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课时训练13 晶体的常识
1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( )
A.晶体一定比非晶体的熔点高
B.晶体有自范性但排列无序
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体
解析:晶体与非晶体熔点没有联系,A错;晶体有自范性,排列有序,B错;非晶体排列无序,没有自范性,C正确;晶体的形成与外界条件有关,如熔融态的SiO2如果生长速率过快,就会形成非晶体,故D错。
答案:C
2.下列哪些性质不能区分晶体与非晶体( )
A.各向异性 B.X射线衍射
C.导电性 D.有无固定熔点
解析:根据晶体的特点和性质可知,晶体具有规则的几何外形,具有各向异性;衍射时能看到明显的谱线。晶体中除金属晶体外,一般不容易导电。
答案:C
3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为。晶体各向异性的主要表现是( )
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A.①③ B.②④
C.①②③ D.①②③④
解析:晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。
答案:D
4.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81千克的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅没有固定的熔沸点
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:A选项,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。B选项,晶体有固定熔沸点,不正确。C选项,X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体。D选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
答案:C
5.下列关于晶体的说法正确的是( )
A.将饱和硫酸铜溶液降温,析出的固体不是晶体
B.假宝石往往是玻璃仿造的,可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品
C.石蜡和玻璃都是非晶体,但它们都有固定的熔点
D.蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
解析:A选项,将饱和CuSO4溶液降温,可析出胆矾,胆矾属于晶体。B选项,一般宝石的硬度较大,玻璃制品的硬度较小,可以根据有无划痕来鉴别。C选项,非晶体没有固定的熔点。D选项,由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。
答案:B
6.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
解析:晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质,这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件,A选项所述过程不可能实现;C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的,而是受容器的限制形成的;D项中玻璃是非晶体。
答案:B
7.某晶体的一部分如下图所示,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:由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形,因此处于顶点的粒子为12个该结构单元共用,故A的数目为6×;处于水平棱上的粒子为4个结构单元共用,处于垂直棱上的粒子为6个结构单元共用,故该结构单元中包含B粒子的数目为6×+3×=2,由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为∶2∶1=1∶4∶2。
答案:B
8.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0,部分为-2。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是( )
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有8个K+和4个
B.晶体中每个K+周围有8个,每个周围有8个K+
C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D.晶体中0价氧原子和-2价氧原子个数比为3∶1
解析:由题中的晶胞结构知,有8个K+位于晶胞顶角,6个K+位于晶胞面心,则晶胞中含有的K+数为(8×)+(6×)=4(个);有12个位于棱上,1个处于中心,则晶胞中含有的数为:12×+1=4(个);晶体中与每个K+距离最近的K+有12个;设晶体中0价氧原子和-2价氧原子数分别为x、y,则有x+y=2,x×0+y×(-2)=-1,y=,x=,得x∶y=3∶1。
答案:D
9.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,其对应的化学式正确的是( )
解析:此类题目要分清题目中所给出的是“晶胞结构”还是“分子结构”,本题为晶胞结构,由各位置粒子贡献不同可得1个晶胞中各种微粒的个数。
答案:C
10.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如下图所示,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:图中结构为分子,不是晶胞,只需数出碳原子和钛原子数即可。
答案:A
11.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(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的所带电荷为1;(3)因为K、L、M三个电子层充满,故为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+在上、下、左、右、前、后包围。
答案:(1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
12.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2中互为等电子体,的电子式可表示为 ;1 mol 中含有的π键数目为 。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2CCH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的的数目为 。
解析:(1)等电子体电子式相似,应参照的电子式书写的电子式;三键中只有一个为σ键,其余均为π键;(2)Cu+失去的是4s轨道上的一个电子;(3)形成C≡C的碳原子为sp杂化,形成CC的碳原子为sp2杂化;(4)注意观察晶胞并分析题中信息,上下左右前后各一个,但晶胞沿一个方向被拉长,所以距离最近的的数目为4,而不是6。
答案:(1)[∶O︙︙O∶]2+ 2NA
(2)1s22s22p63s23p63d10
(3)sp杂化、sp2杂化 3
(4)4
5
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