2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)晶體常識(shí)課后限時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE6-第1節(jié)晶體常識(shí)(建議用時(shí)：35分鐘)學(xué)問點(diǎn)基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)力提升1.晶體與非晶體結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)特征1,2,3,4,5,7,8,912,13,14，15,16,172.晶胞結(jié)構(gòu)6,10,11[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．下列物質(zhì)中屬于晶體的是()①橡膠②玻璃③食鹽④水晶⑤塑料⑥膽礬A．①④⑤ B．②③⑥C．①③④ D．③④⑥D(zhuǎn)解析固體有晶體和非晶體之分，晶體是內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在空間按肯定規(guī)律呈周期性有序排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體，如食鹽、冰、金屬、水晶、膽礬等都是晶體；非晶體中內(nèi)部粒子的排列則相對無序，如玻璃、橡膠、塑料等都是非晶體。2．如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法正確的是()A．a(chǎn)是晶體 B．b是晶體C．a(chǎn)是非晶體 D．無法推斷a是不是晶體A解析由圖可知，a具有固定的熔點(diǎn)，b不具有固定的熔點(diǎn)，因此a是晶體，b是非晶體。 3．下列有關(guān)晶體和非晶體的說法正確的是()A．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B．晶體具有自范性，有固定的熔點(diǎn)，可以使X－光發(fā)生有規(guī)律的衍射C．晶體研碎后即變?yōu)榉蔷wD．將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體B解析A項(xiàng)，晶體有整齊規(guī)則的幾何外形，但是具有規(guī)則外形的不肯定是晶體，如玻璃；C項(xiàng)，晶體研碎后并沒有變更晶體的結(jié)構(gòu)排列；D項(xiàng)，玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法規(guī)則地出現(xiàn)晶胞排列，屬于非晶體。4．將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后(溫度不變)，發(fā)覺缺角的晶體變完整了。若溶劑不揮發(fā)，則這段時(shí)間內(nèi)晶體和溶液的質(zhì)量變更分別是()A．晶體質(zhì)量減小，溶液質(zhì)量變大B．晶體質(zhì)量變大，溶液質(zhì)量減小C．晶體和溶液質(zhì)量都不變D．無法確定C解析膽礬晶體具有自范性，有自發(fā)形成規(guī)則幾何外形的性質(zhì)，由于原溶液為飽和溶液，因此膽礬晶體與CuSO4飽和溶液間存在著溶解結(jié)晶平衡，在整個(gè)過程中晶體和溶液的質(zhì)量都不發(fā)生變更。5．下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是()A．晶體一般都有各向異性B．寶石在不同方向上硬度不肯定相同C．有規(guī)則幾何外形的固體不肯定都是晶體D．冰和碘晶體中微粒間的作用力完全相同D解析晶體的自范性確定了晶體具有各向異性，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)正確；有些非晶體也可以加工成規(guī)則的幾何外形，如玻璃可以加工成各種形態(tài)，但玻璃是非晶體，C項(xiàng)正確；冰中水分子間除了含有范德華力外還含有氫鍵，而碘固體中碘分子之間只含有范德華力，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．下列敘述正確的是()A．固體SiO2肯定是晶體B．晶體有固定的組成，非晶體沒有固定的組成C．晶體內(nèi)部的微粒按肯定規(guī)律呈周期性有序排列D．晶體的基本結(jié)構(gòu)單元(晶胞)全部是平行六面體C解析固體SiO2分為晶體和非晶體兩類，A項(xiàng)錯(cuò)誤；非晶體如無定形SiO2有固定的組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；晶胞不肯定都是平行六面體，如有的晶胞呈六棱柱形，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下列操作得到的固體不是晶體的是()A．對NaCl飽和溶液降溫所得到的固體B．氣態(tài)H2O冷卻為液態(tài)，然后再冷卻成固態(tài)C．熔融的KNO3冷卻后所得的固體D．將液態(tài)的玻璃冷卻所得到的固體D解析NaCl固體、冰、KNO3固體均為晶體，而玻璃為非晶體。8．如圖為一塊密度、厚度勻稱的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻均為R，則這塊樣品肯定是()A．金屬 B．半導(dǎo)體C．非晶體 D．晶體D解析由于AB＝2CD，而AB、CD間的電阻卻相等，說明樣品橫向(AB)與縱向(CD)的導(dǎo)電性不同，具有各向異性，故該樣品為晶體。9．水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時(shí)形成的。玻璃態(tài)的水無固定形態(tài)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與一般液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述中正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特別狀態(tài)D．X－射線通過玻璃態(tài)水時(shí)，能產(chǎn)生譜線C解析玻璃態(tài)水無固定形態(tài)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，故玻璃態(tài)水不是晶體，X－射線通過玻璃態(tài)水時(shí)不能產(chǎn)生譜線，因密度與一般水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時(shí)體積不變。10．納米材料的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的比例極大，這是它有很多特別性質(zhì)的緣由。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形態(tài)恰好與氯化鈉晶胞的大小和形態(tài)相同(如圖所示)，則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)與總微粒數(shù)的比值為()A．7∶8 B．13∶14C．25∶25 D．26∶27D解析表面微粒數(shù)為26，總微粒數(shù)＝表面微粒數(shù)＋中心微粒數(shù)＝26＋1＝27。11．依據(jù)所學(xué)學(xué)問填空：(1)在下列物質(zhì)中，屬于晶體的是________，屬于非晶體的是________；(填字母序號(hào))A．玻璃B．雪花C．橡膠D．鐵塊E．單晶硅F．瀝青(2)晶體中的微粒與晶胞的關(guān)系為：①凡處于立方體頂點(diǎn)的微粒，同時(shí)為________個(gè)晶胞共有；②凡處于立方體棱上的微粒，同時(shí)為________個(gè)晶胞共有；③凡處于立方風(fēng)光 上的微粒，同時(shí)為________個(gè)晶胞共有；④凡處于立方體體心的微粒，同時(shí)為________個(gè)晶胞共有。(3)如圖所示，在石墨晶體中，每一層由多數(shù)個(gè)正六邊形構(gòu)成，試回答下列問題：①每個(gè)正六邊形事實(shí)上占有的碳原子數(shù)為________個(gè)。②石墨晶體每一層碳原子與C—C鍵鍵數(shù)之比為_____________________。③ng碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。解析(1)晶體具有固定的熔點(diǎn)，雪花就是冰，有固定的熔點(diǎn)；鐵塊和單晶硅都有固定的熔點(diǎn)；橡膠、玻璃、瀝青(烴的混合物)沒有固定的熔點(diǎn)，都屬于非晶體。(2)分析晶體中的微粒與晶胞的關(guān)系，關(guān)鍵是看該微粒為幾個(gè)晶胞所圍繞，就為幾個(gè)晶胞所共有。(3)分析每個(gè)正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2；②每個(gè)C原子所占的C—C鍵鍵數(shù)為3×eq\f(1,2)＝eq\f(3,2)，故答案為2∶3；③ng碳的原子數(shù)為eq\f(n,12)·NA，其正六邊形數(shù)為eq\f(1,2)×eq\f(n,12)·NA。答案(1)BDEACF(2)①8②4③2④1(3)①2②2∶3③eq\f(n,24)NA[實(shí)力提升]12．某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4B解析由圖可知該晶胞的上下兩個(gè)底面都是正三角形，因此頂點(diǎn)處的粒子為12個(gè)晶胞共用，故A的數(shù)目＝6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；處于水平棱上的粒子為4個(gè)晶胞共用，處于垂直棱上的粒子為6個(gè)晶胞共用，故B的數(shù)目＝6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C為該晶胞自己所擁有，故含C的個(gè)數(shù)為1。13．最近發(fā)覺，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3D解析Mg處于晶胞的頂角，故有8×eq\f(1,8)＝1；Ni處于晶胞的面心，故有6×eq\f(1,2)＝3；C處于晶胞的體心，完全屬于該晶胞，故該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。14．已知CsCl晶體的密度為ρg/cm3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，晶體中相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρ B．eq\f(NA·a3·ρ,6)C．eq\f(NA·a3·ρ,4) D．eq\f(NA·a3·ρ,8)A解析每個(gè)晶胞中含Cs＋為8×eq\f(1,8)＝1個(gè)，Cl－為1個(gè)，即一個(gè)CsCl晶胞中含有一個(gè)CsCl微粒，V＝a3，Mr＝ρV·NA＝ρ·a3·NA。15．如圖所示為熱敏電阻PTC元件的主要成分的晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位。該晶體經(jīng)X－射線分析鑒定，重復(fù)單位為正方體，邊長為403.1pm，頂點(diǎn)位置為B原子所占，體心位置為C原子所占，全部棱的中點(diǎn)位置為A所占。據(jù)圖回答下列問題：(1)若將B置于晶胞的體心，C置于晶胞的頂點(diǎn)，則A處于立方體的什么位置？_____________________________________________________________________。(2)在該物質(zhì)的晶體中，每個(gè)B四周與它最鄰近且距離相等的B有________個(gè)，它們在空間呈________形態(tài)分布。解析(1)由原圖可以看出它的化學(xué)式為BCA3，當(dāng)B位于晶胞的體心，C位于晶胞的頂點(diǎn)時(shí)，要求化學(xué)式不變，則A的位置有兩種可能，即在面心或棱的中點(diǎn)。由原圖可以看出，在每個(gè)B的四周和它等距離且最近的A有6個(gè)(距離為棱長的一半)；假如在棱的中點(diǎn)，則和它等距離且最近的A有12個(gè)(距離為面對角線的一半)，故只有A處于立方體的面心時(shí)才與原圖相符。(2)由原圖可以看出，在每個(gè)B的四周和它等距離且最近的B有6個(gè)，這6個(gè)B在空間構(gòu)成了正八面體。答案(1)面心(2)6正八面體16．(1)硼普遍存在于蔬菜水果中，是維持骨的健康和鈣、磷、鎂正常代謝所須要的微量元素之一。晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖)，其中含有20個(gè)等邊三角形和肯定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有1個(gè)硼原子。請視察圖形后回答：這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由______個(gè)硼原子組成，鍵角是________，共含有________個(gè)B—B鍵。(2)如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試推斷甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)：____________________________；乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是_________________________；丙晶體中每個(gè)D四周結(jié)合E的個(gè)數(shù)是__________________________。解析(1)由圖可知，每個(gè)頂角上的硼原子被5個(gè)正三角形共有，故每個(gè)三角形占eq\f(1,5)，每個(gè)三角形共含有eq\f(1,5)×3個(gè)硼原子，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元含硼原子數(shù)為20×eq\f(3,5)＝12個(gè)；B—B鍵為20×3×eq\f(1,2)＝30個(gè)。因?yàn)槭钦切危舒I角為60°。(2)X位于立方體體心，故該晶胞中含有1個(gè)X，Y位于頂角，該晶胞中Y的個(gè)數(shù)＝4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，因X為陽離子，所以甲晶體的化學(xué)式為X2Y；乙晶胞中A的個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，B的個(gè)數(shù)＝6×eq\f(1,2)＝3，C的個(gè)數(shù)為1。答案(1)1260°30(2)X2Y1∶3∶1817．某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X(●)位于立方體的頂點(diǎn)，Y()位于立方體的中心，試分析：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著________個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著________個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為________。(2)晶體中在每個(gè)X四周與它最接近且距離相等的X共有________個(gè)。(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX＝________(填角的度數(shù))。(4)若該立方體的棱長為acm，晶體密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則該離子化合物的摩爾質(zhì)量為________________。解析(1)由晶胞可干脆看出每個(gè)Y四周吸引著4個(gè)X，每個(gè)X被8個(gè)晶胞共用，則X四周有8個(gè)等距離的Y，晶胞內(nèi)X與Y的數(shù)目比為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×\f(1,8)))：1＝1：2