物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(B級能力練)(解析版)

第三章晶體結構與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識（限時：35分鐘）一、選擇題1．下列關于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結構的敘述中，錯誤的是A．超分子是由兩個或多個分子相互“組合”在一起形成具有特定結構和功能的聚集體，能表現(xiàn)出不同于單個分子的性質(zhì)B．非晶體基本構成微粒的排列是長程無序和短程有序的C．液晶內(nèi)部分子沿分子長軸方向有序排列，使液晶具有各向異性D．納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，兩部分都是長程有序的【答案】D【詳解】A．超分子能表現(xiàn)出不同于單個分子的性質(zhì)，其原因是兩個或多個分子相互“組合”在一起，形成具有特定結構和功能的聚集體，A正確；B．構成非晶體的微粒，在非晶體中的排列，遵循長程無序和短程有序的規(guī)則，B正確；C．液晶具有各向異性，其原因是液晶內(nèi)部分子沿分子長軸方向進行有序排列，C正確；D．納米材料實際上是三維空間尺寸至少有一維處于納米級尺度的、具有特定功能的材料，納米材料內(nèi)部具有晶體結構，但界面處則為無序結構，D錯誤；故選D。2．下列關于晶體的敘述中，不正確的是A．晶體的自范性指的是在適宜條件下晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)B．固體粉末一定不具有晶體的性質(zhì)C．晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性有序排列的必然結果D．晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性【答案】B【詳解】A．晶體的自范性是指在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)，故A不選；

B．許多固體粉末仍是晶體，具有晶體的性質(zhì)，故B不選；

C．構成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列，則晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性有序排列的必然結果，故C選；

D．晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，即為各向異性，具有特定的方向性，故D不選；

故選：B。3．下列關于晶體的說法正確的是A．將飽和硫酸銅溶液降溫，析出的固體不是晶體B．當單一波長的X射線通過晶體時，可以看到分立的斑點或明銳的衍射峰C．石蠟和玻璃都是非晶體，但它們都有固定的熔點D．藍寶石在不同方向上的硬度一定相同【答案】B【詳解】A．將飽和溶液降溫可析出膽礬，膽礬屬于晶體，A項錯誤；B．當單一波長的X射線通過晶體時，可產(chǎn)生衍射，從而在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的衍射峰，B項正確；C．石蠟和玻璃都是非晶體，都沒有固定的熔點，C項錯誤；D．晶體的各向異性導致藍寶石在不同方向上的硬度有一些差異，D項錯誤；答案選B。4．下列對分子及其性質(zhì)的解釋中，不正確的是A．區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni最可靠的科學方法是X－射線衍射法B．CH4、CO2、BF3都是含有極性鍵的非極性分子C．[Cu(NH3)4]2+中含有離子鍵、極性鍵、配位鍵D．基態(tài)碳原子核外有三種能量不同的電子【答案】C【詳解】A．晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間是否有序排列，X－射線衍射可以看到微觀結構，區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni最可靠的科學方法是X－射線衍射法，故A正確；B．CH4、CO2、BF3的構型分別為正四面體形、直線形、正三角形，都是含有極性鍵的非極性分子，故B正確；C．[Cu(NH3)4]2+是陽離子，有陰離子存在時才能形成離子鍵，故C錯誤；D．基態(tài)碳原子的原子核外電子數(shù)排布為1s22s22p2，有1s、2s、2p三種能量不同的軌道，有三種能量不同的電子，故D正確；故選C。5．下列有關說法正確的是A．測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀B．石英玻璃和水晶的衍射圖譜相同C．通過乙酸晶體的X射線衍射實驗，只能測定晶胞中含有的乙酸分子數(shù)，不能推出乙酸分子的空間結構D．晶體的X射線衍射實驗不能判斷晶體中存在哪些化學鍵，也不能確定鍵長和鍵角【答案】A【詳解】A．測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀，A項正確；

B．石英玻璃是非晶態(tài)二氧化硅，水晶是晶態(tài)二氧化硅，則水晶的衍射圖譜中會出現(xiàn)分立的斑點或明銳的衍射峰，而石英玻璃的衍射圖譜中不會出現(xiàn)分立的斑點或明銳的衍射峰，二者的衍射圖譜不同，B項錯誤；

C．通過晶體的X射線衍射實驗，可以判斷出晶體中哪些原子間存在化學鍵，確定鍵長和鍵角，從而得出物質(zhì)的空間結構，C項錯誤。

D．通過晶體的X射線衍射實驗，可以判斷出晶體中哪些原子間存在化學鍵，確定鍵長和鍵角，從而得出物質(zhì)的空間結構，D項錯誤；

故選A。6．有一種多聚硼酸鹽為無限網(wǎng)狀結構，圖為其結構單元示意圖。其結構的基本單元可表示為(B5On)m-，則m、n的值分別為A．2、4 B．3、6 C．2、5 D．3、9【答案】D【詳解】結構單元示意圖可知，結構單元中硼原子的個數(shù)為5，氧原子的個數(shù)為(6+6×)=9，由化合價代數(shù)和為0可得：(+3)×5+(—2)×9=—m，解得m=3，則m=3、n=9，故選D。7．某晶體的晶胞為如圖所示的正三棱柱，該晶體中X、Y、Z三種粒子數(shù)之比是A．3：9：4 B．1：4：2 C．2：9：4 D．3：8：4【答案】B【詳解】題圖中不是一個平行六面體晶胞，而是一個正三棱柱結構的晶胞，它分攤到的粒子：頂點粒子為，底面上粒子為，側面棱上粒子的，內(nèi)部的所有粒子為1，6個X都在頂點上，該晶胞中含有X為：；6個Y在底面棱上，3個Y在側面棱上，則含有的Y粒子數(shù)目為：；Z位于內(nèi)部，含有1個Z粒子，則在晶胞中含有的X、Y、Z三種粒子數(shù)之比為：2：1=1：4：2，故合理選項是B。8．銅是生活中比較常見的一種金屬，而納米銅能在空氣中自燃，這是因為納米銅的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例較大。假設某納米顆粒的大小和形狀如圖所示，則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比是A．7：11 B．1：2 C．7：8 D．26：27【答案】A【詳解】由該納米顆粒的大小和形狀結構圖可知，表面粒子數(shù)為8個(頂點)6個(面心)14，而粒子總數(shù)為，所以表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比為，A正確。答案選A。9．2001年報道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導的最高紀錄。右圖示意的是該化合物的晶體結構：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子；6個硼原子位于棱柱側面上。則該化合物的化學式為A．MgB B．Mg3B2C．Mg2B D．Mg2B2【答案】A【詳解】利用均攤法計算晶胞的微粒個數(shù)可知，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子，故一個晶胞中鎂原子的個數(shù)為：；6個硼原子位于棱柱側面上，故硼原子的個數(shù)為：，所以晶胞中鎂原子和硼原子的個數(shù)比為：1：1，故化學式為MgB，故答案為：A。10．如圖為某化合物晶體的最小結構單元。下列敘述錯誤的是A．1mol該化合物中含有1molY B．1mol該化合物中含有3molCuC．1mol該化合物中含有2molBa D．該化合物的化學式可表示為YBa2Cu3O【答案】D【分析】由圖可知，白球代表的Y原子，位于晶胞的八個頂點上，在晶胞中含有的Y原子數(shù)為；大黑球代表的Ba原子，位于晶胞的四條棱上，在晶胞中含有的Ba原子數(shù)為：；灰球代表的Cu原子位于晶胞的內(nèi)部，則在晶胞中含有Cu原子數(shù)為3個；小黑球代表的O原子，其中2個位于晶胞的內(nèi)部，其余10個位于晶胞的面上。則晶胞中含有的O原子個數(shù)為，故該化合物的化學式可表示為YBa2Cu3O7?！驹斀狻緼．在1個晶胞中含有1個Y原子，則在1mol該化合物中含有1molY原子，A正確；B．在1個晶胞中含有3個Cu原子，則在1mol該化合物中含有3molCu原子，B正確；C．在1個晶胞中含有2個Ba原子，則在1mol該化合物中含有2molBa原子，C正確；D．根據(jù)上述分析可知：在1個晶胞中含有1個Y原子，2個Ba原子，3個Cu原子，7個O原子，所以該化合物化學式為YBa2Cu3O7，D錯誤；故合理選項是D。二、非選擇題11．(1)一個晶胞見圖中，Cu原子的數(shù)目為_______。(2)一種Pt，Co金屬間化合物可作為質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑，其晶胞結構如圖所示，該金屬間化合物的化學式為_______。(3)室溫下，與液氨混合并加入Cu可制得一種黑綠色晶體。黑綠色晶體的晶胞如圖所示，寫出該晶體的化學式_______。(4)如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結構示意圖白球均在六棱柱內(nèi)，則該晶體物質(zhì)的化學式可表示為_______?！敬鸢浮?【詳解】(1)白球位于頂點和內(nèi)部，屬于該晶胞的個數(shù)8×+1=2，黑球全部位于晶胞內(nèi)部，屬于該晶晶胞的個數(shù)為4，化學式為Cu2O，因此白球為O原子，黑球為Cu原子，即Cu原子的數(shù)目為4，故答案為4。(2)由圖可知，Pt位于面心，該晶胞中Pt的數(shù)目為3，Co位于頂點，該晶胞中Co的數(shù)目為數(shù)目為1，所以化學式為Pt3Co，故答案為：Pt