高二化学3-1晶体的常识 优化训练（人教版选修3）

高二化学3-1晶体的常识 优化训练（人教版选修3）

‎1．下列不属于晶体的特点的是(　　)‎ A．一定有固定的几何外形 B．一定有各向异性 C．一定有固定的熔点 D．一定是无色透明的固体 解析：选D。晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体及蓝色的硫酸铜晶体。‎ ‎2．下列叙述正确的是(　　)‎ A．固体SiO2一定是晶体 B．晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成 C．晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列 D．晶体的基本结构单元(晶胞)全部是平行六面体 解析：选C。从晶体与非晶体的性质差异上来判断。固体SiO2分为晶体和非晶体两类，故A项错误；非晶体如玻璃同样有固定的组成，故B项错误；晶体的特殊性质是其内部微粒按一定规律周期性排列的结果，故C项正确；晶胞不一定都是平行六面体，如有的晶胞呈六棱柱形，故D项错误。‎ ‎3.(2011年北大附中高二检测)某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为(　　)‎ A．3∶9∶4　　　　　　　　 B．1∶4∶2‎ C．2∶9∶4 D．3∶8∶4‎ 解析：选B。A位于正三棱柱的顶角，则有 的A属于该晶胞，该晶胞中含A的个数为6×＝，B分为两类，位于侧棱上的B有属于该晶胞，位于上下底面边上的B有属于该晶胞，该晶胞含B原子个数为3×＋6×＝2，含C原子个数为1，则A、B、C三种原子个数之比为∶2∶1＝1∶4∶2。‎ ‎4．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：选A。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，处于各顶角上的粒子只有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。‎ ‎5.(2011年中山高二检测)元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。‎ ‎(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。‎ ‎(2)该晶体中Xn＋中n＝________。‎ ‎(3)X元素的原子序数是________。‎ ‎(4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋包围。‎ 解析：(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3个，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×＝1个，故其个数比为3∶1；‎ ‎(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1；‎ ‎(3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29；‎ ‎(4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个Xn＋在上、下、左、右、前、后包围。‎ 答案：(1)3∶1　(2)1　(3)29　(4)6‎ ‎1．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81公斤的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是(双选)(　　)‎ A．形成晶体硅的速率越快越好 B．晶体硅有固定的熔、沸点 C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 解析：选BC。A选项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速度太快可能导致晶体质量下降。B选项，晶体有固定熔、沸点，正确。C选项，X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体。D选项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。‎ ‎2．(2011年南昌高二检测)下列关于晶体的说法正确的是(　　)‎ A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品 C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 解析：选B。A选项，将饱和CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体。B选项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无刻痕来鉴别。C选项，非晶体没有固定的熔点。D选项，由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。‎ ‎3.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为(　　)‎ A．2∶3 B．2∶1‎ C．1∶3 D．3∶2‎ 解析：选A。每个碳原子被3个六边形共用，每条共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为(6×)∶(6×)＝2∶3。‎ ‎4.(2011年广州高二检测)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是(双选)(　　)‎ A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋‎ C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中0价氧原子和－2价氧原子个数比为3∶1‎ 解析：选AD。由题中的晶胞结构知，有8个K＋位于晶胞顶角，6个K＋位于晶胞面心，则晶胞中含有的K＋数为(8×)＋(6×)＝4(个)；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有的O数为：12×＋1＝4(个)。设晶体中0价氧原子和－2价氧原子数分别为x、y，则有x＋y＝2，x×0＋y×(－2)＝－1，y＝，x＝，得x∶y＝3∶1。‎ ‎5．(2010年高考山东卷改编题)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，则该化合物的化学式为(　　)‎ A．BaPbO3 B．BaPb2O3‎ C．BaPbO D．BaPbO4‎ 解析：选A。1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×＝1，O2－的个数为12×＝3，故化学式为BaPbO3。‎ ‎6.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。该新型超导材料的一个晶胞如图所示(碳原子：●，镍原子：○，镁原子：●)，则该晶体的化学式是(　　)‎ A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3‎ 解析：选D。碳原子位于体心只有一个，Mg原子位于顶角，其个数为8×＝1，Ni原子位于面心，其个数为6×＝3，该晶体的化学式是MgCNi3。‎ ‎7.如图晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个硼原子，观察图形。试回答：这个基本结构单元由________个硼原子组成，键角是________，共含有________个B—B键。‎ 解析：由图可知，每个顶角上的硼原子被5个正三角形共有，故每个三角形占，每个三角形含有×3个硼原子，每个结构单元含硼原子数为20××3＝12(个)，而B—B键为：20×3×＝30(个)；因为是正三角形，故键角为60°。‎ 答案：12　60°　30‎ ‎8．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，C的非金属性最强，A、D同主族隔周期，E元素原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的一半。A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。根据以上信息回答下列问题：‎ ‎(1)甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质的电子式是 ‎________________________________________________________________________，‎ C元素在周期表中的位置是 ‎(2)C和D的离子中，半径较小的是__________(填离子符号)。‎ ‎(3)将D的单质投入甲中，待D消失后再向上述溶液中加入E的单质，此时发生反应的化学方程式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C、D、E可组成离子化合物，其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如图所示，阳离子D＋(用表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部；阴离子EC(用表示)位于该正方体的顶角和面心。该化合物的化学式是__________。‎ 解析：根据题中信息得出A为氢元素，B为氧元素，C为氟元素，D为钠元素，E为铝元素。‎ ‎(1)甲为H2O、乙为H2O2，含有非极性共价键的物质是H2O2。‎ ‎(2)C和D的离子分别是F－和Na＋，二者的核外电子排布相同，Na的原子序数大，所以r(Na＋)较小。‎ ‎(3)将Na投入水中发生反应生成氢氧化钠溶液，Al和氢氧化钠溶液发生的反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。‎ ‎(4)一个晶胞中含有12×＋9＝12个Na＋和8×＋6×＝4个AlF，化学式为Na3AlF6。‎ 答案：(1)HH　第二周期、第ⅦA族 ‎(2)Na＋‎ ‎(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎(4)Na3AlF6‎ ‎9．(2010年高考江苏卷)乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。‎ ‎(1)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为__________________；1 mol O中含有的π键数目为______________________。‎ ‎(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu＋基态核外电子排布式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2CCH—CN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。‎ ‎(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2＋周围距离最近的C的数目为________。‎ 解析：(1)等电子体电子式相似，应参照C的电子式书写O的电子式；三键中只有一个为σ键，其余均为π键；‎ ‎(2)Cu＋失去的是4s轨道上的一个电子；‎ ‎(3)形成C≡C的碳原子为sp杂化，形成CC的碳原子为sp2杂化；‎ ‎(4)注意观察晶胞并分析题中信息，上下左右前后各一个，但晶胞沿一个方向被拉长，所以与Ca2＋距离最近的C的数目为4，而不是6。‎ 答案：(1)[O⋮⋮O]2＋　2NA ‎(2)1s22s22p63s23p63d10‎ ‎(3)sp杂化、sp2杂化　3　(4)4　‎