2019-2020学年高中化学课时作业12晶体的常识含解析 人教版选修3

2019-2020学年高中化学课时作业12晶体的常识含解析 人教版选修3

课时作业(十二)‎ A组—双基训练 ‎1．下列物质不具有各向异性的是(　　)‎ A．胆矾　　　　　　　　B．水晶 C．玻璃 D．芒硝 答案　C 解析　各向异性是晶体的性质。胆矾是硫酸铜的晶体，故A项有；水晶是SiO2的晶体，芒硝是硫酸钠的晶体，故B、D两项也有各向异性；只有C项玻璃是非晶体不具有各向异性。‎ ‎2．下列性质不是晶体所具有的特点的是(　　)‎ A．有规则的几何形状 B．有固定的熔点 C．具有各向异性 D．具有丁达尔效应 答案　D 解析　丁达尔效应是胶体的性质而不是晶体的性质。‎ ‎3．下列有关晶胞的叙述中正确的是(　　)‎ 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完全属于该晶胞 D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 答案　D 解析　由晶胞的定义可知A项错误；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中，晶胞的大小和形状不一定相同，B项错误；晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C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项正确。‎ ‎4．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是(　　)‎ A．破损的晶体能自动变成规则的多面体 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 9‎ 答案　B 解析　晶体的自范性即晶体能够自发地呈现多面体外形的性质，但“自发”过程的实现仍需要一定的条件，A项错误；圆形并不是晶体冰本身自发形成的形状，而是受容器限制形成的，C项错误；玻璃是非晶体，D项错误。‎ ‎5．下列说法不正确的是(　　)‎ A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 B．晶体的自范性是指在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X－射线衍射实验 D．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 答案　A 解析　分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力，不存在化学键的断裂，A项错误；晶体的自范性即在适宜的条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质，B项正确；区分晶体和非晶体的最科学的方法是对固体进行X－射线衍射实验，C项正确；晶体内部粒子在各个方向上的不同排列是晶体具有各向异性的本质原因，D项正确。‎ ‎6．下列不能说明石墨是晶体这一事实的是(　　)‎ 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 答案　A 解析　所含原子在三维空间里呈周期性有序排列、有固定的熔点、X－射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体区别与非晶体的表现，B、C、D项正确；二者互为同素异形体与石墨是否为晶体并无联系，A项错误。‎ ‎7．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(　　)‎ 9‎ 答案　B 解析　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∶＝1∶1，化学式为XY，错误；C项中X的数目：4×＋1＝，Y的数目：4×＝，化学式为X3Y，正确；D项中，X的数目：8×＝1，Y的数目：6×＝3，Z位于体心，数目为1，化学式为XY3Z，正确。‎ ‎8．(1)在下列物质中，__________________(填序号，下同)是晶体，__________________是非晶体。‎ ‎①塑料　②明矾　③松香　④玻璃　⑤CuSO4·5H2O　⑥冰糖　⑦石蜡　⑧单晶硅　⑨铝块　⑩橡胶 ‎(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体一般都具有__________________，而非晶体______________________；另外非晶体具有物理性质____________________的特点，而晶体具有物理性质____________________的特点。‎ ‎(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是________(填序号)。‎ ‎①从外形上来判断 ‎②从各向异性或各向同性上来判断 ‎③从导电性能来判断 ‎④从有无固定熔点来判断 答案　(1)②⑤⑥⑧⑨　①③④⑦⑩‎ ‎(2)规则的几何外形　没有规则的几何外形　各向同性　各向异性 ‎(3)②④‎ 解析　明矾是KAl(SO4)2·12H2O，它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。晶体的重要特征就是各向异性和有固定的熔点等。‎ 9‎ ‎9．某离子晶体的晶胞结构如下图所示：‎ ‎(1)晶体中每一个Y同时吸引着________个X，每个X又同时吸引着________个Y。该晶体的化学式是________。‎ ‎(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。‎ ‎(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角(∠XYX)＝________。‎ 答案　(1)4　8　XY2或Y2X　(2)12　(3)109°28′‎ 解析　(1)由图知，每个Y同时吸引着4个X，为方便观察起见，根据晶胞与晶体关系，不难想象出每个X同时吸引着8个Y，所以此离子化合物的化学式为XY2或Y2X。(2)由图中的X来看，与它最近且等距的X处于平面四边形的对角线上，共有12个。(3)从图上可以看出，Y位于正六面体的体心，X位于四个顶点，夹角为109°28′。‎ ‎10．根据下列四种晶体的晶胞示意图回答问题：‎ ‎(1)根据图Ⅰ分析，铜晶胞平均含有的铜原子数是________。‎ ‎(2)根据图Ⅱ分析，干冰晶胞平均含有的CO2分子数是________。‎ ‎(3)根据图Ⅲ分析，碘晶体中碘分子的排列有________种不同的方向。‎ ‎(4)根据图Ⅳ分析，晶体M的化学式可能是________。‎ 答案　(1)4　(2)4　(3)2　(4)AB(或BA)‎ 解析　(1)铜晶胞平均含有的铜原子数为×8＋×6＝4。(2)干冰晶胞平均含有的CO2分子数为×8＋×6＝4。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知，碘晶体中碘分子的排列有 9‎ ‎2种不同的方向。(4)晶体M的晶胞中，N(A)∶N(B)＝∶1＝1∶1，故M的化学式可能为AB(或BA)。‎ B组—能力提升 ‎11．将一块缺角的胆矾晶体悬置于饱和硫酸铜溶液中，一段时间后(温度不变)，发现缺角的晶体变完整了。若溶剂不挥发，则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是(　　)‎ A．晶体质量减小，溶液质量变大 B．晶体质量变大，溶液质量减小 C．晶体和溶液质量都不变 D．无法确定 答案　C 解析　胆矾晶体具有自范性，有自发形成规则几何外形的性质，由于原溶液为饱和溶液，因此胆矾晶体与CuSO4饱和溶液间存在着溶解结晶平衡，在整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。‎ ‎12．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，●为阳离子，○阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(　　)‎ 答案　B 解析　本题考查晶胞拥有粒子个数的计算方法，利用均摊法计算立方晶胞粒子个数的方法计算如下：A中阳离子处于顶点位置，故其在晶胞中的数目为：8×＝1个，而阴离子位于体心，其数目为1。故A的化学式为MN；同理可得，B中，M为4×＝，N为1，化学式为MN2；C中M为4×＝，N为4×＋1＝，化学式为MN3；D中M为8×＋4×＝3，N为1，化学式为M3N。‎ ‎13．水除了气、液、固三态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到零下108 ℃时形成的，玻璃态的水无固定的形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是(　　)‎ 9‎ 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．玻璃态的水是一种特殊的分子晶体 答案　C 解析　水的玻璃态的密度与普通液态水相同，因此水由液态变为玻璃态，体积不发生变化，故A、B项错。玻璃态不是晶体状态，故D项也错，只有C项正确。‎ ‎14．食盐晶体是由钠离子(图中的“●”)和氯离子(图中的“○”)组成的，且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于(　　)‎ A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm 答案　C 解析　根据晶胞中粒子个数的求算，可先求出每个晶胞中含有NaCl的个数，再根据ρ＝m/V可知晶胞的边长。‎ NaCl晶体的一个晶胞中有Na＋：8×＋×6＝4个，有Cl－：1＋12×＝4个，即1个晶胞所占体积为4个“NaCl粒子”所占的体积，故设上述晶体边长为2a，其体积V＝8a3，故每个“NaCl粒子”所占的平均体积为2a3；由ρ＝＝＝＝2.2 g·cm－3‎ 解得：a＝2.8×10－8 cm，由图知Na＋与Na＋最近的距离为a＝4.0×10－8 cm。‎ ‎15．下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：‎ 元素 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎⑨‎ ‎⑩‎ 原子半径 ‎1.52‎ ‎2.27‎ ‎0.74‎ ‎1.43‎ ‎0.77‎ ‎1.10‎ ‎0.99‎ ‎1.86‎ ‎0.75‎ ‎0.71‎ 9‎ ‎/10－10m 最高价态 ‎＋1‎ ‎＋1‎ ‎—‎ ‎＋3‎ ‎＋4‎ ‎＋5‎ ‎＋7‎ ‎＋1‎ ‎＋5‎ ‎—‎ 最低价态 ‎—‎ ‎—‎ ‎－2‎ ‎—‎ ‎－4‎ ‎－3‎ ‎－1‎ ‎—‎ ‎－3‎ ‎－1‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)以上元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是________(填编号)。‎ ‎(2)上述⑤⑥⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是(写分子式)________。某元素R的原子半径为1.02×10－10 m，该元素在周期表中位于________；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你写出该化合物的电子式________________________________________________________________________。‎ ‎(3)元素⑤的某种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的②单质相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的元素②用“●”表示)，原子分布如下图所示，该物质的化学式为________。‎ 答案　(1)②　(2)PCl3或CCl4　第三周期第ⅥA族 解析　(1)前20号元素中，＋1价的元素有H、Li、Na、K，由原子半径大小可确定①为Li，⑧为Na，②为K(表中没有H，因为H原子半径最小，表中存在比①⑧②原子半径更小的数值，所以没有H)。K是前20号元素中金属性最强的元素，其第一电离能最小。‎ ‎(2)由⑤的价态可知其只能为C(不可能是Si，Si的原子半径较大，不符合要求)，则⑥只能为P(不可能是N，N的原子半径小于C)，⑦只能为Cl(不可能是F，F无最高正价，所以－1价的⑩为F)。R的原子半径介于⑥⑦之间，只能为S。‎ 9‎ ‎(3)观察图示可知，层状结构的最小重复单元为，即每4个由碳组成的正六边形中含有一个钾，由“均摊法”可知1个正六边形占有2个碳原子，则4个正六边形占有8个碳原子，所以该物质的化学式为KC8。‎ ‎16．Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、长寿命等特点，在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。‎ ‎(1)该晶体的化学式为______________。‎ ‎(2)已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是________cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。‎ ‎(3)该晶体内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子时比较稳定。‎ 已知：a＝511 pm，c＝397 pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5 g·cm－3；储氢能力＝。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为________。‎ 答案　(1)LaNi5或 (Ni5La)　(2)　(3)1 236‎ 解析　(1)从图中可以看出，La位于平行六面体的顶角，晶胞中La的原子数为8×＝1。平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子。故晶胞中Ni的原子数为×8＋1＝5。故该晶体的化学式为LaNi5或Ni5La。(2)晶胞的体积为V＝ cm3。‎ ‎(3)该合金储氢后氢气的密度ρ＝ ‎＝≈0.111 g·cm－3，故储氢能力＝≈1 236。‎ 9‎ 9‎