1、第三章第一节晶体的常识过关训练试题（考试时间：45 分钟 满分：100 分）一、单项选择题（每小题 4 分，共 44 分）1下列说法错误的是( B )A同一物质有时可以是晶体，有时可以是非晶体B区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定的熔点C雪花是水蒸气凝华得到的晶体D溶质从溶液中析出可以得到晶体2.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( A )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【解析】:原子在三维空间里呈有序排列(B 项)、有自范性、有固定的熔点(C 项)、物理性质上体现各向异性、X
2、-射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D 项)等特征,都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系,如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体,却属于非晶体。3将一块缺角的胆矾晶体置于饱和的硫酸铜溶液中，一段时间后(浓度不变)，发现缺角晶体变完整了。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( C )A晶体的质量变小，溶液的质量变大B晶体的质量变大，溶液的质量变小C晶体和溶液的质量都不变D无法确定【解析】：胆矾晶体具有自范性，有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由于原溶液为饱和溶液，因此胆矾晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡，整
3、个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。4.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165 K 时形成的。玻璃态的水无固定形状,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中正确的是( C )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【解析】:由题给条件知,玻璃态的水无固定形态,不存在晶体结构,故 D 错误。水由液态变为玻璃态时密度不变,说明在此变化中体积不发生变化。5.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好
4、与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示),则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为( D )A.78 B.1314 C.11 D.26276某晶体的一部分如图所示，这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比是( B )A3:9:4 B1:4:2C2:9:4 D3:8:47.现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如图所示,其化学式正确的是( C )【解析】:利用均摊法不难确定粒子个数比。A 项错误,8 个 B 粒子居于顶点,一个 A 粒子居于体心,所以化学式应为 AB 或 BA;B 项错误,E 和 F 的数目完全一致,所以化学式为 FE 或EF;C 项正确,一个晶胞内 X、Y、Z
5、三种粒子的个数分别为 1,3,1;D 项错误,A 粒子居于 8 个顶点和 6 个面心,真正属于一个晶胞的 A 粒子为 4 个,B 粒子居于 12 条棱上和体心,真正属于一个晶胞的 B 粒子为 4 个。8.话筒是我们熟悉的物质,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶体的结构示意图可知它的化学式是( D )A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTiO3【解析】:观察钛酸钡的示意图可知:Ba 在立方体的中心,完全属于该晶胞,且只有 1 个;Ti处于立方体的 8 个顶点,O 处于立方体的 12 条棱的中点,故晶体中三种原子的个数比为BaTiO=1
6、(8)(12)=113。9.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为( A )A.Ti14C13 B.TiCC.Ti4C4 D.Ti4C310.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比是 ( B )A394 B142C294 D38411如图所示为某晶体的一个晶胞，该晶体由 A、B、C 三种基本粒子组成，试根据图示判断该晶体的化学式为( C )AA 6B8C BA 2B4CCA 3BC DA 3B4C二、填空题（共 56 分）12 （4 分）已知镧镍合金 LaNin的晶胞结构如下图，则
7、LaNin中 n_5_。13.（4 分）Cu 元素与 H 元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为_。【答案】 CuH【解析】 根据晶胞结构可以判断：Cu( )：2 12 36；H()：6 +1+3=6.12 16 1314.（8 分）(1)Cu 2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。 (2)X、Y、Z、R 为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY 2是红棕色气体;X 与氢元素可形成 XH3;Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等;R 2+离子的 3d 轨道中有 9 个电子。Z 与某元
8、素形成的化合物的晶胞如图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。 【答案】:(1)12 (2)21【解析】:(1)同一层上 4 个角,加上下面 4 个面中心 4 个,和上面 4 个面对应的 4 个,总共12 个,铜晶胞中,距离铜原子最近的铜原子有 12 个。(2)由晶胞结构可看出,阳离子位于顶点和体心,故阳离子个数=8+1=2 个,阴离子位于面心和体内,故阴离子个数=4+2=4 个,故阴离子与阳离子个数比为 21。15 （12 分）现有甲、乙、丙(如图所示)三种晶体的晶胞(甲中 X 处于晶胞的中心，乙中 A处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中 X 与 Y 的个数比是_，乙中 A 与 B 的个数比
9、是_，丙晶胞中有_个 C 离子，有_个 D 离子。【答案】：4:3 1:1 4:4【解析】：本题考查晶胞中微粒个数的计算方法，用均摊法计算晶胞中拥有的每一种粒子的个数。根据均摊规律，甲中：体心 X 为 1，顶点 Y 为 6 ，所以 XY 1 43 ，乙18 68中：AB 1 11 ，丙中：C 离子的个数为 12 14，D 离子的个数为 8(818) 146 4。18 1216.（6 分）Cu 与 F 形成的化合物的晶胞结构如右图所示，若晶体密度为 a gcm3 ，则 Cu与 F 最近距离为_pm 。(阿伏加德罗常数用 NA 表示，列出计算表达式，不用化简；图中 为 Cu， 为 F)【答案】 1
10、010343483aNA【解析】 设晶胞的棱长为 x cm，在晶胞中，Cu：8 6 4；F：4，其化学式为18 12CuF。a x3NA4M(CuF)，x 。最短距离为小立方体对角线的一半，小立方体的34M(CuF)aNA体对角线为 x。所以最短距离为(f(x,2)2 (f(x,2)2 (f(x,2)232x 1010pm。32 12 34 3483aNA17.（16 分）前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、C、D 中,A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个,并且 A-和 B+的电子数相差为 8;与 B 位于同一周期的 C 和 D,它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2,
11、且原子序数相差为 2。回答下列问题:(1)D2+的价层电子排布图为 。 (2)四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 。(填元素符号) (3)A、B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为 。 列式计算该晶体的密度 gcm -3。 (4)A-、B +和 C3+三种离子组成的化合物 B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配位体是 。 【解析】:(1)短周期元素主族元素中未成对电子数最多为 3,所以 B、C、D 均为第四周期的元素,B 的价电子层中未成对电子数为 1,结合 B+可知 B 为 K,A 为 F;未成对电子数
12、为 4 的只能为Ar3d 64s2排布,C 为 Fe,D 为 Ni;(2)从左到右第一电离能(除A、A 族特殊外)、电负性逐渐增大,K 的第一电离能最小、F 的电负性最大;(3)F 原子个数=4(16 个棱)+2(4 个面心)+2(2 个体心)=8;K 原子个数=2(8 个棱)+2(2 个体心)=4;Ni 原子个数=1(8 个顶点)+1(1个体心)=2;化学式为 K2NiF4;1 mol K4Ni2F8晶胞的质量为(394+592+198)g,一个晶胞的质量为;一个晶胞的体积为 40021 30810-30 cm3,密度=;(4)K 3FeF6中含有 K+和FeF 63-,Fe3+与 F-之间
13、以配位键结合,Fe 3+为中心原子提供空轨道、F -为配位体提供孤对电子。【答案】:(1) (2)K F(3)K 2NiF4 =3.4 （4)离子键、配位键 FeF 63- F -18.（8 分）元素 X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素 Y 基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子。元素 Z 的原子最外层电子数是其内层的 3 倍。(1)X 与 Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在 1 个晶胞中,X 离子的数目为 。 该化合物的化学式为 。 (2)在 Y 的氢化物(H 2Y)分子中,Y 原子轨道的杂化类型是 。 (3)Z 的氢化物(H 2Z)在乙醇中的溶
14、解度大于 H2Y,其原因是 。 (4)Y 与 Z 可形成 Y。Y 的空间构型为 (用文字描述)。 写出一种与 Y 互为等电子体的分子的化学式: 。 (5)X 的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH 3)4Cl2,1 mol 该配合物中含有 键的数目为 。 【答案】:(1)4 ZnS (2)sp 3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)正四面体 CCl 4或 SiCl4等(5)16 mol 或 166.021023个【解析】:X 的核外电子排布式为Ar3d 104s2,为 Zn;Y 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4,为S;Z 为 O。(1)一个晶胞中 Zn2+的数目=1(8 个顶点)+3(6 个面心)=4,S 2-的数目=4(4 个体心);(2)H2S 中 S 原子的孤对电子对数=2,含有两个 键,为 sp3杂化;(3)溶解性应从分子的极性、氢键等角度分析;(4)S 离子中心原子的孤对电子对数=0,含有 4 个 键,为 sp3杂化,空间构型为正四面体;一个配合物中含有四个配体 NH3,一个 NH3与中心原子形成一个配位键,配位键也属于 键,一个 NH3中含有 3 个 NH 键,所以一个配合物中含有 16 个 键。
