2024-2025学年高中化学课时分层作业10晶体的常识含解析新人教版选修3

PAGE6-课时分层作业(十)晶体的常识(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列叙述中，不正确的是()A．从硫酸铜饱和溶液中可以析出硫酸铜晶体B．具有规则几何外形的固体不肯定是晶体C．晶体与非晶体的根本区分在于是否具有规则的几何外形D．具有各向异性的固体肯定是晶体C[晶体与非晶体的根本区分在于其内部粒子在空间中是否按肯定规律做周期性重复排列。溶质从溶液中析出是得晶体的一条途径，A项正确；晶体所具有的规则几何外形、各向异性和固定的熔点是其内部粒子规律性排列的外部反映，因此D项正确，C项错误；有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形，B项正确。]2．云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为()A．云母是热的不良导体，传热不匀称B．石蜡是热的不良导体，传热不匀称C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性不同D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同D[云母属于晶体，具有各向异性，在不同的方向导热性不同，导致熔化了的石蜡呈现椭圆形。]3．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165K时形成的，玻璃态的水无固定形态，不存在晶体结构，且密度与一般液态水的密度相同。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．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特别状态D．玻璃态水是一种晶体C[因为玻璃态水的密度与一般液态水的密度相同，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态，不存在晶体结构，所以不是一种晶体，而是水的一种特别状态。]4．下列哪些性质不能区分晶体与玻璃体()A．各向异性 B．X­射线衍射C．导电性 D．有无固定的熔点C[玻璃体是非晶体。依据晶体的特点和性质可知，晶体具有规则的几何外形，具有各向异性，X­射线衍射时能看到明显的谱线。而晶体中除金属晶体外，一般不易导电。]5．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是()①a是晶体②b是晶体③a是非晶体④b是非晶体A．①② B．②③C．③④ D．①④D[由题可知a有固定熔点，属于晶体，b没有固定熔点，属于非晶体。]6．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，但它们都有固定的熔点D．蓝宝石在不同方向上的硬度肯定相同B[A项，将饱和CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体。B项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以依据有无划痕来鉴别。C项，非晶体没有固定的熔点。D项，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。]7.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构如图所示。Pb4＋处于立方晶胞顶角，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞面心，则该化合物的化学式为()A．BaPbO3 B．BaPb2O3C．BaPbO D．BaPbO4A[1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×eq\f(1,8)＝1，O2－的个数为6×eq\f(1,2)＝3，故化学式为BaPbO3。]8.对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是()A．该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体B．该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子C．平均每个晶胞中有14个原子D．平均每个晶胞中有4个原子C[在该晶胞顶点和六个面的面心处都有一个原子，平均每个晶胞中含有的原子数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。]9.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有很多特别性质的缘由。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形态恰好与氯化钠晶胞的大小和形态相同(如图所示)，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()A．7∶8 B．13∶14C．1∶1 D．26∶27D[表面粒子数＝8＋6＋12＝26。总粒子数＝表面粒子数＋中心粒子数＝26＋1＝27。]10．依据晶体中晶胞的结构，推断下列晶体的化学式不正确的是()A．AB2B．C2DC．EFD．XY3ZA[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eq\f(1,2)属于该晶胞，处于棱上的微粒有eq\f(1,4)属于该晶胞，处于各顶点上的微粒只有eq\f(1,8)属于该晶胞。据此可以算出各晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A选项错误。]11．依据所学学问填空：(1)在下列物质中，属于晶体的是________，属于非晶体的是________。A．玻璃B．雪花C．橡胶D．铁块E．单晶硅F．沥青(2)晶体中的微粒与晶胞的关系为：①凡处于立方体顶角的微粒，同时为________个晶胞共有；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为________个晶胞共有；③凡处于立方风光 上的微粒，同时为________个晶胞共有；④凡处于立方体体心的微粒，同时为________个晶胞共有。[解析](1)晶体具有固定的熔点，雪花就是冰，有固定的熔点；铁块和单晶硅都有固定的熔点；橡胶、玻璃、沥青(烃的混合物)没有固定的熔点，都属于非晶体。(2)分析晶体中的微粒与晶胞的关系，关键是看该微粒为几个晶胞所围绕，就为几个晶胞所共有。[答案](1)BDEACF(2)842112．元素X的某价态离子Xn＋中全部电子正好充溢K、L、M三个能层，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)该晶体中离子Xn＋的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＋包围。[解析](1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×eq\f(1,4)＝3；N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×eq\f(1,8)＝1，故二者个数比为3∶1。(2)由晶体的化学式X3N知X所带电荷数为1。(3)因为K、L、M三个能层充溢，故Xn＋有2、8、18结构，所以X的原子序数是29。(4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个Xn＋从上、下、左、右、前、后包围。[答案](1)3∶1(2)1(3)29(4)6[实力提升练]13．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．6A[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。]14．硼化镁在39K时呈超导性，成为人类对超导相识的里程碑。在硼化镁晶体的志向模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼的相间排列，下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。依据图示确定硼化镁的化学式为()A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．MgB6B[法一：由题目图中的平面结构可以找出最小的重复单元(如下图Ⅰ所示)，有两种结构：在三角形结构中，每个镁原子为6个小三角形共用，故Mg、B的原子个数比为(3×eq\f(1,6))∶1＝1∶2；在六边形结构中，每个B原子为三个小六边形共用，故Mg、B的原子个数比为1∶(6×eq\f(1,3))＝1∶2，故化学式为MgB2。ⅠⅡ法二：将此平面结构还原成立体结构(如图Ⅱ所示)，由此图可知，Mg在顶点以及上下底面的中心，B原子在六棱柱内，故Mg、B的原子个数比为(12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2))∶6＝1∶2。]15．磁光存储的探讨是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后起先的。下图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为()A．Mn2Bi B．MnBiC．MnBi3 D．Mn4Bi3B[该晶胞中Mn的个数为12×eq\f(1,6)＋6×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,2)＋1＝6，Bi的个数为6，则该晶体物质的化学式为MnBi。]16．下图所示为热敏电阻PTC元件的主要成分的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为正方体，边长为403.1pm，顶角位置为B原子所占，体心位置为C原子所占，全部棱的中点位置为A所占。据图回答下列问题：(1)若将B置于晶胞的体心，C置于晶胞的顶点，则A处于立方体的什么位置？_________________________。(2)在该物质的晶体中，每个B四周与它最邻近且距离相等的B有________个，它们在空间呈________形态分布。[解析](1)由原图可以看出它的化学式为BCA3，当B位于晶胞的体心，C位于晶胞的顶角时，要求化学式不变，则A的位置有两种可能，即在面心或棱的中点。由原图可以看出，在每个B的四周和它等距离且最近的A有6个(距离为棱长的一半)；假如在棱的中点，则和它等距离且最近的A有12个(距离为面对角线的一半)，故只有A处于立方体的面心时才与原图相符。(2)由原图可以看出，在每个B的四周和它等距离且最近的B有6个，这6个B在空间构成了正八面体。[答案](1)面心(2)6正八面体17．我国科学家最近胜利合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。R的晶体密度为dg·cm－3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为________。[解析]晶胞的质量为dg·cm－3×(a×10－7cm)3＝a3d×10－21g，NA个该单元的质量为Mg，则eq\f(a3d×10－21g,y)＝eq\f(M,NA)，故y＝eq\f(602a3d,M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(a3dNA,M)×10－21))。[答案]eq\f(602a3d,M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(a3dNA,M)×10－21))18．已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有下图的立体结构。(1)FeS2晶体中具有的化学键类型是_________________________。(2)若图中晶体结构中相邻的阴、阳离子间的距离为acm，且用NA代表阿伏加德罗