2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 學(xué)業(yè)分層測評11 認(rèn)識晶體 魯科版選修3.doc

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學(xué)業(yè)分層測評(十一)　認(rèn)識晶體 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列敘述中，不正確的是(　　) A．具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B．晶體內(nèi)部粒子按一定的規(guī)律周期性重復(fù)排列 C．具有各向異性的固體一定是晶體 D．依據(jù)構(gòu)成微粒的作用力不同可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體 【解析】　有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則幾何外形和高度對稱性，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對稱性是其內(nèi)部微粒規(guī)律性排列的外部反映，因此B、C選項(xiàng)正確；晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體的依據(jù)是構(gòu)成晶體的微粒及微粒間的相互作用力，因此D選項(xiàng)正確。 【答案】　A 2．下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是(　　) A．晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高 B．晶體有自范性但排列無序 C．非晶體無自范性而且排列無序 D．固體SiO2一定是晶體 【解析】　非晶體無固定熔沸點(diǎn)，A錯(cuò)；二氧化硅有非晶態(tài)二氧化硅和晶態(tài)二氧化硅，D錯(cuò)。 【答案】　C 3．多數(shù)晶體中的微觀粒子服從緊密堆積原理的根本原因是(　　) A．便于形成規(guī)則的幾何外形 B．微觀粒子結(jié)合得越緊密，體系總能量越低，體系就越穩(wěn)定 C．便于使晶體具有對稱性 D．為了使晶體具有各向異性 【解析】　能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定。 【答案】　B 4．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是(　　) A．測定熔點(diǎn)、沸點(diǎn) B．觀察外形 C．對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn) D．通過比較硬度確定 【解析】　從外形和某些物理性質(zhì)可以初步鑒別晶體和非晶體，但并不一定可靠。區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，所以只有C選項(xiàng)正確。 【答案】　C 5．金屬晶體、離子晶體和分子晶體采取密堆積方式的原因是(　　) A．構(gòu)成晶體的微粒均可視為圓球 B．金屬鍵、離子鍵、分子間作用力均無飽和性和方向性 C．三種晶體的構(gòu)成微粒相同 D．三種晶體的構(gòu)成微粒多少及相互作用力相同 【解析】　金屬鍵、離子鍵、分子間作用力均無方向性和飽和性，趨向于使原子、離子或分子吸引盡可能多的其他原子、離子或分子分布于周圍并以密堆積的方式降低體系的能量使體系變得較穩(wěn)定。 【答案】　B 6．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．分子晶體中范德華力沒有方向性和飽和性，所以分子晶體一般都采用密堆積，但要受到分子形狀的影響 B．分子晶體一般都是非等徑圓球的密堆積 C．由于共價(jià)鍵的方向性和飽和性，原子晶體堆積的緊密程度，大大降低 D．金屬晶體采用非等徑圓球的密堆積 【解析】　由于離子鍵、分子間作用力、金屬鍵都沒有方向性和飽和性，所以離子晶體、分子晶體、金屬晶體都盡可能地采用密堆積形式，而分子晶體的堆積方式要受分子本身形狀的影響。分子晶體遵循非等徑圓球的密堆積，金屬晶體遵循等徑圓球的密堆積。 【答案】　D 7．下列有關(guān)晶胞的敘述，正確的是(　　) A．晶胞是晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 B．不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 C．晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞 D．A3型最密堆積由一個(gè)晶胞構(gòu)成 【解析】　晶胞有六方晶胞、面心立方晶胞等，B不正確；晶胞中的一個(gè)粒子可能被幾個(gè)晶胞共用，C不正確；A3型最密堆積由3個(gè)晶胞構(gòu)成，D不正確；故選A。 【答案】　A 8．圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物(鈣鈦礦)結(jié)構(gòu)中的最小重復(fù)單元。該化合物中，每個(gè)鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子有a個(gè)，元素氧、鈦、鈣的原子個(gè)數(shù)比為b。則a、b是(　　) A．6　3∶1∶1 B．24　10∶8∶1 C．12　5∶4∶1 D．3　3∶2∶1 【解析】　鈦處于晶胞的頂點(diǎn)，同在晶胞頂點(diǎn)上相鄰的鈦相距最近。發(fā)揮空間想象能力，以一個(gè)頂點(diǎn)為中心，以棱長作延長線，可以得出鈦離子周圍與它接近且距離相等的鈦離子有6個(gè)，該晶胞內(nèi)含氧原子數(shù)目為：12＝3，含鈦原子數(shù)目為：8＝1，一個(gè)鈣原子在晶胞內(nèi)，所以元素氧、鈦、鈣的原子個(gè)數(shù)比為3∶1∶1。 【答案】　A 9．如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，其對應(yīng)的化學(xué)式是XY的是(圖中：o－X，－Y)(　　) 【解析】　根據(jù)頂點(diǎn)、棱上、面上、體心和其他處于立方體內(nèi)部的原子對晶胞的貢獻(xiàn)分別為、、、1，求出X、Y的數(shù)目之比，其化學(xué)式分別為XY、X3Y、XY4、XY4。 【答案】　A 10．(1)在下列物質(zhì)中________是晶體，________是非晶體。 ①塑料　②明礬?、鬯上恪、懿Ａ? ⑤CuSO45H2O?、薇恰、咛枪、鄦尉Ч琛、徜X塊　⑩橡膠 (2)晶體和非晶體在外形上有差別，晶體都具有______________，而非晶體______________；另外非晶體的多種物理性質(zhì)，在各個(gè)方向都是________的，而晶體的多種物理性質(zhì)在各個(gè)方向都是________的。 (3)判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較正確的方法是________。 ①從外形上來判斷 ②從各向異性或各向同性上來判斷 ③從導(dǎo)電性能來判斷 ④從有無固定熔點(diǎn)來判斷 【解析】　明礬是KAl(SO4)212H2O，它和CuSO45H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊都是晶體；塑料、松香、玻璃、糖果、橡膠都是非晶體。晶體最大的特征就是各向異性和有固定的熔點(diǎn)。 【答案】　(1)②⑤⑥⑧⑨?、佗邰堍撷? (2)規(guī)則的幾何外形　沒有規(guī)則的幾何外形　各向同性　各向異性 (3)②④ 11．如下圖所示的甲、乙、丙三種晶體： 甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙 試寫出： (1)甲晶體化學(xué)式(X為陽離子)為________。 (2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是________。 (3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是________個(gè)。 【解析】　明確由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不是表示一個(gè)分子中含有多少個(gè)原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的個(gè)數(shù)，即各類原子的最簡個(gè)數(shù)比。解答這類習(xí)題，通常采用切割法。切割法的根本原則是：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對這個(gè)原子分得的份額就是。只要掌握晶體立方體中微粒實(shí)際占有“份額”規(guī)律：頂點(diǎn)微粒在立方體中實(shí)占，立方體面上微粒實(shí)占，立方體棱邊上微粒實(shí)占，立方體內(nèi)部微粒按有1算1統(tǒng)計(jì)。甲中X位于立方體體心，算做1，Y位于立方體頂點(diǎn)，實(shí)際占有：4＝個(gè)，X∶Y＝1∶＝2∶1，所以甲的化學(xué)式為X2Y。乙中A占有：8＝1個(gè)，B占有：6＝3個(gè)，C占有1個(gè)，由此推出A∶B∶C＝1∶3∶1。丙中D周圍的E的個(gè)數(shù)與E周圍D的個(gè)數(shù)相同，E周圍有8個(gè)D，所以D周圍有8個(gè)E。 【答案】　(1)X2Y　(2)1∶3∶1　(3)8 12．現(xiàn)有甲、乙、丙三種晶體的晶胞(甲中X處于晶胞的中心，乙中A處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中X與Y的個(gè)數(shù)比是________，乙中A與B的個(gè)數(shù)比是________，丙晶胞中有________個(gè)C離子，有________個(gè)D離子。 甲　　　　　　　　乙　　　　　　　丙 甲晶體的化學(xué)式是________(X為陽離子)。丙晶胞中距離C離子等距離且最近的D離子有________個(gè)。 【解析】　根據(jù)切割法：甲中體心X為1，頂點(diǎn)Y為6，所以X∶Y＝1∶＝4∶3；同理可計(jì)算出乙、丙中微粒個(gè)數(shù)及其比值。丙晶胞中有C離子為1＋12＝4，丙晶胞中有D離子為6＋8＝4。 由于甲晶體中兩種微粒的個(gè)數(shù)之比為4∶3X為陽離子，因此該晶體的化學(xué)式為X4Y3。以體心位置的C離子為例，與它等距離且最近的D離子應(yīng)該在晶胞中六個(gè)面的面心位置，共六個(gè)。 【答案】　4∶3　1∶1　4　4　X4Y3　6 [能力提升] 13．對于A1型密堆積的描述錯(cuò)誤的是(　　) A．A1型密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞 B．面心立方晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的中心上都各有一個(gè)原子 C．平均每個(gè)面心立方晶胞中有14個(gè)原子 D．平均每個(gè)面心立方晶胞中有4個(gè)原子 【解析】　如圖為A1型密堆積晶體的晶胞，它為面心立方晶胞，面心和頂點(diǎn)上各有1個(gè)原子故A、B均正確，平均每個(gè)面心立方晶胞中所擁有的原子個(gè)數(shù)為：8＋6＝4個(gè)，故D正確。 【答案】　C 14．鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是：Pb4＋處于立方晶胞頂角，Ba2＋處于晶胞中心，O2－處于晶胞棱邊中心，則該化合物的化學(xué)式為(　　) A．BaPbO3 B．BaPb2O3 C．BaPbO D．BaPbO4 【解析】　1個(gè)晶胞中有1個(gè)Ba2＋，Pb4＋的個(gè)數(shù)為8＝1，O2－的個(gè)數(shù)為12＝3，故化學(xué)式為BaPbO3。 【答案】　A 15．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：66240025】 A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4 【解析】　由圖示知，A原子被12個(gè)晶胞所用。上下表面的棱上的B原子被4個(gè)晶胞所用，側(cè)棱上的B原子被6個(gè)晶胞所用，A粒子數(shù)為6＝；B粒子數(shù)為6＋3＝2；C粒子數(shù)為1。故A、B、C粒子數(shù)之比為1∶4∶2。 【答案】　B 16．金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子，各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共用(如圖所示)。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。 (1)金晶體每個(gè)晶胞中含有________個(gè)金原子。 (2)如果金原子是鋼性球且面對角線上三個(gè)小球兩兩相切，那么一個(gè)晶胞的體積為________。 (3)金晶體的密度是________。 【解析】　(1)由晶胞構(gòu)型可知，每個(gè)金晶胞中金原子數(shù)為：8＋6＝4。 (2)由A1型密堆積模型知，面對角線上三個(gè)小球相切，根據(jù)小球直徑求算出立方體的棱長為2d，則每個(gè)晶胞體積為：(2d)3＝2d3。 (3)每個(gè)晶胞質(zhì)量為，故金的密度為：＝。 【答案】　(1)4　(2)2d3　(3)