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2019-2020年高中化學(xué) 3.1晶體的常識(shí)同步訓(xùn)練 新人教版選修3 考查點(diǎn)一　晶體與非晶體 1．下列敘述中正確的是 (　　)。 A．具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形 C．具有各向異性的固體一定是晶體 D．晶體、非晶體均具有固定的熔點(diǎn) 解析　晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部微粒在空間是否按一定規(guī)律做周 期性重復(fù)排列，B項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性是其內(nèi) 微粒規(guī)律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則的幾何外 形，但具有各向異性的固體一定是晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；晶體具有固 定的熔點(diǎn)而非晶體不具有固定的熔點(diǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 2．下列說(shuō)法正確的是 (　　)。 A．玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的晶體 B．水玻璃在空氣中不可能變渾濁 C．水泥在空氣和水中硬化 D．制光導(dǎo)纖維的重要原料是玻璃 解析　玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的混合物，是玻璃體不是晶 體，故A項(xiàng)錯(cuò)；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，在空氣中發(fā)生反應(yīng)：Na2SiO3 ＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，故B項(xiàng)錯(cuò)；水泥的硬化是水泥的重要性 質(zhì)，是復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化過(guò)程，故C項(xiàng)正確；制光導(dǎo)纖維的重要原 料是石英而不是玻璃，故D項(xiàng)錯(cuò)。 答案　C 3．關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是 (　　)。 A．破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體 B．缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊 C．圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的體現(xiàn)了晶體的自范性 D．由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性 解析　晶體的自范性指的是在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則 的多面體外形的性質(zhì)，這一適宜條件一般指的是自動(dòng)結(jié)晶析出的條件，A 項(xiàng)所述過(guò)程不可能實(shí)現(xiàn)；C選項(xiàng)中的圓形并不是晶體冰本身自發(fā)形成的，而 是受容器的限制形成的；D項(xiàng)中玻璃是非晶體。 答案　B 4．如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)。 ①a是晶體　②a是非晶體?、踒是晶體?、躡是非晶體 A．①④ B．②④ C．①③ D．②③ 解析　晶體有固定的熔點(diǎn)，由圖a來(lái)分析，中間有一段溫度不變但一直在吸 收能量，這段就代表a晶體在熔化；由b曲線(xiàn)可知，溫度一直在升高，沒(méi)有 一個(gè)溫度是停留的，所以找不出固定的熔點(diǎn)，b為非晶體。 答案　A 5．下列物質(zhì)中屬于晶體的是 (　　)。 A．橡膠 B．玻璃塊 C．水晶 D．淀粉 解析　水晶是二氧化硅晶體。 答案　C 考查點(diǎn)二　晶胞 6．許多物質(zhì)在通常條件下是以晶體的形式存在，而一種晶體又可視作由若干相同的基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，這些基本結(jié)構(gòu)單元在結(jié)構(gòu)化學(xué)中被稱(chēng)作晶胞。已知某化合物是由鈣、鈦、氧三種元素組成的晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為 (　　)。 A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO12 解析　根據(jù)“均攤法”可知該晶胞中含Ca的數(shù)目為1；含Ti的數(shù)目為8＝ 1；含O的數(shù)目為12＝3，所以該化合物的化學(xué)式可表示為CaTiO3。 答案　C 7．最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個(gè)晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為 (　　)。 A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3 解析　由“均攤法”可知鎂原子為正方體的頂角，故其個(gè)數(shù)為8＝1，鎳 原子位于面心，故其個(gè)數(shù)為6＝3，碳原子位于中心，其個(gè)數(shù)為1，所以該 晶體的化學(xué)式為MgCNi3。 答案　D 8．化合物硼化鎂超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)39 K，該金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖：則它的化學(xué)式為(　　)。 A．MgB B．Mg2B C．MgB2 D．Mg2B3 解析　鎂原子所處的位置在上下兩面的面心和六棱柱的十二個(gè)頂點(diǎn)上，其中上下兩面的面心上的鎂原子被兩個(gè)同樣的晶胞共用，頂點(diǎn)上的鎂原子被六個(gè)相同的晶胞共用，一個(gè)晶胞中鎂原子的個(gè)數(shù)為：2＋12＝3。6個(gè)硼原子處于晶胞的中心，所以該晶體的化學(xué)式為MgB2。 答案　C 9．測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na＋與Cl－的距離為a cm，該晶體密度為 d gcm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 (　　)。 A. B. C. D. 解析　一個(gè)NaCl的晶胞中所包含的Na＋與Cl－數(shù)目并 不是1個(gè)而是4個(gè)，即1個(gè)NaCl晶胞的體積實(shí)際上是4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－共 同所占的體積。 由NaCl晶胞示意圖可知1個(gè)Na＋與1個(gè)Cl－共同占有的體積為：V＝(2a cm)3＝2a3 cm3，由等式NAdV＝58.5可得NA＝。 答案　C 10．石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示，試完成下列各題： (1)平均________個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正六邊形。 (2)石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與C—C化學(xué)鍵之比是 ________。 (3)n g碳原子可構(gòu)成________個(gè)正六邊形。 解析　(1)方法一　利用點(diǎn)與面之間的關(guān)系，平均每個(gè)正六 邊形需碳原子：6＝2(個(gè))。 方法二　每個(gè)碳原子提供的邊數(shù)為3＝1.5， 故＝2(個(gè))。 (2)分析每一正六邊形：①所占的碳原子數(shù)為6＝2； ②所占的C—C鍵數(shù)為6＝3，故答案為2∶3。 (3)n g碳的原子數(shù)為NA，故答案為。 答案　(1)2　(2)2∶3　(3) 11．氧是地殼中含量最多的元素。 (1)氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。 (2)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為 _________________________________________________________________。 的沸點(diǎn)比高，原因是_______________________________ (3)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用________雜化。H3O＋中 H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因?yàn)開(kāi)_____________________ (4)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為a gcm－3， NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為_(kāi)_______cm3。 解析　本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查考生對(duì)原子核外電子排布、化學(xué) 鍵、晶體等知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。(1)氧原子基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s22s22p4，2p軌道上有2個(gè)電子未成對(duì)。(2)氫鍵屬于分子間作用力，比化學(xué) 鍵弱，但比范德華力強(qiáng)。(3)H3O＋中O原子為sp3雜化。(4)以1個(gè)晶胞為研究 對(duì)象，1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ca2＋、4個(gè)O2－，根據(jù)m＝ρV，則4＝aV， V＝。 答案　(1)2　(2)O—H鍵、氫鍵、范德華力　形成分子內(nèi)氫 鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子 間作用力增大　(3)sp3　H2O中O原子有2對(duì)孤電子對(duì)，H3O＋中O原子只有 1對(duì)孤電子對(duì)，排斥力較小　(4) 12．已知NaCl晶體的晶胞如圖所示，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2＋與最鄰近O2－的核間距離為a10－8cm，計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 gmol－1)。 解析　據(jù)NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)，隔離出一個(gè)小立方體如圖 所示，立方體的每個(gè)頂點(diǎn)的離子為8個(gè)小立方體共用， 因此，小立方體中含O2－的數(shù)目為4＝，含Ni2＋的 數(shù)目為4＝，即每個(gè)小立方體中含有個(gè)(Ni2＋－ O2－)離子對(duì)。小立方體的密度等于： ρ＝＝＝ gcm－3。 答案　gcm－3