新教材適用高中化學(xué)第3章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第2課時晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測定課后習(xí)題新人教版選擇性必修2

第2課時晶胞晶體結(jié)構(gòu)的測定課后訓(xùn)練鞏固提升一、基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于晶體和晶胞的說法不正確的是()。A.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單元B.晶胞都是長方體或立方體C.同種晶體的晶胞大小和形態(tài)完全相同D.晶體內(nèi)部的粒子按肯定規(guī)律做周期性有序排列答案:B解析:常規(guī)的晶胞是從晶體中分割出來的平行六面體,不肯定是長方體或立方體。2.細(xì)致視察下圖,它表示的是晶體還是非晶體()。A.是晶體B.可能是晶體,可能是非晶體C.是非晶體D.不能確定答案:C解析:從圖中可以看出此固體的構(gòu)成粒子排列無序,比如視察右側(cè)一個空隙中就有2個大球,可推斷表示的是非晶體。3.整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。對這句話的理解錯誤的是()。A.相鄰晶胞之間沒有任何間隙B.晶體是晶胞簡潔、隨意積累而成C.晶胞排列時,取向相同D.“并置”是指全部晶胞都是平行排列的答案:B解析:晶體并不是晶胞簡潔、隨意積累而成,而是晶胞平行排列而成的,且相鄰晶胞之間沒有任何間隙。4.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。該新型超導(dǎo)晶體的一個晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為()。A.Mg2CNi3B.MgC2NiC.MgCNi2D.MgCNi3答案:D解析:Mg處于晶胞的頂點上,故1個晶胞中含有Mg的個數(shù)為8×18=1;Ni處于晶胞的面心,故1個晶胞中含有Ni的個數(shù)為6×12=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MgCNi5.現(xiàn)有四種晶體的晶胞,其離子排列方式如下圖所示,其中化學(xué)式不屬于MN型的是()。答案:B解析:A項,晶胞中含有1個M和1個N,化學(xué)式為MN型;B項,晶胞中含有1個M和3個N,化學(xué)式不屬于MN型;C項,晶胞中含有12個M和16.Na和Cl在50GPa~300GPa的高壓下反應(yīng)生成NaCl晶體的一種晶胞如圖(大球是氯原子,小球是鈉原子),該晶體的化學(xué)式為()。A.NaCl B.Na6Cl4C.Na3Cl D.NaCl3答案:C解析:通常運用均攤法計算晶胞中含有的粒子數(shù),晶胞中含有4×14+2=3個鈉原子,含有8×18=1個氯原子,所以該晶體的化學(xué)式為Na7.某晶體的一部分如下圖所示,這種晶體中A、B、C三種粒子的數(shù)目之比是()。A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4答案:B解析:由圖可知該晶體部分結(jié)構(gòu)單元的上下兩面為正三角形,因此處于頂點的粒子為12個該結(jié)構(gòu)單元共用,故該結(jié)構(gòu)單元中含A的數(shù)目為6×112=12;處于水平棱上的粒子為4個該結(jié)構(gòu)單元共用,處于垂直棱上的粒子為6個該結(jié)構(gòu)單元共用,故該結(jié)構(gòu)單元中包含B粒子的數(shù)目為6×14+3×16=2,由此可見,A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為12∶二、實力提升1.(雙選)T-carbon(又名T-碳)的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代形成碳的一種新型三維立方晶體晶胞結(jié)構(gòu),如圖。下列說法錯誤的是()。金剛石晶胞T-碳晶胞A.每個T-碳晶胞中含24個碳原子B.T-碳的密度比金剛石的小C.T-碳中碳碳鍵的最小夾角為109°28'D.由于T-碳是一種蓬松的碳材料,其內(nèi)部有很大空間可供利用,可能能用作儲氫材料答案:AC解析:依據(jù)金剛石的晶胞結(jié)構(gòu),可知金剛石晶胞中C原子個數(shù)=4+8×18+6×12=8,T-碳的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體代替,因此這種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)晶胞中C原子個數(shù)=8×4=32,A項錯誤;T-碳的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體代替,使得T-碳內(nèi)部出現(xiàn)很大空間,呈現(xiàn)蓬松的狀態(tài),導(dǎo)致T-碳的密度比金剛石的小,B項正確;T-碳的結(jié)構(gòu)使得T-碳中距離最近的4個C原子形成正四面體結(jié)構(gòu),4個C原子位于4個頂點上,其C2.已知CsCl晶體的密度為dg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,如圖所示,則CsCl的摩爾質(zhì)量可以表示為()。A.dNAa3g·mol-1 B.NA·a3C.NA·a3·d4g·mol-1答案:A解析:依據(jù)給出的結(jié)構(gòu)可知,CsCl晶體的一個晶胞內(nèi)含有1個Cl-和8×18=1個Cs+。依據(jù)題干信息,相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,則V=a3cm3,故M=da3NAg·mol-13.(雙選)我國用BeO、KBF4等原料制備KBe2BO3F2晶體,在世界上首次實現(xiàn)在177.3nm深紫外激光倍頻輸出,其晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是()。A.構(gòu)成晶體的非金屬元素的電負(fù)性由大到小的依次為F>O>BB.KBF4中的陰離子的中心原子的雜化方式為sp2C.依據(jù)元素周期表中元素所處的位置可推想BeO與Al2O3性質(zhì)相像D.晶胞中的K+有2個位于晶胞內(nèi)部,8個位于晶胞頂點,則1mol該晶胞含2molKBe2BO3F2答案:BD解析:一般來說,非金屬元素的非金屬性越強,電負(fù)性越大,則電負(fù)性由大到小的依次為F>O>B,A項正確;KBF4中的陰離子為BF4-,中心原子為B,依據(jù)價層電子對互斥模型,中心原子的價層電子對數(shù)=4+12×(4-4×1)=4,因此雜化方式為sp3,B項錯誤;依據(jù)對角線規(guī)則,處于對角線位置的元素,性質(zhì)具有相像性,C項正確;晶胞中的K+有2個位于晶胞內(nèi)部,8個位于晶胞頂點,該晶胞中K+的數(shù)目=8×18+2=3,則1mol該晶胞含3molK+,因此1mol該晶胞含KBe2BO4.最近發(fā)覺一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子,如下圖所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式為()。A.Ti14C13 B.TiCC.Ti4C4 D.Ti4C3答案:A解析:由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團簇分子,題目中的圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個完整的分子,由14個Ti原子和13個C原子構(gòu)成,A項正確。5.回答以下問題。Ⅰ.元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。(1)在1個晶胞中,X離子有個。

(2)該化合物的化學(xué)式為。

Ⅱ.準(zhǔn)晶是一種無平移周期序,但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨特晶體,可通過區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

Ⅲ.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該氯化物的化學(xué)式是。

(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為,該功能陶瓷的化學(xué)式為。

答案:Ⅰ.(1)4(2)ZnSⅡ.X射線衍射試驗Ⅲ.(1)CuCl(2)2BN解析:Ⅰ.元素X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,則X是鋅。元素Y的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,則Y是硫。(1)在1個晶胞中,含有Zn2+的數(shù)目為8×18+6×12=4。(2)1個晶胞中含有SⅡ.區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體可用X射線衍射試驗。Ⅲ.(1)晶胞中灰球代表的粒子4個,白球代表的粒子6×12+8×1(2)每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8×18+1=2,灰球表示的原子個數(shù)為1+4×16.A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子層構(gòu)型;C、D均有五個能級,C核外電子總數(shù)是價層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個未成對電子。請回答下列問題。(1)寫出A元素在元素周期表中的位置:。

(2)B元素的電子排布式為。

(3)C與D形成化合物CD3分子的空間結(jié)構(gòu)為。

(4)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566nm,F的化學(xué)式為;列式計算晶體F的密度:。

答案:(1)其次周期第ⅥA族(2)1s22s22p63s1(3)三角錐形(4)Na2O4×62g·mol-1解析:C