高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识课时练习，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于聚集状态的叙述错误的是( )
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．固态物质中的微粒结合较紧凑，相对运动较弱
D．液态物质微粒间的距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性
2．如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( )
Ⅰ Ⅱ
A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性
C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点
D．二者的X射线衍射图谱是相同的
3．下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则这块样品一定是( )
A．金属 B．半导体 C．非晶体 D．晶体
4．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( )
a b
A．a没有固定的熔点B．a是非晶体
C．b是晶体D．b是非晶体
5．下列现象表现为晶体的自范性的是( )
A．NaCl溶于水
B．KMnO4受热分解
C．不规则的晶体能生长成规则的
D．碘升华
6．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( )
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
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。因这三种元素都是常见的元素而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3B．MgC2Ni
C．MgCNi2D．MgCNi3
8．下列各项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：○—X，●—Y，⊗—Z。其中对应的化学式不正确的是( )
A B C D
9．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．XYZB．X2Y4Z
C．XY4ZD．X4Y2Z
10．如图所示为几种物质的晶胞结构示意图，下列说法正确的是( )
A．X的化学式为Mg3B2
B．Y的化学式为Li2O
C．Z中A、B、C的个数比是3∶9∶4
D．W的化学式为Mn2Bi
11．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
甲 冰 乙 晶体硅
丙 干冰 丁 石墨烯
A．18 g冰(图甲)中含O—H数目为2NA
B．28 g晶体硅(图乙)中含有Si—Si数目为2NA
C．44 g干冰(图丙)中含有NA个晶胞结构单元
D．石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA
12．氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，且均为如图所示的等距离交错排列。已知氯化钠的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 ml－1。在氯化钠晶体中两个距离最近的钠离子的距离最接近于( )
NaCl晶体的晶胞
A．3.0×10－8 cm
B．3.5×10－8 cm
C．4.0×10－8 cm
D．5.0×10－8 cm
13．(双选)已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 ml该化合物中含有2 ml Y
B．1 ml该化合物中含有3 ml Cu
C．1 ml该化合物中含有2 ml Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
二、非选择题：共2小题
14．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个能层，它与N3－形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体中阳离子与阴离子的个数之比为____________________。
(2)Xn＋中的n＝__________。
(3)X元素的原子序数是__________。
(4)晶体中每个N3－被__________个距离最近且相等的Xn＋包围。
15．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图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_________________________________________________________。
(3)某晶体结构模型如图所示。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。
(4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，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________(填字母)。
A．Ti14C13B．TiC
C．Ti14C4D．Ti4C3
一、选择题：共13小题
1．下列关于聚集状态的叙述错误的是( )
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．气态是高度无序的体系存在状态
C．固态物质中的微粒结合较紧凑，相对运动较弱
D．液态物质微粒间的距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性
A [物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有其他聚集状态，如晶态、非晶态以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等，A项错误；物质处于气态时，微粒间距离大，微粒运动速率快，体系处于高度无序状态，B项正确；固态物质中的微粒相距很近，难以自由移动，但能够在一定位置上做不同程度的振动，C项正确；对液态物质而言，微粒相距较近，微粒间作用力较强，微粒的运动明显活跃，介于固态和气态之间，使之表现出明显的流动性，D项正确。]
2．如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( )
Ⅰ Ⅱ
A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性
C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔、沸点
D．二者的X射线衍射图谱是相同的
B [观察结构图知，Ⅰ中粒子呈周期有序排列，Ⅱ中粒子排布不规则，故Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体。晶体具有各向异性，具有固定熔点，非晶体没有固定熔点，用X­射线检验两者，图谱明显不同。]
3．下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则这块样品一定是( )
A．金属 B．半导体 C．非晶体 D．晶体
D [由于AB＝2CD，而AB、CD间的电阻却相等，说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则不具有各向异性，故该样品为晶体。]
4．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( )
a b
A．a没有固定的熔点B．a是非晶体
C．b是晶体D．b是非晶体
D [晶体有固定的熔点，由a的熔化曲线分析可知，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，该段所对应的温度就是晶体a的熔点；由b的熔化曲线可知，温度一直升高，所以物质b没有固定的熔点，为非晶体。]
5．下列现象表现为晶体的自范性的是( )
A．NaCl溶于水
B．KMnO4受热分解
C．不规则的晶体能生长成规则的
D．碘升华
C [自范性是晶体性质特征，自范性是指晶体能自发地呈现规则的多面体外形，故选C。]
6．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( )
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
A [原子在三维空间里呈周期性有序排列、有自范性、有固定的熔点、物理性质上体现各向异性、X­射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现，故B、C、D能够支持石墨是晶体这一事实。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。]
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。因这三种元素都是常见的元素而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．Mg2CNi3B．MgC2Ni
C．MgCNi2D．MgCNi3
D [碳原子位于该晶胞的体心，所以该晶胞中含有1个碳原子；镁原子位于该晶胞的顶角，则该晶胞中所含镁原子数＝8×eq \f(1,8)＝1；镍原子位于该晶胞的面心，则该晶胞中所含镍原子数＝6×eq \f(1,2)＝3，则该晶胞中Mg、C、Ni的个数比是1∶1∶3，所以该晶体的化学式为MgCNi3，故选D。]
8．下列各项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：○—X，●—Y，⊗—Z。其中对应的化学式不正确的是( )
A B C D
B [A项中X、Y的位置、数目完全等同，化学式为XY，正确；B项中X、Y的个数比为1∶(8×eq \f(1,8))＝1∶1，化学式为XY，错误；C项中X的数目：4×eq \f(1,8)＋1＝eq \f(3,2)，Y的数目：4×eq \f(1,8)＝eq \f(1,2)，化学式为X3Y，正确；D项中X的数目：8×eq \f(1,8)＝1，Y的数目：6×eq \f(1,2)＝3，Z位于体心，数目为1，化学式为XY3Z，正确。]
9．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为( )
A．XYZB．X2Y4Z
C．XY4ZD．X4Y2Z
C [该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×eq \f(1,8)＝1；Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z原子数只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。]
10．如图所示为几种物质的晶胞结构示意图，下列说法正确的是( )
A．X的化学式为Mg3B2
B．Y的化学式为Li2O
C．Z中A、B、C的个数比是3∶9∶4
D．W的化学式为Mn2Bi
B [X晶胞中Mg的个数＝12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＝3，B的个数为6，Mg、B个数之比＝3∶6＝1∶2，其化学式为MgB2，A项错误；Y晶胞中Li的个数为8，O的个数＝8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，则Li、O个数之比＝8∶4＝2∶1，其化学式为Li2O，B项正确；Z晶胞中B的个数＝6×eq \f(1,4)＋3×eq \f(1,6)＝2，A的个数＝6×eq \f(1,12)＝eq \f(1,2)，C的个数为1，则A、B、C的个数之比＝eq \f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2，C项错误；W晶胞中，Mn的个数＝12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＋1＋6×eq \f(1,3)＝6，Bi的个数为6，所以Mn、Bi个数之比为6∶6＝1∶1，其化学式为MnBi，D项错误。]
11．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
甲 冰 乙 晶体硅
丙 干冰 丁 石墨烯
A．18 g冰(图甲)中含O—H数目为2NA
B．28 g晶体硅(图乙)中含有Si—Si数目为2NA
C．44 g干冰(图丙)中含有NA个晶胞结构单元
D．石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA
C [1个水分子中含有2个O—H，则18 g冰(即1 ml H2O)中含O—H数目为2NA，A正确；28 g晶体硅中含有1 ml硅原子，由题图乙可知，1个硅原子与其他硅原子形成4个共价键，每个Si—Si被2个硅原子所共用，故晶体硅中每个硅原子形成的共价键数目为eq \f(1,2)×4＝2，则1 ml晶体硅中含有Si—Si数目为2NA，B正确；1个晶胞结构单元含有eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4个二氧化碳分子，44 g干冰(即1 ml CO2)中晶胞结构单元数小于NA，C错误；石墨烯中每个碳原子与3个碳原子形成共价键，每个C—C为2个碳原子所共用，所以每个碳原子实际拥有C—C数目为1.5个，则12 g(即1 ml)石墨烯中含C—C数目为1.5NA，D正确。]
12．氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，且均为如图所示的等距离交错排列。已知氯化钠的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 ml－1。在氯化钠晶体中两个距离最近的钠离子的距离最接近于( )
NaCl晶体的晶胞
A．3.0×10－8 cm
B．3.5×10－8 cm
C．4.0×10－8 cm
D．5.0×10－8 cm
C [从NaCl晶胞中分割出一个小立方体，如图所示，a表示其边长，d表示两个相距最近的Na＋间的距离。每个小立方体含Na＋个数为eq \f(1,8)×4＝eq \f(1,2)，含Cl－个数为eq \f(1,8)×4＝eq \f(1,2)，则有ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(58.5 g·ml－1×\f(1,2),a3×6.02×1023 ml－1)＝2.2 g·cm－3，解得a≈2.8×10－8 cm，又因为d＝eq \r(2)a，故NaCl晶体中两个距离最近的Na＋间的距离d＝eq \r(2)×2.8×10－8 cm≈4.0×10－8 cm。
]
13．(双选)已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 ml该化合物中含有2 ml Y
B．1 ml该化合物中含有3 ml Cu
C．1 ml该化合物中含有2 ml Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
AD [由图可知，白球代表的Y原子位于长方体的八个顶角，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×eq \f(1,8)＝1，Ba原子个数为8×eq \f(1,4)＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×eq \f(1,2)＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。]
二、非选择题：共2小题
14．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个能层，它与N3－形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体中阳离子与阴离子的个数之比为____________________。
(2)Xn＋中的n＝__________。
(3)X元素的原子序数是__________。
(4)晶体中每个N3－被__________个距离最近且相等的Xn＋包围。
[解析] (1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×eq \f(1,4)＝3，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×eq \f(1,8)＝1，故该晶体中阳离子与阴离子的个数之比为3∶1。(2)由晶体的化学式X3N可知，n＝1。(3)因为X＋中所有电子正好充满K、L、M三个能层，故X＋的K、L、M三个能层的电子数分别为2、8、18，所以X元素的原子序数是29。(4)N3－位于晶胞的顶角，故每个N3－被6个距离最近且相等的Xn＋包围。
[答案] (1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
15．(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图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_________________________________________________________。
(3)某晶体结构模型如图所示。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。
(4)有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，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________(填字母)。
A．Ti14C13B．TiC
C．Ti14C4D．Ti4C3
[解析] (1)晶胞中灰球代表的粒子数为4个，白球代表的粒子数为6×eq \f(1,2)＋8×eq \f(1,8)＝4个，所以化学式为CuCl。
(2)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×eq \f(1,8)＋1＝2，灰球表示的原子个数为1＋4×eq \f(1,4)＝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。
(3)晶胞中含有O：6×eq \f(1,2)＝3个，含C：8×eq \f(1,8)＝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个面的中心，所以周围距离最近的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。
(4)由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由14个Ti原子和13个C原子构成。选项A正确。
[答案] (1)CuCl (2)2 BN (3)CTiO3 6 12 (4)A