2020版高中化学课时作业7晶体的常识含解析 人教版选修3

2020版高中化学课时作业7晶体的常识含解析 人教版选修3

课时作业7　晶体的常识 ‎1．下列物质中属于晶体的是(　　)‎ A．玻璃　　　　　　　　B．水晶 C．水泥 D．橡胶 解析：晶体是具有自发形成的规则几何外形的固体，玻璃、水泥、橡胶尽管可以塑造成为规则的几何外形，但不是自发的，所以它们不是晶体。‎ 答案：B ‎2．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是(　　)‎ A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 解析：晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶体，因此，A、D选项错误。晶体是由晶胞通过无隙并置形成的，组成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体，所以C项是错误的。自范性是晶体与非晶体的本质区别，所以B选项正确。‎ 答案：B ‎3．水的状态除了气态、液态和固态外，还有玻璃态。它是由气态水急速冷却到165 K时形成的，玻璃态水无固定形态，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同。下列有关玻璃态水的说法中正确的是(　　)‎ A．水由液态变为玻璃态，体积缩小 B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C．玻璃态是水的一种特殊状态 D．玻璃态水属于晶体 9‎ 解析：题干中已经非常明确地说明“玻璃态水无固定形态，不存在晶体结构”，故不会是晶体，故D项不对。玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同，根据ρ＝m/V，可知水由液态变为玻璃态体积不会发生变化，所以A、B选项不符合题意。‎ 答案：C ‎4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是(　　)‎ A．测定熔沸点 B．观察外形 C．对固体进行X射线衍射 D．通过比较硬度确定 解析：从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但并不一定可靠，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，所以只有C选项正确。‎ 答案：C ‎5．下列途径不能得到晶体的是(　　)‎ A．熔融态物质快速冷却 B．熔融态物质凝固 C．气态物质凝华 D．溶质从溶液中析出 解析：得到晶体的三个途径是：①溶质从溶液中析出，②气态物质凝华，③熔融态物质凝固。所以B、C、D选项中的措施可以得到晶体。晶体表现自范性是需要一定条件的，即晶体生成的速率要适当，因此熔融态物质快速冷却时不能得到晶体，所以选A项。‎ 答案：A ‎6．纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某硼镁化合物的结构如下图所示(六个硼原子位于棱柱内)，则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分比为(　　)‎ 9‎ A．22% B．70%‎ C．66.7% D．33.3%‎ 解析：这是一个纳米颗粒，其中的粒子不会与其他颗粒共用，因此所有的镁原子和硼原子都完全属于这个颗粒。该纳米颗粒表面共有镁原子14个、内部有硼原子6个，原子总数为20，所以镁原子占原子总数的百分比为×100%＝70%，故B选项正确。‎ 答案：B ‎7．根据晶体中的晶胞结构，判断下列晶体的化学式中不正确的是(　　)‎ 解析：确定晶体的化学式，其实就是确定晶胞中各粒子的个数比。在立方晶胞中，只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞，处于面上的粒子有1/2属于该晶胞，处于棱上的粒子有1/4属于该晶胞，处于各顶点上的粒子只有1/8属于该晶胞。据此可以算出上述晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A选项错误。‎ 答案：A ‎8．(双选)下列有关晶胞的叙述，正确的是(　　)‎ A．晶胞是晶体的最小的结构重复单元 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 9‎ D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 解析：由晶胞的定义可知A选项正确；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B选项错误；晶体中的粒子被若干个晶胞所共有时不专属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”，即可推知晶体的组成，D选项正确。‎ 答案：AD ‎9．许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在，而一种晶体又可视作由若干相同的基本结构单元构成，这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为 (　　)‎ A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6‎ C．CaTiO3 D．Ca8TiO12‎ 解析：根据“均摊法”可知该晶胞中含Ca的数目为1；含Ti的数目为8×＝1；含O的数目为12×＝3，所以该化合物的化学式可表示为CaTiO3。‎ 答案：C ‎10．如下图所示，在石墨晶体中，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为(　　)‎ 9‎ A．6 B．4‎ C．3 D．2‎ 解析：每个顶点的C原子为三个正六边形共有，则每个正六边形占有，则每个正六边形占有碳原子为：×6＝2个。‎ 答案：D ‎11．有一种多聚硼酸盐为无限网状结构，下图为其结构单元示意图。其结构的基本单元可表示为(B5On)m－，则m、n的值分别为(　　)‎ A．2、4 B．3、6‎ C．2、5 D．3、9‎ 解析：O原子数n＝6＋6×＝9，所以由化合价可得(＋3)×5＋(－2)×9＝－3，m＝3，所以n＝9，m＝3。‎ 答案：D ‎12．氧是地壳中含量最多的元素。‎ 9‎ ‎(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为________个。‎ ‎(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为____________________________。‎ 的沸点比高，原因是_______。‎ ‎(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用 ‎______________杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，原因为______________‎ 解析：本题考查物质结构与性质，意在考查考生对原子核外电子排布、化学键、晶体等知识的理解和应用能力。‎ ‎(1)氧原子基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道上有2个电子未成对。‎ ‎(2)氢键属于分子间作用力，比化学键弱，但比范德华力强。‎ ‎(3)H3O＋中O原子为sp3杂化。‎ 答案：(1)2　‎ ‎(2)O—H键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大　‎ ‎(3)sp3　H2O中O原子有2对孤电子对，H3O＋中O原子只有1对孤电子对，排斥力较小 ‎ ‎13．二氧化硅是立体网状结构，其晶体模型如下图所示，请认真观察该晶体模型后完成以下问题：‎ 9‎ ‎(1)二氧化硅晶体中最小环为________元环。‎ ‎(2)每个硅原子为________个最小环共有。‎ ‎(3)每个最小环平均拥有________个硅原子，________个氧原子。‎ 答案：(1)12　(2)12　(3)1/2　1‎ ‎14．现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞：(如下图所示，甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是________，乙晶胞中a与b的个数比是________，丙晶胞中有__________个c粒子，有________个d粒子。‎ 解析：根据平摊规律：甲中体心中x为1，顶点y为×6，所以x∶y＝1∶＝4∶3。‎ 同理可计算出乙、丙中粒子个数之比。‎ 答案：4∶3　1∶1　4　4‎ ‎15．如下图所示，在CsCl晶体中，每个Cs＋周围与之最接近且距离相等的Cs＋有________个。‎ 解析：由题图可知Cs＋在8个Cl－所构成的小正方体的中心，这个小正方体有六个面，则中心的Cs＋对于每个面有一个Cs＋与之相邻，故离这个Cs＋最近且距离相等的Cs＋‎ 9‎ 共有6个。‎ 答案：6‎ ‎16．已知药剂乌洛托品是一种有机生物碱，其分子构型如下图所示，该共价化合物含C、H、N三种元素，每个分子内有4个N原子，且4个N原子排列成内空的正四面体(如白磷分子)，每两个N原子间都镶嵌着一个C原子，又知其分子内没有C—C键和CC键，则：‎ ‎(1)该化合物的分子式________。‎ ‎(2)该化合物分子中共有________个六元环。‎ 解析：由题图及所给信息可知：三线的交点应为N，两线的交点应为C，然后由氢原子饱和，即得分子式：C6H12N4。‎ 答案：(1)C6H12N4　(2)4‎ 探究创新 ‎1. (双选)一些分子很长的有机物晶体，分子在晶体中排列如图A所示。当温度升高时因热运动而失去周期性排列状态，如图B和C所示。这时晶体已融成液体，但仍具有各向异性。当温度继续升高，分子热运动更加剧烈，最终成为各向同性的液体，如图D所示。请指出图中属于液晶的是(　　)‎ 解析：液晶是具有各向异性的液体。既然具有各向异性(这是晶体的性质)，就应该具有晶体的结构，然而这又是液体，因此推测其粒子排列没有晶体那样紧密却依然有序，应如图B、C所示。‎ 9‎ 答案：BC ‎2. 如图所示的晶体结构是一种具有优良压电、铁电、电光等功能的晶体材料的晶胞。‎ ‎(1)晶体内与每个“Ti”紧邻的O原子数为________个。‎ ‎(2)晶体内与每个“Ba”紧邻的O原子数为________个。‎ ‎(3)晶体的化学式为________。‎ A．BaTi8O12　　　　　　　　B．BaTi4O8‎ C．BaTiO3 D．BaTi2O3‎ 解析：晶体内与每个“Ti”紧邻的O原子有上下、左右、前后共6个；晶体内与每个“Ba”紧邻的O原子在以“Ba”为原点的三个互相垂直的平面上，每个平面上有4个，共12个。位于晶胞顶点的粒子，实际提供给晶胞的只有1/8；位于晶胞棱上的粒子，实际提供给晶胞的只有1/4；位于晶胞面心的粒子，实际提供给晶胞的只有1/2；位于晶胞中心的粒子，实际提供给晶胞的为其全部。故该晶胞中实际有1个“Ba”、1个“Ti”、3个“O”。‎ 答案：(1)6　(2)12　(3)C 9‎