【名师一号】2022学年高中化学 第三章 晶体结构与性质 晶体的常识双基限时练 新人教版选修3

双基限时练(九)　晶体的常识1．下列关于晶体的说法中，不正确的是(　　)A．凡具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体内部粒子按一定规律周期性重复排列C．晶胞是晶体结构的基本单元D．晶体尽量采用紧密堆积方式，以使其变得比较稳定解析　晶体有规则的几何外形，这是自发形成的，但有规则几何外形的固体不一定是晶体，这与形成规则几何外形的过程有关，所以A项错误。晶体之所以能自发地形成规则几何外形，是因为晶体内部粒子按一定规律周期性重复排列，晶体的基本结构单元—晶胞的无隙并置排列是晶体稳定性的需要。答案　A2．下列区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是(　　)A．测定熔、沸点B．观察外形C.X射线衍射D．比较硬度解析　从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。答案　C3．(双选)下列物质中属于晶体的是(　　)A．玻璃B．食盐C．橡胶D．水晶解析　玻璃、橡胶没有规则的几何外形，可以根据需要加工成不同的形状，且它们都不是纯净物，因而不是晶体；食盐和水晶有规则的几何外形，可以自发地呈现多面体结构，内部微粒在空间按一定规律周期性重复排列，属于晶体。答案　BD4.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为(　　)A．1：8B．1：4C．1：2D．1：15解析　离子晶体是由晶胞在三维空间里通过无隙并置构成的。由图可知，阳离子位于晶胞的中心，属于该晶胞的数目为1，阴离子位于晶胞的8个顶点上，属于该晶胞的数目为8×1/8＝1，因此，阴离子与阳离子的个数比为1：1。答案　D5．如右图所示石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为(　　)A．2B．3C．4D．6解析　每个碳原子被3个正六边形共用，因此每个正六边形占有这个碳原子的，所以每个正六边形占有碳原子数目为6×＝2个，故选A项。答案　A6．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正确的是(　　)A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻离态水能使X射线产生衍射解析　玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X－射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。答案　C7．某晶体的部分结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　)A．3：9：4B．1：4：2C．2：9：4D．3：8：4解析　采用均摊法，处于顶点上的A粒子被12个这种结构共有；处于竖直棱上的B粒子被6个这种结构共有，处于上下平面的棱上的B粒子被4个这种结构共有；C粒子位于体心，属于这个结构单元。因此A、B、C三种粒子数之比为：：1＝1：4：2。5答案　B8.如图所示，一块密度、厚度均匀的矩形被测样品，长AB为宽CD的两倍，若多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，这块样品一定是(　　)A．金属B．半导体C．非晶体D．晶体解析　多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，说明此样品，不具有各向异性的性质，即不是晶体。已知条件中没有提到半导体单向导电的性质，不能判断是不是半导体，无论金属还是非金属都是有电阻的。答案　C9．氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气做能源，必须安全有效地储存氢气。据研究镧(La)镍(Ni)合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如下图所示。则这种合金的化学式为(　　)A．LaNi6B．LaNi3C．LaNi4D．LaNi5解析　分析La原子：12个位于顶点、2个位于面的中心，一个La原子被上面三个晶胞和下面三个晶胞共用。一个最小单元实际占有La原子：12×＋2×＝3。分析Ni原子：18个位于面上、6个位于该最小单元内，该最小单元实际占有Ni原子：18×＋6＝15。所以La、Ni原子个数比为1：5。答案　D510．已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)。其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，则这个基本结构单元由________个硼原子构成，共含有________个B—B键。解析　观察图示可知每个顶点被5个等边三角形所共有，则每个顶点的硼原子的属于一个等边三角形，可知一个等边三角形实际占有的顶点数为3×＝个，所以二十个等边三角形总共占有的顶点数为20×＝12个。基本结构单元中的B—B键的键数即为二十面体的棱边数，计算方法有以下2种，方法一：每个硼原子核外有5个电子，12个硼原子所含电子数为5×12＝60个，每2个电子形成共用电子对，共用电子对数目即为B—B键数目，则B—B键数目为60×＝30个。方法二：二十面体有20个等边三角形，而等边三角形的每条边均被2个三角形所共用，所以二十面体棱边数为20×3×＝30个。答案　12　3011．石墨的片层结构如图所示，试回答：(1)石墨晶体每一层内碳原子数与C—C化学键之比是________。(2)ng碳原子可构成________个正六边形。解析　(1)分析每一个正六边形：①所占的碳原子数为6×1/3＝2；②所占的C—C键数为6×＝3，故答案为2：3。(2)ng碳原子个数为NA，故答案为NA。5答案　(1)2：3(2)NA·n/2412．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息，回答下列问题。(1)A和D的氢化物中，沸点较低的是________(选填“A”或“D”)；A和B的离子中，半径较小的是________(填离子符号)。(2)元素C在元素周期表中的位置是________。(3)A和E可组成离子化合物，其晶胞结构如上图所示，阳离子(用“•”表示)位于该正方体的顶点和面心，阴离子(用“o”表示)均位于小正方体中心。该化合物的电子式是________。解析　本题的突破点主要是“B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水”，结合其他题给条件，可知C是Al元素。根据题干所给条件，不能确定A、D所在的族，必须结合图确定，由于E与其他元素既不在同周期，也不在同主族，还是前20号元素中原子序数最大的，因此只能是Ca。根据上图晶胞中阳离子与阴离子个数比为12，可知A必为F，D为Cl，B、C、D位于同周期，则B为Na(Mg(OH)2不与Al(OH)3反应)，A、E形成的化合物为CaF2，A、D的氢化物为HF、HCl，因HF分子间含有氢键，其沸点较高，F－与Na＋具有相同的核外电子层排布，核电荷数越小，离子半径反而越大，故Na＋半径较小。答案　(1)D　Na＋(2)第三周期、ⅢA族(3)[：：]－Ca2＋[：：]－5