1、课时分层作业(十一)认识晶体(建议用时：40分钟)合格过关练1下列叙述中，不正确的是()A具有规则几何外形的固体一定是晶体B晶体内部微粒按一定的规律周期性重复排列C具有各向异性的固体一定是晶体D依据构成微粒的作用力不同可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体A有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，所以A选项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B、C选项正确；晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体的依据是构成晶体的微粒及微粒间的相互作用力，因此D选项正确。2如图是a、b两种不同物质熔化时的温度变化曲线，下列
2、说法正确的是()Aa没有固定的熔点Ba是非晶体Cb是晶体Db是非晶体D晶体有固定的熔点，由a的熔化曲线分析可知，中间有一段温度不变，该段所对应的温度就是晶体a的熔点；由b的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质b没有固定的熔点，为非晶体。3不能支持石墨是晶体这一事实的选项是()A石墨和金刚石互为同素异形体B石墨中的碳原子呈周期性有序排列C石墨的熔点为3 850 D在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线A原子在三维空间里呈周期性有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否
3、互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也与金刚石、石墨互为同素异形体，却属于非晶体。4如图所示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，其对应的化学式是XY的是(图中：oX，Y)()A根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为、1，求出X、Y的数目之比，其化学式分别为XY、X3Y、XY4、XY4。5石墨晶体是层状结构，在每层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。根据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为()A23B21C13D32A每个碳原子被3个六边形共用，每个共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为(
4、6)(6)23。6.科学家最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模型如图所示，其中“”表示钛原子，“”表示碳原子，则它的化学式为()ATiCBTi14C13CTi4C7DTi13C14B根据钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子结构示意图可知，该分子模型中，Ti原子个数为14，C原子个数为13，分子中Ti和C的原子个数比为1413，则化学式为Ti14C13，B正确。7一种AlFe合金的晶胞如图所示。则该合金的化学式可表示为()AFe2AlBFeAlCFe3Al2DFe2Al3A立方体有8个顶点，每个顶点被8个晶胞所共有，每个晶胞占有其；面心上的每个原子被2个晶胞所共有，
5、每个晶胞占有其；棱上共12个原子，每个原子被4个晶胞所共有，每个晶胞占有其；体心还有一个铁原子，故该晶胞中含有的铁原子数为861218；铝原子都在晶胞内部，共4个。所以铁、铝原子个数比为21，化学式可表示为Fe2Al。8(素养题)在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列，如图是从该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为()AMgBBMgB2CMg2BDMgB6B根据投影图可知，1个B原子为3个Mg原子共用，故属于一个Mg原子的B原子为；1个Mg原子为6个B原子共
6、用，故属于一个B原子的Mg原子为，由此可知Mg原子与B原子的个数比为12，故硼化镁的化学式为MgB2。9已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是()A1 mol该化合物中含有1 mol YB1 mol该化合物中含有3 mol CuC1 mol该化合物中含有2 mol BaD该化合物的化学式是YBa2Cu3O6D由图可知，白球代表的Y原子位于长方体的八个顶点上，大黑球代表的Ba原子位于长方体的四条棱上，灰球代表的Cu原子位于长方体的内部，小黑球代表的O原子有的位于长方体的内部、有的位于长方体的面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为81，Ba原子个数为
7、82，Cu原子个数为3，O原子个数为1027，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。综上可知，D项错误。10氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，且均为如图所示的等距离交错排列。已知氯化钠的密度是2.2 gcm3，阿伏加德罗常数为6.021023mol1。在氯化钠晶体中两个距离最近的钠离子的距离最接近于()NaCl晶体的晶胞A3.0108cmB3.5108cmC4.0108cmD5.0108cmC从NaCl晶胞中分割出一个小立方体，如图所示，a表示其边长，d表示两个相距最近的Na间的距离。每个小立方体含Na个数为4，含Cl个数为4，则有2.2 gcm3，解得a2.8108cm，又因为da，故N
8、aCl晶体中两个距离最近的Na间的距离d2.8108cm4.0108cm。11(1)在下列物质中_是晶体，_是非晶体。塑料明矾松香玻璃CuSO45H2O冰糖糖果单晶硅铝块橡胶(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有_，而非晶体_；另外非晶体的多种物理性质，在各个方向都是_的，而晶体的多种物理性质在各个方向都是_的。(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是_。从外形上来判断从各向异性或各向同性上来判断从导电性能来判断从有无固定熔点来判断解析明矾是KAl(SO4)212H2O，它和CuSO45H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶都是非晶体。晶体最大的特征就是
9、各向异性和有固定的熔点。答案(1)(2)规则的几何外形没有规则的几何外形各向同性各向异性(3)12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)。解析晶胞中的微粒分为4种：体心上的微粒完全属于该晶胞；面心上的微粒属于该晶胞；棱上的微粒属于该晶胞；顶点上的微粒属于该晶胞。本题微粒Y位于体心，微粒X位于顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1个Y
10、构成了一个正四面体，故XYX10928。答案(1)48Y2X或XY2(2)12(3)1092813如图是超导化合物钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：(1)该化合物的化学式为_。(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有_个。(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为a gcm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为_。解析(1)这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛原子个数为81/81个；它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占有的氧原子个数为121/43个；它全部拥有体内的一个钙
11、原子，所以，该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为：1、3、1；该化合物的化学式为CaTiO3。(2)钛位于正方体的顶点上，则与一个钛离子距离最近的另一个钛离子与它共棱。从立方晶胞进行堆积的图形可以看出，在横向、纵向、竖向上，满足条件的离子都是2个，所以共6个。(3)设这种立方晶胞的边长是b，那么，钙离子与钛离子之间的距离是体对角线的一半，即b。因为每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体堆积到一起就是1 mol晶体，其质量为M g，其体积为cm3。所以NAb3cm3，所以，bcm，则题中所求距离为 cm。答案(1)CaTiO3(2)6(3) cm素养培优练14如图是CsCl
12、晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度(gcm3)为()A. B.C. D.D由均摊法求得CsCl晶胞含有1个CsCl微粒，其质量是M/NA，再由相邻的两个Cs的核间距为a cm，求出该晶胞的体积是a3cm3，所以晶胞的密度是gcm3，晶体的密度和晶胞的密度是一样的。15.纳米材料的表面微粒数占总微粒数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米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微粒数与总微粒数的比值为()A78B1314C2525D2627D表面微
13、粒数26。总微粒数表面微粒数中心微粒数26127。16CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形的C，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法正确的是()A每个Ca2周围距离最近且相等的C的数目为6B该晶体中的阴离子与F2是等电子体C6.4 g CaC2晶体中含有0.1 mol阴离子D每个Ca2周围距离最近且相等的Ca2有12个CA项，由晶胞示意图可以看出，晶胞是非正方体结构，再由图可知每个Ca2周围距离最近且相等的C有4个，错误。B项，C含有的价电子数为24210，F2含有的价电子数为14，二者所含价电子数不同，不是等电子体，错误。C项，6.4
14、 g CaC2为0.1 mol，CaC2晶体中的阴离子为C，则含有0.1 mol阴离子，正确。D项，每个Ca2周围距离最近且相等的Ca2有4个，错误。17F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次增强)，都极易与水反应。已知6XeF412H2O=2XeO34Xe24HF3O2，下列推测正确的是()AXeF2分子中各原子均达到8电子的稳定结构B某种氟化氙晶体的基本结构单元如图所示，可推知其化学式为XeF6CXeF4与水反应时，每生成2 mol Xe转移8 mol电子DXeF2加入水中，在水的作用下，将生成Xe和F2CA项，Xe原子已经达
15、到8电子稳定结构，故XeF2分子中各原子不可能均具有8电子稳定结构；B项，该晶胞中Xe原子的个数为812，F原子的个数为824，故该晶体的化学式为XeF2；C项，在XeF4中Xe的化合价为4，生成2 mol Xe转移电子8 mol；D项，F2有强氧化性，能够与水反应，故XeF2与水反应不可能生成F2。18下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)请写出元素d的基态原子的电子排布式：_。(2)b的氧化物中b原子与氧原子之间的共价键类型是_，其中b原子的杂化方式是_。(3)a的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。若已知a元素原子的半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，a元素原子的摩尔质量为M，则1个晶胞中a原子的数目为_，该晶体的密度为_(用字母表示)。解析(1)根据d在元素周期表中的位置可知，元素d为Cr，其d轨道半充满时更稳定，Cr的基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1。(2)SiO2中Si与相邻的4个O形成正四面体结构，其中Si的杂化方式是sp3杂化。(3)1个晶胞中a原子的数目为864；该晶胞的质量m4，该晶胞的体积V(4d)316d3，则晶胞密度。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1(2)键(或极性共价键)sp3杂化(3)4