专题6物质的聚集状态与晶体的常识-高二化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019选择性必修2）（原卷版）

专题6物质的聚集状态与晶体的常识题型归类目录TOC\o"13"\h\uTOC\o"13"\h\u一、热点题型归纳 1【题型一】晶体与非晶体的判断 1【题型二】晶胞结构的理解与晶体结构的测定 2【题型三】有关晶体的计算 3二、分阶培优练 6【题型一】晶体与非晶体的判断【典例分析】如图所示是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是A．两种物质是在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点D．二者的X射线图谱是相同的【提分秘籍】基本规律1.晶体与非晶体的比较晶体非晶体微观结构特征粒子周期性有序排列粒子排列相对无序性质特征自范性有无熔点固定不固定各向异性有无鉴别方法间接方法看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性科学方法对固体进行X­射线衍射实验举例NaCl、I2、SiO2、Na晶体等玻璃、橡胶等注意：(1)有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。(2)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成，如无定形SiO2。2.晶体的自范性和各向异性(1)晶体的自范性①晶体的自范性是指晶体能自发地呈现规则的多面体外形的性质，是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现。②晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，缓慢冷却形成晶体；快速冷却，常得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。(2)晶体的各向异性①晶体的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等，常表现出各向异性。②晶体的某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。【变式演练】1.下列说法不正确的是A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂B．晶体的自范性是指在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性2.下列叙述中正确的是A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C．具有各向异性的固体一定是晶体D．晶体、非晶体均具有固定的熔点3.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是A．晶体一定比非晶体的熔点高B．晶体有自范性但内部质点排列无序C．非晶体无自范性而且内部质点排列无序D．固体SiO2一定是晶体【题型二】晶胞结构的理解与晶体结构的测定【典例分析】下列说法中不正确的是A．晶体的X射线衍射实验中，单一波长的X射线通过晶体，记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰B．分析X射线衍射图可获得晶胞形状和大小、原子在晶胞里的数目和位置等信息C．根据原子坐标可以计算原子间的距离D．通过晶体X射线衍射图不能获得键长、键角等有关化学键的信息【提分秘籍】基本规律：1.晶胞是晶体的最小的结构重复单元。2.晶体结构测定方法注意：X射线衍射实验是研究晶体结构最可靠的科学方法。【变式演练】1.下列有关晶胞的叙述正确的是A．晶胞是晶体结构中的基本重复单元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分子式2．确定一种固态物质是否为晶体，最可靠的科学方法是A．测定它的熔点B．直接观察它的颗粒的形状C．测定它的溶解热D．对它进行X射线衍射实验3.所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是A． B．C． D．【题型三】有关晶体的计算【典例分析】某镍白铜合金的晶胞结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。(2)若合金的晶胞参数为acm，则该合金的密度为________g·cm－3。【提分秘籍】基本规律：1．晶体化学式含义一般地，晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。2．均摊法确定晶胞中粒子的个数如晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有eq\f(1,n)属于这个晶胞。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。(2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献。(3)晶胞中粒子数目的计算要先根据具体情况分析：晶胞中的粒子在晶胞中的位置以及为几个晶胞所共用，然后运用均摊法具体计算。如石墨晶体每一层内碳原子排成六边形，其顶角碳原子被三个六边形共用，每个六边形占有该原子的eq\f(1,3)，则每个六元环占有的碳原子数为6×eq\f(1,3)＝2。如下图所示：注意：晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比，由晶胞构成的晶体，其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。3．与晶胞参数有关的计算与晶胞参数有关的计算一般涉及晶胞中两个粒子之间的距离、晶胞的体积、晶胞的质量、晶体的密度等物理量。其思路是利用公式ρ＝eq\f(m,V)，建立ρ、M、V、N、a(晶胞参数)等物理量之间的关系。一般要先选取一个晶胞，用均摊法确定晶胞中所含的微粒数目N，再进行计算。(1)计算晶胞的体积：V＝a3；(2)计算晶胞的质量m＝eq\f(M1N1＋M2N2＋…,NA)(M1、M2……分别为晶胞中各微粒的摩尔质量，N1、N2……分别为用均摊法计算所得的各微粒的数目，NA为阿伏加德罗常数的值)；(3)计算晶体的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M1N1＋M2N2＋…,NA×a3)；(4)立方晶胞参数与晶胞对角线长的关系①面对角线长＝eq\r(2)a；②体对角线长＝eq\r(3)a。【变式演练】1.一种AlFe合金的晶胞如图所示。则该合金的化学式为A．Fe2Al B．FeAlC．Fe3Al2 D．Fe2Al32.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是A．1:4:2 B．2:9:4C．3:8:4 D．3:9:43.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_________________________________________。(2)该晶体中Xn＋离子中n＝________。(3)X元素的原子序数是_____________________________________________________。(4)晶体中每个N3－被______个等距离的Xn＋离子包围。分阶培优练分阶培优练培优第一阶——基础过关练一、单选题1．下列各组物质前者是晶体后者是非晶体的是A．白磷、胆矾 B．碘、橡胶 C．石蜡、塑料 D．食盐、蔗糖2．下列有关说法正确的是A．测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪B．石英玻璃和水晶的衍射图谱相同C．通过乙酸晶体的X射线衍射实验，只能测定晶胞中含有的乙酸分子数，不能推出乙酸分子的空间结构D．晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键，也不能确定键长和键角3．某晶体的晶胞如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶44．下列关于晶体的说法正确的是A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体B．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点C．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同5．下列各项中，不属于晶体的特点的是A．具有规则的几何外形 B．某些物理性质具有各向异性C．一定是无色透明的固体 D．具有固定的熔点6．现有四种晶体，其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示，其化学式正确的是A．

B．

C． D．

7．下列关于晶体的说法中正确的是A．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体B．晶胞中任何一个粒子都属于该晶胞C．玻璃制成的弹珠具有规则的几何外形，所以玻璃弹珠是晶体D．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性8．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定9．我国具有丰富的铜矿资源，某铜矿石的晶胞结构如图所示，其化学式为A． B． C． D．CuN10．下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是A．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体C．缺角的晶体在饱和溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性D．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值培优第二阶——能力提升练一、单选题1．下列关于晶体的说法正确的是A．凡有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性均相同C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．将饱和硫酸铜溶液冷却降温，析出的固体不是晶体2．晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，棱长为0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。下列叙述错误的是A．基态K原子的核外电子排布式为：B．碘酸钾中含有离子键和共价键C．与O原子紧邻的I原子有2个D．晶体中K原子与O原子间的最短距离约为0.631nm3．如图是某化合物的晶体结构，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上、下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为A． B． C． D．4．下列关于晶体和非晶体的说法不正确的是A．破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体B．晶体某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性C．导电性可用于区别晶体和玻璃体D．固体可能是晶体，也可能是非晶体5．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶96．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法中正确的是A．超氧化钾的化学式为B．每个晶胞中含有8个和4个C．晶体中与每个距离最近的有8个D．晶体中0价氧原子和价氧原子个数比为2：17．晶体内微粒总是按周期性规律重复排列，反映其结构特点的基本重复单位为晶胞，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的局部结构，可做为晶胞的是A．(都在顶点) B．(在顶点和面心)C．(在顶点和面心) D．(在顶点和体心)8．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装”9．KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于_______位置。A．体心、棱心 B．顶角、面心 C．棱心、顶角 D．体心、面心10．原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为A．(，，) B．(0，，0) C．(，，) D．(，0，0)培优第三阶——培优拔尖练一、单选题1．钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是A．元素钛在元素周期表中的位置为第四周期VB族B．Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2C．与Co2+距离最近的Ti4+有4个D．该化合物的化学式为CoTiO32．根据图中相关信息，判断下列说法不正确的是A．在NaCl晶体中，距离Na＋最近的Cl形成正八面体B．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C．1个Zn的晶胞中含有2个Zn原子D．KO2晶体中每个K＋周围有6个紧邻的K＋，每个周围有6个紧邻的3．有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm，下列说法错误的是A．该物质的化学式为TiN B．Ti与Ti的最近距离是C．Ti的配位数为6 D．与N距离相等且最近的N有12个4．晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，下列有关说法正确的是A．每个晶胞中含有8个K、6个O、1个1B．的空间构型为四面体形C．与K紧邻的O的个数为6个D．在晶胞结构的另一种表示中，若I处于各顶角位置，O处于棱心位置，则K处于体心位置5．镁单质及其化合物用途广泛，某镁硼化合物的晶体结构单元如图所示。B原子占据独立一层且具有类似石墨的结构。正六棱柱底边边长为，高为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是A．该镁硼化合物的化学式为B．如图所示晶体结构单元是该镁硼化合物的晶胞C．每个B原子周围最近且等距的B原子数