1、晶体的常识一、选择题(每小题4分，共48分)1下列过程得到的固体物质不是晶体的是(D)A降低KCl饱和溶液的温度所得到的固体B气态碘直接冷却成固态碘C熔融的KNO3冷却后所得到的固体D将液态的塑料冷却后所得到的固体解析：塑料是非晶体。形成晶体的三种途径：2下列关于晶体与非晶体的说法正确的是(C)A晶体一定比非晶体的熔点高B晶体有自范性但排列无序C非晶体无自范性而且排列无序 D固体SiO2一定是晶体解析：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A项错误；晶体有自范性且排列有序，B项错误；非晶体无自范性而且排列无序，C项正确；SiO2的存在形态有晶态和非晶态两类，即SiO2也可能是非晶体，D项错误
2、。3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，图中、。其对应的化学式不正确的是(B)解析：A中X、Y分别为4，粒子数目比为11，故化学式为XY；B中X为1，Y为81，粒子数目比为11，故化学式为XY；C中X为14，Y为4，粒子数目比为31，故化学式为X3Y；D中X为81，Y为63，Z为1，粒子数目比为131，故化学式为XY3Z。4如右图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是(B)A两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶体B图形成的固体物理性质有各向异性C图形成的固体一定有固定的熔、沸点D二者的X射线图谱是相同的解析：观察结构图可知，图
3、中微粒呈周期性有序排布，图中微粒排列不规则，故图为晶体，图为非晶体。晶体有各向异性，具有固定的熔、沸点，非晶体没有固定的熔、沸点，用X射线检验晶体和非晶体，图谱明显不同，故应选B。5区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是(C)A观察外观是否规则 B测定是否有固定的熔点C进行X射线衍射实验 D验证是否有各向异性解析：晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否排列有序，X射线衍射实验可以对此进行准确检验，C项正确。6石墨与熔融的钾相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的钾原子用表示)，原子分布如图所示，该化合物的化学式为(C)AKC2 BKC6CKC8 DKC12解析：K原子周围有6个C原子
4、属于K原子所有，再向外的6个C原子为3个K原子共用，每个K原子占2个，所以1个K结合8个C，化学式为KC8。7.某晶体的晶胞为正三棱柱形，如图所示，该晶体的化学式可能是(C)AA2B9C4 BA3B9C4CAB4C2 DA3B8C4解析：由晶胞结构可知，一个A为12个正三棱柱所共用，即一个正三棱柱中含有A的个数为6；正三角形边上的一个B为4个正三棱柱所共用，而竖棱上的一个B为6个正三棱柱所共用，故个正三棱柱中含有B的个数为632；C位于正三棱柱的体心，故一个正三棱柱中含有1个C。因此，该晶胞中A、B、C的个数之比为142，该晶体的化学式可能为AB4C2。8已知CsCl晶体的密度为 g/cm3，
5、NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为(A)ANAa3 B.C. D.解析：根据晶胞中粒子个数的计算知，1个CsCl晶胞中含1个CsCl。有MVNAa3NA。9下列关于晶体的说法正确的是(B)A将饱和CuSO4溶液降温，析出的固体不是晶体B假宝石往往是用玻璃仿造的，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：A项，将饱和CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体；B项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以用划痕的方法鉴别二者；C项，非晶体没有固定的熔
6、点；D项，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。10下列不能说明石墨是晶体这一事实的是(A)A石墨和金刚石是同素异形体B石墨中的碳原子呈周期性有序排列C石墨的熔点为3 625 D在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线解析：所含原子在三维空间里呈周期性有序排列、有固定的熔点、X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体区别于非晶体的表现，故B、C、D项正确。二者是否互为同素异形体与石墨是否为晶体并无联系。11冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶体结构单元如图所示(位于大立方体的顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心)。已知冰晶石熔融时的电离方程
7、式为Na3AlF6=3NaAlF，则大立方体的体心处所代表的微粒为(A)ANa BAl3CF DAlF解析：该晶胞中个数864，个数12811，根据冰晶石的化学式可知，冰晶石中Na和AlF的个数之比为31，据此可判断出大立方体的体心处所代表的微粒与相同，为Na。12晶体是内部微粒(分子、离子或原子等)在空间有规则地排列、具有整齐外形、以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性重复的具有代表性的最小单元，称为晶胞。一种AlFe合金的晶胞如图所示。则该合金的化学式为(A)AFe2Al BFeAlCFe3Al2 DFe2Al3解析：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
8、的每个原子被2个晶胞所共有，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，化学式为Fe2Al。二、非选择题(共52分)13(10分)如图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为X2Y。(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是131。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是8个。解析：甲中X位于立方体中心，故在晶胞中X的个数为1，Y位于立方体顶点，在晶胞中的个数为4个，XY121，所以甲的化学式为X2Y。乙中A的个数为81个，B的个数为6
9、3个，C的个数为1个，由此推出ABC131。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。14(10分)根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题：(1)根据图分析，铜晶胞平均含有的铜原子数是4。(2)根据图分析，干冰晶胞平均含有的CO2分子数是4。(3)根据图分析，碘晶体中碘分子的排列有2种不同的方向。(4)根据图分析，晶体M的化学式可能是AB(或BA)。解析：(1)铜晶胞平均含有的铜原子数为864。(2)干冰晶胞平均含有的CO2分子数为864。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知，碘晶体中碘分子的排列有2种不同的方向。(4)晶体M的晶胞中，N(A)N(B)811
10、1，故M的化学式可能为AB(或BA)。15(9分)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：1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。(2)b的氧化物中b与氧之间的共价键类型是键(或极性共价键)，其中b原子的杂化方式是sp3杂化。(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4，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
11、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，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(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。16(12分)钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体；其晶胞结构如图所示。研究发现，此高温超导体中的Cu元素有两种价态，分别为2和3，Y元素的化合价为3，Ba元素的化合价为2。(1)该物质的化学式为YBa2Cu3O7。(2)该物质中Cu2与Cu3的个数比为21。
12、解析：本题的疑难之处一是不会计算晶胞中氧原子的个数；二是在求Cu2与Cu3的个数比时不能灵活运用化合物中各元素的正负化合价的代数和为零这一规律。(1)由图可知，该晶胞中N(Cu)883，N(Ba)2，N(Y)1，N(O)1287。即该物质的化学式为YBa2Cu3O7。(2)根据题中各元素的化合价，再结合化合物中各元素的正负化合价的代数和为零可知，2价铜与3价铜的化合价之和为7，即N(Cu2)N(Cu3)21。17(11分)如图所示的结构为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是其晶体中具有代表性的最小重复单位。(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有6个、8个。(2)该晶体结构中，氧、钛、钙的原子个数比是311，该物质的化学式可表示为CaTiO3。(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为d nm(1 nm109 m)，该晶体的密度为 g/cm3。解析：(1)紧密堆积8个同样的立方体找与其相邻的顶点Ti原子有6个，与其紧邻的体心Ca原子有8个。(2)晶胞中Ti原子的个数为8(顶点)1；O原子的个数为12(棱上)3；Ca原子的个数为11(体心)1。(3)一个晶胞的质量为 g，一个晶胞的体积为(107d)3 cm3；根据，代入两个数整理即可。