(1,6)＋6×eq\f(1,4)＝2，C位于正三棱柱体内，该晶胞中含C原子的个数为1，则A、B、C三种原子个数之比为eq\f(1,2):2:1＝1:4;2。故选A。3.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_________________________________________。(2)该晶体中Xn＋离子中n＝________。(3)X元素的原子序数是_____________________________________________________。(4)晶体中每个N3－被______个等距离的Xn＋离子包围。【答案】(1)3∶1(2)1(3)29(4)6【详解】(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3个，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×＝1，故其个数比为3∶1。(2)由晶体的化学式X3N知X所带的电荷数为1。(3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29。(4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个X＋在上、下、左、右、前、后包围。分阶培优练分阶培优练培优第一阶——基础过关练一、单选题1．下列各组物质前者是晶体后者是非晶体的是A．白磷、胆矾 B．碘、橡胶 C．石蜡、塑料 D．食盐、蔗糖【答案】B【详解】A．白磷(P4)为分子晶体，胆矾(CuSO4·5H2O)为离子晶体，A不符合题意；B．碘为分子晶体，橡胶为非晶体，B符合题意；C．石蜡和塑料均为非晶体，C不符合题意；D．食盐为NaCl属于离子晶体，蔗糖为分子晶体，D不符合题意；综上所述答案为B。2．下列有关说法正确的是A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪B．石英玻璃和水晶的衍射图谱相同C．通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，不能推出乙酸分子的空间结构D．晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定键长和键角【答案】A【详解】A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪，A项正确；B．石英玻璃是非晶态二氧化硅，水晶是晶态二氧化硅，则水晶的衍射图谱中会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，而石英玻璃的衍射图谱中不会出现分立的斑点或明锐的衍射峰，二者的衍射图谱不同，B项错误；C．通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，C项错误。D．通过晶体的X射线衍射实验，可以判断出晶体中哪些原子间存在化学键，确定键长和键角，从而得出物质的空间结构，D项错误；故选A。3．某晶体的晶胞如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4【答案】B【详解】由图示可知该晶体晶胞的上下两面为正三角形，因此处于顶点的粒子为12个晶胞共用，故晶胞中A粒子的数目为6×=；处于水平棱上的粒子为4个晶胞共用，处于垂直棱上的粒子为6个晶胞共用，故晶胞中B粒子的数目为6×+3×=2；C粒子完全属于晶胞。由此可见，A、B、C三种粒子的数目之比为∶2∶1=1∶4∶2，故选B。4．下列关于晶体的说法正确的是A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体B．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点C．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同【答案】C【详解】A．得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出，所以将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体是晶体，A错误；B．晶体具有固定的熔沸点，而非晶体没有固定熔沸点，而是在一定温度范围内熔化，石蜡和玻璃都是非晶体，故它们都没有固定的熔点，B错误；C．硬度是衡量固体软硬程度的指标，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，故可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品，C正确；D．晶体具有各向异性的性质，蓝宝石属于晶体，在不同方向上硬度有一些差异，D错误；综上所述答案为C。5．下列各项中，不属于晶体的特点的是A．具有规则的几何外形 B．某些物理性质具有各向异性C．一定是无色透明的固体 D．具有固定的熔点【答案】C【详解】晶体的特点是具有规则的的几何外形、有固定的熔点、物理性质具有各向异性，但晶体不一定是无色透明的，故选C。6．现有四种晶体，其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示，其化学式正确的是A．

B．

C． D．

【答案】C【详解】A．A原子的个数为1，B原子的个数为，故化学式为AB，故A错误；B．

E原子的个数为，F原子的个数为，故化学式为EF，，故B错误；C．，X原子的个数为1，Y原子的个数为，Z原子的个数为，故化学式为XY3Z，，故C正确；D．

A原子的个数为，B原子的个数为，故化学式为AB，，故D错误；故选C。7．下列关于晶体的说法中正确的是A．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体B．晶胞中任何一个粒子都属于该晶胞C．玻璃制成的弹珠具有规则的几何外形，所以玻璃弹珠是晶体D．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性【答案】D【详解】A．晶体形成后，其结构是有序性和可复制性，所以即使是粉末，其微观结构也是晶体的有序结构，描述错误，不符题意；B．晶胞的顶点、棱上、面上的离子均为多个晶胞共用，描述错误，不符题意；C．玻璃属于混合物，不是晶体，描述错误，不符题意；D．晶体的自范性能使结构有缺损的晶体结构在适当的环境中恢复晶体完整，描述正确，符合题意；综上，本题选D。8．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定【答案】A【详解】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，也不能通过颜色来判断，故答案为：A。9．我国具有丰富的铜矿资源，某铜矿石的晶胞结构如图所示，其化学式为A． B． C． D．CuN【答案】A【详解】在该晶胞中，位于晶胞的棱上，则该晶胞中含有的数目为，位于晶胞的顶点，则该晶胞中含有的数目为，所以该晶胞的化学式为，故A正确。故选A。10．下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是A．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体C．缺角的晶体在饱和溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性D．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值【答案】B【详解】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，如在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性，A正确；B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，在光学显微镜或电子显微镜下仍可观察到规则的晶体外形，B错误；C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性，即晶体有自发地呈现多面体外形的性质，C正确；D．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，晶体的衍射图上有分立的斑点或明锐的衍射峰，非晶体没有；也可以获得分子的键长和键角的数值，得出分子的空间结构，D正确；故选B。培优第二阶——能力提升练一、单选题1．下列关于晶体的说法正确的是A．凡有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性均相同C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．将饱和硫酸铜溶液冷却降温，析出的固体不是晶体【答案】C【详解】A．具有规则几何外形的固体不一定是晶体，故A错误；B．由于晶体内部质点排列的高度有序性，使得晶体在强度、导热性、光学性质等物理性质上常常表现为各向异性，故B错误；C．水晶是晶体，有固定的熔点，普通玻璃是混合物无固定的熔点，故C正确；D．得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出，所以将饱和硫酸铜溶液冷却降温，析出的固体是晶体，故D错误；故选C。2．晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，棱长为0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。下列叙述错误的是A．基态K原子的核外电子排布式为：B．碘酸钾中含有离子键和共价键C．与O原子紧邻的I原子有2个D．晶体中K原子与O原子间的最短距离约为0.631nm【答案】D【详解】A．K元素位于第四周期ⅠA族，原子序数为19，因此基态K原子的核外电子排布式为，故A说法正确；B．碘酸钾是由K+和构成，K+和间存在离子键，I和O之间存在极性共价键，故B说法正确；C．根据晶胞，氧元素位于晶胞的面心，I位于晶胞体心，与O紧邻的I原子个数为2，故C说法正确；D．根据晶胞模型，K位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，因此K原子和O原子间的最短距离应是面对角线的一半，面对角线的长度为×0.446nm，即K原子和O原子间的最短距离是≈0.315nm，故D说法错误；答案为D。3．如图是某化合物的晶体结构，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为A． B． C． D．【答案】A【详解】利用均摊法计算晶胞的微粒个数可知，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子，故一个晶胞中镁原子的个数为；6个硼原子位于棱柱侧面上，故硼原子数为，所以晶胞中镁原子和硼原子的个数比为1∶1，故化学式为，A项正确；故选A。4．下列关于晶体和非晶体的说法不正确的是A．破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体B．晶体某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性C．导电性可用于区别晶体和玻璃体D．固体可能是晶体，也可能是非晶体【答案】C【详解】A．破损的晶体能在溶液中得到修复，所以破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体，故A正确；B．晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，故B正确；C．根据晶体的定义，不能通过导电性来区别晶体和玻璃体，某些晶体和玻璃体可均导电或不导电，故C错误；D．固体可能是晶体，也可能是非晶体，如水晶为晶体，玻璃为非晶体，故D正确；故答案选C。5．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9【答案】A【详解】a中原子个数=12×+2×+3=6，b中原子个数=8×+6×=4，c中原子个数=1+8×=2，所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1，故选A。6．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法中正确的是A．超氧化钾的化学式为B．每个晶胞中含有8个和4个C．晶体中与每个距离最近的有8个D．晶体中0价氧原子和价氧原子个数比为2：1【答案】A【详解】A．由题中的晶胞结构知，有8个位于晶胞顶角，6个位于晶胞面心，则晶胞实际含有的个数为，有12个位于棱上，1个处于体心，则晶胞中实际含有的个数为；超氧化钾的化学式为，A正确；B．和都为4个，B错误；C．晶体中与每个距离最近的有12个，C错误；D．设晶体中0价氧原子和价氧原子的个数分别为x、y，则有，，得，D错误；故选A。7．晶体内微粒总是按周期性规律重复排列，反映其结构特点的基本重复单位为晶胞，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的局部结构，可做为晶胞的是A．(都在顶点) B．(在顶点和面心)C．(在顶点和面心) D．(在顶点和体心)【答案】B【详解】按照题意，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成，是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所有晶胞平行排列，取向相同。由此可知，平移后，重合位置的原子相同。A．不管是左右或上下平移时，大圆表示的原子和小圆表示的原子位置重合，但不是同一种原子，因此该结构不能作为晶胞，A错误；B．不管是上下平移还是左右平移，各原子都可以与相同的原子重叠，可平移无隙并置得到晶体，因此该结构可以作为晶胞，B正确；C．上下平移时，位于面心的两个不同的原子位置会重合，因此该结构不能作为晶胞，C错误；D．该结构平移时会存在空隙，因此不能作为晶胞，D错误；答案选B。8．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装”【答案】B【详解】A．物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态和液晶态，A正确；B．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，不是在于是否具有规则的几何外形，B错误；C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；D．超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别与自组装的特征，D正确；故选B。9．KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于_______位置。A．体心、棱心 B．顶角、面心 C．棱心、顶角 D．体心、面心【答案】A【详解】根据晶胞图，K位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞的内部，如果KIO3晶胞结构另一种表示形式，I位于顶角，个数为=1，K也为1，应位于体心，则O位于棱心，个数为=3，故选项A正确；答案为A。10．原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0)【答案】A【详解】根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的处，则D原子的坐标参数为(，，)；答案选A。培优第三阶——培优拔尖练一、单选题1．钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是A．元素钛在元素周期表中的位置为第四周期VB族B．Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2C．与Co2+距离最近的Ti4+有4个D．该化合物的化学式为CoTiO3【答案】D【详解】A．元素钛在元素周期表中的位置为第四周期IVB族，A错误；B．Co原子失去最外层的两个电子形成Co2+，故Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，B错误；C．由图可知，与Co2+距离最近的Ti4+有8个，C错误；D．该晶胞中，Co2+的个数为1，Ti4+的个数为8×=1，O2的个数为6×=3，则该化合物的化学式为CoTiO3，D正确；故选D。2．根据图中相关信息，判断下列说法不正确的是A．在NaCl晶体中，距离Na＋最近的Cl形成正八面体B．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C．1个Zn的晶胞中含有2个Zn原子D．KO2晶体中每个K＋周围有6个紧邻的K＋，每个周围有6个紧邻的【答案】C【详解】A．在氯化钠晶体中，Na+和Cl的配位数都是6，则距离Na+最近的六个Cl形成正八面体，选项A正确；B．分子晶体的构成微粒是分子，每个分子为一个整体，所以该分子的化学式为E4F4或F4E4，选项B正确；C．根据晶胞的结构可知，1个Zn的晶胞中含有9个Zn原子，而均摊占有8+1=2个Zn原子，选项C不正确；D．KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O2，每个O2周围有6个紧邻的K+，选项D正确。答案选C。3．有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm，下列说法错误的是A．该物质的化学式为TiN B．Ti与Ti的最近距离是C．Ti的配位数为6 D．与N距离相等且最近的N有12个【答案】B【详解】A．该晶胞中，Ti（黑球）的个数为1+12=4，N（白球）的个数为8+6=4，则Ti和N的个数比为1:1，该物质的化学式为TiN，A正确；B．该晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm，则Ti与Ti的最近距离是apm，B错误；C．如图所示，与Ti距离相等且最近的N有6个，则Ti的配位数为6，C正确；D．与N距离相等且最近的N有12个，D正确；故选B。4．晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，下列有关说法正确的是A．每个晶胞中含有8个K、6个O、1个1B．的空间构型为四面体形C．与K紧邻的O的个数为6个D．在晶胞结构的另一种表示中，若I处于各顶角位置，O处于棱心位置，则K处于体心位置【答案】D【详解】A．K位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞的体内，故每个晶胞中含有1个K、3个O、1个I，A错误；B．中I的价层电子对数为，I采取杂化，则的空间构型为三角锥形，B错误；C．O位于面心，K位于顶点，与K紧邻的O的个数为12个，C错误；D．在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为，O位于棱心位置，每个棱为4个晶胞共有O个数为，K的个数为1，应位于体心位置，D正确；故选D。5．镁单质及其化合物用途广泛，某镁硼化合物的晶体结构单元如图所示。B原子占据独立一层且具有类似石墨的结构。正六棱柱底边边长为，高为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是A．该镁硼化合物的化学式为B．如图所示晶体结构单元是该镁硼化合物的晶胞C．每个B原子周围最近且等距的B原子数为2D．B原子的价层电子轨道表示式为【答案】A【详解】A．根据均摊法，该晶体结构单元中含有个Mg原子，含有6个B原子，故化学式为MgBr2，A正确；B．晶胞是晶体结构的基本单元，常规的晶胞都是平行六面体，镁硼化合物的晶胞如图，B错误；C．B原子占据独立一层且具有类似石墨的结构，所以B原子周围最近且等距的B原子数为3，C错误；D．B原子的价层电子轨道表示式为，虽然2p能级只填充了一个电子，有两个空轨道，但书写时空轨道不可省略，D错误；故选：A。6．如图所示是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A． B． C． D．【答案】B【分析】用均摊法先计算出镁原子与硼原子个数。再求出原子个数比即可解答。【详解】处于六棱柱顶点上的镁原子同时为6个结构单元所共有，每个镁原子有属于该结构单元；处于面上的镁原子同时为2个结构单元所共有，每个镁原子有属于该结构单元；处于棱柱内的6个硼原子，则完全属于该结构单元。故每个结构单元中有镁原子：l2×+