新教材2024-2025学年高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质分层作业14认识晶体鲁科版选择性必修2

第3章分层作业14相识晶体A级必备学问基础练1.下列叙述正确的是()A.固态物质肯定是晶体B.冰和固态碘晶体中微粒间的相互作用力相同C.晶体内部的微粒按肯定规律做周期性排列D.凡有规则外形的固体肯定是晶体2.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.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C.石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固定的熔点D.蓝宝石在不同方向上的硬度肯定相同3.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是()A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的氯化钾晶体在饱和KCl溶液中能渐渐变为完备的立方体块C.圆形容器中结出的冰是圆形体现了晶体的自范性D.由玻璃制成的规则的玻璃球体现了晶体的自范性4.Al65Cu20Co15是一种十边形准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体。区分晶体、准晶体及非晶体牢靠的科学方法是()A.X射线衍射 B.测定熔点C.测定密度 D.视察外形5.对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是()A.该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体B.该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子C.平均每个晶胞中有14个原子D.含该晶胞的整块晶体中,相邻晶胞之间没有任何间隙6.下图为一块密度、厚度匀称的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品肯定是()A.金属 B.半导体C.非晶体 D.晶体7.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它有很多特别性质的缘由。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形态恰好与氯化钠晶胞的大小和形态相同,则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶278.下列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的是()9.X、Y、Z、M为4种短周期元素,X、Y位于同周期且原子半径r(X)>r(Y),Y2-与M+的电子层结构相同,X与Z的原子核外最外层电子数相同,Z的单质可制成半导体材料。下列说法不正确的是()A.M的单质的晶体是体心立方积累,M的配位数是8B.XY2、ZY2、M2Y3种物质中的化学键完全相同C.X的氢化物X2H2分子中含有3个σ键和2个π键D.由元素X与Z形成的化合物中只含有共价键10.如图为甲、乙两种晶体的晶胞示意图:请完成下列空白:(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为。

(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是。

B级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。11.MCl晶体具有立方体结构,其晶胞结构如图所示,在该晶体中,每个M+四周与它最接近的且距离相等的M+共有()A.6个 B.8个 C.12个 D.16个12.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.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶413.铁有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.δ-Fe晶胞中含有2个铁原子,每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个B.晶体的空间利用率:δ-Fe>γ-Fe>α-FeC.γ-Fe晶胞中的原子积累方式为六方最密积累D.铁原子的半径为acm,则α-Fe晶体的密度为7NAa314.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示,该氯化物的化学式是。图1(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。

(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,图2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。

图2(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是,在晶体中1个Ti原子或1个Co原子四周距离最近的O原子数目分别为、。

图3(5)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,其结构如图4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(填字母)。

图4A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C315.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶胞结构,该结构是具有代表性的基本重复单位。(1)在该物质的晶胞结构中,每个钛原子四周与它最近且距离相等的氧原子、钙原子、钛原子各有个、个、个。

(2)该晶胞结构中,元素氧、钛、钙的原子个数比是,该物质的化学式可表示为。

(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c,晶胞结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm(1nm=10-9m),则该晶体的密度为g·cm-3。

16.依据图示,回答下列问题:(1)葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的碱性溶液反应生成砖红色Cu2O沉淀。在1个Cu2O晶胞中(结构如图Ⅰ所示),所包含的Cu原子数目为,每个氧原子与个铜原子配位。

(2)硒化铷晶体晶胞结构如图Ⅱ所示。每个晶胞中包含个Rb2Se单元,其中Se2-四周与它距离最近且相等的Rb+的数目为。

C级学科素养拔高练17.(1)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,边长为a=0.446nm。晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置,如图所示。①K与O间的最短距离为nm,与K紧邻的O个数为。

②在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶点位置,则K处于位置,O处于位置。

(2)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量改变如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。

图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量改变答案：1.C解析固态物质分为晶体和非晶体,晶体有规则的几何外形、有各向异性、有固定的熔点,但有规则几何外形的固体不肯定是晶体。冰中微粒间作用力除范德华力外,还含有氢键,而碘晶体中只有范德华力。所以,A、B、D错误,C正确。2.B解析选项A,将饱和CuSO4溶液降温可析出胆矾,胆矾属于晶体。选项B,宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以利用划痕法来鉴别。选项C,非晶体没有固定熔点。选项D,晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度存在差异。3.B解析晶体的自范性是指在相宜条件下,晶体能自发地呈现规则的多面体外形的性质,相宜条件一般指的是自动结晶析出的条件,A项所述过程不行能实现;C项中冰是圆形并不是晶体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成;D项中玻璃是非晶体。4.A解析用X射线衍射试验可鉴别晶体、准晶体及非晶体。5.C解析晶胞是最小的重复单元,为六方面心结构,A正确;该晶胞是六方面心结构,在晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子,B正确;由于顶点为8个晶胞所共有,面上为2个晶胞所共有,所以平均每个晶胞中含有的原子个数为8×18+6×12=4,即平均每个晶胞中有4个原子,C错误;整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置6.D解析由于AB=2CD,而AB、CD的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,具有各向异性,而晶体的特征之一是各向异性,故该样品为晶体。7.D解析由题意知,一个氯化钠纳米颗粒所含的表面粒子数=26,总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27,故选D。8.B解析A项和B项表示的是面心立方晶胞,其中B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;C项和D项表示的是体心立方晶胞。9.B解析Z的单质可制成半导体材料,应为Si元素,Z与X的原子核外最外层电子数相同,X为C元素,X、Y位于同周期且原子半径r(X)>r(Y),Y2-与M+的电子层结构相同,可知Y为O元素,M为Na元素。单质Na的晶体结构是体心立方积累,Na的配位数是8,故A正确;CO2、SiO2、Na2O中分别含有极性键、极性键、离子键,故B不正确;C2H2的结构式为H—C≡C—H,碳碳三键中含有1个σ键和2个π键,则乙炔分子中含有3个σ键和2个π键,故C正确;由元素X与Z形成的化合物为SiC,碳化硅为共价晶体,只含有共价键,故D正确。10.答案(1)X3Y(2)1∶3∶1解析甲中X位于立方体的棱上,Y位于立方体顶点,每个晶胞实际占有X的数目为14×12=3,实际占有Y的数目为18×8=1,N(X)∶N(Y)=3∶1,所以甲晶体的化学式为X3Y。乙中A在立方体的顶点,每个晶胞含A的数目为8×18=1,B位于面心,每个晶胞含B的数目为6×12=3,C位于立方体的体心,每个晶胞含有1个C,由此推出N(A)∶N(B)∶N(C)=111.A解析依据MCl的晶胞结构可以看出,每个M+的上、下、左、右、前、后晶胞中各有一个M+与之距离相等且最近,故每个M+四周与它最接近的且距离相等的M+共有6个。12.B解析这不是一个立方晶胞结构,而是一个正三棱柱结构,那么依据实际状况来计算,A粒子位于6个顶点,每个A粒子有112属于该晶胞;B粒子位于9条棱上,3条侧棱上每个B粒子有16属于该晶胞,其余B粒子有14属于该晶胞;C粒子位于晶胞内部,完全属于该晶胞。A、B、C三种粒子数目之比为(6×112)∶(6×14+3×16)13.AD解析δ-Fe晶胞中含有铁原子个数为18×8+1=2,依据题图可知中心铁原子到8个顶点铁原子距离均相同且最小,所以其配位数为8,则每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个,A正确;三种晶体中只有γ-Fe晶体属于最密积累,则空间利用率最大的是γ-Fe,B错误;依据题图γ-Fe晶体铁原子占据顶点和面心,属于面心立方最密积累,C错误;1个α-Fe晶胞含铁原子个数为18×8=1,则晶体密度为568a3NAg·cm-314.答案(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO3612(5)A解析(1)题图1晶胞中灰球代表的微粒有4个,白球代表的微粒有6×12+8×1(2)晶胞中含氧原子数为18×8+12×6+4=8,依据化学式Cu(3)题图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+4×1(4)题图3晶胞中含O原子:6×12=3个,含Co原子:8×18=1个,含Ti原子:1个,故化学式为CoTiO(5)由题意知该物质是气态团簇分子,故题图4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,选项A正确。15.答案(1)686(2)3∶1∶1CaTiO3(3)a解析(1)以其中一个钛原子为顶点,应有8个立方晶胞紧靠在一起,以该钛原子作为空间直角坐标系的中心原子,它的前、后、左、右、上、下与之最近且距离相等的氧原子(或钛原子)各有1个,共6个,它四周的8个立方晶胞内各含1个钙原子。(2)该晶胞中含氧原子个数为12×14=3,钙原子个数为1,钛原子个数为8×18=1,故其个数比为3∶1∶1,则它的化学式可表示为CaTiO(3)1mol该晶胞的质量等于(a+b+3c)g,1mol晶胞的体积为d3×10-21×6.02×1023cm3,则晶体密度为ρ=mV=(a+16.答案(1)44(2)48解析(1)图Ⅰ晶胞中,含有黑球代表的微粒的数目为4,白球代表