人教版高二化学下册选择性必修2《物质的聚集状态与晶体的常识》同步练习题（附答案）

人教版高二下学期化学（选择性必修2）《3・1物质的聚集状态与晶体的常

识》同步练习题（附答案）

1.下列各项中，不属于晶体的特点的是（）。

A.具有规则的儿何外形B.某些物理性质具有各向异性

C具有固定的熔点D.一定是无色透明的固体

2.下列物质中，属于晶体的是（）«

A.玻璃B.水晶C.冰D.橡胶

3.下列关于晶体的说法错误的是

A.可用X射线衍射鉴别晶体与非晶体

B.分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

C.金刚石、食盐、冰的熔点依次降低

D.SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合

4.下列有关晶体的说法正确的是（）

A.晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

B.晶胞是晶体中最小的平行六面体

C.晶体与非晶体的木质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰

D.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

5.口国科学院新疆理化技术研究所研发出Ca（BO2｝深紫外光双折射晶体。下列性质不能区别

晶体与玻璃体的是（）

A.各向异性B.导电性C.X射线衍射D.有无固定的熔点

6.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是（）

A.晶体具有自范性，非晶体没有自范性

B.晶体研碎后即变为非晶体

C.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体

D.具有规则几何外形的固体均为晶体

7.下列化学用语正确的是（）

B.Fe?+的简化电子排布式：[Ar]3d44s2

A.氯化钱的分子式：NH4C1

。Na,

C.NaCl的晶胞:DC。？的VSEPR模型：

・CT

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8.下列有关晶胞的叙述中，正确的是（）。

A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元

B.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞

C.所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成

D.不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同

和KHF?按一定计量比烧结，获得一晶体产物，该晶体晶胞沿x轴、z轴方向的投影分

别为图1、图2。已知各点的原子分数坐标：M（0,0,0）,下列说法错误的是（）

乙）

图1图2

A.晶体产物的化学式为K-QaO:耳

B.制备晶体产物的过程中有HF产生

C.P点的原子分数坐标为）

D.晶体中与K，距离相等且最近的K+有8个

10.金铜合金Cui-Au,在低于395℃时形成图a所示的晶胞结构，在低于380°C时形成图b所

示的晶胞结构，晶胞参数均为〃nm,设以为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

图a图b

A.图a中产0.75

B.图b所示晶胞对应合金的化学式为Cu?Au

C.图a、b中与Cu距离最近巨相等的Au的数目均为4

D.图b晶体的密度为3g.em一3

Njr

第2页共io页

ll.LiM%。,为尖晶石型铺系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元

可分为A、B两种类型（如图所示）。电池充电过程的总反应可表示为LiMn2O4+

Q_Li,_AMn2O4+LivC6O

已知：充放电前后晶体中锌的化合价只有+3,+4,分别表示为Mn（HI）、Mn（lV）o

LiM%。,晶胞AB

下列说法不正确的是（）

A.每个晶胞含8个Li+

B.立方单元B中Mn、O原子个数比为1：2

1

C.放电时，正极反应为LiiMn2C>4+xLi+xe^=LiMn2O4

D.若x=0.6,则充电后材料中Mn（IH）与Mn（IV）的数目比为1：4

12.GaAs的晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，其结

构如图乙所示。a、b点的原子分数坐标分别为（0,0,0）和（1,1,0）。下列说法错误的是（）

B.晶体乙中Mn、Ga、As的原子个数比为5：27：32

C.基态Ga原子未成对电子数为3

D.若GaAs晶胞参数为f/nm,则Ga和As之间的最短距离为

4

13.铁氮化合物（Fe,N,）在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。铁和氨气在640℃时可发

生置换反应，产物之一的晶胞结构如图甲所示，晶胞边长为。nm。Cu可以完全替代该晶体中

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a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fex.„Cu„NvoFerNv转化为两种Cu替代型产物

的能量变化如图乙所示，下列说法不正确的是()

t能量Cu替代附・院型

,士替代a位置“型

转化过程

图乙转化过程的能■变化

A.制备该铁氮化合物时生成氢气

B.a位置Fe周围距离最近的铁原子有12个

C.可通过晶体的X-射线衍射实验获取晶体结构信息

D.更稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu,N

14.珅化铁是超级计算机，光信号处理的理想材料.图甲为它的一种立方品胞结构，图乙为该

晶胞沿z轴投影图。已知该晶胞棱长为dpm,a、b两点原子的分数坐标分别为(0,0,0)(UJ),

设以为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()

A.Ga原子占据As原子形成的四面体空隙

B.两个As原子间最短距离是当dpm

4x145

c.该晶体的密度为一nxl°21§cm-

NR

D.c点原子的分数坐标为Qqq

15.电镀锌的过程中会产生含锌废水，直接排放会污染环境。研究发现FeS能用于去除废液中

的锌，发生反应：FeS+Zn2+=ZnS+Fe2\已知：常温下K£ZnS)=1.6xl00

18

/fp（FeS）=6.3x10-o

第4页共］。页

(1)在对废水进行化学处理前，需测定其中重金属微粒的含量,可选用的方法是___________O

A.核磁共振氢谱B.红外光谱

C.晶体X射线衍射D.原子吸收光漕

(2)使用FeS能够除去废液中Zn2+的原因是___________。

(3)使用FeS处理含锌废水时，pH不宜调节得过低或过高。结合下图，说明其原因

(已知：Zn(OH)2与Al(OH),的化学性质相似)

工业上还可用作为沉淀剂处理含锌废水。某工厂向废水中加入一定量的，处理后

27

[S-]=2.0x10-mo|.L-'o根据以上信息，通过计算，判断处理后废水能否直接排放？(写出

计算过程，已知：废水中Zi?+排放标准为浓度低于l.Omg-L」)

(4)使用FeS处理含锌废水比Na2s效果更好，解释其原因

ZnS呈白色，可用作荧光粉和颜料ZnS的一种晶体的晶胞是面心立方结构，其晶胞如下图所

不。

(5)在该晶胞中，Zn"填充在由个S?■构成的面体空隙中。

(6)己知晶体的密度为4.09g-cm,则该晶胞的边长为nmo(阿伏加德罗常数的

数值取6.02x1()23inm=10"cm,精确到小数点后2位)

参考答案与解析

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1.答案：D

解析：某些晶体有颜色，如晶体碘。

2.答案：BC

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，水晶、冰属于晶体；非晶体的内部微粒的排列呈现相对无序

状杰，玻璃、橡胶是典型的非晶体。

3.答案：B

解析：A.晶体会对X射线发生衍射，而非晶体不会对X射线发生衍射，则X射线衍射实验是

区别晶体与非晶体的最科学的方法，故A正确；

B.分子晶体中分子间作用力越大，分子的熔沸点越高，与分子的稳定性无关，分子内共价键键

能越大，分子越稳定，故B错误；

C.金刚石是共价晶体、食盐NaCl是离子晶体、冰是分子晶体，熔点依次降低，故C正确；

D.二氧化硅属于共价晶体，二氧化硅晶体中Si原子能与4个氧原子形成4个共价键，故D正

确；

故选B。

4.答案：D

解析：A.晶体中有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体中有阳离子和自由电子、没有阴离子,

A项错误;B.晶胞是描述晶体结构的基本单元，大多数是平行六而体，但不是所有晶胞都是平

行六面体，B项错误;C.晶体与非晶体的本质区别是晶体中的粒子在微观空间里呈周期性的有

序排列、非晶体中粒子无序排列，C项错误;D.晶体的许多物理性质，如强度、导热性、光学

性质等常常会表现出各向异性，晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列

的有序性，非晶体不具有物理性质各向异性的特点，DJ页正确;答案选D。

5.答案：B

解析：玻璃体是非晶体C根据晶体的特点和性质可知，晶体具有规则的几何外形，具有各向异

性，X射线衍射时能看到明显的谱线。而晶体中除金属晶体外，一般不易导电。

6.答案：A

解析：A.晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自

发形成的，不属于晶体，所以晶体具有自范性，非晶体没有自范性，故A正确:B.晶体研碎后

并没有改变晶体的结构排列，仍为晶体，故B错误;C.将玻璃加工成规则的固体，玻璃仍然不

是品体，属于玻璃态物质，故C错误;D.有些固休尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形

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成的，所以不属于晶体，故D错误;故选:A。

7.答案：D

解析：NH4cl是由氯离子和钱根离子通过离子键形成的NH4cl是氯化钱的化学式，不是分子

式，A错误；Fe?+的简化电子排布式为[Ar]3d6,B错误；氯化钠晶体中重复的结构单元（即

题图是氯化钠晶胞的四分之一，C错误;SO?的中心

原子的价层电子对数为2+W*=3,其VSEPR模型为平面三角形，D正确。

8.答案：A

解析：晶胞内部的粒子属于该晶胞，处于晶胞顶角、棱和面上的粒子则被其他晶胞所共用，B

错误；大多数晶体是由平行六面体无隙并置而成的，有些晶体的晶胞是三棱柱、六棱柱等，C

错误；不同晶体的晶胞大小利形状可能不同，D错误。

9.答案：C

解析：由入•轴、z轴方向的投影图可知该晶体的晶胞结构为N〈J,K位于上下面心、

四个竖棱的棱心以及四个面的面上（每个面上有2个），故K的个数为2彳+吗+通36,

“TaOzE”位于8个顶角和体心，个数为8x：+l=2则该晶体的化学式是KTaO?与，A项正确;

O

结合反应物和生成物，由元素守恒可写出制备该晶体的化学方程式为

Ta2O5+6KHF,—2K3TaO2Ft+4HFT+H2O,B项正确；由M、N、P的位置可知，P点的原

子分数坐标为项错误；以下底面面心的K+为研究对象，与其距离相等且最近的K+

有8个，D项正确。

10.答案：D

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解析：根据“均摊法”可知，题图a晶胞中含有的Au原子的数目为8x7=1,Cu原子的数目为

O

6x1=3,则题图a中晶胞的化学式为C%Au,根据”=:，可得户0.25,A错误；题图b

21-x3

晶胞中含有的Au原子的数目为8x1+2xg=2,Cu原子的数目为4xg=2,原子个数之比为

Au：Cu=l：1,则题图b晶胞的化学式为CuAii,B错误；题图a中与Cu距离最近且相等的

Au的数目为4,题图b中与Cu距离最近旦相等的Au的数目为8,C错误；题图b晶体的密

...2M(CuAu)5.22xlO23_丁心

度=—vIg<m33,D正确。

11.答案：B

解析：由立方单元A可知，一人A中含2个Lil一个晶胞含4个A,所以每个晶胞含8个Li+，

A项正确：由立方单元B及均摊法可知，B中Mn原子个数为l+6x；=1,O原子个数为

8x：+6x：=4,则Mn、O原子个数比为：：4=5:8,B项错误；根据充电过程总反应知，放

822

电时，正极Li—MnQ4发生还原反应，电极反应式为LijMn2O4+/Li-+xe-^---LiMn2O4,C

项正确；若x=0.6,则Li-Mnq为LigMnQ设Mn(IH)与Mn(IV)的数目分别为小户

则x+y=2,0.4+3x+4y=8解得了=0.4y=1.6,所以Mn(HI)与Mn(IV)的数目比为

0.4:1.6=1:4,项正确。

12.答案：C

解析：图乙中，a、b点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和(1,1,0),c点原子位于左侧

面的面心上，其原子分数坐标为(0，：,；),A正确；

掺杂Mn之后，一个晶胞中含有的Mn原子个数：lxj+lx;=9,Ga的原子个数：

o2o

1127

7x-+5x-=—,As原子的个数为4,故晶体乙中Mn、Ga、As的原子个数比为5：27：32,

o2o

B正确；

基态Ga原子的价电子排布式为4s?4d，未成对电子数为1,C错误；

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Ga和As之间的最短距离为体对角线的二即包anm,D正确。

44

13.答案：D

解析：铁和氨气在640°C时可发生置换反应，产物之一为Fe、Ny,根据元素守恒，另一•种产物

为氢气，A正确；a位置Fe周围距离最近的铁原子是其所在面上的b位置Fe原子，共会8=12

个，B正确；测定晶体结构最常用的方法是X-射线衍射法，C正确；由图乙可知Cu替代a位

置Fe型产物的能量更低、更稳定，则晶胞中Cu原子个数为8x)=1,Fe原子个数为6x)=3,

o2

N原子个数为1,可知更稳定的Cu替代型产物的化学式为FqCuN,D错误。

14.答案：C

解析：根据均摊法可知该晶胞中，As原子位于体内，共4个，Ga原子位于顶点和面心，共

8x：+6x：=4个，两原子个数之比为1:1,晶体的化学式为GaAs,每个As原子周围连4个

Ga原子，同理每个Ga原子周围也连4个As原子，即Ga原子占据As原子形成的四面体空隙，

A王确；两个As原子间最短距离为面对角线长的一半，为与dpm,B正确；1个GaAs晶胞

4x145

中含有4个GaAs单元，该晶体的密度为将万勺。'*cm”,C错误；c点在距原点较近的

,133、

后上方，原子的坐标分数为,D正确。

<444J

15.答案：(1)D

-18

“-c(Fe?+)Kn(FeS)63xl0,

(2)FeS+Zn”-ZnS+Fe“K=^—L=-^--=._>10\反应进行完全，

c[Zn-jKsp(ZnS)1.6xi1n024

故能够使用FeS除去废液中Zn2+

(3)pH过低时，FeS会与氢离子反应生成硫化氢逸出，无法生成ZnS,pH过高，Zn(OH)2^

与OH-反应生成可溶性物质，导致无法除去锌元素；

c(Zn2+)=:=8.0xIO-'8mol/L

v7c(S2")2.0x10-7

8.0xI0-18mol/Lx65g/molxlO3=5.2x10-13mg/L<1.0mg/L故可以直接排放

(4)使用FeS除锌时，生成的Fe?+被氧化为Fe?*,Fe?+水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OHb胶体

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具有吸附性，吸附ZnS聚沉，另外，FeS难溶于水，过量的FeS可随生成的Zn