2017-2018学年高中化学鲁科版选修三课时跟踪检测（十一）认识晶体-1

课时跟踪检测（十一）认识晶体1．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．依据构成微粒的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体解析：选C有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形，但不一定是晶体，A项错误；晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复排列，晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内部微粒按一定规律做周期性重复排列的外部反映，B项错误；具有各向异性的固体一定是晶体，C项正确；晶体划分为金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体的依据是构成晶体的内部微粒的种类及微粒间的相互作用的不同，D项错误。2．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是()选项ABCD晶体硫化钾干冰金刚石碘构成晶体的微粒阴、阳离子分子原子分子晶体微粒间存在的作用力离子键共价键共价键范德华力解析：选B干冰为分子晶体，构成微粒为分子，微粒间作用力为范德华力。3．下列有关晶胞的叙述，不正确的是()A．晶体中的晶胞不一定都是平行六面体B．晶胞是晶体中最小的结构重复单元C．已知晶胞的结构，可推知晶体的结构D．使用“切割法”计算晶胞的微粒数，处于顶点、棱、面、体心对晶胞的贡献分别为eq\f(1,8)、eq\f(1,4)、eq\f(1,2)、1解析：选D在A3型六方晶胞中，处于顶点上的微粒对晶胞的贡献为eq\f(1,6)。4．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是()①a是晶体②b是晶体③a是非晶体④b是非晶体A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：选D由题可知a有固定熔点，属于晶体，b没有固定熔点，属于非晶体。5．下列说法中错误的是()A．分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性，所以分子晶体一般都采用密堆积，但要受到分子形状的影响B．离子晶体一般都是非等径圆球的密堆积C．由于共价键的方向性和饱和性，原子晶体堆积的紧密程度大大降低D．金属晶体采用非等径圆球的密堆积解析：选D由于离子键、分子间作用力、金属键都没有方向性和饱和性，所以离子晶体、分子晶体、金属晶体都尽可能地采用密堆积形式，而分子晶体的堆积方式要受分子本身形状的影响。离子晶体遵循非等径圆球的密堆积，金属晶体遵循等径圆球的密堆积。6．关于如图说法不正确的是()A．此种最密堆积为面心立方最密堆积B．该种堆积方式称为A1型的最密堆积C．该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示D．金属Mg就属于此种最密堆积方式解析：选D从图示可看出，该堆积方式的第一层和第四层重合，所以这种堆积方式属于A1型堆积，这种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示，属于金属面心立方最密堆积，而金属Mg属于A3型密堆积，选项D不正确。7.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其原子排列方式如图所示，晶胞中A、B、C的原子个数比为()A．1∶3∶1 B．2∶3∶1C．1∶2∶1 D．1∶3∶38.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在，而一种晶体又可视做由若干相同的基本结构单元构成，这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为()A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6C．CaTiO3 D．Ca8TiO12解析：选C晶胞中微粒数目：Ca为1，Ti为8×eq\f(1,8)＝1，O为12×eq\f(1,4)＝3，则化学式为CaTiO3。9．如下图所示，现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞：甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心，可推知，甲晶体中X与Y的个数比是________，乙是A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。解析：注意甲中并不是8个顶点上都有Y，而只有6个顶点上存在Y原子。甲中N(X)∶N(Y)＝1∶(6×eq\f(1,8))＝4∶3；乙中N(A)∶N(B)＝1∶(8×eq\f(1,8))＝1∶1；丙中C的个数为(8×eq\f(1,8))＋6×eq\f(1,2)＝4，D的个数为(12×eq\f(1,4)＋1)＝4。答案：4∶31∶14410.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用(如图所示)。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。(2)如果金原子是钢性球且面对角线上三个小球两两相切，那么一个晶胞的体积为________。(3)金晶体的密度是______________。解析：(1)由晶胞构型可知，每个金晶胞中金原子数为：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)由A1型密堆积模型知，面对角线上三个小球相切，根据小球直径计算出立方体的棱长为2d×eq\f(\r(2),2)，则每个晶胞体积为：(eq\f(\r(2),2)×2d)3＝2eq\r(2)d3。(3)每个晶胞质量为eq\f(4M,NA)，故金的密度为：eq\f(4M,NA×2\r(2)d3)＝eq\f(\r(2)M,d3NA)。答案：(1)4(2)2eq\r(2)d3(3)eq\f(\r(2)M,d3NA)1.如图为铜的面心立方晶胞，则铜的一个晶胞中实际拥有的微粒数为()A．3 B．4C．7 D．92.最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，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解析：选A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。3.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为()A．2∶3 B．2∶1C．1∶3 D．3∶2解析：选A每个碳原子被3个共价键共用，每共价键被2个碳原子共用，则石墨晶体中每个碳原子与其分摊到的共价键数之比为1∶3×eq\f(1,2)＝2∶3。4.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种微粒数之比是()A．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4D．3∶8∶4解析：选B该晶体中含A原子个数为6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)，B原子个数为6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2，C原子个数为1；则A、B、C的个数比为eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2。5.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。如图是该化合物的晶体结构单元，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个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()A．MgB B．MgB2C．Mg2B D．Mg3B2解析：选B六棱柱的顶点上的镁原子被6个晶胞共用，棱柱的上下底面上的镁原子被2个晶胞共用，1个晶胞中含有镁原子：12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3,6个硼原子位于棱柱内，完全属于1个晶胞，N(Mg)∶N(B)＝3∶6＝1∶2。6．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为()A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9解析：选Aa晶胞中原子个数：12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6(个)，b晶胞中原子个数：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(个)，c晶胞中原子个数：8×eq\f(1,8)＋1＝2(个)，所以a、b、c晶胞中原子个数比为6∶4∶2＝3∶2∶1。7．下列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．XY3C．XY3ZD．XYZ解析：选CA图所示的晶胞中X的个数为1，Y的个数为8×eq\f(1,8)＝1，化学式为XY；B图所示的晶胞中X的个数为1＋4×eq\f(1,8)＝eq\f(3,2)，Y的个数为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，化学式为X3Y；C图所示的晶胞中X的个数为8×eq\f(1,8)＝1，Y的个数为6×eq\f(1,2)＝3，Z的个数为1，化学式为XY3Z；D图所示的晶胞中X的个数为8×eq\f(1,8)＝1，Y的个数为12×eq\f(1,4)＝3，Z的个数为1，化学式为XY3Z。8.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。(1)晶体中每个Y同时吸引着________个X，每个X同时吸引着________个Y，该晶体的化学式为________。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为________(填角的度数)。解析：(1)Y位于立方体的中心，在立体的八个顶点中，X占据四个顶点，因此每个Y同时吸引看4个X，而在X周围八个立方体中，只有1个Y，因此，每个X同时吸引着8个Y，N(Y)∶N(X)＝8∶4＝2∶1，化学式为Y2X或XY2。(2)晶体中，在每个X周围与之最接近且距离相等的X位于每个晶胞的三个顶点，即每个晶胞有3个，每个X周围有8晶胞，这样在每个X的上方、下方、水平面各有4个X，共有3×4＝12个。(3)观察图，4个X和1个Y构成了一个正四面体(如图)，故∠XYX＝109.5°。答案：(1)48Y2X或XY2(2)12(3)109.5°9.晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，如图所示。(1)B—B键角为______