1、第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识课后篇素养形成A组定向巩固定向巩固一、晶体与非晶体1.下列关于晶体的叙述不正确的是()A.晶体有自范性B.晶体内部质点的排列高度有序C.晶体的某些物理性质常会表现出各向异性D.粉末状固体一定不是晶体解析当晶体晶粒很小时,即为粉末状,D项不对。答案D2.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,是因为()A.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀C.石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同D.云母是热的不良导体,传热不均匀解析石蜡熔化成“椭圆形”,说明云母的导热性能存在各向异性,A项正确。答案A3.
2、下列说法错误的是()A.同一物质有时可以是晶体,有时可以是非晶体B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定其有没有固定熔点C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体D.溶质从溶液中析出可以得到晶体解析SiO2有晶体和非晶体两种;区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X-射线衍射实验;气体凝华可以得到晶体;溶质从溶液中析出可得到晶体。答案B4.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一定相同解析将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体
3、,A错误;一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无刻痕来鉴别,B正确;非晶体没有固定的熔点,C错误;由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异,D错误。答案B5.下列物质中,常温下属于晶体的是,没有固定熔点和几何外形的固体是。铝氯化钾氢氧化钠二氧化碳塑料玻璃硫酸石蜡解析晶体是指有规则几何外形的固体,且具有固定的熔点。铝有固定的熔点;氢氧化钠和氯化钾都是离子化合物,都有固定的熔点;二氧化碳形成的干冰是晶体,但在常温下为气体;塑料、玻璃没有固定的熔点,都属于非晶体;硫酸有固定的熔点,能形成晶体,但室温下是液体;石蜡是多种烃类的混合物,当然不是晶体。特别注意常温下是“固体”
4、这一限制要求。答案定向巩固二、晶胞及其计算6.话筒是声电转换的换能器,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶体的结构示意图可知它的化学式是()A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3解析仔细观察钛酸钡晶胞的结构示意图可知:Ba在立方体的体心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,O处于立方体的12条棱的中点,故晶体中Ba、Ti、O三种原子的个数比为1(818)(1214)=113。答案D7.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
5、中有14个原子D.平均每个晶胞中有4个原子解析在该晶胞顶点和六个面的面心处都有一个原子,平均每个晶胞中含有的原子数=818+612=4。答案C8.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-形成的晶体的晶胞结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为。(2)该晶体中Xn+中n=。(3)X元素的原子序数是。解析(1)Xn+位于晶胞的棱上,其数目为1214=3个,N3-位于晶胞的顶角,其数目为818=1个,故其个数比为31;(2)由晶体的化学式X3N知,Xn+为X+,故n=1;(3)因为X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,故K、L、M三个电子层上的电子数
6、分别为2、8、18,所以X的原子序数是29。答案(1)31(2)1(3)29B组综合提升1.如图所示为几种物质的晶胞结构示意图,下列说法正确的是()A.X的化学式为Mg3B2B.Y的化学式为Li2OC.Z中A、B、C的个数比是394D.W的化学式为Mn2Bi解析X晶胞中Mg的个数为1216+212=3,B的个数为6,Mg、B个数之比为36=12,其化学式为MgB2,A项错误;Y晶胞中Li的个数为8,O的个数为818+612=4,则Li、O个数之比为84=21,其化学式为Li2O,B项正确;Z晶胞中B的个数为614+316=2,A的个数为6112=12,C的个数为1,则A、B、C的个数之比为12
7、21=142,C项错误;W晶胞中,Mn的个数为1216+212+1+613=6,Bi的个数为6,所以Mn、Bi个数之比为66=11,其化学式为MnBi,D项错误。答案B2.某新型超导材料(只含镁、镍和碳三种元素)的一个晶胞(碳原子用表示,镍原子用表示,镁原子用表示,小球大小不代表原子实际大小)如图所示。则该晶体的化学式是()A.Mg2CNi3B.MgC2NiC.MgCNi2D.MgCNi3解析该晶体的结构单元中含镁原子个数:818=1;含镍原子个数:612=3;含碳原子个数:1。答案DNaCl晶体的晶胞3.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米
8、颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()A.78B.1314C.11D.2627解析表面粒子数=8+6+12=26。总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。答案D4.已知NixMg1-xO晶体属于立方晶系,晶胞边长为a。将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如下图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,下列说法正确的是()A.该结构单元中O原子数为3B.Ni和Mg间的最短距离是22aC.Ni的配位数为4D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4解析该结构单元中O原子数
9、为棱上的原子数14+晶胞内的原子数1=1214+11=4,故A错误;Ni和Mg之间的最短距离为小正方形对角线的距离:22a,B正确;此晶系的配位数和NaCl相同,都为6,C错误;Li:112=0.5,Mg:212+118=1.125,Ni:718+3122.38,O:4,则该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.38O4,故D错误。答案B5.硼普遍存在于蔬菜水果中,是维持骨骼健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图),其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有1个硼原子。请观察图形后回答:这个基本结构单元由个硼原子
10、组成,键角是,共含有个BB键。解析由图可知,每个顶角上的硼原子被5个正三角形共有,故每个三角形占15,每个三角形共含有153个硼原子,每个结构单元含硼原子数为20153=12个;BB键为20312=30个。因为是等边三角形,故键角为60。答案1260306.右图所示为热敏电阻PTC元件的主要成分的晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X-射线分析鉴定,重复单位为正方体,边长为403.1 pm,顶点位置为B原子所占,体心位置为C原子所占,所有棱的中点位置为A所占。据图回答下列问题:(1)若将B置于晶胞的体心,C置于晶胞的顶点,则A处于立方体的什么位置?。(2)在该物质的晶体中,每个B周围与它最邻近且距离相等的B有个,它们在空间呈形状分布。解析(1)由原图可以看出它的化学式为BCA3,当B位于晶胞的体心,C位于晶胞的顶点时,要求化学式不变,则A的位置有两种可能,即在面心或棱的中点。由原图可以看出,在每个B的周围和它等距离且最近的A有6个(距离为棱长的一半);如果在棱的中点,则和它等距离且最近的A有12个(距离为面对角线的一半),故只有A处于立方体的面心时才与原图相符。(2)由原图可以看出,在每个B的周围和它等距离且最近的B有6个,这6个B在空间构成了正八面体。答案(1)A处于立方体的面心(2)6正八面体
