1、【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:C2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
2、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:AD3.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()A394B142C294D384解析:该晶体中含A原子个数为6,B原子个数为632,C原子个数为1;则A、B、C的个数比为21142。答案:B4.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()ATi14C13 BTiCCTi4C4 DTi4C3解析:由题意知该物质是气态团簇分
3、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:A5.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()A23 B21C13 D32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)23。答案:A6已知CsCl晶体的密度为 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()ANAa3 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C
4、sCl。有MVNAa3NA。答案:A7.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()AYBa2Cu3O8BYBa2Cu2O5CYBa2Cu3O5DYBaCu4O4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:883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:675个。所以晶体中Y、Ba、Cu
5、、O原子个数比为1235,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_。ABaTi8O12 BBaTi4O8CBaTiO3 DBaTi2O3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
6、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)C9.(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123个,N3位于晶胞的顶角,其数目为81个,故其个数比为31;(2)由晶体的化学式X3N知
7、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)31(2)1(3)29(4)610(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
8、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NAb3 cm3,所以,b cm,则题中所求距离为 cm。答案:(1)6(2) cm11(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: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;用滴定管向A仪器中加苯,不断振荡,连续加苯到A仪器的
9、刻度,计算出NaCl固体的体积为V cm3。(1)步骤中仪器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:1214(个),含Cl:864(个),故每个晶胞中含“NaCl微粒”4个。则(NaCl),故NA。答案:(1)C(2)酸式滴定管(3)不能(4)