内容正文:
第3章 晶体结构与性质
第一节 晶体的常识
1.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是 ( )
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3625℃
D.在石墨的X-射线衍射图谱上有明锐的谱线
【答案】A
【解析】原子在三维空间里呈有序排列、有自范性、有固定的熔点、物理性质上体现各向异性、X-射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线等特征,都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现,故B、C、D能够支持石墨是晶体这一事实。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。
2.如图所示是芒硝和玻璃的熔化曲线,下列说法中正确的是 ( )
a b
A.a是芒硝属于晶体
B.a是玻璃属于非晶体
C.b玻璃属于晶体
D.b芒硝属于非晶体
【答案】A
【解析】芒硝是晶体,玻璃是非晶体。晶体有固定的熔点,由图所示的a来分析,中间一段温度不变但一直在吸收能量,这段就代表此芒硝的熔点;由b曲线温度一直在升高,没有一个温度是停留的,所以找不出固定的熔点,为非晶体,应是玻璃的熔化曲线。
3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(
)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1∶104。晶体各向异性的主要表现是 ( )
①硬度②导热性③导电性④光学性质
A.只有①③
B.只有②④
C.只有①②③
D.①②③④
【答案】D
【解析】晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。
4.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示是该化合物的晶体结构单元;镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱内,则该化合物的化学式可表示为 ( )
A.MgB B.
C.
D.
【答案】B
【解析】此晶胞不是长方体,故要看每个粒子被几个晶胞共有。棱柱顶角上的每个镁原子被六个晶胞共有,棱柱底面上的每个镁原子被2个晶胞共有,故每个晶胞平均拥有镁原子数为12×
+2×
=3;因硼原子位于棱柱内,故每个晶胞有6个硼原子。则该化合物的化学式为
。
5.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构如图所示。
处于立方晶胞顶角,
处于晶胞中心,
处于晶胞面心,则该化合物的化学式为 ( )
A.
B.
C.BaPbO
D.
【答案】A
【解析】1个晶胞中有1个
,
的个数为8×
=1,
的个数为6×
=3,故化学式为
。
6.有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,顶点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.
B.TiC
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意知该物质是气态团簇分子,故题目中图示应是该物质的一个完整的分子,由14个Ti原子和13个C原子构成,A项正确;此题目极易因审题不严密,误认为是晶体而视为Ti与C原子的个数比为(8×
+6×
)∶(12×
+l)=1∶1,错选B或C。
7.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
【答案】B
【解析】A位于正三棱柱的顶角,该晶胞中含A的个数为6×
=
;B分为两类,位于侧棱上的B和位于上下底面边上的B,该晶胞含B原子个数为3×
+6×
=2;该晶胞含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。
8.如图所示,在石墨晶体中,每一层由无数个正六边形构成,试回答下列问题:
(1)每个正六边形实际上占有的碳原子数为________个。
(2)石墨晶体每一层碳原子与C—C键键数之比为________。
(3)n g碳原子可构成________个正六边形。
【答案】(1)2 (2)2∶3 (3)
【解析】(1)利用点与面之间的关系,平均每个正六边形需碳原子:6×
=2(个)。
(2)分析每个正六边形:①所占的碳原子数为6×
=2;②所占的C—C键键数为6×
=3,故答案为2∶3。
(3)n g碳的原子数为
,故答案为
。
9.元素X的某价态离子
中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与
形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。
(2)该晶体中
中n=________。
(3)X元素的原子序数是________。
(4)晶体中每个
被________个等距离的
包围。
【答案】(1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
【解析】(