第一节物质的聚集状态与晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识必备知识基础练1.(2021·辽宁辽阳高二检测)下列物质属于晶体的是()A.塑料 B.玻璃C.石英 D.石蜡2.(2021·内蒙古包头高二检测)下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A.晶体的熔点一定比非晶体高B.晶体有自范性但排列无序C.固体SiO2一定是晶体D.非晶体无自范性而且排列相对无序3.(2021·安徽合肥高二检测)如图是a、b两种不同物质加热熔化时的曲线,下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A.①④ B.②③ C.②④ D.①③4.下列说法错误的是()A.由相同元素构成的物质可以是晶体,也可以是非晶体B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定其有没有固定熔点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形成晶体5.(2021·河北衡水高二检测)下列有关晶胞的叙述错误的是()A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元B.不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞D.已知晶胞的结构可推知晶体的组成6.已知某晶体晶胞如图所示,则该晶体的化学式为()A.XYZ B.X2Y4ZC.XY4Z D.X4Y2Z7.(2021·河北邢台高二检测)在一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热,观察实验现象。(1)在表面皿上加少量冷水的作用是。

(2)观察到的实验现象是。

(3)在表面皿上碘是(填“晶体”或“非晶体”)。

(4)这种方法是,制取晶体的方法还有、。

8.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形成的晶体的晶胞结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为。

(2)该晶体中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序数是。

关键能力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。9.(2021·北京西城区高二检测)用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,这是因为()A.云母具有各向异性,不同方向的导热性能不同B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀C.石蜡具有各向异性,不同方向的导热性能不同D.云母是热的不良导体,传热不均匀10.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.假宝石往往是用玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品C.石蜡和玻璃都是非晶体,它们都没有固定的熔点D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同11.(2021·辽宁锦州高二检测)从晶体与非晶体的角度分析,普通玻璃和水晶的根本区别是()A.外形不一样B.普通玻璃的基本构成粒子相对无序排列,水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换12.(1)在下列物质中,是晶体(填序号,下同),是非晶体。

①塑料②明矾③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蜡⑧单晶硅⑨铝块⑩橡胶(2)晶体和非晶体在外形上有差别,晶体一般都具有,而非晶体;另外非晶体具有物理性质的特点,而晶体具有物理性质的特点。

图113.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1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,图2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。

图2(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是,在晶体中1个Ti原子或1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为、。

图3(5)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,其结构如图4所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为(填字母)。

图4A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3学科素养拔高练14.(2020·山东卷,17节选)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。原子坐标xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有个Sn原子,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn原子:(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn原子键合的As原子有个。

参考答案第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识1.C塑料属于有机高分子,没有固定的熔点,不属于晶体,故A错误;玻璃无固定熔点,不属于晶体,故B错误;石英为SiO2,是由氧原子和硅原子构成的共价晶体,故C正确;石蜡属于烃的混合物,没有固定的熔点,不属于晶体,故D错误。2.D晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,A错误;晶体有自范性,且其结构排列有序,B错误;SiO2其存在形态有结晶形和无定形两大类,即SiO2也有非晶体,C错误;非晶体无自范性,而且其结构排列相对无序,D正确。3.A晶体有固定的熔点。由题图可知,a在吸热过程中有一段温度不变,这段对应的温度就是该晶体的熔点;而b物质在加热过程中温度一直在升高,即b物质没有固定的熔点,因此b为非晶体。4.BSiO2有晶体和非晶体之分;区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验;气体凝华可以得到晶体;溶质从溶液中析出可以形成晶体。5.C晶胞中的粒子有的并不完全属于该晶胞,如体心立方晶胞,立方体顶点的原子属于该晶胞的只有18,C6.C该晶体的晶胞是正方体晶胞。该晶胞拥有的X粒子数为8×18=1;Y位于该晶胞内,共有4个,因此该晶胞中拥有的Y粒子数为4;Z粒子只有1个,位于晶胞的体心,故该晶体的化学式为XY4Z7.答案(1)冷却碘蒸气(2)烧杯中充满紫色的蒸气,在表面皿上有紫黑色的晶体(3)晶体(4)凝华熔融态物质的凝固溶质从溶液中结晶析出解析获得晶体有3个途径:熔融态物质凝固;气态物质冷却不经液态直接凝固(物理上称为凝华);溶质从溶液中析出。8.答案(1)3∶1(2)1(3)29解析(1)Xn+位于晶胞的棱上,一个晶胞中Xn+的数目为12×14=3,N3位于晶胞的顶角,一个晶胞中N3数目为8×18=1,故Xn+和N3的个数比为3∶1;(2)由(1)可得晶体的化学式为X3N,则Xn+为X+,故n=1;(3)因为X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,故K、L、M三个电子层上的电子数分别为2、8、18,所以X的原子序数是9.A石蜡熔化成“椭圆形”,说明云母的导热性能存在各向异性,A项正确。10.BC将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体,A项说法错误;一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别,B项说法正确;非晶体没有固定的熔点,C项说法正确;由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异,D项说法错误。11.B从晶体与非晶体的角度分析,普通玻璃和水晶的根本区别是普通玻璃的基本构成粒子相对无序排列,水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列,所以普通玻璃不是晶体。12.答案(1)②⑤⑥⑧⑨①③④⑦⑩(2)规则的几何外形没有规则的几何外形各向同性各向异性解析明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体;塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。晶体的重要特征是某些物理性质具有各向异性、有固定的熔点等。13.答案(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO3612(5)A解析(1)题图1晶胞中灰球代表的粒子有4个,白球代表的粒子有6×12+8×18=4个,所以该氯化物的化学式为(2)晶胞中含氧原子数为18×8+12×6+4=8,根据化学式Cu2O可知,该晶胞中铜原子数目是氧原子的2倍,即(3)题图2每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×18+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×14=2,所以每个晶胞中含N原子和B原子各2个;N元素的电负性大于B元素,所以该功能陶瓷的化学式为(4)题图3晶胞中含O原子:6×12=3个,含Co原子:8×18=1个,含Ti原子:1个,故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的体心,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;Co原子位于晶胞的顶角,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(5)由题意知该物质是气态团簇分子,故题图4应是该物质的一个完整的分子,由14个Ti原子和13个C原子构成,选项A正确。14.答案4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4解析由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的