鲁科版选修3 认识晶体 作业4.doc

自主广场我夯基 我达标1.在常温常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于（ ）a.分子晶体 b.原子晶体 c.离子晶体 d.何种晶体无法判断思路解析：在常温常压下呈气态的化合物一定是分子，降温使其固化得到的晶体当然是分子晶体。答案：a2.下列物质中属于晶体的是（ ）a.橡胶 b.玻璃 c.食盐 d.水晶思路解析：固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等都是晶体；非晶体的内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。答案：cd3.下列各组物质晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ）a.so2和sio2 b.co2和h2o c.nacl和hcl d.ccl4和kcl思路解析：so2和sio2中化学键相同，都是极性共价键，但晶体的类型不同，so2是分子晶体，sio2是原子晶体；co2和h2o中的化学键相同，都是极性共价键，晶体类型也相同，都是分子晶体；nacl和hcl中，化学键的类型不同，nacl是离子键，hcl是共价键，晶体类型也不同，nacl是离子晶体，hcl是分子晶体；ccl4和kcl化学键的类型不同，ccl4是极性共价键，kcl是离子键，晶体类型也不同，ccl4是分子晶体，而kcl是离子晶体。答案：b4.下列叙述不正确的是（ ）a.氯化钠的晶体结构为非等径圆球密堆积b.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定c.因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则d.金属铜和镁均以abab方式堆积思路解析：在nacl晶体中，半径较大的cl-按a1型方式进行最密堆积，na+填在cl-所构成的空隙中，因此nacl晶体结构为非等径圆球密堆积，a选项正确。密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体，而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的原子晶体以及氢键所形成的分子晶体，采用密堆积的方式可以降低体系的能量，使晶体变得比较稳定，b和c两选项都正确。金属铜采用“abcabc”方式堆积，金属镁采用“abab”方式堆积，所以d选项错误。答案：d5.下列有关晶胞的叙述正确的是（ ）a.晶胞是晶体的最小的结构重复单元 b.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同c.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 d.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成思路解析：由晶胞的定义可知a选项正确；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，b选项错误；晶体中的粒子被若干个晶胞所共有不专属于某个晶胞，c选项错误；知道晶胞的组成利用“分割法”，即可推知晶体的组成，d选项正确。答案：ad6.图3-8所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：x，y，z）（ ） a.x2y b.xy3 c.xy3z d.xyz图3-8思路解析：根据顶点、棱、面心、体心和其他处于立方体内的原子分别提供给一个晶胞的是其本身的、求出x与y的比值。a图中x为1，y的个数为8=1，化学式为xy；b图中x为1+4=，y为4=，化学式为x3y；c图中x为8=1，y为6=3，z为1，化学式为xy3z；d图中x为8=1，y为12=3，z为1，化学式为xy3z。答案：c7.等径圆球形成的a1型最密堆积和a3型最密堆积中，每个球的配位数分别是（ ）a.3,3 b.12,12 c.3,6 d.6,6思路解析：等径圆球形成的a1型最密堆积和a3型最密堆积中，每个球的配位数都是12个，其中同一层上是6个，相邻两层各有3个。答案：b8.晶体材料有着十分广泛的用途，人们常常利用晶体的性能制造各种有用的材料。下列对晶体材料的应用与水晶有关的是（ ）a.制造红宝石激光器b.制造晶体管等电子元件c.用于遥控器、电子表、手机、声呐等实现能量转化d.应用于杀菌和快速准确进行外科手术思路解析：红宝石的主要原料是氧化铝，红宝石激光器能用于杀灭细菌和进行外科手术；制造晶体管等电子元件是晶体硅；用于遥控器、电子表、手机、声呐等实现能量转化的是水晶，水晶的主要成分是二氧化硅。答案：c9.晶体中的最小结构单元称为晶胞，能够表示出每个晶胞中所含实际微粒个数的面心立方晶胞是（ ）图3-9思路解析：c选项和d选项是六方晶胞；a选项和b选项是面心立方晶胞，其中a选项是经过切割了的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的实际数目。答案：a我综合 我发展10.图3-10是金属晶体的a1型密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（ ）图3-10a. b.c. d.思路解析：a1型密堆积形成的面心立方晶胞的对角线是垂直于密置层面的直线，所以要找处于同一层上的原子，必须找出垂直于体对角线的面。答案：b11.食盐晶体结构如图3-11所示，na+()、cl-（）都是等距交错排列。已知nacl的摩尔质量为58.5 gmol-1，其密度为2.2 gcm-3，阿伏加德罗常数取6.021023 mol-1，在食盐晶体中两个距离最近的na+的核间距离最接近于下面四个数据中的哪一个（ ）图3-11a.3.010-8 cm b.3.510-8 cm c.4.010-8 cm d.5.010-8 cm思路解析：nacl晶体的一个晶胞中有na+：8+6=4个，有cl-：12+1=4个，即晶体为4个“nacl分子”所占的体积，故设上述晶体边长为2a cm，其体积为8a3 cm3，故每个“nacl分子”所占的平均体积为2a3 cm3，根据密度公式可得：58.5 gmol-1/(6.021023 mol-12a3 cm3)=2.2 gcm-3a=2.810-8 cm由图示可知na+na+核间距为a=4.010-8 cm答案：c12.有一种多聚硼酸盐为无限网状结构（如图3-12所示），其结构的基本单元可以表示为（b5on）m-,则m=_，n=_。图3-12思路解析：由题意可知，该图为一个基本单元，但与另一个基本单元连接的氧原子为两个基本单元所共有，因此，该类氧原子属于该基本单元的数量只能算。基本单元中共有6个这样的氧原子，即=3个，所以n(o)=3+6=9(环上6个o原子为基本单元独有)。又因硼元素为+3价，氧元素为-2价，则：m=35-29=3 即m=3,n=9。答案：3 913.有一种蓝色的晶体，它的结构特征是fe2+和fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，立方体的每条棱上均有一个cn-。(1)根据晶体结构的特点，推出这种蓝色晶体的化学式（用简单整数表示）_。(2)此化学式带何种电荷_，如果rn+或rn-与其结合成电中性粒子，此粒子的化学式为_。思路解析：fe2+、fe3+占据立方体的互不相邻的顶点，则每个立方体上有4个fe2+、4个fe3+，根据晶体的空间结构特点，每个顶点上的粒子有1/8属于该立方体，则该立方体中有1/2个fe2+、1/2个fe3+，cn-位于立方体的棱上，棱上的微粒有1/4属于该立方体，该立方体中有3个cn-，所以该晶体的化学式为fefe(cn)6-，此化学式带负电荷，若结合rn+形成中性粒子，此微粒化学式为rfefe(cn)6n。答案：(1)fefe(cn)6-（2）负电荷 rfefe(cn)6n14.石墨的片层结构如图3-13所示，试完成下列问题：图3-13（1）平均_个碳原子构成一个正六边形。（2）石墨晶体每一层内碳原子数与碳碳化学键之比是_。（3）n g碳原子可构成_个正六边形。思路解析：（1）方法1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子：61/3=2（个）。方法2：每个碳原子提供的边数为31/2=1.5，故（61/2）/1.5=2（个）。（2）分析每一正六边形：所占的碳原子数为61/3=2；所占的cc键数为61/2=3，故答案为23。（3）n g碳原子数为na，故答案为。答案：（1）2 （2）23 （3）(nan)/2415.第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1 000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个ch4分子或1个游离h2o分子。根据上述信息，完成第（1）（2）题：（1）下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是（ ）a.两种都是极性分子 b.两种都是非极性分子c.ch4是极性分子，h2o是非极性分子 d.h2o是极性分子，ch4是非极性分子（2）若晶体中每8个笼只有6个容纳了ch4分子，另外2个笼被游离的h2o分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（ ）a.ch414h2o b.ch48h2oc.ch4（23/3）h2o d.ch46h2o思路解析：（1）是对常见化合物是极性分子还是非极性分子判断的考查。天然气水合物中的ch4分子由于是正四面体构型，结构对称，可使四个ch键的极性抵消，属于非极性分子；h2o分子是折线型结构，分子中oh键的极性不能抵消，属于极性分子。（2）是以“可燃冰”的空间结构为题材，是对学生的拓展性学习能力的考查。题述中“每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个ch4分子或1个游离h2o分子”是解题的关键，由于晶体中每8个笼只有6个容纳了ch4分子，另外2个笼被游离h2o分子填充，由此可得出8个笼中共有6个ch4分子，46+2=48个h2o分子，从而得出天然气水合物的化学式为ch48h2o。答案：（1）d （2）b我创新 我超越16.晶体是怎么产生的呢？自然界中晶体的形成同食盐的结晶过程一样，从溶液中诞生。比如，岩