3.1 物质的聚集状态与晶体 同步练习-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

**基本信息** 围绕“物质的聚集状态与晶体”，通过基础概念辨析、晶胞结构分析、实际应用拓展三层设计，构建从微观到宏观的知识巩固路径，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|晶体与非晶体区别、自范性等概念|以概念辨析题为主，如晶体与非晶体根本区别的判断，夯实化学观念| |中档层|晶胞结构、化学式、密度计算|通过晶胞示意图分析粒子数目与坐标，提升空间想象与科学思维能力| |提升层|晶体材料应用、等离子体等|结合液晶弹性体、纳米材料等实际情境，体现科学态度与责任|

3.1 物质的聚集状态与晶体 考点1 物质聚集状态、晶体与非晶体、晶体的测定 一、单选题 1．普通玻璃和水晶的根本区别在于 A．外形不一样 B．普通玻璃的基本构成粒子无规则的排列，水晶的基本构成粒子按一定规律呈周期性重复排列 C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点 D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换 【答案】B 【详解】A．外形不一样是表面现象，并非根本区别，A错误； B．普通玻璃为非晶体，粒子排列无序；水晶为晶体，粒子周期性有序排列，这属于结构本质区别，B正确； C．固定熔点的差异是晶体与非晶体的性质表现，但根本原因仍在于结构不同，C错误； D．能量转换能力由结构决定，属于衍生性质，非根本区别，D错误； 故选B。 2．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A．破损的晶体能自动变成规则的多面体 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 【答案】B 【详解】A．破损的晶体在固态下无法自发恢复规则多面体，自范性需特定条件（如溶液环境），A错误； B．缺角的NaCl晶体在饱和溶液中通过溶解-析出过程恢复完整结构，体现了自范性，B正确； C．冰的圆形由容器形状决定，并非自发形成多面体，C错误； D．玻璃是非晶体，其规则形状是人工加工结果，与自范性无关，D错误； 故答案为：B。 3．云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为 A．云母是热的不良导体，传热不均匀 B．石蜡是热的不良导体，传热不均匀 C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性相同 D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同 【答案】D 【详解】云母是晶体，石蜡是非晶体，晶体具有各向异性，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为云母具有各向异性，不同的方向导热性不同； 故选D。 4．某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 -68 782 根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是 A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 【答案】B 【详解】NaCl、MgCl2、CaCl2的熔沸点高是离子晶体，而AlCl3、SiCl4的熔沸点较低，是分子晶体； 故选：B。 5．下列关于晶体说法不正确的是 A．任何晶体中，若含有阳离子一定有阴离子 B．共价晶体的原子间只存在共价键，离子晶体中可能含有共价键 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．晶胞是晶体结构中的最小重复单元 【答案】A 【详解】A．金属晶体中含有阳离子和自由电子，但无阴离子，因此含有阳离子的晶体不一定含有阴离子，A错误； B．共价晶体中原子间通过共价键结合，而离子晶体中可能含有共价键（如NaOH中的O-H键），B正确； C．X射线衍射实验可清晰区分晶体（有明锐衍射峰）和非晶体（无衍射峰），C正确； D．晶胞是晶体结构中最小的重复单元，通过平移可延展为完整晶体，D正确； 故答案选A。 6．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是 A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 【答案】B 【详解】A．规则外形可能是人为加工的结果（如玻璃），并非晶体自范性体现。具有规则几何外形的固体不一定是晶体，A错误； B．自范性是晶体自发形成规则外形的能力，非晶体因结构无序无法自发形成。B正确； C．晶体破碎后仍保留晶体结构，未改变其本质。C错误； D．塑料（非晶态高分子）和玻璃（非晶体）不符合晶体定义，其余为晶体。D错误； 答案选B。 【点睛】晶体与非晶体的核心区别在于内部粒子在三维空间里是否呈周期性有序排列。 7．可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质涉及的晶体类型为离子晶体的是 A．Cu B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Cu为金属晶体，故A不选； B．为分子晶体，故B不选； C．由铵根和氟离子构成，是离子晶体，故C选； D．是分子晶体，故D不选； 答案选C。 8．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毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是 A．形成晶体硅时速率越快越好 B．晶体硅没有固定的熔点 C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃 D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 【答案】C 【详解】A．形成晶体的适宜条件之一是适当的生长速率，生长速率过快，微粒难以形成周期性的有序排列，A项错误； B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以晶体硅有固定的熔、沸点，B项错误； C．区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，晶体能产生衍射，非晶体只能产生散射，晶体硅是晶体，玻璃是非晶体，所以可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃，C项正确； D．晶体硅的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，D项错误； 答案选C。 9．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 【答案】B 【详解】A．晶体与非晶体的本质区别在于内部结构是否有序，而非是否有固定熔沸点，A错误； B．自范性源于晶体内部粒子的周期性有序排列，B正确； C．晶体被粉碎后仍保持晶体结构，粉末仍是晶体，C错误； D．最科学可靠的方法是X射线衍射实验，而非检测各向异性（如多晶体可能表现为各向同性），D错误； 故选B。 10．下列叙述中，正确的是 A．石英玻璃和水晶都是晶体 B．粉末状的固体也可能是晶体 C．晶胞是晶体中最小的平行六面体 D．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 【答案】B 【详解】A．石英玻璃是非晶体，而水晶是晶体，因此两者不都是晶体，A错误； B．若粉末状固体由微小晶粒组成，每个颗粒仍为晶体，B正确； C．晶胞是晶体最小重复单位，晶胞一般为平行六面体，但不一定都是平行六面体，C错误； D．晶体与非晶体的根本区别在于内部结构是否有序，而非几何外形，D错误； 故选B。 11．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B．缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 【答案】B 【详解】A．晶体在固态时不具有自发性，不能形成新的晶体，故A错误； B．晶体具有自范性，晶体从溶液中析出，可形成规则的立方体晶体，故B正确； C．圆形容器中结出的冰是圆形，不是自发形成的，故C错误； D．玻璃体属于非晶体，不具有自范性，由玻璃制成规则的玻璃球不是自发进行的，故D错误； 故选B。 考点2 晶胞 一、单选题 1．ZnS晶胞如图所示，该晶胞中含有S2-的数目为 A．14 B．10 C．8 D．4 【答案】D 【详解】对于ZnS晶胞，S2-位于晶胞的顶点、面心，顶点上的S2-：晶胞有8个顶点，每个顶点的S2-对该晶胞的贡献为，所以顶点上S2-的数目为8×=1；面心上的S2-：晶胞有6个面心，每个面心的S2-对该晶胞的贡献为，所以面心上S2-的数目为6×=3；则晶胞中S2-的总数为1+3=4，故答案为D。 2．根据下列晶体的晶胞结构，判断化学式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．一个晶胞中：A原子在体内，故个数为1，B原子在八个顶点上，故个数为，故化学式为AB，A错误； B．一个晶胞中：E原子在顶点，故个数为，F原子在顶点上，故个数为，故化学式为EF，B错误； C．一个晶胞中：X原子在体内，故个数为1，Y原子在六个面心上，故个数为：，Z原子在八个顶点上，故个数为，故化学式为XY3Z，C正确； D．一个晶胞中：A原子在八个顶点和六个面心，故个数为，B原子在12条棱上和体内，故个数为，故化学式为AB，D错误； 故选C。 3．属于离子晶体，晶体结构如图所示，图中●表示的微粒是 A．Cu B． C． D． 【答案】B 【详解】根据“均摊法”，晶胞中含个白球、4个黑球，结合化学式可知，图中●表示的微粒是，故选B。 4．所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】晶胞特点是周期性有序无隙并置排列，具有对称性，根据图中信息B、C、D都不满足，只有A满足条件，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 5．Cu2O的立方晶胞如图，晶胞参数为a pm，m点的分数坐标为（），设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．O的配位数为4 B．Cu与O的最近距离为pm C．n点的分数坐标为（） D．晶体密度ρ=g·cm-3 【答案】D 【详解】A．由图，晶胞体心原子距离最近的原子数有4个，O的配位数为4，A正确； B．与的最近距离为体对角线的，即，B正确； C．由m点的分数坐标为可知，n点在xyz轴投影坐标分别为、、，分数坐标为，C正确；   D．据“均摊法”，晶胞中含个O、4个Cu，则晶体密度为，D错误； 故选D。 6．是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。 下列说法正确的是 A．基态的价电子排布式为 B．的为 C．图示的晶胞中 D．晶胞中的配位数为4 【答案】C 【详解】A．是30号元素，基态的价电子排布式为，则基态的价电子排布式为，A错误； B．晶体中的个数为4，的个数为，的为，B错误； C．图示黑球为7个，设图示的晶胞中Li+、Zn2+的个数分别为x、y，则x+y=7、又由电荷守恒可知，两者所带正电荷为8，即x+2y=8，解得x=6、y=1，则，C正确； D．由晶胞结构可知，以底面面心硫离子为例，距离最近且相等的上下层各有4个，共有8个，则的配位数为8，D错误； 故选C。 7．氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼中，实线、虚线均代表共价键 B．六方氮化硼可做润滑剂 C．立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子 D．在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼 【答案】A 【详解】A．六方氮化硼的结构和石墨类似，所以六方氮化硼层间存在分子间作用力，分子间作用力不属于化学键，所以六方氮化硼层间的虚线不属于化学键，A错误； B．六方氮化硼的结构与石墨类似，则其性质相似，石墨可以作润滑剂，则六方氮化硼可以作润滑剂，B正确； C．根据“均摊法”， 立方氮化硼晶胞中含个B、4个N，C正确； D．金刚石和石墨能发生相互转化，六方氮化硼的结构与石墨类似、立方氮化硼的结构与金刚石类似，则在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼，D正确； 故选A。 8．下列说法错误的是 A．如图甲所示，晶胞中含有4个： B．的晶胞结构如图乙所示，其中X代表的是 C．晶胞如图丙所示，1个晶胞中有16个O原子 D．如图丁所示，晶胞结构中距离每个最近的有4个 【答案】B 【详解】A．根据均摊原则，晶胞中含有数 ，故A正确； B．根据均摊原则，图乙中白球数为、黑球数4，结合的化学式，可知晶胞结构中X代表的是O2-，故B错误； C．根据均摊原则，图丙中黑球数为白球数为16，根据的化学式可知，黑球代表Si原子、白球代表O原子，则1个晶胞中有16个O原子，故C正确； D．图丁所示晶胞中，黑球数为4、白球所为，黑球位于白球围成的四面体空隙中，可知距离每个最近的有4个，故D正确； 选B。 9．一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．和B均为杂化 C．晶体中与最近且距离相等的有6个 D．和B的最短距离为 【答案】A 【详解】 A．由晶胞图可知，晶胞中Ag位于体心，B位于顶点，C、N位于体对角线上，沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为，A错误； B．Ag位于体心，与周围4个N原子原键，价层电子对数为4，且与4个N原子形成正四面体，则Ag为杂化；由晶胞中成键情况知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键，即B原子的价层电子对数为4，为杂化，B正确； C．晶胞中Ag位于体心，与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子，为6个，C正确； D．B位于顶点，其个数为，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a=，和B的最短距离为体对角线的一半，即，D正确； 故选A。 10．合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方，其晶胞结构如图，已知晶体密度为，a的分数坐标为，设阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．b的分数坐标为 B．之间的最短距离为 C．若以为顶点重新取晶胞，位于晶胞的面心和体心 D．与最近的有12个 【答案】C 【详解】A．a点的坐标为，b点在一个顶点三个面心上构成的四面体中心，的b点在x轴的处，在y轴的处，z轴的处，b的分数坐标为，故A正确； B．晶胞内部下方的两个距离最近，是晶胞下表面对角线的，根据晶胞均摊计算可得，该晶胞含有8×+6×=4个，含有4个，晶胞的边长为，晶胞下表面对角线为，下方的两个距离最近，故B正确； C．若以为顶点重新取晶胞，根据晶胞均摊法，则一个晶胞中个数8×=1个，若位于晶胞的面心和体心，其个数为6×+1=4，和个数比不是1：1，故C错误； D．顶点上的与3个面心上的最近，顶点上的被八个晶胞共用，每个晶胞有三个面心上的与顶点上的最近，面心上的被两个晶胞共用，所以与最近的为有3×8÷2=12个，故D正确； 故选C。 11．是一种铁电材料，掺杂La可提高其光电转化性能，La取代部分Bi后的晶胞结构示意图(氧原子未画出)如下。下列说法错误的是 A．La填充在Ti形成的六面体空隙中 B．该晶体的化学式为 C．该晶胞在xy平面的投影为 D．若p点La平移至晶胞体心，则Ti位于晶胞顶点 【答案】D 【详解】A．由图可知，最左/右侧两端，La填充在Ti原子形成的正方体体心，是六面体结构的空隙中，A正确； B．由均摊法可知，Ti的数目为，Bi的数目为，La的数目为，该晶体的化学式为，B正确； C．该晶胞在xy平面的投影，棱上为Ti、Bi、La，投在四个角，La、Bi、Ti，投在面心，，C正确； D．若p点平移至晶胞体心，平移后Ti位于晶胞棱上和体内，D错误； 答案选D。 12．二氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法正确的是 [已知：O2-的空缺率=00%] A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋数目为8 B．若CeO2晶胞中两个Ce4＋间的最小距离为a pm，则Ce4＋与O2-的最小核间距为 C．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(0.75，0.25，0.25) D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=3∶1的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10% 【答案】D 【详解】A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋在同层、上下层各4个，则数目为12，A错误；   B．由晶胞结构示意图可知，CeO2晶胞中两个Ce4+间的最小距离为面对角线的二分之一，由此可得晶胞参数为，Ce4+与O2-的最小核间距离为晶胞体对角线长的四分之一，即为，B错误； C．M点原子的分数坐标为(0，0，0)，根据晶胞中N点的位置可以看出，N点原子在xyz轴上投影坐标分别为、、，分数坐标为(，，)，C错误； D．氧化铈(CeO2)晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，未掺杂之前，每个晶胞中有个Ce，8个O，若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)：n(Y2O3)=3：1的晶体，每个晶胞中Ce和Y共4个时，分别含有2.4个Ce4+和1.6个Y3+，则含有2.4×2+0.8×3=7.2个O2-，则此晶体中O2-的空缺率为=10%，D正确； 故选D。 13．半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个 B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C．硒化锌晶体密度为 D．C的原子坐标参数为 【答案】D 【详解】A．在面心立方晶胞中，每个面心原子与周围12个原子等距离且距离最近，因此晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个，A正确； B．Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确； C．由均摊法可得该晶胞中、，则该晶胞的化学式为Zn4Se4，则硒化锌晶体密度为，C正确； D．根据题中所示坐标系和晶胞结构，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为，则C的原子坐标参数为，D错误； 故选D。 14．Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a nm。下列叙述正确的是 A．基态Mg核外电子有3种不同的空间运动状态 B．每个硅原子周围有4个镁原子 C．Mg与Si之间的最近距离为nm D．Mg2Si的密度计算式为 【答案】C 【详解】A．Mg是12号元素，根据构造原理，可知基态Mg原子核外电子排布式是1s22s22p63s2，原子核外具有的轨道数是1+1+3+1=6，原子核外有几个轨道，核外电子就有几种不同的空间运动状态，故基态Mg核外电子有6种不同的空间运动状态，A错误； B．晶胞中含有的小白球数目是8×+6×=4；含有的大黑球数目是8个，大黑球与小白球个数比是8：4=2：1，所以大黑球表示Mg原子，小白球表示Si原子。以上底部Si原子为研究对象，在该晶胞中有4个Mg原子与其距离相等且最近；在通过该平面的上面的晶胞中也存在4个Mg原子与其距离相等且最近，故每个硅原子周围有8个镁原子，B错误； C．根据Si、Mg的相对位置，可知Mg与Si原子之间的最短距离为晶胞体对角线的。晶胞参数是a nm，晶胞体对角线为a nm，故晶胞中Mg与Si原子之间的最短距离为nm，C正确； D．根据选项B计算可知：在1个晶胞中含有8个Mg原子，4个Si原子，晶胞参数为a nm，则晶胞的密度ρ=g/cm3= g/cm3，D错误； 答案选C。 15．辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，化学反应方程式为制得的粗铜(含CuO等杂质)可通过电解法进行精炼，下列相关说法正确的是 A．转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上 B．硫元素的简单气态氢化物稳定性大于氧元素 C．上述反应中获得单质铜转移电子数为 D．如图所示的晶胞中，黑球表示的是 【答案】D 【详解】A．铜元素的原子序数为29，其基态原子的价层电子排布为3d104s1，基态的价层电子排布为3d10，则转化为基态Cu时，得到的电子填充在4s轨道上，A错误； B．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，其简单气态氢化物稳定性依次减弱，则硫元素的简单气态氢化物稳定性小于氧元素，B错误； C．由反应式可知，硫元素化合价升高，铜、氧元素化合价均降低，反应生成2mol铜时，转移电子6mol，则生成1mol单质铜时，转移电子的数目为3NA，C错误； D．由晶胞结构图可知，晶胞中位于顶点和面心的黑球个数为8×+6×=4，位于体内的白球个数为8，由化学式Cu2O可知，黑球表示的是，白球表示的是，D正确； 故选D。 考点3 晶体材料的应用、等离子体、液晶、离子液体 一、单选题 1．目前最热门的机器人材料液晶弹性体是一种最具代表性的智能材料，在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，进而改变液晶基元的排列顺序，从而导致材料本身发生宏观形变，当撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状。下列说法错误的是 A．该液晶同时具有各向异性和弹性 B．这种液晶弹性体机器人可以采用热、光、电、磁等进行驱动 C．该液晶弹性体具有形状记忆功能 D．液晶是介于液态和固态之间的物质状态，而固体是晶体 【答案】D 【详解】A．在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，进而改变液晶基元的排列顺序，从而导致材料本身发生宏观形变，当撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状，说明该液晶同时具有各向异性和弹性，A正确； B．在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，则这种液晶弹性体机器人可以采用热、光、电、磁等进行驱动，B正确； C．撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状，则该液晶弹性体具有形状记忆功能，C正确； D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，不是介于液态和固态之间的状态，D错误； 故选D。 2．关于纳米材料，下列说法正确的是     ①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度 ②纳米材料可提高材料的磁性 ③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘 ④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞 ⑤纳米是长度单位 A．①②③④⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．①②③④ 【答案】A 【详解】纳米材料的性能包括提高材料的强度、硬度、改变颜色、增强磁性等。纳米技术能制造出纳米“机器人”，进入人体杀死癌细胞，制作的量子磁盘，能作高密度的磁记录，纳米是长度单位，综上所述，故选A。 3．等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是 A．等离子体显示器 B．日光灯和霓虹灯 C．把水温度升高到几千摄氏度 D．液晶显示器 【答案】D 【详解】A．等离子显示器里，紫外光可以使气体转变为等离子体，A不选； B．日光灯和霓虹灯的灯管里，放电时可以将空气转变为等离子体，B不选； C．将水温升高到几千摄氏度，高温时能够将水分子转变为等离子体，C不选； D．液晶显示器是液晶的重要用途，与等离子体无关，D选； 故选：D。 4．关于液晶，下列说法正确的是 A．液晶是一种晶体 B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 C．液晶的化学性质与温度变化无关 D．液晶的光学性质随外加电场的变化而变化 【答案】D 【详解】A．液晶在一定温度范围内存在，既具有液体的可流动性，又表现出类似晶体的各向异性，但它不是晶体，A项错误； B．虽然液晶分子沿特定方向的排列比较有序，但分子的空间排列是不稳定的，B项错误； C．外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、外加电场等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，C项错误； D．液晶的光学性质随外加电场的变化而变化，D项正确； 故选D。 5．化学创造了丰富的物质世界，指导着我们的生产、生活，下列有关说法错误的是 A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰，水的能量高 B．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含He C．等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 D．“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁有关 【答案】C 【详解】A．冰吸收能量转化成水，故相同质量的水和冰，水的能量高，A正确； B．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，B正确； C．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体，C错误； D．原子中电子吸收能量，发生跃迁，当跃迁回基态时吸收的能量以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D正确； 故选：C。 6．电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是 A．等离子体是一种混合物存在状态 B．等离子体基本构成微粒只有阴、阳离子 C．液晶是物质的一种聚集状态 D．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 【答案】B 【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，是一种混合物存在状态，A正确； B．等离子体中也有中性粒子，B错误； C．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，C正确；   D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既有液体的流动性、黏度、性变形，又具有晶体的某些物理性质，如导电性，光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，D正确； 故选B。 7．中国“人造太阳”首先实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，还实现了第一个采用氦-3等离子体作为燃料的“人造太阳”，不断刷新世界纪录。下列相关说法不正确的是 A．等离子体中有电子、阳离子和电中性粒子，整体呈电中性 B．氦-3原子中有3个电子 C．“人造太阳”中的常用原料2H和3H互为同位素 D．氚可以在反应堆中通过锂再生，基态锂原子最高能级的电子云轮廓图为球形 【答案】B 【详解】A．由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体叫等离子体，A正确； B．氦-3是He的一种同位素，原子中只有2个电子，B错误； C．2H和3H质子数相同，中子数不同，同一元素的不同原子，互为同位素，C正确； D．基态锂原子最高能级为2s，电子云轮廓图为球形，D正确； 故选B。 8．下列关于物质特殊聚集状态的叙述中，错误的是 A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列 B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章 C．液晶最重要的用途是制造液晶显示器 D．由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性 【答案】D 【详解】A．液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，故A正确； B．内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，故B正确； C．液晶具有晶体的各向异性，故可以利用对光的通过性质不同，而制造出液晶显示器，液晶最重要的用途是制造液晶显示器，故C正确； D．纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性，故D错误； 答案选D。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 物质的聚集状态与晶体 考点1 物质聚集状态、晶体与非晶体、晶体的测定 一、单选题 1．普通玻璃和水晶的根本区别在于 A．外形不一样 B．普通玻璃的基本构成粒子无规则的排列，水晶的基本构成粒子按一定规律呈周期性重复排列 C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点 D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换 2．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A．破损的晶体能自动变成规则的多面体 B．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 3．云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为 A．云母是热的不良导体，传热不均匀 B．石蜡是热的不良导体，传热不均匀 C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性相同 D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同 4．某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 -68 782 根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是 A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2 D．全部 5．下列关于晶体说法不正确的是 A．任何晶体中，若含有阳离子一定有阴离子 B．共价晶体的原子间只存在共价键，离子晶体中可能含有共价键 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．晶胞是晶体结构中的最小重复单元 6．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是 A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 7．可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质涉及的晶体类型为离子晶体的是 A．Cu B． C． D． 8．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毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是 A．形成晶体硅时速率越快越好 B．晶体硅没有固定的熔点 C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃 D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关 9．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 10．下列叙述中，正确的是 A．石英玻璃和水晶都是晶体 B．粉末状的固体也可能是晶体 C．晶胞是晶体中最小的平行六面体 D．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 11．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是 A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B．缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 考点2 晶胞 一、单选题 1．ZnS晶胞如图所示，该晶胞中含有S2-的数目为 A．14 B．10 C．8 D．4 2．根据下列晶体的晶胞结构，判断化学式正确的是 A． B． C． D． 3．属于离子晶体，晶体结构如图所示，图中●表示的微粒是 A．Cu B． C． D． 4．所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是 A． B． C． D． 5．Cu2O的立方晶胞如图，晶胞参数为a pm，m点的分数坐标为（），设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．O的配位数为4 B．Cu与O的最近距离为pm C．n点的分数坐标为（） D．晶体密度ρ=g·cm-3 6．是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如下图所示。 下列说法正确的是 A．基态的价电子排布式为 B．的为 C．图示的晶胞中 D．晶胞中的配位数为4 7．氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼中，实线、虚线均代表共价键 B．六方氮化硼可做润滑剂 C．立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子 D．在一定条件下，六方氮化硼可转化为立方氮化硼 8．下列说法错误的是 A．如图甲所示，晶胞中含有4个： B．的晶胞结构如图乙所示，其中X代表的是 C．晶胞如图丙所示，1个晶胞中有16个O原子 D．如图丁所示，晶胞结构中距离每个最近的有4个 9．一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A．沿晶胞体对角线方向的投影图为 B．和B均为杂化 C．晶体中与最近且距离相等的有6个 D．和B的最短距离为 10．合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方，其晶胞结构如图，已知晶体密度为，a的分数坐标为，设阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．b的分数坐标为 B．之间的最短距离为 C．若以为顶点重新取晶胞，位于晶胞的面心和体心 D．与最近的有12个 11．是一种铁电材料，掺杂La可提高其光电转化性能，La取代部分Bi后的晶胞结构示意图(氧原子未画出)如下。下列说法错误的是 A．La填充在Ti形成的六面体空隙中 B．该晶体的化学式为 C．该晶胞在xy平面的投影为 D．若p点La平移至晶胞体心，则Ti位于晶胞顶点 12．二氧化铈(CeO2)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构(过程如下图)，这种稳定的结构使得二氧化铈具有许多独特的性能。下列说法正确的是 [已知：O2-的空缺率=00%] A．CeO2晶胞中，距离Ce4＋最近且等距的Ce4＋数目为8 B．若CeO2晶胞中两个Ce4＋间的最小距离为a pm，则Ce4＋与O2-的最小核间距为 C．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(0.75，0.25，0.25) D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=3∶1的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10% 13．半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是 A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个 B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C．硒化锌晶体密度为 D．C的原子坐标参数为 14．Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a nm。下列叙述正确的是 A．基态Mg核外电子有3种不同的空间运动状态 B．每个硅原子周围有4个镁原子 C．Mg与Si之间的最近距离为nm D．Mg2Si的密度计算式为 15．辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，化学反应方程式为制得的粗铜(含CuO等杂质)可通过电解法进行精炼，下列相关说法正确的是 A．转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上 B．硫元素的简单气态氢化物稳定性大于氧元素 C．上述反应中获得单质铜转移电子数为 D．如图所示的晶胞中，黑球表示的是 考点3 晶体材料的应用、等离子体、液晶、离子液体 一、单选题 1．目前最热门的机器人材料液晶弹性体是一种最具代表性的智能材料，在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，进而改变液晶基元的排列顺序，从而导致材料本身发生宏观形变，当撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状。下列说法错误的是 A．该液晶同时具有各向异性和弹性 B．这种液晶弹性体机器人可以采用热、光、电、磁等进行驱动 C．该液晶弹性体具有形状记忆功能 D．液晶是介于液态和固态之间的物质状态，而固体是晶体 2．关于纳米材料，下列说法正确的是     ①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度 ②纳米材料可提高材料的磁性 ③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘 ④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞 ⑤纳米是长度单位 A．①②③④⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．①②③④ 3．等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是 A．等离子体显示器 B．日光灯和霓虹灯 C．把水温度升高到几千摄氏度 D．液晶显示器 4．关于液晶，下列说法正确的是 A．液晶是一种晶体 B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 C．液晶的化学性质与温度变化无关 D．液晶的光学性质随外加电场的变化而变化 5．化学创造了丰富的物质世界，指导着我们的生产、生活，下列有关说法错误的是 A．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰，水的能量高 B．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含He C．等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体 D．“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁有关 6．电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是 A．等离子体是一种混合物存在状态 B．等离子体基本构成微粒只有阴、阳离子 C．液晶是物质的一种聚集状态 D．液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 7．中国“人造太阳”首先实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，还实现了第一个采用氦-3等离子体作为燃料的“人造太阳”，不断刷新世界纪录。下列相关说法不正确的是 A．等离子体中有电子、阳离子和电中性粒子，整体呈电中性 B．氦-3原子中有3个电子 C．“人造太阳”中的常用原料2H和3H互为同位素 D．氚可以在反应堆中通过锂再生，基态锂原子最高能级的电子云轮廓图为球形 8．下列关于物质特殊聚集状态的叙述中，错误的是 A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列 B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章 C．液晶最重要的用途是制造液晶显示器 D．由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性 学科网（北京）股份有限公司 $