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3.1 第1课时 物质的聚焦状态 晶体与非晶体 同步练习题
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列物质都是固体,其中不是晶体的是( )
①橡胶 ②石墨 ③冰 ④干冰 ⑤冰醋酸 ⑥石蜡 ⑦玻璃
A.①⑥⑦ B.①②⑦
C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦
2. 下列关于晶体性质的叙述中,不正确的是( )
A.晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发地呈现多面体外形的性质
B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的
C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果
D.晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
3. 从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体,而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是( )
A.是否具有规则的几何外形
B.是否具有固定的组成
C.是否具有美观对称的外形
D.内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列
4. 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
5. 普通玻璃和水晶的根本区别在于( )
A.外形不一样
B.普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列
C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点
D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换
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
7. 如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是( )
①a是晶体 ②a是非晶体 ③b是晶体 ④b是非晶体
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
8. 水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述中正确的是( )
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.玻璃态水能使X射线产生衍射
9. 下列说法错误的是( )
A.同一物质有时可以是晶体,有时可以是非晶体
B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定的熔点
C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体
D.溶质从溶液中析出可以得到晶体
10.下列过程中得到的物质不是晶体的是( )
A.降低NaCl饱和溶液的温度所得到的固体
B.气态碘直接冷却生成固态碘
C.熔融的KNO3冷却后所得的固体
D.将液态的塑料冷却后所得的固体
11.下列关于纳米材料的叙述中,正确的是( )
A.包括纳米颗粒和颗粒间界面两部分
B.纳米材料属于晶体
C.纳米材料属于非晶体
D.同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质
12.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
13.将一块缺角的胆矾晶体置于饱和的硫酸铜溶液中,一段时间后(浓度不变),发现缺角晶体变完整了。若溶剂不挥发,则这段时间内晶体和溶液的质量变化分别是( )
A.晶体的质量变小,溶液的质量变大
B.晶体的质量变大,溶液的质量变小
C.晶体和溶液的质量都不变
D.无法确定
14.下列有关液晶的叙述中不正确的是( )
A.具有液体的流动性、晶体的各向异性
B.制造液晶显示器
C.不是物质的一种聚集状态
D.液晶分子聚集在一起时,其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
15.下列关于物质特殊聚集状态的叙述中,错误的是( )
A.在电场存在的情况下,液晶分子沿着电场方向有序排列
B.非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章
C.液晶最重要的用途是制造液晶显示器
D.由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度,但低温下不具有优良的延展性
二、填空题(本题包括4个小题,共40分)
16.(10分) 完成下列表格中的内容:
晶体与非晶体的特征和性质
晶体 非晶体
结构特征(本质区别)
性质特征 自范性
熔、沸点
某些物理性质
二者区别方法 间接方法
科学方法
17.(10分)判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)凡有规则外形的固体一定是晶体( )
(2)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块( )
(3)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( )
(4)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验( )
(5)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子( )
18.(10分)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。把小烧杯放在石棉网上加热,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______________,属于________变化。
19.(10分) (1)(CH3)3NH+和[AlCl4]-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”),可用作________(填字母)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂
c.复合材料 d.绝热材料
(2)在纳米级的空间中,水的结冰温度是怎样的呢?为此,科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度,冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是 。
1.答案:A
解析:石墨是一类特殊晶体,石蜡是石油分馏产物之一,是由多种烃组成的混合物。
2.答案:B
解析:晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性,而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果。
3.答案:D
解析:有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体,如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外形,A、C项错误;具有固定组成的物质也不一定是晶体,如非晶体玻璃就有固定的组成,B项错误;晶体和非晶体的本质区别在于其微观结构不同,D项正确。认为有规则几何外形的固体即为晶体,易误选A;认为有固定组成的物质即为晶体,易误选B。
4.答案:A
解析: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。
5.答案:B
解析:普通玻璃是非晶体,水晶是晶体,二者的根本区别在于普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列,水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列。
6.答案:B
解析:晶体的自范性指的是在适宜条件下,晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质,这一适宜条件一般指的是晶体能够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选项中玻璃属于非晶体;氯化钠属于晶体,从饱和溶液中析出是形成晶体的途径之一,其发生的原因是晶体的自范性,故B选项正确。
7.答案:A
解析:晶体有固定的熔点,由题图分析可知,a一直在吸热但中间有一段温度不变,这段对应的温度就代表此晶体的熔点;由b曲线可知,物质温度一直在升高,没有固定的熔点,因此b为非晶体。
8.答案:C
解析:玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构,故玻璃态水不是晶体,不能使X射线产生衍射;因密度与普通水相同,故水由液态变为玻璃态时体积不变。
9.答案:B
解析:本题考查晶体获得的途径及区别晶体和非晶体的方法。A项,如晶态SiO2和非晶态SiO2,正确;B项,最可靠的科学方法是对固体进行X 射线衍射实验,错误。
10.答案:D
解析:制取晶体有三条途径:溶质从溶液中析出;气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);熔融态物质凝固。D项中塑料属于非晶体;A项中得到的食盐粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到其规则的晶体外形。
11.答案:A
解析:纳米材料既不是晶体,也不是非晶体,是物质的一种聚集状态,由于纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高,使得同一金属元素形成的纳米材料与宏观金属具有不同的性质。
12.答案:B
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,可以根据有无刻痕来鉴别。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。
13.答案:C
解析:胆矾晶体具有自范性,有自发呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。由于原溶液为饱和溶液,因此胆矾晶体与饱和硫酸铜溶液间存在着溶解结晶平衡,整个过程中晶体和溶液的质量都不发生变化。
14.答案:C
解析:由液晶的定义可知液晶是物质的一种聚集状态,C错误;这种在一定温度范围内存在的液体既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性,这种液体称为液态晶体,简称液晶,这是液晶的定义,所以A正确;液晶分子聚集在一起时,其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响,这是液晶的性质,也可以用来解释为什么可以用液晶来做液晶显示器,所以B、D都正确。
15.答案:D
解析:纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性。
16.答案:
晶体 非晶体
结构特征(本质区别) 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列
性质特征 自范性 有 无
熔、沸点 固定 不固定
某些物理性质 各向异性 各向同性
二者区别方法 间接方法 看是否有固定的熔、沸点
科学方法 对固体进行X 射线衍射实验
17.答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
18.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 物理
解析:(1)把小烧杯放在石棉网上加热,碘单质加热易升华为碘蒸气,在表面皿上加少量冷水可冷却碘蒸气;(2)碘单质升华后在烧杯中充满紫色的蒸气,蒸气冷却后在表面皿上有紫黑色的晶体;(3)在表面皿上碘是晶体;(4)获得晶体的途径有三种:熔融态物质凝固,气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华),溶质从溶液中析出(结晶)。
19.答案:(1)小 b (2)碳纳米管直径越大,结冰温度越低
解析:(1)由(CH3)3NH+和[AlCl4]-形成的离子液体,阴、阳离子间的作用力肯定大于有机溶剂分子间的范德华力,因此其挥发性一般比有机溶剂小;该离子液体中不含氧,则其不助燃,属于无机物,一般不能用作复合材料;由阴、阳离子形成的离子液体,应该具有导热性,不可能用作绝热材料。(2)由题图可知,随着碳纳米管直径的增大,结冰温度依次为27 ℃、7 ℃、-53 ℃、-83 ℃,即碳纳米管直径越大,结冰温度越低。
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