第3章 第1节 认识晶体（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

[基础训练] 1．通过下列操作获得的物质不是晶体的是(　　) A．从熔融态以适当速率凝固获得的硫 B．液态水急速冷却到－108 ℃ C．凝华获得的碘 D．从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜 解析　获得晶体的途径一般有三种：熔融态物质凝固、气态物质不经液态直接凝固(凝华)、溶质从溶液中析出，A、C、D正确；液态水急速冷却到－108 ℃得到的是玻璃态物质，不属于晶体，B错误。 答案　B 2．下列有关晶体常识的叙述错误的是(　　) A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体 B．当单一波长的X射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者明锐的衍射峰 C．晶体都具有自范性，自范性是晶体的本质属性 D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形 解析　水晶的化学成分是二氧化硅，属于共价晶体，而玻璃是混合物，没有固定的熔点，属于非晶体，A正确；当单一波长的X射线通过晶体时，可发生衍射，看到明显的分立的斑点或者明锐的衍射峰，B正确；在适宜的条件下，晶体具有能够自发地呈现多面体外形的性质，即晶体的自范性，C正确；晶体具有天然规则的几何外形，但非晶体也可人为形成具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，D错误。 答案　D 3．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用，我国现已能够拉制出直径为300 mm、重达81 kg的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是(　　) A．形成晶体硅的速率越快越好 B．晶体硅有固定的熔、沸点，研碎后就变成了非晶体 C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃 D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 解析　晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为晶体，故B错误；玻璃是非晶体，晶体与非晶体最本质的区别是粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，通过X射线衍射可以测定物质的微观结构，所以鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确；晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体具有各向异性，故D错误。 答案　C 4．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是(　　) 选项 A B C D 晶体 硫化钾 干冰 金刚石 碘 构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体的微粒间存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力 解析　干冰为分子晶体，构成微粒为分子，微粒间作用力为范德华力。 答案　B 5.某离子化合物的晶胞结构如右图所示，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。阴离子位于此晶胞的中心，阳离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数之比是(　　) A．1∶8　　　　　　 B．1∶4 C．1∶2 D．1∶1 解析　根据切割法，由题图结合题给信息可知阴离子位于此晶胞的中心，数目为1，阳离子位于8个顶点，数目为8×＝1，所以阴、阳离子个数之比是1∶1，D项正确。 答案　D 6．现有四种晶体，其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示，其化学式正确的是(　　) 解析　A项中B粒子位于8个顶点，晶胞内含有B粒子的个数为1,1个A粒子位于体心，所以化学式应为AB，A错误；B项中E和F粒子的数目都是，所以化学式为EF，B错误；C项中1个X粒子位于体心，Y粒子位于6个面心，Z粒子位于8个顶点，晶胞内含有X、Y、Z三种粒子的个数分别为1、3、1，C正确；D项中A粒子位于8个顶点和6个面心，晶胞内含有A粒子的个数为4，B粒子位于12条棱上和体心，晶胞内含有B粒子的个数为4，所以化学式应为AB，D错误。 答案　C 7．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如右图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为(　　) A．B2A B．BA2 C．B7A4 D．B4A7 解析　A：8，B：8×＋6×＝4。 答案　B 8．如下图所示的甲、乙、丙三种晶体： 试写出： (1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是__________________________________。 (3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是______________________________。 解析　(1)甲中X位于立方体体心，实际占有1(个)，Y位于立方体顶点，实际占有×4＝(个)，X∶Y＝1∶＝2∶1，所以甲的化学式为X2Y。 (2)乙中A占有8×＝1(个)，B占有×6＝3(个)，C占有1个，由此推出A∶B∶C＝1∶3∶1。 (3)丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。 答案　(1)X2Y　(2)1∶3∶1　(3)8 [能力提升] 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的比值为(　　) A．7∶8 B．13∶14 C．1∶1 D．26∶27 解析　“纳米颗粒”是独立的物质，所有粒子均属于该颗粒。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＝27，二者比值为26∶27，D项正确。 答案　D 10．(2025·山东菏泽月考)某晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O，该晶体具有CoO2的层状结构(如图所示)。下列用实线画出的重复结构单元示意图(小球表示Co原子，大球表示O原子)不能描述CoO2化学组成的是(　　) 解析　CoO2的层状结构中，位于棱上的原子被2个晶胞共用，位于顶点的原子被4个晶胞共用。A选项中，O原子位于棱上，Co原子位于面心，Co、O原子数目之比为1∶＝1∶2，可以描述CoO2的化学组成，A不符合题意；B选项中，Co原子位于顶点和面心，O原子位于面内，Co、O原子数目之比为∶4＝1∶2，可以描述CoO2的化学组成，B不符合题意；C选项中，Co原子位于顶点，O原子位于棱上，Co、O原子数目之比为∶＝1∶2，可以描述CoO2的化学组成，C不符合题意；D选项中，Co原子位于面心，O原子位于顶点，Co、O原子数目之比为1∶＝1∶1，不可以描述CoO2的化学组成，D符合题意。 答案　D 11．(双选)(2025·安徽阜阳三中月考)相关晶胞、晶体的结构如图所示，下列说法正确的是(　　) A．在NaCl晶体中，每个晶胞平均占有4个Cl－ B．在CsCl晶体中，距Cl－最近的Cs＋有4个 C．在金刚石晶体中，最小的环上有12个C原子 D．在CO2晶胞中，1个分子周围有12个分子紧邻且等距 解析　在NaCl晶体中，Cl－位于体心和棱上，每个晶胞平均占有12×＋1＝4个Cl－，A正确；在CsCl晶体中，以体心的Cs＋为例进行分析，距Cs＋最近的Cl－有8个，则距Cl－最近的Cs＋有8个，B错误；根据题图中信息得到，在金刚石晶体中，最小的环上有6个C原子，C错误；以顶点的二氧化碳分子为例进行分析，该分子与面心的二氧化碳分子紧邻，1个顶点CO2周围紧邻且等距的面心CO2有12个，因此1个分子周围有12个分子紧邻且等距，D正确。 答案　AD 12．完成下列各题： (1)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 ①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是__________________________________________________。 ②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为________；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb＝________。 (2)下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。 解析　(1)①对比图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元要求。②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，晶胞右侧中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为1＋8×＋4×＝4，Hg原子位于棱边、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为6×＋4×＝4，则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb ＝4∶4∶8＝1∶1∶2。(2)R：8×＋1＝2，G：8×＋8×＋4×＋2＝8，Q：8×＋2＝4，R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4。由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。 答案　(1)①不符合晶胞是晶体的最小重复单元要求　②4　1∶1∶2　(2)＋3 13．(2025·甘肃卷节选)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：As2O3熔点314 ℃，沸点460 ℃ 分解温度：CuO 1100 ℃，CuSO4 560 ℃，ZnSO4 680 ℃，PbSO4高于1000 ℃ Ksp(PbSO4)＝1.8×10－8 某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数a≠b≠c，α＝β＝γ＝90°。Cs与Pb之间的距离为______________pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合物的化学式为__________，晶体密度计算式为__________________g/cm3(用带有阿伏加德罗常数NA的代数式表示，MCs、MPb和MBr分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 解析　某含Pb化合物室温下晶胞如题图所示，Cs位于体心，个数为1，Pb位于顶点，个数为8×＝1，Br位于棱心，个数为12×＝3，该化合物的化学式为CsPbBr3。Cs位于体心，Pb位于顶点，Cs与Pb之间的距离为体对角线的一半，由于晶胞参数a≠b≠c，α＝β＝γ＝90 ℃，Cs与Pb之间的距离为 pm，该晶体密度计算式为g/cm3。 答案　　CsPbBr3　 学科网（北京）股份有限公司 $