2024-2025学年高中化学第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识练习含解析新人教版选修3

PAGE4-晶体的常识1．下列说法错误的是()A．非晶体都没有固定的熔点B．晶体与玻璃体的本质差别是二者的硬度不同C．可通过X­射线衍射试验科学地区分晶体和非晶体D．构成玻璃的粒子无周期性排列，是无序的解析：晶体的熔点固定，而非晶体无固定的熔点，A正确；玻璃体是非晶体，与晶体的本质差别在于构成固体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列，B错误，D正确；区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X­射线衍射试验，C正确。答案：B2．一般玻璃和水晶的根本区分在于()A．外形不一样B．一般玻璃的基本构成微粒无规则排列，水晶的基本构成微粒按肯定规律做周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，一般玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，一般玻璃不能用于能量转换解析：一般玻璃为非晶体，水晶为晶体，它们的根本区分在于内部微粒是否按肯定规律做周期性重复排列，即晶体具有自范性。两种物质在性质上的差异正是其内部结构不同的体现。答案：B3．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是()A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中渐渐变为完备的立方体块C．圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性解析：晶体的自范性指的是在相宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质，这一相宜条件一般指的是自动结晶析出的条件，A选项所述过程不行能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项中玻璃是非晶体。答案：B4．晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1∶1000。晶体各向异性的主要表现是()①硬度②导热性③导电性④光学性质A．①③ B．②④C．①②③ D．①②③④解析：晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，表现在硬度，导热性、导电性、光学性质等方面。答案：D5．话筒是我们熟识的物质，在话筒中有一种材料的结构如图所示，它的主要成分是钛酸钡，依据晶体的结构示意图可知它的化学式是()A．BaTi8O12 B．BaTiO6C．BaTi2O4 D．BaTiO3解析：视察钛酸钡的示意图可知，Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞，且只有1个；Ti处于立方体的8个顶点，O处于立方体的12条棱的中点，故晶体中三种原子的个数比为Ba∶Ti∶O＝1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1∶3。答案：D6.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A．10个 B．18个C．24个 D．14个解析：依据题图知，每个碳原子被3个六元环占有，利用均摊法知，每个7六元环占有碳原子个数为eq\f(1,3)×6×7＝14。答案：D7.如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度为()A.eq\f(8M,NA·a3) B.eq\f(6M,NA·a3)C.eq\f(4M,NA·a3) D.eq\f(M,NA·a3)解析：由均摊法求得CsCl晶胞含有1个CsCl粒子，其质量是M/NA，再由相邻的两个Cs＋的核间距为acm，求出该晶胞的体积是a3，所以晶胞的密度是eq\f(M,NA·a3)，晶体的密度和晶胞的密度是一样的。答案：D8.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。(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四周与它最接近且距离相等的X共有________个。(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为________(填角的度数)。解析：晶胞中的粒子分为4种：①体心上的粒子完全属于该晶胞；②面心上的粒子eq\f(1,2)属于该晶胞；③棱上的粒子eq\f(1,4)属于该晶胞；④顶点上的粒子eq\f(1,8)属于该晶胞。本题粒子Y位于体心，粒子X位于顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。视察图，4个X和1个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109°28′。答案：(1)48Y2X或XY2(2)12(3)109°28′9．有一种蓝色的晶体，它的结构特征是Fe2＋和Fe3＋分别占据立方体互不相邻的顶点，立方体的每条棱上均有一个CN－。(1)依据晶体结构的特点，推出这种蓝色晶体的化学式(用简洁整数表示)________。(2)此化学式带何种电荷________，假如Rn＋或Rn－与其结合成电中性粒子，此粒子的化学式为________________________________________。解析：Fe2＋、Fe3＋占据立方体的互不相邻的顶点，则每个立方体上有4个Fe2＋、4个Fe3＋。依据晶体的空间结构特点，每个顶点上的粒子有1/8属于该立方体，则该立方体中有1/2个Fe2＋、1/2个Fe3＋，CN－位于立方体的棱上，棱上的粒子有1/4属于该立方体，该立方体中有3个CN－，所以该晶体的化学式为[FeFe(CN)6]－，此化学式带负电荷，若结合Rn＋形成中性粒子，此粒子化学式为R[FeFe(CN)6]n。答案：(1)[FeFe(CN)6]－(2)负电荷R[FeFe(CN)6]n10.如图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：(1)该化合物的化学式为________。(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有________个。(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为________。解析：(1)这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛原子个数为8×1/8＝1个；它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占有的氧原子个数为12×1/4＝3个；它全部拥有体内的一个钙原子，所以，该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为：1、3、1；该化合物的化学式为CaTiO3。(2)钛位于正方体的顶点上，则与一个钛离子距离最近的另一个钛离子与它共棱。从立方晶胞进行积累的图形可以看出，在横向、纵向、竖向上，满意条件的离子都是2个，所以共6个。(3)设这种立方晶胞的边长是b，那么，钙离子与钛离子之间的距离是体对角线的一半，即eq\f(\r(3),2)b。因为每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体积累到一起就是1mol晶体，其质量为Mg，其体积为eq\f(Mg,ag/cm3)＝eq\f(M,a)cm3。所以N