2021学年第三章 晶体结构与性质第一节 物质的聚集状态与晶体的常识习题

这是一份2021学年第三章 晶体结构与性质第一节 物质的聚集状态与晶体的常识习题，共11页。试卷主要包含了下列物质具有固定熔、沸点的是，晶体具有各向异性，有关晶胞的叙述正确的是，关于测定晶体结构错误的是，普通玻璃和水晶的根本区别在于等内容，欢迎下载使用。
知识点一 物质的聚集状态的考查
1.下列关于等离子体的叙述中,错误的是( )
A.是物质的一种聚集状态
B.是一种混合物存在状态
C.具有导电性
D.基本构成粒子只有阴、阳离子
知识点二 晶体与非晶体的考查
2.下列物质具有固定熔、沸点的是( )
①氯化钠溶液 ②胆矾 ③石蜡 ④白磷 ⑤塑料
A.①②B.②④C.③⑤D.④⑤
3.用烧热的钢针接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡呈椭圆形,这是因为( )
A.云母是热的不良导体,传热不均匀
B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀
C.石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同
D.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同
4.下列有关晶体的特征及结构的叙述中不正确的是( )
A.晶体一般都有各向异性
B.晶体有固定的熔点
C.固态物质不一定是晶体
D.粉末状的固体肯定不是晶体
5.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;又如石墨在与层垂直的方向上的导电率是与层平行的方向上的导电率的1104。晶体的各向异性主要表现在( )
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A.只有①③
B.只有②④
C.只有①②③
D.①②③④
知识点三 晶胞的考查
6.有关晶胞的叙述正确的是( )
①晶胞是晶体结构中的基本结构单元
②不同晶体的晶胞形状完全相同
③习惯采用的晶胞是平行六面体
④晶胞都是正八面体
A.①③B.②④
C.①④ D.②③
7.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图L3-1-1所示,则该晶体的化学式为( )
图L3-1-1
A.Mg2CNi3B.MgC2NiC.MgCNi2D.MgCNi3
图L3-1-2
8.某物质的晶体中含Ca、Ti、O三种元素,其排列方式如图L3-1-2所示,晶体中Ca、Ti、O的原子个数之比为( )
A.2∶3∶1 B.1∶1∶3
C.2∶2∶1 D.1∶3∶3
知识点四 晶体结构的测定的考查
9.关于测定晶体结构错误的是( )
A.对乙酸晶体进行测定,晶胞中含有1个乙酸分子
B.经过计算可以从衍射图形获得晶胞形状和大小
C.经过计算可以从衍射图形获得分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型
D.经过计算可以从衍射图形获得原子在晶胞里的数目和位置
10.普通玻璃和水晶的根本区别在于( )
A.外形不一样
B.普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律呈周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点
D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换
11.如图L3-1-3所示是芒硝和玻璃的熔化曲线,下列说法中正确的是( )
图L3-1-3
A.a是芒硝,属于晶体B.a是玻璃,属于非晶体
C.b是玻璃,属于晶体D.b是芒硝,属于非晶体
图L3-1-4
12.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构如图L3-1-4所示。Pb4+处于立方晶胞顶角,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞面心,则该化合物的化学式为( )
A.BaPbO3 B.BaPb2O3
C.BaPbO D.BaPbO4
13.已知某化合物的晶体的晶胞如图L3-1-5所示,下列关于该晶胞的叙述错误的是( )
图L3-1-5
A.1 ml该晶胞中含有1 ml Y
B.1 ml该晶胞中含有3 ml Cu
C.1 ml该晶胞中含有2 ml Ba
D.该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
14.根据下列四种晶体的晶胞示意图回答:
图L3-1-6
(1)根据图L3-1-6Ⅰ分析,铜晶胞平均含有的铜原子数是 。
(2)根据图Ⅱ分析,二氧化碳晶胞平均含有的原子数是 。
(3)根据图Ⅲ分析,碘晶体中碘分子的排列有 种不同的方向。
(4)根据图Ⅳ分析,晶体M的化学式是 。
15.A、B、C、D为主族元素,A、B、C同周期且原子半径逐渐减小,A、B原子的最外层电子数之和等于C、D原子的最外层电子数之和。A元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn,B的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐。D元素位于元素周期表中第一长周期,是维持青少年骨骼正常生长发育的重要元素之一,其原子最外层电子数等于最内层电子数。试回答下列问题:
(1)C元素基态原子的核外电子排布式是 。
(2)A、B两元素各有多种氢化物,其电子总数为10的氢化物中沸点最高的是 (填化学式)。
(3)下列晶体结构示意图中(黑点表示阳离子,白点表示阴离子),能表示C与D形成的离子化合物的结构的是 (填字母标号“a”或“b”)。
(a) (b)
图L3-1-7
16.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图L3-1-8所示,该氯化物的化学式是 。
图L3-1-8
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图L3-1-9为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
图L3-1-9
(4)某晶体结构模型如图L3-1-10所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个C原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、 个。
图L3-1-10
图L3-1-11
17.某离子晶体晶胞结构如图L3-1-11所示,(●)X位于立方体的顶点,(○)Y位于立方体的中心,试分析:
(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2个X与一个Y形成的夹角∠XYX= (填角的度数)。
(4)若该立方体的棱长为a cm,晶体密度为ρ g·cm-3,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该离子化合物的摩尔质量为 。
参考答案
1.D 【解析】 根据等离子体的构成,可知既有带电的阴、阳离子,也有中性的分子或原子,是个复杂的混合体系。
2.B
3.D 【解析】 由“熔化了的石蜡呈椭圆形”可知,云母具有各向异性,不同方向导热性能不同。
4.D 【解析】 固态物质分为晶体和非晶体,二者的根本区别是晶体有三大特性,有规则的几何外形,有各向异性,有固定的熔点,不管固体的颗粒大小,只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,故A正确;所有晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变,有固定熔点是晶体的特性,故B正确;固态物质分为晶体和非晶体,则固态物质不一定是晶体,故C正确;晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,不管固体的颗粒大小,只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,故D错误。
5.D 【解析】 晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的高度有序性,主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。
6.A
7.D 【解析】 镁原子位于正方体的顶角,由“均摊法”可知其个数为8×18=1,镍原子位于面心,故其个数为6×12=3,碳原子位于体心,其个数为1,所以该晶体的化学式为MgCNi3。
8.B 【解析】 利用均摊法计算晶胞中各原子个数,顶点上的Ti原子被8个晶胞共用,棱上的O原子被4个晶胞共用,体心的Ca原子被1个晶胞所有,据此分析解答。如图,晶胞中Ti原子个数=8×18=1,O原子个数=12×14=3,Ca原子个数=1,所以晶体中Ca、Ti、O的原子个数之比为1∶1∶3。
9.A 【解析】 对乙酸晶体进行测定,晶胞中含有4个乙酸分子。
10.B 【解析】 晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。
11.A 【解析】 芒硝是晶体,玻璃是非晶体。晶体有固定的熔点,由图所示的a来分析,中间一段温度不变但一直在吸收能量,这段对应的温度就代表芒硝的熔点;b中曲线温度一直在升高,没有一个温度是停留的,所以找不出固定的熔点,为非晶体,应是玻璃的熔化曲线。
12.A 【解析】 1个晶胞中有1个Ba2+,Pb4+的个数为8×18=1,O2-的个数为6×12=3,故化学式为BaPbO3。
13.D 【解析】 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8×18=1,Ba原子个数为8×14=2,Cu原子个数为3,O原子个数为10×12+2=7,故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。综上可知,D项错误。
14.(1)4 (2)12 (3)2 (4)AB或BA
【解析】 (1)铜晶胞平均含有的铜原子数为18×8+12×6=4。(2)二氧化碳晶胞平均含有的原子数为(18×8+12×6)×3=12。(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,A∶B(个数比)=18×8∶1=1∶1,故化学式为AB或BA。
15.(1)1s22s22p5 (2)NH3 (3)b
【解析】 由信息“A元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn”可推知ns轨道已经填满电子,所以n=2,故A元素原子的核外电子排布式为1s22s22p2,即A为碳元素;由信息“B的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐”可推知B为氮元素;由“D元素位于元素周期表中第一长周期,是维持青少年骨骼正常生长发育的重要元素之一”可推知D为钙元素;由“A、B原子的最外层电子数之和等于C、D原子的最外层电子数之和”可推知C元素最外层电子数=4+5-2=7,所以与A、B同周期的C为氟元素。(2)A、B形成的含有10个电子的氢化物分子是CH4和NH3,CH4的沸点比NH3的沸点低。(3)C与D形成的离子化合物的化学式是CaF2,a图中阳离子和阴离子的个数比为1∶1,b图中阳离子和阴离子的个数比为1∶2,故b图表示的是CaF2的结构。
16.(1)CuCl
(2)16
(3)2 BN
(4)CTiO3 6 12
【解析】 (1)每个晶胞中有灰球4个,白球6×12+8×18=4个,所以化学式为CuCl。(2)晶胞中含氧原子数为18×8+12×6+4=8,则该晶胞中铜原子数目是氧原子的2倍。(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的B原子个数为8×18+1=2,灰球表示的N原子个数为1+4×14=2,所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B,所以该陶瓷的化学式为BN。(4)晶胞中含有O:6×12=3个,含C:8×18=1个,含Ti:1个,故化学式为CTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的面心,所以Ti原子周围距离最近的O原子数目为6个;C原子位于晶胞的顶点,O原子位于晶胞的面心,所以C原子周围距离最近的O原子数目为12个。
17.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12
(3)109.5° (4)2a3ρNA g·ml-1
【解析】 (1)由晶胞可直接看出每个Y周围吸引着4个X,每个X被8个晶胞共用,则X周围有8个等距离的Y,晶胞内X与Y的数目比为4×18∶1=1∶2,故化学式为XY2或Y2X。(2)以某个X为中心,补足8个共用X的晶胞,可发现与中心X等距离且最近的X共有3层,每层4个,共12个。(3)四个X围成一个正四面体,Y位于中心,类似甲烷的分子结构,故∠XYX=109.5°。(4)每摩晶胞相当于含有0.5 ml XY2(或Y2X),故摩尔质量可表示为M=a3×ρ×NA0.5 g·ml-1=2a3ρNA g·ml-1。