第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2021·遼寧遼陽(yáng)高二檢測(cè))下列物質(zhì)屬于晶體的是()A.塑料 B.玻璃C.石英 D.石蠟2.(2021·內(nèi)蒙古包頭高二檢測(cè))下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是()A.晶體的熔點(diǎn)一定比非晶體高B.晶體有自范性但排列無(wú)序C.固體SiO2一定是晶體D.非晶體無(wú)自范性而且排列相對(duì)無(wú)序3.(2021·安徽合肥高二檢測(cè))如圖是a、b兩種不同物質(zhì)加熱熔化時(shí)的曲線,下列說(shuō)法中正確的是()①a是晶體②a是非晶體③b是晶體④b是非晶體A.①④ B.②③ C.②④ D.①③4.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.由相同元素構(gòu)成的物質(zhì)可以是晶體,也可以是非晶體B.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是測(cè)定其有沒(méi)有固定熔點(diǎn)C.雪花是水蒸氣凝華得到的晶體D.溶質(zhì)從溶液中析出可以形成晶體5.(2021·河北衡水高二檢測(cè))下列有關(guān)晶胞的敘述錯(cuò)誤的是()A.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元B.不同晶體中晶胞的大小和形狀不一定相同C.晶胞中的任何一個(gè)粒子都完全屬于該晶胞D.已知晶胞的結(jié)構(gòu)可推知晶體的組成6.已知某晶體晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為()A.XYZ B.X2Y4ZC.XY4Z D.X4Y2Z7.(2021·河北邢臺(tái)高二檢測(cè))在一個(gè)小燒杯里加入少量碘,用一個(gè)表面皿蓋在小燒杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(1)在表面皿上加少量冷水的作用是。

(2)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

(3)在表面皿上碘是(填“晶體”或“非晶體”)。

(4)這種方法是,制取晶體的方法還有、。

8.元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n+中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層,它與N3形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)該晶體的陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為。

(2)該晶體中,Xn+中的n=。

(3)X元素的原子序數(shù)是。

關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。9.(2021·北京西城區(qū)高二檢測(cè))用燒熱的鋼針去接觸涂有薄薄一層石蠟的云母片的反面,熔化了的石蠟成橢圓形,這是因?yàn)?)A.云母具有各向異性,不同方向的導(dǎo)熱性能不同B.石蠟是熱的不良導(dǎo)體,傳熱不均勻C.石蠟具有各向異性,不同方向的導(dǎo)熱性能不同D.云母是熱的不良導(dǎo)體,傳熱不均勻10.下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是()A.將飽和硫酸銅溶液降溫,析出的固體不是晶體B.假寶石往往是用玻璃仿造的,可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品C.石蠟和玻璃都是非晶體,它們都沒(méi)有固定的熔點(diǎn)D.藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同11.(2021·遼寧錦州高二檢測(cè))從晶體與非晶體的角度分析,普通玻璃和水晶的根本區(qū)別是()A.外形不一樣B.普通玻璃的基本構(gòu)成粒子相對(duì)無(wú)序排列,水晶的基本構(gòu)成粒子呈周期性有序排列C.水晶有固定的熔點(diǎn),普通玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換12.(1)在下列物質(zhì)中,是晶體(填序號(hào),下同),是非晶體。

①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別,晶體一般都具有,而非晶體;另外非晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn),而晶體具有物理性質(zhì)的特點(diǎn)。

圖113.(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,該氯化物的化學(xué)式是

。

(2)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有個(gè)銅原子。

(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,圖2為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為,該功能陶瓷的化學(xué)式為。

圖2(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中1個(gè)Ti原子或1個(gè)Co原子周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目分別為、。

圖3(5)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,其結(jié)構(gòu)如圖4所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學(xué)式為(填字母)。

圖4A.Ti14C13 B.TiCC.Ti14C4 D.Ti4C3學(xué)科素養(yǎng)拔高練14.(2020·山東卷,17節(jié)選)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱(chēng)作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。原子坐標(biāo)xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn原子,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn原子:(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn原子鍵合的As原子有個(gè)。

參考答案第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)1.C塑料屬于有機(jī)高分子,沒(méi)有固定的熔點(diǎn),不屬于晶體,故A錯(cuò)誤;玻璃無(wú)固定熔點(diǎn),不屬于晶體,故B錯(cuò)誤;石英為SiO2,是由氧原子和硅原子構(gòu)成的共價(jià)晶體,故C正確;石蠟屬于烴的混合物,沒(méi)有固定的熔點(diǎn),不屬于晶體,故D錯(cuò)誤。2.D晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn),A錯(cuò)誤;晶體有自范性,且其結(jié)構(gòu)排列有序,B錯(cuò)誤;SiO2其存在形態(tài)有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類(lèi),即SiO2也有非晶體,C錯(cuò)誤;非晶體無(wú)自范性,而且其結(jié)構(gòu)排列相對(duì)無(wú)序,D正確。3.A晶體有固定的熔點(diǎn)。由題圖可知,a在吸熱過(guò)程中有一段溫度不變,這段對(duì)應(yīng)的溫度就是該晶體的熔點(diǎn);而b物質(zhì)在加熱過(guò)程中溫度一直在升高,即b物質(zhì)沒(méi)有固定的熔點(diǎn),因此b為非晶體。4.BSiO2有晶體和非晶體之分;區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是X射線衍射實(shí)驗(yàn);氣體凝華可以得到晶體;溶質(zhì)從溶液中析出可以形成晶體。5.C晶胞中的粒子有的并不完全屬于該晶胞,如體心立方晶胞,立方體頂點(diǎn)的原子屬于該晶胞的只有18,C6.C該晶體的晶胞是正方體晶胞。該晶胞擁有的X粒子數(shù)為8×18=1;Y位于該晶胞內(nèi),共有4個(gè),因此該晶胞中擁有的Y粒子數(shù)為4;Z粒子只有1個(gè),位于晶胞的體心,故該晶體的化學(xué)式為XY4Z7.答案(1)冷卻碘蒸氣(2)燒杯中充滿(mǎn)紫色的蒸氣,在表面皿上有紫黑色的晶體(3)晶體(4)凝華熔融態(tài)物質(zhì)的凝固溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出解析獲得晶體有3個(gè)途徑:熔融態(tài)物質(zhì)凝固;氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(物理上稱(chēng)為凝華);溶質(zhì)從溶液中析出。8.答案(1)3∶1(2)1(3)29解析(1)Xn+位于晶胞的棱上,一個(gè)晶胞中Xn+的數(shù)目為12×14=3,N3位于晶胞的頂角,一個(gè)晶胞中N3數(shù)目為8×18=1,故Xn+和N3的個(gè)數(shù)比為3∶1;(2)由(1)可得晶體的化學(xué)式為X3N,則Xn+為X+,故n=1;(3)因?yàn)閄+中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層,故K、L、M三個(gè)電子層上的電子數(shù)分別為2、8、18,所以X的原子序數(shù)是9.A石蠟熔化成“橢圓形”,說(shuō)明云母的導(dǎo)熱性能存在各向異性,A項(xiàng)正確。10.BC將飽和CuSO4溶液降溫,可析出膽礬,膽礬屬于晶體,A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;一般寶石的硬度較大,玻璃制品的硬度較小,可以根據(jù)有無(wú)劃痕來(lái)鑒別,B項(xiàng)說(shuō)法正確;非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn),C項(xiàng)說(shuō)法正確;由于晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在不同方向上的硬度有一些差異,D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。11.B從晶體與非晶體的角度分析,普通玻璃和水晶的根本區(qū)別是普通玻璃的基本構(gòu)成粒子相對(duì)無(wú)序排列,水晶的基本構(gòu)成粒子呈周期性有序排列,所以普通玻璃不是晶體。12.答案(1)②⑤⑥⑧⑨①③④⑦⑩(2)規(guī)則的幾何外形沒(méi)有規(guī)則的幾何外形各向同性各向異性解析明礬[KAl(SO4)2·12H2O]、CuSO4·5H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊都是晶體;塑料、松香、玻璃、石蠟、橡膠都是非晶體。晶體的重要特征是某些物理性質(zhì)具有各向異性、有固定的熔點(diǎn)等。13.答案(1)CuCl(2)16(3)2BN(4)CoTiO3612(5)A解析(1)題圖1晶胞中灰球代表的粒子有4個(gè),白球代表的粒子有6×12+8×18=4個(gè),所以該氯化物的化學(xué)式為(2)晶胞中含氧原子數(shù)為18×8+12×6+4=8,根據(jù)化學(xué)式Cu2O可知,該晶胞中銅原子數(shù)目是氧原子的2倍,即(3)題圖2每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個(gè)數(shù)為8×18+1=2,灰球表示的原子個(gè)數(shù)為1+4×14=2,所以每個(gè)晶胞中含N原子和B原子各2個(gè);N元素的電負(fù)性大于B元素,所以該功能陶瓷的化學(xué)式為(4)題圖3晶胞中含O原子:6×12=3個(gè),含Co原子:8×18=1個(gè),含Ti原子:1個(gè),故化學(xué)式為CoTiO3。Ti原子位于晶胞的體心,其周?chē)嚯x最近的O原子位于6個(gè)面的中心,所以周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目為6;Co原子位于晶胞的頂角,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周?chē)嚯x最近的O原子數(shù)目為(5)由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子,故題圖4應(yīng)是該物質(zhì)的一個(gè)完整的分子,由14個(gè)Ti原子和13個(gè)C原子構(gòu)成,選項(xiàng)A正確。14.答案4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4解析由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的