高中鲁科版 (2019)第1节 认识晶体课时练习

这是一份高中鲁科版 (2019)第1节 认识晶体课时练习，共16页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量转化效率。如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中原子占据正方体中心，O原子位于每条棱的中点。其中以原子1为原点，原子2的坐标为。下列有关说法错误的是
A．原子3的坐标为B．原子与原子最近距离为
C．距离原子最近的O原子有6个D．该晶胞密度约为
2．“劳动创造幸福，实干成就伟业”，下列关于劳动项目所涉及的化学知识正确的是
A．AB．BC．CD．D
3．水系镁离子电池的正极材料由、、C和N元素组成，其中C和N元素组成，该正极材料的立方晶胞如图1所示，在下底面的投影如图2所示。该晶胞中填充在正方体空隙中，当达到最大容量时，元素和元素的价态均为价。下列说法错误的是
A．该晶胞的化学式为
B．图1c中处的分数坐标为
C．当达到最大容量时，正方体空隙的利用率为75％
D．与金属离子均以配位键结合形成晶胞骨架
4．下列说法正确的是
A．碘单质升华或NH4Cl的分解过程中，都不需克服化学键
B．Na2O2属于离子化合物，该物质中阴、阳离子数之比为1∶2
C．CO2和SiO2中，都存在共价键，它们都属于分子晶体
D．金刚石和足球烯都属于共价晶体
5．下列各组物质中，化学键类型与晶体类型均相同的是
A．、B．、
C．、D．、
6．氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如下图所示。假设CeO2晶胞边长为apm，下列说法不正确的是
A．基态O原子的价层电子排布式为
B．CeO2晶体结构中与相邻且最近的有12个
C．CeO2晶胞中与最近的核间距为
D．每个CeO1-2x晶胞中个数为1-2x
7．下列有关说法不正确的是

A．水合铜离子的模型如图一，水合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
B．Cu2+价电子排布式为3d9
C．CaF2晶体的晶胞如图二，距离F-最近且等距离的F-为6个
D．若CaF2晶胞的棱长为acm，阿伏伽德罗常数用NA表示，CaF2的密度为
8．我国科学家研究出联吡啶双酚铝氯化物，用作制备聚酯高效稳定的催化剂，其终步反应如图所示。已知吡啶()含有大键，下列说法正确的是
A．与属于不同类型的晶体，后者熔点更高
B．反应物中原子均采用杂化
C．产物中含有配位键
D．反应物和产物均能与水形成分子间氢键
9．下列有关晶胞的叙述错误的是
A．晶胞是描述晶体结构的基本单元
B．整块晶体中，相邻晶胞之间没有间隙
C．晶体中晶胞的形状及其内部的原子个数完全相同，而几何排列及取向可以不同
D．晶胞都是平行六面体
10．是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是
A．每个晶胞中个数为x
B．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为6
C．每个晶胞中0价Cu原子个数为1-x
D．当转化为时，每转移电子，产生原子
二、判断题
11．晶胞是晶体中最小的平行六面体。(____)
12．玻璃是一种晶体，有较高的熔点。( )
13．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。(_____)
14．凡有规则外形的固体一定是晶体。(____)
15．固态物质一定是晶体。(____)
三、解答题
16．氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。
(1)金属锂与液氨反应生成和一种气体。该气体是 。
(2)液氨中也存在类似水的微弱电离：。
①的空间结构为 。
②已知键角。从结构角度解释其原因： 。
(3)的晶胞如图所示(晶胞体积为)。
①该晶体的密度为 (用含字母的代数式表示)。
②与结构相似。从结构角度解释熔点()高于熔点()的原因： 。
(4)测定产品的纯度(主要杂质为)，实验步骤如下。
ⅰ．准确称量产品，与过量稀盐酸充分反应，将全部转化为。
ii．向i所得溶液中滴加溶液至。再加入甲醛溶液，发生反应：
iii．以酚酞为指示剂，用溶液滴定ii中生成的，消耗溶液。
①步骤ⅰ反应的化学方程式为 。
②样品中的质量分数为 (用含字母的代数式表示)。
③若i中未用溶液调节，则测定结果 (填“偏低”或“偏高”)。
17．硫元素含有多种化合物，下列是对硫元素的一些化合物结构和性质的研究。
Ⅰ.氯化亚砜()主要用于农药、医药、染料的生产。实验室可用反应和如图所示装置制备(夹持及加热装置已略去)。

已知：①的沸点为78.8℃，的沸点为138℃，且两种液体可互溶；
②、遇水剧烈反应。
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室制取的化学方程式为 。
(3)若采用浓盐酸与制，则制得的依次通过盛有 、 的洗气瓶，可获得干燥纯净的。
(4)仪器c中碱石灰的作用是① ；② 。
(5)写出遇水发生的化学反应方程式 。
(6)实验结束后，欲将仪器a中的分离出来，下列选项给出的部分仪器是该分离操作所必须用到的是___________(填字母)。
A．分液漏斗、烧杯B．蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
C．直形冷凝管、尾接管、锥形瓶D．烧杯、玻璃棒、容量瓶
Ⅱ.硫化锌(ZnS)也是一种常见含硫化合物，其晶胞结构如图所示：

(7)完成下列问题
①ZnS晶体中，的配位数是 ；与最近且距离相等的的个数是 。
②ZnS的晶胞边长为a pm，则晶体的密度为 g·cm-3(用含a、的代数式表示，为阿伏加德罗常数的值)。
18．四氯化锡(SnCl4)在工业上常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂，常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，极易水解。实验室利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入相应试剂。接下来进行的操作为：①打开K1，通入；②打开、K3，通入；③关闭K1，停止通；④加热片；⑤关闭K2，停止通；⑥停止加热；⑦关闭、K3，停止通；⑧打开K2，通入。正确的操作顺序为 (用序号表示)；步骤②的目的是 ；判断制备反应结束的实验现象是 。
(2)装置c的作用是 ；若用一个装置代替d和e，该装置为 (写出仪器名称和试剂)。
(3)的晶体类型为 ；其遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO2∙xH2O，另一种产物在空气中产生白雾，发生反应的化学方程式为 。
(4)测定样品的纯度(含少量等杂质)
取样品溶于水，滴加溶液产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液；过滤，向滤液中继续滴加溶液又产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液。(已知：；其他杂质与、溶液均不反应；、的摩尔质量分别为、)，测得的样品纯度为 ；若滴加溶液时，滴定终点俯视读数，则样品纯度的测量值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
选项
劳动项目
化学知识
A
电池研发人员研发用于汽车的氢气燃料电池
电池驱动汽车是化学能直接转化为动能
B
营养师进行膳食指导是否需要多补充纤维素和蔗糖
纤维素与蔗糖都属于多糖
C
医护人员使用医用酒精、紫外线杀菌消毒
使用医用酒精、紫外线杀菌消毒的过程主要涉及蛋白质的盐析
D
化学科研工作人员用X射线衍射仪区分石英玻璃和水晶
石英玻璃属于非晶态，水晶属于晶态
参考答案：
1．B
【详解】A．原子1为原点，原子2的坐标为，则原子3的坐标为，A正确；
B．原子与原子最近距离为体对角线的一半，晶胞边长为，体对角线的一半为，B错误；
C．如图，以顶点原子为中心，与该晶胞及周围晶胞距离最近的O原子有6个，围成正八面体，C正确；
D．该晶胞中含有1个，1个Ti，3个O，摩尔质量为136g/ml，晶胞边长为，可得该晶胞密度约为，D正确；
故选B。
2．D
【详解】A．电池驱动汽车是化学能转化电能，电能转化为动能，故A错误；
B．纤维素属于多糖，蔗糖属于二糖，故B错误；
C．医用酒精、紫外线照射杀菌消毒的过程主要涉及蛋白质的变性，故C错误；
D．X射线衍射仪区分晶体与非晶体，因此测得石英玻璃属于非晶态，水晶属于晶态，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．C
【详解】A．该晶胞中C和N元素组成，的数目为，的数目为，的数目为，因此其化学式为，A项正确；
B．根据信息分析可知c处分数坐标为，B项正确；
C．该晶胞中填充在正方体空隙中，有8个正方体空隙，当达到最大容量时，元素和元素的价态均为价，根据该晶胞呈电中性可知，此时应有4个填充在空隙中，其空隙利用率为50％，C项错误；
D．根据图示可知，与金属离子均以配位键结合，D项正确；
故选C。
4．B
【详解】A．NHCl分解生成气体的过程中，需克服离子键和共价键，故A选项错误；
B．Na2O2中阴离子()阳离子(Na+)数目之比为1:2，故B选项正确；
C．SiO2中，每个Si原子和4个O原子相连，Si原子和O原子向空间伸展，不存在小分子，属于共价晶体，故C选项错误；
D．金刚石和足球烯(C60)虽均为碳单质，但晶体类别不同，前者属于共价晶体，后者属于分子晶体，故D选项错误。
故选B选项。
5．C
【详解】A．NaCl中只有离子键，NaOH中有离子键和极性共价键，两者都是离子晶体，A不符合题意；
B．SiO2、SO2中都只有极性共价键，SiO2是共价晶体，SO2是分子晶体，B不符合题意；
C．Na2CO3、KClO3中都含有离子键和极性共价键，二者都是离子晶体，C符合题意；
D．H2O2中含有极性共价键和非极性共价键，Na2O2中含有离子键和非极性共价键，H2O2是分子晶体，Na2O2是离子晶体，D不符合题意；
故选C。
6．D
【详解】A．O原子核外有8个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，1s、2s、2p轨道电子数分别是2、2、4，价层电子排布式为，故A正确；
B．由图可知，以任一顶点为例，距离其最近的位于该顶点所在的三个面的面心，一个顶点被8个晶胞共用，则距离最近的的个数为，故B正确；
C．CeO2晶胞中与最近的核间距为晶胞对角线长度的四分之一，即，故C正确；
D．假设CeO1-2x晶胞中和的个数分别为m和n，则m+n=1，由化合价代数和为0可得4m+3n=4-2x，解得m=1-2x，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的和个数为，所以每个晶胞中的个数为4-8x，故D错误；
答案选D。
7．A
【详解】A．水合铜离子的配位体H2O的O原子与中心Cu2+离子之间以配位键结合，在配位体H2O中H-O键为极性键，不存在离子键，故A错误；
B．铜原子价电子排布：，失去2电子形成Cu2+，其价电子排布式：3d9，故B正确；
C．根据CaF2晶体的晶胞结构示意图可知：F-构成的是立方体结构，在F-的上、下、前、后、左、右六个方向各有一个等距离且最近的F-，故距离F-最近且等距离的F-为6个，故C正确；
D．由晶胞结构可知，Ca2+个数：，F-个数：8，晶胞密度： ，故D正确；
答案选A。
8．D
【详解】A．(CH3CH2)2AlCl与AlCl3的晶体都是分子晶体，(CH3CH2)2AlCl比AlCl3的相对分子质量小，因此(CH3CH2)2AlCl晶体中的范德华力较小，熔点较低，A错误；
B．反应物中，碳原子最外层的四个电子中有3个用于形成σ键，有1个参与形成大π键，没有孤电子对，碳原子的杂化方式为sp2，氮原子最外层的五个电子中有2个用于形成σ键，有1个参与形成大π键，孤电子对数为1，氮原子的杂化方式为sp2，氧原子最外层的六个电子中有2个用于形成σ键，孤电子对数为2，氧原子的杂化方式为sp3，B错误；
C．产物中Al原子形成了5个共价键，其中铝与氮原子通过配位键相结合，氮原子提供孤对电子，铝原子提供空轨道，产物中有2个配位键与Al相结合，C错误；
D．反应物中O和N都有孤电子对能与水形成氢键，产物中O能与水形成分子间氢键，故反应物和产物均能与水形成分子间氢键，D正确；
故答案选D。
9．C
【详解】晶胞是晶体微观空间里的一个基本重复单元，A正确；在晶体中，晶胞是最小的结构单元，在它的上、下、前、后、左、右无隙并置地排列着无数晶胞，“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙，B正确；晶体中晶胞的排列及取向是完全相同的，C错误；晶体结构一般来说，晶胞为平行六面体，D正确。
10．D
【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a+b=8-4x，由化合价代数和为0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A错误；
B．由题意可知，Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B错误；
C．由题意可知，Cu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+ e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜而个数为(4-4x)，故C错误；
D．由题意可知，NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y) e-+(1-y) Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每转移(1-y)电子，产生(1-x)ml铜，故D正确；
故选D。
11．错误
【详解】
晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布之化学－结构特征的最小单元，习惯采用的晶胞都是平行六面体，但是晶胞不是晶体中最小的“平行六面体”，故错误。
12．错误
【详解】玻璃是一种玻璃态物质，玻璃态是介于结晶态与无定型之间的一种物质状态，不是晶体，玻璃的熔点不高，该说法错误。
13．正确
【详解】由于晶体具有自范性，缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢得到修复，变为完美的立方体块，故正确。
14．错误
【详解】非晶体也有规则的外形，如玻璃一定的几何外形，所以凡有规则外形的固体不一定是晶体，故错误。
15．错误
【详解】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，故错误。
16．(1)氢气
(2) V形 N均为sp3杂化，孤电子对数，孤电子对有较大斥力
(3) 二者均为离子晶体，锂离子半径小于钠离子半径，离子键更强
(4) 偏高
【详解】（1）金属锂与液氨反应生成和一种气体，氨气中氮原子和氢原子个数比为1：3，中氮原子和氢原子个数比为1：2，则另一种产物气体为氢气；
（2）液氨中也存在类似水的微弱电离：。
①的价层电子对数为，孤电子对数为2，空间结构为V形；
②N均为sp3杂化，孤电子对数，孤电子对有较大斥力；
（3）①该晶胞Li个数为，N个数为8，H个数为，含有八个，晶胞的质量为，体积，密度为；
②与结构相似。从结构角度解释熔点()高于熔点()的原因二者均为离子晶体，锂离子半径小于钠离子半径，离子键更强；
（4）①步骤ⅰ反应的化学方程式为；
②设样品中物质的量为n。
样品中的质量分数为；
③若i中未用溶液调节，原来盐酸有剩余，造成氢氧化钠消耗过多，则测定结果偏高。
17．(1)三颈烧瓶
(2)
(3) 饱和食盐水 浓硫酸
(4) 吸收尾气 防止空气中水进入装置
(5)
(6)C
(7) 4 12
【分析】浓硫酸和亚硫酸钠反应生成、浓盐酸与生成，二氧化硫和氯气分别净化、干燥后进入a装置中和加热反应生成，尾气有毒需要吸收处理；
【详解】（1）仪器a的名称是三颈烧瓶；
（2）实验室使用浓硫酸和亚硫酸钠反应生成和水、硫酸钠，；
（3）浓盐酸具有挥发性，采用浓盐酸与制，则制得的依次通过盛有饱和食盐水的装置通过除去氯化氢气体、浓硫酸干燥装置除去水，可获得干燥纯净的。
（4）尾气中氯气和二氧化硫具有毒，污染空气，仪器c中碱石灰的作用是①吸收尾气防止污染，②防止空气中水进入装置干扰实验（因为、遇水剧烈反应）；
（5）遇水剧烈反应，根据质量守恒可知，生成二氧化硫和氯化氢，；
（6）的沸点为78.8℃，的沸点为138℃，两者沸点不同，可以通过蒸馏的方法分离，故需要的仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶等，故选C；
（7）①由图可知，锌离子最近且等距的硫离子为4个，故ZnS晶体中，的配位数是4；与最近且距离相等的，以底面面心的硫离子为例，同层、上下层各有4个，故个数是12。
②ZnS的晶胞边长为a pm，根据“均摊法”，晶胞中含个S2-、4个，则晶体密度为。
18．(1) ②⑤①④⑥③⑧⑦ 排除装置中的空气 c装置下端管口不再有液体滴下
(2) 冷凝，便于收集 盛有碱石灰的干燥管
(3) 分子晶体
(4) 偏小
【分析】a装置中Sn与Cl2反应制备SnCl4，b装置用于收集SnCl4，d装置中盛放浓硫酸、防e装置中H2O(g)进入b、c装置，e装置中NaOH用于吸收尾气Cl2、防止污染空气。
【详解】（1）由于Sn能与O2反应、SnCl4极易水解，故应先打开K2、K3通入N2排尽装置中的空气，然后停止通N2；接着打开K1、通入Cl2，加热Sn片，Sn与Cl2反应生成SnCl4，反应完毕，停止加热、停止通Cl2，接着通入N2将SnCl4全部驱赶到b中、多余Cl2排出，最后停止通N2，故正确的操作顺序为②⑤①④⑥③⑧⑦；步骤②的目的是排除装置中的空气；a装置中Sn与Cl2加热制备SnCl4，由SnCl4的熔沸点知，在b装置中收集SnCl4，c装置起冷凝作用，则判断制备反应结束的实验现象是c装置下端管口不再有液体滴下。
（2）装置c的作用是冷凝，便于收集SnCl4；d装置的作用是防止e中H2O(g)进入b、c装置中，e装置中NaOH用于吸收尾气Cl2、防止污染空气，若用一个装置代替d和e，该装置为盛有碱石灰的干燥管，碱石灰既能吸收Cl2、又能吸收H2O(g)。
（3）四氯化锡(SnCl4)常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，SnCl4的晶体类型为分子晶体；SnCl4遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO2∙xH2O，另一种产物在空气中产生白雾，该白雾由HCl形成，发生反应的化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2∙xH2O+4HCl。
（4）由反应2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓知，SnCl2物质的量为c1V1×10-3ml，由SnCl2生成SnCl4物质的量为c1V1×10-3ml；根据SnCl4~4AgNO3可知，SnCl4总物质的量为c2V2×10-3ml；则原SnCl4物质的量为c2V2×10-3ml-c1V1×10-3ml，则测得样品的纯度为×100%=%；若滴加AgNO3溶液时，滴定终点俯视读数，V2偏小，则样品纯度的测量值将偏小。