2019年人教版化学选修3课时达标作业:3-1(含答案解析)
季风区-狼吞虎咽造句
一、选择题
1.下列关于晶体的判断,正确的是( )
A.不具有规则外形的固体,如固体粉末,一定不是晶体
B.玻璃块有规则的几何形状,所以它是晶体
C.实验室得到的沉淀如CaCO
3<
br>、AgCl、BaSO
4
等都是晶体
D.自然界的水晶和玛瑙都属于晶体
答案:D
点拨:晶体与非晶体的本质区别是内部粒子的周期性有序排列,有规则的多面体外形
是内部结构的体现。但外形不能
判定是否是晶体,如粉末状物质可能是晶体。
2.下列途径不能得到晶体的是( )
A.熔融态物质快速冷却
B.熔融态物质凝固
C.气态物质凝华
D.溶质从溶液中析出
答案:A
点拨:得到晶体的三个途径是:①溶质从溶液中析出,②气态物质凝华,③熔融态物质凝固。所以B、C
、D选项中的
措施可以得到晶体。晶体表现自范性是需要一定条件的,即晶体生成的速率要适当,因此熔
融态物质快速冷却时不能得到
晶体,所以选择A项。
3.(2018·黄石质检)(双选)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公斤的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是( )
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅有固定的熔、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
答案:BC
点拨: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,晶体有固定熔点,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。
4.下列物质有固定熔沸点的是( )
A.CuSO
4
溶液
C.玻璃
答案:D
点拨:A是混合物,B和C都是非晶体,均没有固定的熔沸点。
B.石蜡
D.白磷
5.下列现象表现为晶体的自范性的是( )
A.NaCl溶于水
B.KMnO
4
受热分解
C.不规则的晶体能生长成规则的
D.碘升华
答案:C
点拨:晶体的自范性指的是能自发地呈现多面体外形的性质。
6.下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是( )
A.白磷、蓝矾
C.碘、橡胶
答案:C
点拨: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。
7.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由气态水急速冷却到165 K时形成的,玻
璃态水无固定形态,
不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。下列有关玻璃态水的说法中正确
的是( )
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小
B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.玻璃态水属于晶体
答案:C
点拨:
题干中已经非常明确地说明“玻璃态水无固定形态,不存在晶体结构”,故不属于晶体,故D项不对。玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同,根据ρ=mV,可知水由液态变为玻璃态体积没有发生变化,所以A、B
选项不符合题
意。
B.陶瓷、塑料
D.食盐、蔗糖
8.(2018·东莞高二检测)白磷分子如图所示:则31 g白磷分子中存在的共价键数目为(
)
A.4N
A
C.1.5N
A
答案:C
点拨:31 g白磷(P
4
)为0.25
mol,每个白磷分子中含有6 mol P-P键,故31 g白磷中所含P-P键的物质的量为0.25
mol×6=1.5 mol。
B.N
A
D.0.25N
A
9.(2018·经典习题选萃)某晶体的一部分为正三棱锥,如右图所示,该晶体的化学式可能是(
)
A.A
2
B
9
C
4
B.A
3
B
9
C
4
C.AB
4
C
2
D.A
3
B
8
C
4
答案:C
点拨:由晶体结构可以看出,以某一A粒子为中心可以形成12个相同的正三棱柱,故一个A为12个正三棱柱所
共用,
11
即一个正三棱柱中拥有A的数目为6×=。同理,正三角形边上的一个B为4个三棱
柱所共用,而竖棱上的一个B为6
122
11
个三棱柱所共用,故一个正三棱柱中拥有
B的数目为6×+3×=2。C位于正三棱柱的内部,故一个正三棱柱中拥有1个
46
C。因此
,该晶体中A、B、C三种粒子数之比为。
10.(2018·黄冈调研)纳米材料的表面
微粒占总微粒数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳
米颗粒的大小和开头恰好与
氯化钠晶胞的大小和形状相同(如右图所示),则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值
为(
)
A.7:8
C.24:25
答案:D
点拨:表面微粒数=
8+6+12=26,总微粒数=表面微粒数+中心粒子数=26+1=27。易出现的错误是用均摊法求各粒子数。
11.
B.13:14
D.26:27
如图是CsCl晶体的一个晶胞,相邻的两个Cs的核间距为a cm,N
A
为阿伏加
德罗常数,CsCl的相对分子质量用M表示,
则CsCl晶体的密度为( )
A.
C.
8M
3
N
A
·a
4M
3
N
A
·a
B.
D.
6M
3
N
A
·a
M
3
N
A
·a
+
答案:D
点拨:由均摊法求得CsCl晶胞含
有1个CsCl微粒,其质量是MN
A
,再由相邻的两个Cs的核间距为a cm,求出该晶<
br>M
3
胞的体积是a,所以晶胞的密度是
3
,晶体的密度和晶胞的密度是
一样的。
N
A
·a
+
12.石墨与熔融的钾相互作用,
形成某种青铜色的物质(其中的钾原子用·表示),原子分布如图所示,该化合物的化
学式为( )
A.KC
2
B.KC
6
C.KC
8
D.KC
12
答案:C
点拨:K原子周围有6个C原子属于K原子所有,再向外的6个C原子为3个K原子共用,每个K原子占2个,所
以1
个K结合8个C,化学式为KC
8
。
二、非选择题
13.在
一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉上加热,<
br>观察实验现象。
(1)在表面皿上加少量冷水的作用是________________________。
(2)观察到的实验现象是_____________________________________
__
___________________________________________
_____________________。
(3)在表面皿上碘是________。(填“晶体”或“非晶体”)
(4
)这种方法是________,制取晶体的方法还有________、________。
答案:(1)冷却碘蒸气
(2)烧杯中充满紫色的蒸气,在表面皿上有紫黑色的晶体
(3)晶体
(4)凝华 熔融态物质的凝固 结晶
点拨:获得晶体有3个途径:熔
融态物质凝固;气态物质冷却不经液态直接凝固(物理上称为凝华);溶质从溶液中析
出。
14.
石墨晶体结构如图所示,每一层由许多个正六边形构成,则:
(1)平均每一个正六边形占有碳原子数为________;
(2)每一层内碳原子数目与C-C化学键数目的比是________。
答案:(1)2
(2)2:3
点拨:(1)在同一层上,每个碳原子为3个正六边形共有,平均每个正六边形占有该碳
原子的13。一个正六边形有这
样的碳原子6个,则一个正六边形共占有6×13=2(个)碳原子。
(2)因为一个C-C键为两个正六边形共有,所以每个正六边形占有C-C键的12,一个正六边形共
占有C-C键6×12
=3(个)。因此,每一层上碳原子数与C-C键数目之比为2:3。
还可以根据每条C-C键为2个碳原子共有,每个碳原子分占C-C键的12,因此,碳原子数目与C-C键数目
之比为
1:3×12=2:3。
15.(2018·经典习题选萃)某离子晶体的晶胞结构如下图所示。
试回答下列问题:
(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每个X同时吸
引着__________个Y,该晶体的化学式是__________。
(2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有__________个。
(3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol,晶胞的密度为ρ g·cm,阿伏加德罗常数为N
A
,则晶体中两个最近的X间的
距离为__________cm。
-1-3
3
答案:(1)4 8
XY
2
(或Y
2
X) (2)12 (3)
2M
N
A
ρ
+-
点拨:此晶胞初看比较复杂,若将X、Y分开来看,X在晶胞中的
位置类似NaCl中的Na或Cl,如下图(a)。体内8
个Y分别位于每个小立方体的中心,如下图(
b)。
(1)从上图(b)知,每个Y同时吸引着4个X,为方便观察,根据晶胞与晶体的
关系,不难想象出图(a)与图(c)是等效的,
所以由图(c)中心的X与图(b)中Y的关系知,每
个X同时吸引着8个Y。所以此离子化合物的化学式为XY
2
(或Y
2
X);
(2)从
11
图(c)中心的X来看,与它最近且距离相等的X处于平面四边形的对角线上,共
有12个;(3)因晶胞内X占8×+6×=4
82
44M
个,Y占8个,即有4个X
Y
2
(或Y
2
X)。故其物质的量为 mol,质量为 g。设晶胞长为a
cm,晶体中最近的两个X间的距
N
A
N
A
3
3
m
1
3
4M112M
离为l
cm;由m=ρa和l=×2a得:l=×2×=×2×=(cm)。
22ρ2N
A
ρN
A
ρ
3
16.在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中
有代表性的最小单位结构如图所示。试回答:
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数比是多少?
答案:(1)6 (2)3:1:1 <
br>点拨:由图看出,在每个钛离子的同层、左右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶
胞边长的6
个钛离子。至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子在晶胞中的位置考虑。
Ca位于立方体的中央为一个
晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右
、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重
复共8个),而每个晶胞独占有8×18=1个。氧离子
位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一
个晶胞独占12×14=3个。故氧
、钙、钛的粒子数之比为3:1:1。
2+
对晶体结构的认识
人们最初
对晶体的认识完全是理性思考的结果。可以说,结晶化学开始于丹麦科学家斯丹诺()的晶体构造理论。
斯丹诺通过研究石英晶体断面,于1669年提出晶面交角守恒定律,即晶体
在生长过程中各晶面大小虽然都在变化,但
晶面的交角恒定不变(图1)。由此,人们可以从外形上鉴别
不同的矿物和晶体。
法国的结晶学家阿羽衣(üy)依据晶体具有沿一定晶面碎裂的性质,对晶体的微
观结构做了合理而大胆的设想,
于1784年提出晶体是由具有多面体形状的晶胞平行而无间隙地堆积而
成的。阿羽衣的思想被法国科学家布拉维(s)
发展为空间点阵学说,即构成晶体的粒子按一定规则排列
为空间点阵结构(图2)。
俄国的费多罗夫дopoB)、德国的熊富利斯(önflie
s)和英国的巴洛()三位科学家分别于1890
年、1891年和1894年以晶体结构周期重复单位
为基础,推导出描述晶体空间排列的对称性——230个空间群。这些思考完
全是在不能探测晶体内部结
构的情况下产生的,科学和技术的发展后来完全证实了上述理性思考的正确性。今天,230个空
间群仍
然是晶体结构的最完备的理论。