2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體的常識(shí)練習(xí)含解析新人教版選修3

PAGE4-晶體的常識(shí)1．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．非晶體都沒(méi)有固定的熔點(diǎn)B．晶體與玻璃體的本質(zhì)差別是二者的硬度不同C．可通過(guò)X-射線(xiàn)衍射試驗(yàn)科學(xué)地區(qū)分晶體和非晶體D．構(gòu)成玻璃的粒子無(wú)周期性排列，是無(wú)序的解析：晶體的熔點(diǎn)固定，而非晶體無(wú)固定的熔點(diǎn)，A正確；玻璃體是非晶體，與晶體的本質(zhì)差別在于構(gòu)成固體的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列，B錯(cuò)誤，D正確；區(qū)分晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線(xiàn)衍射試驗(yàn)，C正確。答案：B2．一般玻璃和水晶的根本區(qū)分在于()A．外形不一樣B．一般玻璃的基本構(gòu)成微粒無(wú)規(guī)則排列，水晶的基本構(gòu)成微粒按肯定規(guī)律做周期性重復(fù)排列C．水晶有固定的熔點(diǎn)，一般玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)D．水晶可用于能量轉(zhuǎn)換，一般玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換解析：一般玻璃為非晶體，水晶為晶體，它們的根本區(qū)分在于內(nèi)部微粒是否按肯定規(guī)律做周期性重復(fù)排列，即晶體具有自范性。兩種物質(zhì)在性質(zhì)上的差異正是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的體現(xiàn)。答案：B3．關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是()A．破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中漸漸變?yōu)橥陚涞牧⒎襟w塊C．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性解析：晶體的自范性指的是在相宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)，這一相宜條件一般指的是自動(dòng)結(jié)晶析出的條件，A選項(xiàng)所述過(guò)程不行能實(shí)現(xiàn)；C選項(xiàng)中的圓形并不是晶體冰本身自發(fā)形成的，而是受容器的限制形成的；D項(xiàng)中玻璃是非晶體。答案：B4．晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨與層垂直方向上的電導(dǎo)率和與層平行方向上的電導(dǎo)率之比為1∶1000。晶體各向異性的主要表現(xiàn)是()①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A．①③ B．②④C．①②③ D．①②③④解析：晶體的各向異性反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性，表現(xiàn)在硬度，導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等方面。答案：D5．話(huà)筒是我們熟識(shí)的物質(zhì)，在話(huà)筒中有一種材料的結(jié)構(gòu)如圖所示，它的主要成分是鈦酸鋇，依據(jù)晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知它的化學(xué)式是()A．BaTi8O12 B．BaTiO6C．BaTi2O4 D．BaTiO3解析：視察鈦酸鋇的示意圖可知，Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞，且只有1個(gè)；Ti處于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)，O處于立方體的12條棱的中點(diǎn)，故晶體中三種原子的個(gè)數(shù)比為Ba∶Ti∶O＝1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1∶3。答案：D6.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合，如圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是()A．10個(gè) B．18個(gè)C．24個(gè) D．14個(gè)解析：依據(jù)題圖知，每個(gè)碳原子被3個(gè)六元環(huán)占有，利用均攤法知，每個(gè)7六元環(huán)占有碳原子個(gè)數(shù)為eq\f(1,3)×6×7＝14。答案：D7.如圖是CsCl晶體的一個(gè)晶胞，相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，NA為阿伏加德羅常數(shù)，CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量用M表示，則CsCl晶體的密度為()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：由均攤法求得CsCl晶胞含有1個(gè)CsCl粒子，其質(zhì)量是M/NA，再由相鄰的兩個(gè)Cs＋的核間距為acm，求出該晶胞的體積是a3，所以晶胞的密度是eq\f(M,NA·a3)，晶體的密度和晶胞的密度是一樣的。答案：D8.某離子晶體的晶胞結(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。(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_(kāi)_______。(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)晶體中距離最近的兩個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX為_(kāi)_______(填角的度數(shù))。解析：晶胞中的粒子分為4種：①體心上的粒子完全屬于該晶胞；②面心上的粒子eq\f(1,2)屬于該晶胞；③棱上的粒子eq\f(1,4)屬于該晶胞；④頂點(diǎn)上的粒子eq\f(1,8)屬于該晶胞。本題粒子Y位于體心，粒子X(jué)位于頂點(diǎn)，所以該晶體的化學(xué)式為Y2X(或XY2)。視察圖，4個(gè)X和1個(gè)Y構(gòu)成了一個(gè)正四面體，故∠XYX＝109°28′。答案：(1)48Y2X或XY2(2)12(3)109°28′9．有一種藍(lán)色的晶體，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe2＋和Fe3＋分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，立方體的每條棱上均有一個(gè)CN－。(1)依據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推出這種藍(lán)色晶體的化學(xué)式(用簡(jiǎn)潔整數(shù)表示)________。(2)此化學(xué)式帶何種電荷________，假如Rn＋或Rn－與其結(jié)合成電中性粒子，此粒子的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________。解析：Fe2＋、Fe3＋占據(jù)立方體的互不相鄰的頂點(diǎn)，則每個(gè)立方體上有4個(gè)Fe2＋、4個(gè)Fe3＋。依據(jù)晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子有1/8屬于該立方體，則該立方體中有1/2個(gè)Fe2＋、1/2個(gè)Fe3＋，CN－位于立方體的棱上，棱上的粒子有1/4屬于該立方體，該立方體中有3個(gè)CN－，所以該晶體的化學(xué)式為[FeFe(CN)6]－，此化學(xué)式帶負(fù)電荷，若結(jié)合Rn＋形成中性粒子，此粒子化學(xué)式為R[FeFe(CN)6]n。答案：(1)[FeFe(CN)6]－(2)負(fù)電荷R[FeFe(CN)6]n10.如圖是超導(dǎo)化合物——鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)回答：(1)該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______。(2)在該化合物晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有________個(gè)。(3)設(shè)該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為M，密度為ag/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為_(kāi)_______。解析：(1)這個(gè)晶胞對(duì)位于頂點(diǎn)上的每個(gè)鈦原子占有的份額為1/8，所以，它單獨(dú)占有的鈦原子個(gè)數(shù)為8×1/8＝1個(gè)；它對(duì)位于棱上的每個(gè)氧原子占有的份額為1/4，所以，它單獨(dú)占有的氧原子個(gè)數(shù)為12×1/4＝3個(gè)；它全部擁有體內(nèi)的一個(gè)鈣原子，所以，該晶胞中單獨(dú)占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個(gè)數(shù)分別為：1、3、1；該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。(2)鈦位于正方體的頂點(diǎn)上，則與一個(gè)鈦離子距離最近的另一個(gè)鈦離子與它共棱。從立方晶胞進(jìn)行積累的圖形可以看出，在橫向、縱向、豎向上，滿(mǎn)意條件的離子都是2個(gè)，所以共6個(gè)。(3)設(shè)這種立方晶胞的邊長(zhǎng)是b，那么，鈣離子與鈦離子之間的距離是體對(duì)角線(xiàn)的一半，即eq\f(\r(3),2)b。因?yàn)槊總€(gè)立方體的體積為b3，而NA個(gè)這樣的立方體積累到一起就是1mol晶體，其質(zhì)量為Mg，其體積為eq\f(Mg,ag/cm3)＝eq\f(M,a)cm3。所以N