2020-2021人教版化学选修三课下30分钟演练-3.1-晶体的常识.docx

【创新方案】2022-2021高中化学 3.1 晶体的常识课下30分钟演练 新人教版选修3
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是(　　)
A．白磷、蓝矾 B．陶瓷、塑料
C．碘、橡胶 D．食盐、蔗糖
解析：A中白磷和蓝矾都是晶体；B中二者均为非晶体，C中碘为晶体，橡胶为非晶体；D中二者均为晶体。
答案：C
2．[双选题]下列有关晶胞的叙述，正确的是(　　)
A．晶胞是晶体的最小的结构重复单元
B．不同的晶体中晶胞的大小和外形都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
解析：由晶胞的定义可知A选项正确；相同晶体中晶胞的大小和外形完全相同，不同晶体中晶胞的大小和外形不肯定相同，B选项错误；晶胞中的粒子一般被若干个晶胞所共有，不专属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”即可推知晶体的组成，D选项正确。
答案：AD
3.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(　　)
A．3∶9∶4
B．1∶4∶2
C．2∶9∶4
D．3∶8∶4
解析：该晶体中含A原子个数为6×＝，B原子个数为6×＋3×＝2，C原子个数为1；则A、B、C的个数比为∶2∶1＝1∶4∶2。
答案：B
4.最近发觉一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，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．Ti14C13 B．TiC
C．Ti4C4 D．Ti4C3
解析：由题意知该物质是气态团簇分子，题目中的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。
答案：A
5.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为(　　)
A．2∶3 B．2∶1
C．1∶3 D．3∶2
解析：每个碳原子被3个六边形共用，每个共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为(6×)∶(6×)＝2∶3。
答案：A
6．已知CsCl晶体的密度为ρ g/cm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为(　　)
A．NA·a3·ρ B.
C. D.
解析：依据晶胞中粒子个数的计算知，1个CsCl晶胞中含1个CsCl。有M＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA。
答案：A
7.科学家发觉钇钡铜氧化合物在90 K具有超导性，若该化合物的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是(　　)
A．YBa2Cu3O8
B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5
D．YBaCu4O4
解析：由图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个Y,2个Ba；晶胞最上方、最下方分别有4个Cu，它们分别被8个晶胞所共用；晶体中间立方体的8个顶点各有一个Cu，它们分别被4个晶胞共用，因此该晶胞中的Cu的数目为：8×＋8×＝3个。晶胞平面的棱边上共有6个O，分别被4个晶胞共用；又在中间立方体的水平棱边上共有7个O，它们分别被2个晶胞共用，因此该晶胞中的O个数为：6×＋7×＝5个。所以晶体中Y、Ba、Cu、O原子个数比为1∶2∶3∶5，化学式为YBa2Cu3O5。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8.(9分)如图所示的晶体结构是一种具有优良压电、铁电、电光等功能的晶体材料的晶胞。
(1)晶体内与每个“Ti”紧邻的O原子数为________个。
(2)晶体内与每个“Ba”紧邻的O原子数为________个。
(3)晶体的化学式为________。
A．BaTi8O12 B．BaTi4O8
C．BaTiO3 D．BaTi2O3
解析：晶体内与每个“Ti”紧邻的O原子有上下、左右、前后共6个；晶体内与每个“Ba”紧邻的O原子在以“Ba”为原点的三个相互垂直的平面上，每个平面上有4个，共12个。位于晶胞顶点的粒子，实际供应应晶胞的只有1/8；位于晶胞棱上的粒子，实际供应应晶胞的只有1/4；位于晶胞面心的粒子，实际供应应晶胞的只有1/2；位于晶胞中心的粒子，实际供应应晶胞的为其全部。故该晶胞中实际有1个“Ba”、1个“Ti”、3个“O”。
答案：(1)6　(2)12　(3)C
9.(10分)元素X的某价态离子Xn＋中全部电子正好布满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。
(2)该晶体中离子Xn＋中n＝________。
(3)X元素的原子序数是________。
(4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋包围。
解析：(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3个，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×＝1个，故其个数比为3∶1；
(2)由晶体的化学式X3N知X所带电荷为1；
(3)由于Xn＋电子刚好布满K、L、M三个电子层布满，故有2、8、18，所以X的原子序数是29；
(4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个Xn＋从上、下、左、右、前、后包围。
答案：(1)3∶1　(2)1　(3)29　(4)6
10．(8分)右图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：
(1)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有________个。
(2)设该化合物的相对分子质量为M，密度为a g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为________。
解析：(1)钛位于正方体的顶点上，则与一个钛离子距离最近的钛离子与它共棱。从立方晶胞的图形可以看出，在横向、纵向、竖向上，与它共棱的离子都是2个，所以，共6个。
(2)设这种立方晶胞的边长是b，那么，钙离子与钛离子之间的距离是体对角线的一半，即b。由于每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体积累到一起就是1 mol晶体，其质量为M g，其体积为＝ cm3。
所以NA·b3＝ cm3，所以，b＝ cm，则题中所求距离为· cm。
答案：(1)6　(2)· cm
11．(12分)随着科学技术的进展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简洁可行的测定方法，具体步骤为：
①将NaCl固体颗粒干燥后，精确     称取m g NaCl固体颗粒并转移到定容仪器A中；
②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，连续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积为V cm3。
(1)步骤①中仪器A最好使用________(填序号)。
A．量筒　B．烧杯　C．容量瓶　D．试管
(2)步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管________________________。
(3)能否用水代替苯________。
(4)已知NaCl晶体中，相邻最近的Na＋、Cl－间的距离为a cm(如右图)，则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为_______________________________________。
解析：(1)测定液体体积的定容仪器，最好用容量瓶。
(2)滴加苯应用酸式滴定管，若用碱式滴定管，苯对橡胶管有腐蚀作用。
(3)由于NaCl易溶于水中，故不能用水代替苯。
(4)NaCl晶胞中含Na＋：12×＋1＝4(个)，含Cl－：8×＋6×＝4(个)，故每个晶胞中含“NaCl微粒”4个。则ρ(NaCl)＝＝＝，故NA＝。
答案：(1)C　(2)酸式滴定管　(3)不能　(4)