化学选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识第2课时课后作业题

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第一节 物质的聚集状态与晶体的常识

第2课时 晶胞及晶体结构的测定

1.下列有关晶胞的叙述，正确的是（　　）

A.晶胞的结构是晶体的结构

B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同

C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞

D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成

2.下列关于晶体和晶胞的说法不正确的是（　　）

A.晶胞是晶体结构的基本重复单元

B.晶胞都是长方体或立方体

C.同种晶体的晶胞大小和形状完全相同

D.晶体内部的微粒按一定规律做周期性有序排列

3.对于某晶胞（如图所示）的描述错误的是（　　）

A.该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体

B.该晶胞的每个顶角上和每个面的面心上都各有一个原子

C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞

D.整块晶体中，相邻晶胞之间没有间隙

4.某晶体的晶胞如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是（　　）

A. 1∶4∶2   B. 2∶9∶4

C. 3∶8∶4   D. 3∶9∶4

5.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是Pb4+处于立方晶胞顶角，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为（　　）

A. BaPbO3     B. BaPbO2  

C. Ba2PbO3  D. BaPbO4

6.通过X射线衍射实验，测得下列离子晶体立体结构示意图：

若以M代表阳离子，以R代表阴离子，则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是（　　）

A.①MR　②MR2　③MR3　④MR4

B.①MR2　②MR2　③MR2　④MR

C.①MR　②MR2　③MR2　④MR

D.①MR　②MR　③MR2　④MR2

7.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的体心，阴离子位于晶胞的8个顶角，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为（　　）

A. 1∶8  B. 1∶4

C. 1∶2  D. 1∶1

8.如图所示是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cs+的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度为（　　）

A.  B. 

C.  D.

9.准晶体亦称为准晶或拟晶，是一种介于晶体和非晶体之间的固体结构。回答下列问题：

（1）有一种由铝、铜、铁三种元素组成的天然准晶体化合物，分析该准晶体组成的一种简单方法是先将该准晶体进行粉碎，然后按如下程序进行实验：

第1步：称取38.99 g准晶体，让其与足量的NaOH溶液充分反应，在标准状况下，收集到21.84 L氢气。

第2步：将第1步反应后的浊液过滤出固体，用蒸馏水洗涤，逐滴滴入6 mol/L的盐酸，当加入的盐酸的体积为40 mL时，固体不再溶解。

①准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区别晶体、准晶体和非晶体。

②根据以上实验可确定该准晶体的化学式为________________________。

（2）锰与一种短周期元素A形成的凝固态是一种准晶，已知A最外层电子数等于其电子层数，且其中含有成对和不成对电子。

①锰原子在基态时的核外电子排布式为________。

②锰与A在准晶体中的结合力为______（填“离子键”“共价键”“金属键”或“分子间作用力”）。

③锰与A形成的准晶结构如图所示，则该准晶体的化学式为______________。

10.氢原子是最轻的原子，人们曾预言它可能是所有元素之母。学习物质结构与性质，回答下列问题：

（1）太阳中的主要化学元素是氢和______________。

（2）氢负离子（H-）基态电子排布式为________________。

（3）下列变化：H-（g）H（g）+e-吸收的能量为73 kJ/mol，H（g）H+（g）+e-吸收的能量为1 311 kJ/mol，则氢负离子（H-）的第一电离能为________________。

（4）几种碱金属氢化物的部分性质如下表所示：

从化学结构的角度回答说明，分解温度LiH>NaH>KH的原因是____________。

（5）水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒形式。H3O+中，中心原子的杂化类型是______________，请画出H5O2+的结构式：________________。当用高能射线照射液态水时，水分子便以一种新的方式电离（如图所示），写出高能射线照射水的总反应的离子方程式____________________________________________。

（6）氢化铝钠（NaAlH4）等复合氢化物是重要的有机还原剂。NaAlH4晶胞结构如图所示，NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH4-有__________个，设阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为__________g·cm-3。

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第一节 物质的聚集状态与晶体的常识

第2课时 晶胞及晶体结构的测定

参考答案

1.D

2.B

3.C

4.A

5.A

6.C

7.D

8.D

9（1）①X射线衍射　② Al65Cu23Fe12　（2）①[Ar]3d54s2　②金属键　③MnAl12

解析：（1）①从外观无法区分三者，但用X光照射会发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可区分三者。②标准状况下，21.84 L 氢气的物质的量为21.84 L÷22.4 L/mol=0.975 mol，能与NaOH溶液反应生成氢气的金属是Al，发生的反应为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，则Al的物质的量n（Al）=2/3

n（H2）=2/3×0.975 mol=0.65 mol，m（Al）=0.65 mol×27 g/mol=17.55 g；加入盐酸时，Fe与盐酸反应，根据Fe+2HClFeCl2+H2↑可得n（Fe）=1/2n（HCl）=1/2×0.04 L×6 mol/L=0.12 mol，m（Fe）=0.12 mol×56 g/mol=6.72 g，则Cu的质量为38.99 g-17.55 g-6.72 g= 14.72 g，则n（Cu）=14.72 g÷64 g/mol=0.23 mol，则n（Al）∶n（Cu）∶n（Fe）=0.65 mol∶0.23 mol∶0.12 mol=65∶23∶12，故该准晶体的化学式为Al65Cu23Fe12。（2）①Mn原子核外电子数为25，则锰原子在基态时的核外电子排布式为[Ar]3d54s2。②A最外层电子数等于其电子层数，且其中含有成对和不成对电子，则A为Al元素，Mn、Al都是金属，所以锰与铝在准晶体中的结合力为金属键。③根据该准晶体的结构图可知含1个Mn原子、12个Al原子，则化学式为MnAl12。

10 .（1）氦　（2）1s2　（3）73 kJ/mol　（4）三者均为离子晶体，阳离子的离子半径：Li+<Na+<K+，晶格能：LiH>NaH>KH，离子键越强，分解温度越高　（5）sp3　　

（n+2）H2O+·OH+H3O+　（6）8　　

解析：（1）太阳上含量最丰富的元素是氢，其次是氦元素，故太阳中的主要化学元素是氢和氦。

（2）H原子核内只有1个质子，氢负离子（H-）核外有2个电子，基态电子排布式为1s2。

（3）H-（g）H（g）+e-吸收的能量为73 kJ/mol，则氢负离子（H-）的第一电离能为73 kJ/mol。

（4）LiH、NaH、KH三种晶体均为离子晶体，由于离子核外电子层数越多，离子半径越大，阳离子的离子半径：Li+<Na+<K+，离子半径越大，与H-结合形成的离子键就越弱，晶格能就越小，所以晶格能：LiH>NaH>KH，晶格能越大，离子键就越强，晶体分解温度就越高，所以分解温度：LiH>NaH>KH。

（5）H3O+中，中心O原子的杂化类型是sp3杂化；H5O2+可看作是H3O+与H2O通过氢键形成的离子，所以H5O2+的结构式是。根据图示可得高能射线照射水的总反应的离子方程式为（n+2）H2O+·OH+H3O+。

（6）以体心的为研究对象，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左、右侧面面心、晶胞中下面立方体前、后面的面心，与紧邻且等距的Na+有8个，晶胞中数目为1+8×+4×=4，Na+数目为6×+4×=4，则与Na+紧邻且等距的AlH4-有8个；晶胞质量=4×g，晶胞密度=g/cm3。