新教材适用高中化学第3章晶体结构与性质第1节物质的聚集状态与晶体的常识第2课时晶胞晶体结构的测定课后习题新人教版选择性必修2

第2课时晶胞晶体结构的测定课后训练巩固提升一、基础巩固1.下列关于晶体和晶胞的说法不正确的是()。A.晶胞是晶体结构的基本重复单元B.晶胞都是长方体或立方体C.同种晶体的晶胞大小和形态完全相同D.晶体内部的粒子按肯定规律做周期性有序排列答案:B解析:常规的晶胞是从晶体中分割出来的平行六面体,不肯定是长方体或立方体。2.细致视察下图,它表示的是晶体还是非晶体()。A.是晶体B.可能是晶体,可能是非晶体C.是非晶体D.不能确定答案:C解析:从图中可以看出此固体的构成粒子排列无序,比如视察右侧一个空隙中就有2个大球,可推断表示的是非晶体。3.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是()。A.相邻晶胞之间没有任何间隙B.晶体是晶胞简洁、随意积累而成C.晶胞排列时,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:晶体并不是晶胞简洁、随意积累而成,而是晶胞平行排列而成的,且相邻晶胞之间没有任何间隙。4.最近发觉,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为()。A.Mg2CNi3B.MgC2NiC.MgCNi2D.MgCNi3答案:D解析:Mg处于晶胞的顶点上,故1个晶胞中含有Mg的个数为8×18=1;Ni处于晶胞的面心,故1个晶胞中含有Ni的个数为6×12=3;C处于晶胞的体心,完全属于该晶胞,故该晶体的化学式为MgCNi5.现有四种晶体的晶胞,其离子排列方式如下图所示,其中化学式不属于MN型的是()。答案:B解析:A项,晶胞中含有1个M和1个N,化学式为MN型;B项,晶胞中含有1个M和3个N,化学式不属于MN型;C项,晶胞中含有12个M和16.Na和Cl在50GPa~300GPa的高压下反应生成NaCl晶体的一种晶胞如图(大球是氯原子,小球是钠原子),该晶体的化学式为()。A.NaCl B.Na6Cl4C.Na3Cl D.NaCl3答案:C解析:通常运用均摊法计算晶胞中含有的粒子数,晶胞中含有4×14+2=3个钠原子,含有8×18=1个氯原子,所以该晶体的化学式为Na7.某晶体的一部分如下图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子的数目之比是()。A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4答案:B解析:由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形,因此处于顶点的粒子为12个该结构单元共用,故该结构单元中含A的数目为6×112=12;处于水平棱上的粒子为4个该结构单元共用,处于垂直棱上的粒子为6个该结构单元共用,故该结构单元中包含B粒子的数目为6×14+3×16=2,由此可见,A、B、C三种粒子的数目之比为12∶二、实力提升1.(双选)T-carbon(又名T-碳)的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代形成碳的一种新型三维立方晶体晶胞结构,如图。下列说法错误的是()。金刚石晶胞T-碳晶胞A.每个T-碳晶胞中含24个碳原子B.T-碳的密度比金刚石的小C.T-碳中碳碳键的最小夹角为109°28'D.由于T-碳是一种蓬松的碳材料,其内部有很大空间可供利用,可能能用作储氢材料答案:AC解析:依据金刚石的晶胞结构,可知金刚石晶胞中C原子个数=4+8×18+6×12=8,T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体代替,因此这种新型三维立方晶体结构晶胞中C原子个数=8×4=32,A项错误;T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体代替,使得T-碳内部出现很大空间,呈现蓬松的状态,导致T-碳的密度比金刚石的小,B项正确;T-碳的结构使得T-碳中距离最近的4个C原子形成正四面体结构,4个C原子位于4个顶点上,其C2.已知CsCl晶体的密度为dg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为acm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为()。A.dNAa3g·mol-1 B.NA·a3C.NA·a3·d4g·mol-1答案:A解析:依据给出的结构可知,CsCl晶体的一个晶胞内含有1个Cl-和8×18=1个Cs+。依据题干信息,相邻的两个Cs+的核间距为acm,则V=a3cm3,故M=da3NAg·mol-13.(双选)我国用BeO、KBF4等原料制备KBe2BO3F2晶体,在世界上首次实现在177.3nm深紫外激光倍频输出,其晶胞如图所示。下列说法错误的是()。A.构成晶体的非金属元素的电负性由大到小的依次为F>O>BB.KBF4中的阴离子的中心原子的杂化方式为sp2C.依据元素周期表中元素所处的位置可推想BeO与Al2O3性质相像D.晶胞中的K+有2个位于晶胞内部,8个位于晶胞顶点,则1mol该晶胞含2molKBe2BO3F2答案:BD解析:一般来说,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性由大到小的依次为F>O>B,A项正确;KBF4中的阴离子为BF4-,中心原子为B,依据价层电子对互斥模型,中心原子的价层电子对数=4+12×(4-4×1)=4,因此杂化方式为sp3,B项错误;依据对角线规则,处于对角线位置的元素,性质具有相像性,C项正确;晶胞中的K+有2个位于晶胞内部,8个位于晶胞顶点,该晶胞中K+的数目=8×18+2=3,则1mol该晶胞含3molK+,因此1mol该晶胞含KBe2BO4.最近发觉一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如下图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为()。A.Ti14C13 B.TiCC.Ti4C4 D.Ti4C3答案:A解析:由题意知该物质是气态团簇分子,题目中的图示应是该物质的一个完整的分子,由14个Ti原子和13个C原子构成,A项正确。5.回答以下问题。Ⅰ.元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。(1)在1个晶胞中,X离子有个。

(2)该化合物的化学式为。

Ⅱ.准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过区分晶体、准晶体和非晶体。

Ⅲ.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是。

(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。

答案:Ⅰ.(1)4(2)ZnSⅡ.X射线衍射试验Ⅲ.(1)CuCl(2)2BN解析:Ⅰ.元素X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,则X是锌。元素Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则Y是硫。(1)在1个晶胞中,含有Zn2+的数目为8×18+6×12=4。(2)1个晶胞中含有SⅡ.区分晶体、准晶体和非晶体可用X射线衍射试验。Ⅲ.(1)晶胞中灰球代表的粒子4个,白球代表的粒子6×12+8×1(2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×18+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×16.A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子层构型;C、D均有五个能级,C核外电子总数是价层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。请回答下列问题。(1)写出A元素在元素周期表中的位置:。

(2)B元素的电子排布式为。

(3)C与D形成化合物CD3分子的空间结构为。

(4)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为;列式计算晶体F的密度:。

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