课堂小练(九) 物质的聚集状态与晶体的常识(教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修2（人教版，单选）

课堂小练(九)　物质的聚集状态与晶体的常识 　 一、选择题 1.下列关于晶体性质的叙述中,不正确的是 (　　) A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果 D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 解析　晶体在不同方向上粒子的排列情况不同,即为各向异性,晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列,两者没有矛盾,B项错误。 答案　B 2.晶体与非晶体的本质区别是 (　　) A.晶体有规则的几何外形,而非晶体没有规则的几何外形 B.晶体内部粒子有序排列,而非晶体内部粒子无序排列 C.晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点 D.晶体的硬度大,而非晶体的硬度小 解析　晶体内部粒子有序排列,而非晶体内部粒子无序排列,这是晶体与非晶体的本质区别,故选B。 答案　B 3.如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是 (　　) A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体 B.甲形成的固体物理性质有各向异性 C.乙形成的固体一定有固定的熔、沸点 D.二者的X射线衍射图谱是相同的 解析　由题图可知,甲中粒子呈周期有序排列,乙中粒子排布不规则,故甲为晶体,乙为非晶体。晶体具有各向异性,具有固定熔点,非晶体没有固定熔点,用X射线检验两者,图谱明显不同。 答案　B 4.已知某晶体晶胞如图所示,则该晶体的化学式为　 (　　) A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z 解析　该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×=1;Y原子位于该晶胞内,共有4个,因此该晶胞中拥有的Y原子数为4;Z只有1个,位于晶胞的体心上,故该晶体的化学式为XY4Z。 答案　C 5.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 (　　) 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,在适当条件下有自发呈现封闭的、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,整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。 答案　C 6.要得到较大颗粒的明矾晶体,在结晶时可采取的操作是 (　　) A.配制比室温高10~20 ℃的明矾饱和溶液,然后浸入悬挂的明矾小晶核,室温下静置 B.在沸水中配制明矾饱和溶液,然后急速冷却结晶 C.室温下,在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核,静置 D.快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出 解析　配制比室温高的明矾饱和溶液,当温度降低时,溶质的溶解度也降低,析出的明矾会附着在小晶核上,得到较大颗粒的明矾晶体;在沸水中配制明矾饱和溶液,然后快速冷却或快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出,得到的都是小颗粒明矾晶体;室温下,在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核,静置,不会得到较大颗粒的明矾晶体。 答案　A 7.某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面面心上的B原子没有画出),晶体中A、B、C的原子个数比依次为 (　　) A.1∶2∶1 B.1∶3∶1 C.2∶2∶1 D.1∶3∶3 解析　根据均摊法,A位于顶点,被8个晶胞共用,每个晶胞占有,A的个数为8×=1;B位于面上,被2个晶胞共用,每个晶胞占有,B的个数为6×=3;C位于体心,全部属于晶胞,即C的个数为1,三个原子的个数比为1∶3∶1,B项正确。 答案　B 8.钒(V)的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为 (　　) A.VO3 B.VO2 C.V2O3 D.V2O4 解析　由晶胞结构可知,V位于晶胞的顶角和体心,V的个数为1+8×=2;有4个O位于晶胞面上,2个O位于晶胞内部,则O的个数为4×+2=4,则该晶体的化学式为VO2,故选B。 答案　B 9.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之比为 (　　) A.7∶8 B.13∶14 C.1∶1 D.26∶27 解析　由题意知一个氯化钠晶胞即为一个氯化钠纳米颗粒,则其表面粒子数=8+6+12=26,总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。故选D。 答案　D 10.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图所示的是该化合物的晶体结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式为 (　　) A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2 解析　棱柱内硼原子数为6,均属于这个晶胞;镁原子位于上、下面心(2个)及12个顶角,共有镁原子数为2×+12×=3,则镁、硼原子个数之比为1∶2。 答案　B 11.锌、硒所形成的晶体是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,图乙为该晶胞的俯视图,已知A点原子坐标为(0,0,0),B点坐标为,下列说法错误的是 (　　) A.Zn位于元素周期表的ds区 B.该晶体的化学式为ZnSe C.Se的配位数为4 D.C点原子的坐标为 解析　锌元素的原子序数为30,价电子排布式为3d104s2,位于元素周期表的ds区,A项正确;由题图甲可知,晶胞中位于体内的锌原子个数为4,位于顶点和面心的硒原子个数为8×+6×=4,则晶体的化学式为ZnSe,B项正确;由题图乙可知,晶胞中位于体内的锌原子周围距离最近的硒原子个数为4,由晶体的化学式为ZnSe可知,硒原子的配位数为4,C项正确;由A点原子坐标为(0,0,0)、B点坐标为可知,晶胞的边长为1,则位于体对角线处的C点原子的坐标为,D项错误。 答案　D 12.如图所示为四种晶体的晶胞示意图,下列说法不正确的是 (　　) A.图Ⅰ:Cu晶胞平均含有的铜原子数是4 B.图Ⅱ:干冰晶胞平均含有CO2分子数是4 C.图Ⅲ:碘晶体中碘分子的排列有4种不同的方向 D.图Ⅳ:晶体M的化学式为AB(或BA) 解析　铜晶胞平均含有的铜原子数为×8+×6=4,A项正确;干冰晶胞平均含有的CO2分子数为×8+×6=4,B项正确;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2种不同的方向,C项错误;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),D项正确。 答案　C 二、非选择题 13.某晶体的晶胞结构如图所示,X(•)位于立方体顶点,Y(○)位于立方体中心。试分析: (1)晶体中每一个Y同时吸引着　　　　个X,每个X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分别与1个Y形成的两条线的夹角为　　　　。  解析　(1)同时吸引的微粒个数是指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数,观察题图可知,Y位于立方体的体心,X位于立方体的顶点,每个Y同时吸引着4个X,而每个X同时被8个立方体共用,每个立方体的体心都有1个Y,所以每个X同时吸引着8个Y,X、Y的个数比为1∶2,所以晶体化学式为XY2或Y2X。(2)晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为题图所示立方体的面对角线。位置关系分别在此X的上层、下层和同一层,每层均有4个,共有12个。(3)若将4个X连接,构成1个正四面体,Y位于正四面体的中心,可联系CH4的键角,知该夹角为109°28'。 答案　(1)4　8　XY2(或Y2X)　(2)12　(3)109°28' 14.Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题: (1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为　　　　　　　,基态Fe原子的电子排布式为　　　　　　　　。  (2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为　　　　　　g·cm-3;三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为　　　　　　　。  解析　(1)Fe、Co、Ni分别为26、27、28号元素,它们在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族,基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。 (2)根据CoO晶胞结构计算出O2-个数为8×+6×=4,Co2+个数为12×+1=4,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为ρ===×1023 g·cm-3;三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,离子半径Fe2+>Co2+>Ni2+,离子键按NiO、CoO、FeO依次减弱,因此其熔点由高到低的顺序为NiO>CoO>FeO。 答案　(1)第四周期第Ⅷ族　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2　(2)×1023　NiO>CoO>FeO 15.回答以下问题。 Ⅰ.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。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 (1)在1个晶胞中,X离子的数目为　　　　。  (2)该化合物的化学式为　　　　。  Ⅱ.(3)准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过　　　　　　　　方法区分晶体、准晶体和非晶体。  (4)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有　　　　个铜原子。  解析　Ⅰ.元素X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,则X是锌。元素Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则Y是硫。(1)在1个晶胞中,Zn2+的数目为8×+6×=4。(2)1个晶胞中S2-的数目也为4,所以该化合物的化学式为ZnS。 Ⅱ.(3)区分晶体、准晶体和非晶体可用X射线衍射的方法。(4)根据“均摊法”计算,1个晶胞中含有的氧原子数为4+6×+8×=8,再结合化学式Cu2O知,1个晶胞中含有16个铜原子。 答案　Ⅰ.(1)4　(2)ZnS Ⅱ.(3)X射线衍射　(4)16 学科网（北京）股份有限公司 $$