2024-2025學(xué)年高中化學(xué)課時(shí)分層作業(yè)10晶體的常識(shí)含解析新人教版選修3

PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(十)晶體的常識(shí)(建議用時(shí)：40分鐘)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．下列敘述中，不正確的是()A．從硫酸銅飽和溶液中可以析出硫酸銅晶體B．具有規(guī)則幾何外形的固體不肯定是晶體C．晶體與非晶體的根本區(qū)分在于是否具有規(guī)則的幾何外形D．具有各向異性的固體肯定是晶體C[晶體與非晶體的根本區(qū)分在于其內(nèi)部粒子在空間中是否按肯定規(guī)律做周期性重復(fù)排列。溶質(zhì)從溶液中析出是得晶體的一條途徑，A項(xiàng)正確；晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和固定的熔點(diǎn)是其內(nèi)部粒子規(guī)律性排列的外部反映，因此D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則的幾何外形，B項(xiàng)正確。]2．云母屬于晶體，用燒熱的鋼條去接觸涂有薄薄一層石蠟的云母片的反面時(shí)，熔化了的石蠟呈現(xiàn)橢圓形，這是因?yàn)?)A．云母是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不勻稱(chēng)B．石蠟是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不勻稱(chēng)C．石蠟具有各向異性，不同的方向?qū)嵝圆煌珼．云母具有各向異性，不同的方向?qū)嵝圆煌珼[云母屬于晶體，具有各向異性，在不同的方向?qū)嵝圆煌?，?dǎo)致熔化了的石蠟呈現(xiàn)橢圓形。]3．水的狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)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(wú)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．玻璃態(tài)水是一種晶體C[因?yàn)椴ＡB(tài)水的密度與一般液態(tài)水的密度相同，所以水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積不變。因?yàn)椴ＡB(tài)的水無(wú)固定形態(tài)，不存在晶體結(jié)構(gòu)，所以不是一種晶體，而是水的一種特別狀態(tài)。]4．下列哪些性質(zhì)不能區(qū)分晶體與玻璃體()A．各向異性 B．X-射線(xiàn)衍射C．導(dǎo)電性 D．有無(wú)固定的熔點(diǎn)C[玻璃體是非晶體。依據(jù)晶體的特點(diǎn)和性質(zhì)可知，晶體具有規(guī)則的幾何外形，具有各向異性，X-射線(xiàn)衍射時(shí)能看到明顯的譜線(xiàn)。而晶體中除金屬晶體外，一般不易導(dǎo)電。]5．如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是()①a是晶體②b是晶體③a是非晶體④b是非晶體A．①② B．②③C．③④ D．①④D[由題可知a有固定熔點(diǎn)，屬于晶體，b沒(méi)有固定熔點(diǎn)，屬于非晶體。]6．下列關(guān)于晶體的說(shuō)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．假寶石往往是玻璃仿造的，可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品C．石蠟和玻璃都是非晶體，但它們都有固定的熔點(diǎn)D．藍(lán)寶石在不同方向上的硬度肯定相同B[A項(xiàng)，將飽和CuSO4溶液降溫，可析出膽礬，膽礬屬于晶體。B項(xiàng)，一般寶石的硬度較大，玻璃制品的硬度較小，可以依據(jù)有無(wú)劃痕來(lái)鑒別。C項(xiàng)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。D項(xiàng)，由于晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在不同方向上的硬度有一些差異。]7.鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Pb4＋處于立方晶胞頂角，Ba2＋處于晶胞中心，O2－處于晶胞面心，則該化合物的化學(xué)式為()A．BaPbO3 B．BaPb2O3C．BaPbO D．BaPbO4A[1個(gè)晶胞中有1個(gè)Ba2＋，Pb4＋的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，O2－的個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，故化學(xué)式為BaPbO3。]8.對(duì)于某晶胞(如圖所示)的描述錯(cuò)誤的是()A．該晶胞是所在晶體內(nèi)最小的平行六面體B．該晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的面心上都各有一個(gè)原子C．平均每個(gè)晶胞中有14個(gè)原子D．平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)原子C[在該晶胞頂點(diǎn)和六個(gè)面的面心處都有一個(gè)原子，平均每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。]9.納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大，這是它具有很多特別性質(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粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值為()A．7∶8 B．13∶14C．1∶1 D．26∶27D[表面粒子數(shù)＝8＋6＋12＝26。總粒子數(shù)＝表面粒子數(shù)＋中心粒子數(shù)＝26＋1＝27。]10．依據(jù)晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)，推斷下列晶體的化學(xué)式不正確的是()A．AB2B．C2DC．EFD．XY3ZA[在立方晶胞中，只有處于晶胞內(nèi)部的粒子才完全屬于該晶胞，處于面上的微粒有eq\f(1,2)屬于該晶胞，處于棱上的微粒有eq\f(1,4)屬于該晶胞，處于各頂點(diǎn)上的微粒只有eq\f(1,8)屬于該晶胞。據(jù)此可以算出各晶體的化學(xué)式分別是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。]11．依據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)填空：(1)在下列物質(zhì)中，屬于晶體的是________，屬于非晶體的是________。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凡處于立方體頂角的微粒，同時(shí)為_(kāi)_______個(gè)晶胞共有；②凡處于立方體棱上的微粒，同時(shí)為_(kāi)_______個(gè)晶胞共有；③凡處于立方風(fēng)光 上的微粒，同時(shí)為_(kāi)_______個(gè)晶胞共有；④凡處于立方體體心的微粒，同時(shí)為_(kāi)_______個(gè)晶胞共有。[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(méi)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。[答案](1)BDEACF(2)842112．元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n＋中全部電子正好充溢K、L、M三個(gè)能層，它與N3－形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。(2)該晶體中離子X(jué)n＋的n＝________。(3)X元素的原子序數(shù)是________。(4)晶體中每個(gè)N3－被________個(gè)等距離的Xn＋包圍。[解析](1)Xn＋位于晶胞的棱上，其數(shù)目為12×eq\f(1,4)＝3；N3－位于晶胞的頂角，其數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，故二者個(gè)數(shù)比為3∶1。(2)由晶體的化學(xué)式X3N知X所帶電荷數(shù)為1。(3)因?yàn)镵、L、M三個(gè)能層充溢，故Xn＋有2、8、18結(jié)構(gòu)，所以X的原子序數(shù)是29。(4)N3－位于晶胞頂角，故其被6個(gè)Xn＋從上、下、左、右、前、后包圍。[答案](1)3∶1(2)1(3)29(4)6[實(shí)力提升練]13．如圖所示，石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有的碳原子數(shù)目為()A．2 B．3C．4 D．6A[六個(gè)碳原子組成一個(gè)正六邊形，而每個(gè)碳原子被3個(gè)正六邊形共用，因此每個(gè)正六邊形擁有2個(gè)碳原子。]14．硼化鎂在39K時(shí)呈超導(dǎo)性，成為人類(lèi)對(duì)超導(dǎo)相識(shí)的里程碑。在硼化鎂晶體的志向模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，一層鎂一層硼的相間排列，下圖是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿z軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。依據(jù)圖示確定硼化鎂的化學(xué)式為()A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．MgB6B[法一：由題目圖中的平面結(jié)構(gòu)可以找出最小的重復(fù)單元(如下圖Ⅰ所示)，有兩種結(jié)構(gòu)：在三角形結(jié)構(gòu)中，每個(gè)鎂原子為6個(gè)小三角形共用，故Mg、B的原子個(gè)數(shù)比為(3×eq\f(1,6))∶1＝1∶2；在六邊形結(jié)構(gòu)中，每個(gè)B原子為三個(gè)小六邊形共用，故Mg、B的原子個(gè)數(shù)比為1∶(6×eq\f(1,3))＝1∶2，故化學(xué)式為MgB2。ⅠⅡ法二：將此平面結(jié)構(gòu)還原成立體結(jié)構(gòu)(如圖Ⅱ所示)，由此圖可知，Mg在頂點(diǎn)以及上下底面的中心，B原子在六棱柱內(nèi)，故Mg、B的原子個(gè)數(shù)比為(12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2))∶6＝1∶2。]15．磁光存儲(chǔ)的探討是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后起先的。下圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為()A．Mn2Bi B．MnBiC．MnBi3 D．Mn4Bi3B[該晶胞中Mn的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋6×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,2)＋1＝6，Bi的個(gè)數(shù)為6，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式為MnBi。]16．下圖所示為熱敏電阻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(xiàn)分析鑒定，重復(fù)單位為正方體，邊長(zhǎng)為403.1pm，頂角位置為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(wèn)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?cè)诳臻g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位于晶胞的頂角時(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(zhǎng)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(duì)角線(xiàn)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17．我國(guó)科學(xué)家最近勝利合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。經(jīng)X射線(xiàn)衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。R的晶體密度為dg·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______。[解析]晶胞的質(zhì)量為dg·cm－3×(a×10－7cm)3＝a3d×10－21g，NA個(gè)該單元的質(zhì)量為Mg，則eq\f(a3d×10－21g,y)＝eq\f(M,NA)，故y＝eq\f(602a3d,M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(a3dNA,M)×10－21))。[答案]eq\f(602a3d,M)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(a3dNA,M)×10－21))18．已知FeS2晶體(黃鐵礦的主要成分)具有下圖的立體結(jié)構(gòu)。(1)FeS2晶體中具有的化學(xué)鍵類(lèi)型是_________________________。(2)若圖中晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的陰、陽(yáng)離子間的距離為acm，且用NA代表阿伏加德羅