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【志鸿全优设计】2014年高中化学 课时训练13 晶体的常识 新人教版选修3

课时训练 13
1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( )

晶体的常识

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:晶体与非晶体熔点没有联系,A 错;晶体有自范性,排列有序,B 错;非晶体排列无序,没有自范 性,C 正确;晶体的形成与外界条件有关,如熔融态的 SiO2 如果生长速率过快,就会形成非晶体,故 D 错。 答案:C 2.下列哪些性质不能区分 晶体与非晶体( ) A.各向异性 B.X 射线衍射 C.导电性 D.有无固定熔点 解析: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;衍射时能看到明显的 谱线。晶体中除金属晶体外,一般不容易导电。 答案:C 3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与 层垂直方向上 的电导率和与层平行方向上的电导率之比为。晶体各向异性的主要表现是( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 解析:晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,表现在硬度、导热性、导电性、光学性 质等方面。 答案:D 4.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为 300 毫 米、重量达 81 千克的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是 ( ) A.形成晶体硅的速率越快越好 B.晶体硅没有固定的熔沸点 C.可用 X 射线衍射实验来鉴别晶体硅和 玻璃 D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关 解析:A 选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率 越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降。B 选项,晶体有固定熔沸点,不正确。C 选项,X 射线衍 射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能 区分出晶体与非晶体。D 选项,晶 体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。 答案:C 5.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:A 选项,将饱和 CuSO4 溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。B 选项,一般宝石的硬度较大,玻 璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。C 选项,非晶体没有 固定的熔点。D 选项,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。 答案:B 6.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )

1

A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的氯化钠晶体在饱和 NaCl 溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 解析:晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质,这 一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件,A 选项所述过程不可能实现;C 选项中的圆形并不是晶 体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成的;D 项中玻璃是非晶体。 答案:B 7.某晶体的一部分如下图所示,这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比 是( )

A.3∶9∶4 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶4 解析:由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形,因此处于 顶点的粒子为 12 个该结构单 元共用,故 A 的数目为 6×;处于水平棱上的粒子为 4 个结构单元共用,处于垂直棱上的粒子为 6 个 结构单元共用,故该结构单元中包含 B 粒子的数目为 6×+3×=2,由此可见 A、B、C 三种粒子的数目 之比为∶2∶1=1∶4∶2。 答案:B

8.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为 0,部分为-2。如图为超氧化钾晶 体的一个晶胞,则下列说法正确的是( ) + A.超氧化钾的化学式为 KO2,每个晶胞含有 8 个 K 和 4 个 + + B.晶体中每个 K 周围有 8 个,每个周围有 8 个 K + + C.晶体中与每个 K 距离最近的 K 有 8 个 D.晶体中 0 价氧原子和-2 价氧原子个数比为 3∶1 + + + 解析:由题中的晶胞结构知,有 8 个 K 位于晶胞顶角,6 个 K 位于晶胞面心,则晶胞中含有的 K 数为 (8×)+(6×)=4(个);有 12 个位于棱上,1 个处于中心,则晶胞中含有的数为:12×+1=4(个);晶体中 + + 与每个 K 距离最近的 K 有 12 个;设晶体中 0 价氧原子和-2 价氧原子数分别为 x、y,则有 x+y=2,x×0+y×(-2)=-1,y=,x=,得 x∶y=3∶1。 答案:D 9.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,其对应的化学式正确的是 ( )

解析:此类题目要分清题目中所给出的是“晶胞结构”还是“分子结构”,本题为晶胞结构,由各位 置粒子贡献不同可得 1 个晶胞中各种微粒的个数。 答案:C

2

10.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态 团簇分子,如下图所示,顶角和面心的原子是钛原子, 棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为( )

A.Ti14C13 B.TiC C.Ti4C4 D.Ti4C3 解析:图中结构为分子,不是晶胞,只需数出碳原子和钛原子数即可。 答案:A n+ 311.元素 X 的某价态离子 X 中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层,它与 N 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 。 n+ (2)该晶体中 X 中 n= 。 (3)X 元素的原子序数是 。 3n+ (4)晶体中每个 N 被 个等距离的 X 包围。 n+ 3解析:(1)X 位于晶胞的棱上,其数目为 12×=3 个,N 位于晶胞的顶角,其数目为 8×=1 个,故其个数 比为 3∶1;(2)由晶体的化学式 X3N 知 X 的所带电荷为 1;(3)因为 K、L、M 三个电子层充满,故为 3n+ 2、8、18,所以 X 的原子序数是 29;(4)N 位于晶胞顶角,故其被 6 个 X 在上、下、左、右、前、后 包围。 答案:(1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6 12.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用 CaC2 与水反应生成乙炔。 (1)CaC2 中互为等电子体,的电子式可表示为 ;1 mol 中含有的 π 键数目 为 。 + (2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl 溶液生成 Cu2C2 红棕色沉淀。Cu 基态核外电子排布式 为 。 (3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型 是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。 (4)CaC2 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存在,使晶胞 2+ 沿一个方向拉长。CaC2 晶体中 1 个 Ca 周围距离最近的的数目为 。

解析:(1)等电子体电子式相似,应参照的电子式书写的电子式;三键中只有一个为 σ 键,其余均为 + π 键;(2)Cu 失去的是 4s 轨道上的一个电子;(3)形成 C≡C 的碳原子为 sp 杂化,形成 C C 的碳原 2 子为 sp 杂化;(4)注意观察晶胞并分析题中信息,上下左右前后各一个,但晶胞沿一个方向被拉长, 所以距离最近的的数目为 4,而不是 6。

3

答案:(1)[∶O??O∶] 2NA 2 2 6 2 6 10 (2)1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 (3)sp 杂化、sp 杂化 3 (4)4

2+

4


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