晶胞-针对练习-高中化学选择性必修二

第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态和晶体的常识第二课时晶胞一、选择题1.下列关于晶体的说法中不正确的是()A．凡有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶胞是晶体结构的基本单元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．晶胞的密度与晶体密度相同2.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是()A.相邻晶胞之间没有任何间隙B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成C.晶胞排列时,取向相同D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的3.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4.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3625℃D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线5.如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.9 B.5 C.3 D.26.某晶体晶胞结构如图所示,其中含A、B、C三种元素原子,则该晶体中A、B、C的原子个数比为()A.1∶3∶1 B.2∶3∶1C.1∶2∶1 D.1∶3∶37.某研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道,该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构,结构如图(小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗线画出的CoO2层状结构的晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)示意图不符合化学式的是()8.由硼和镁两种元素组成的化合物可为超导材料,下图为该化合物的晶胞结构示意图,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1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.Mg5B12 B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B29.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-2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KO2B.每个晶胞中含有8个K+和4个OC.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个D.晶体中0价氧原子和-2价氧原子个数比为2∶110.现有四种晶体,其构成粒子排列方式如图所示,其中化学式不属于AB型的是()11、已知某晶体由X、Y、Z三种元素组成,其晶胞如图所示,则X、Y、Z三种元素的原子个数之比正确的是()A.1∶3∶1 B.2∶6∶1C.4∶8∶1 D.8∶1∶112、某晶体的部分结构为正三棱柱(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∶413、钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图，它的化学式是()A.BaTi8O12 B．BaTi4O6C．BaTi2O4 D．BaTiO314、F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙,它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次递增),都极易与水发生反应,其中:6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列推测正确的是()A.XeF2分子中各原子最外层均达到8电子结构B.某种氟化氙的晶体结构单元如图,可推知其化学式为XeF6C.XeF4按题中方程式与水反应时,每生成4molXe,转移16mole-D.XeF2加入水中,在水分子作用下将生成Xe和F2二、非选择题15、某晶体晶胞结构如图所示,X()位于立方体的顶点,Y()位于立方体的中心,试分析:(1)晶体中每个Y同时吸引着个X,每个X同时吸引着个Y,该晶体的化学式为。

(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个。

(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX=(填角的度数)。

(4)若该立方体的棱长为acm,晶体密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的摩尔质量为。

16、元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。基态原子的核外电子排布式为

。是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯裂化生成苯和丙烯。苯分子中含有键的数目为

mol。异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为

。与分子互为等电子体的阳离子为

。易溶于水，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于

填晶体类型。元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如下图，该化合物的化学式为

。答案解析1.选A。晶体的特征之一是有自范性，即自发呈现规则的几何外形。切割整齐且规格相同的玻璃、石蜡、橡皮等虽然都具有规则的几何外形，但它们内部的原子无序排列，它们也没有固定的熔点，不是晶体，A项错误。由晶体的特征和晶胞的概念可知B、C项正确。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。2.B晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成,而是晶胞平行排列而成的,且相邻晶胞之间没有任何间隙。3.选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eq\f(1,8)，C项错误。4.选A。原子在三维空间里呈有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征，都是晶体有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间无联系，如无定形碳是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。5.D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186.C根据题图知,该晶胞中A原子个数=8×18=1,B原子个数=4×12=2,C原子个数=1,所以晶体中A、B、C的原子个数比为1∶2∶7.DA项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1,含有O原子数为4×12=2,所以Co原子数与O原子数之比为1∶2,正确;B项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1+4×14=2,含有O原子数为4,所以Co原子数与O原子数之比为1∶2,正确;C项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为4×14=1,含有O原子数为4×12=2,所以Co原子数与O原子数之比为1∶2,正确;D项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1,含有O原子数为4×18.B由于镁原子位于顶点处,另外棱柱的上下底面还各有1个镁原子,则晶胞中含有的镁原子个数是2×12+12×16=3。6个硼原子位于棱柱内,即Mg与B的原子个数之比是1∶2,因此该化合物的化学式可表示为MgB9.A由题中的晶胞结构知,有8个K+位于晶胞顶角,6个K+位于晶胞面心,则晶胞实际含有K+的个数为8×18+6×12=4,O2-有12个位于棱上,1个处于体心,则晶胞中含有的O2-个数为12×14+1=4;超氧化钾的化学式为KO2;晶体中与每个K+距离最近的K10.B晶胞中A位于顶点,含有A的个数为8×18=1,B位于晶胞的体心,B的个数为1,则化学式为AB,A不符合题意;晶胞中A位于顶点,平均含有A的个数为8×18=1,B位于晶胞的棱上,平均含有B的个数为12×14=3,则化学式为AB3,不属于AB型,B符合题意;A、B均位于晶胞的顶点,各有4×18=12个,化学式为AB,C不符合题意;A位于晶胞的顶点和面心,共有8×111.A根据均摊法可知,晶胞中含有Z原子的数目为1,含有X原子的数目为8×18=1,含有Y原子的数目为12×14=3,所以X、Y、Z的原子个数比是1∶3∶12.选B。由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形，因此处于顶点的粒子为12个该结构共用，故该结构中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个该结构共用，处于垂直棱上的粒子为6个该结构共用，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；该结构中包含C粒子的数目为1，由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2。13.选D。Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti处于立方体的8个顶点，每个Ti为与之相连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中Ba∶Ti∶O＝1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1∶3。14.CXe原子本身最外层就是8电子结构,再与F原子结合,肯定就不再是8电子结构了,A错误;晶胞中Xe原子个数为8×18+1=2,F原子个数为8×14+2=4,故原子个数比Xe∶F=1∶2,其化学式为XeF2,B错误;由题中化学方程式可知,每生成4molXe转移电子总物质的量为16mol,C正确;F2与水会剧烈反应,所以在溶液中不可能生成F15.答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28'(4)2a3ρNAg·mol-1解析(1)由晶胞结构可直接看出每个Y周围吸引着4个X,每个X被8个晶胞共用,则X周围有8个等距离的Y,晶胞内X与Y的数目比为(4×18)∶1=1∶2,故该晶体的化学式为XY2或Y2X。(2)以某个X为中心,补足8个共用X的晶胞,可发现与中心X等距离且最近的X共12个。(3)四个X围成一个正四面体,Y位于中心,类似甲烷的分子结构,故∠XYX=109°28'。(4)每摩尔晶胞相当于含有0.5molXY2(或Y2X),故摩尔质量可表示为M=a3×ρ×NA0.16、【答案】

、

离子晶体

【解析】根据题意，元素X、Y、Z为Sc、O、Cl元素，