（16）3.1认识晶体（含解析）高二化学鲁科版（2019）选择性必修二同步课时作业

（16）3.1认识晶体——高二化学鲁科版（2019）选择性必修二同步课时作业
1.下列有关晶体的说法正确的是( )
A. 晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B. 晶胞是晶体中最小的平行六面体
C. 晶体与非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰
D. 晶体的某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性
2.晶体与非晶体的本质差异是晶体具有( )
A.自范性 B.熔点较固定 C.各向同性 D.各向异性
3.下列叙述中，正确的是( )。
A.石英玻璃和水晶都是晶体
B.晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形
C.具有各向异性的固体可能是晶体
D.粉末状的固体肯定不是晶体
4.下列固体物质属于晶体的是( )
A.橡胶 B.食盐 C.石蜡 D.玻璃
5.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A.晶体具有自范性，非晶体没有自范性
B.晶体研碎后即变为非晶体
C.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
D.具有规则几何外形的固体均为晶体
6.如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个的核间距为acm，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. B. C. D.
7.NiO的晶胞示意图如图甲所示。存在“缺陷”的氧化镍晶体如图乙所示(一个空缺，另有两个被两个所取代，其晶体仍呈电中性)。下列说法正确的是( )
A.Ni元素位于元素周期表的区
B.NiO晶胞中每个周围与它距离相等且最近的有6个
C.某氧化镍样品组成为，该晶体中与的个数之比为6:91
D.NiO晶胞中与一个最近且等距离的构成的空间几何形状为正四面体
8.某低温超导材料晶胞结构如图所示，下列说法中错误的是( )
A.Sn位于周期表d区
B.化学式为
C.该晶体内部有自由电子，是电的良导体
D.Sn的配位数为12
9.硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其晶胞结构，图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标，b点的坐标。下列说法正确的是( )
A.的配位数为12
B.c点离子的坐标为
C.基态Se的电子排布式为
D.若换为，则晶胞棱长保持不变
10.作为储氢材料的镧镍合金被广泛应用于电动车辆，某种镧镍合金储氢后所得晶体的化学式为，晶胞结构如图，晶胞参数为a，下列有关表述不正确的是( )
A.Z表示的微粒为
B.每个X原子周围最近且等距离的X原子有6个
C.若A的分数坐标为，B的分数坐标为，则C的分数坐标为
D.若四条竖直棱的棱心位置均插入Z，则晶体的化学式为
11.某化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶胞及晶胞沿z轴的投影如图所示，晶胞底面边长为a nm，高为c nm。为阿伏加德罗常数的值，M（X）、M（Y）分别为X、Y的相对原子质量。下列说法正确的是( )
A.该化合物的化学式为
B.Y原子之间的最短距离为
C.Y原子的配位数为3
D.该化合物的密度为
12.某离子化合物的晶胞结构如图1所示，沿y轴方向阳离子的投影如图2所示，为阿伏加德罗常数的值，离子化合物的摩尔质量为，晶体的密度为。
下列叙述错误的是( )
A.该离子化合物中阴、阳离子个数比为1：2
B.晶体中与阴离子中心原子最近且等距离的阳离子有8个
C.晶体的密度
D.晶胞顶点与体心的阴离子中心原子间的距离为
13.可用作荧光粉的基质、光导体材料。其晶胞如图所示：
下列说法错误的是( )
A.晶胞中的配位数为4
B.垂直于晶胞对角面（平面）的投影为
C.晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为
D.晶胞棱长为，则晶体的摩尔体积
14.Fe、Co、Ni、Cu均为第四周期元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）基态Fe原子的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为__________。在空气中FeO稳定性小于，从电子排布的角度分析，其主要原因是__________。
（2）可形成，其中en代表。该化合物分子中，VSEPR模型为四面体的非金属原子共有__________个；C、N、B的电负性由小到大的顺序为__________。
（3）基态的核外电子排布式为__________；常温下为无色液体，写出两种与CO互为等电子体离子的化学式__________、__________。
（4）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为__________；该晶体的化学式为__________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为、，则c点原子的分数坐标为__________；晶胞中C、D间距离d=__________pm。
15.2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。
（1）聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如下图所示。
①基态氮原子的电子排布图为____________，其最高能层上有____________种运动状态不同的电子。
②多巴胺分子中碳原子的杂化方式为____________，1mol多巴胺中含有键的数目为____________。
③多巴胺易溶于水，原因是____________。
（2）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如，，等用于核磁共振成像（MRI）。
①中含有，其阴离子空间构型为____________。
②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是____________。
（3）CdS量子点是一种常见的量子点。某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。
①晶胞中，的配位数为____________。
②若CdS晶体的密度为，则晶胞中和间的最短距离为____________pm（列出计算式即可）。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.晶体中有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体中有阳离子和自由电子、没有阴离子，A项错误;B.晶胞是描述晶体结构的基本单元，大多数是平行六面体，但不是所有晶胞都是平行六面体，B项错误;C.晶体与非晶体的本质区别是晶体中的粒子在微观空间里呈周期性的有序排列、非晶体中粒子无序排列，C项错误;D.晶体的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等常常会表现出各向异性，晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性，非晶体不具有物理性质各向异性的特点，D项正确;答案选D。
2.答案：A
解析：A.晶体具有自范性，而非晶体没有自范性，这是二者本质区别，A正确;
B.晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点，这是二者的性质差异，不是本质区别，B错误;
C.单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，C错误;
D.结合选项C分析可知，D错误;故选A。
3.答案：C
解析：石英玻璃是非晶体，水晶是晶体，A错误；晶体与非晶体的根本区别在于晶体内部粒子在三维空间里呈周期性有序排列，而非晶体则不是，B错误；晶体具有各向异性，C正确；晶体与非晶体的区别是粒子的排列方式不同，与晶体处于块状还是粉末状无关，D错误。
4.答案：B
解析：A.橡胶属于有机高分子,没有一定的熔化温度,不属于晶体,故A不选；
B.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,其电子式为，属于离子晶体,故B选；
C.石蜡属于烃的混合物,不属于晶体,故C不选；
D.玻璃属于玻璃态物质,无固定熔点,不属于晶体,故D不选；
所以B选项是正确的。
5.答案：A
解析：A.晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，不属于晶体，所以晶体具有自范性，非晶体没有自范性，故A正确:B.晶体研碎后并没有改变晶体的结构排列，仍为晶体，故B错误;C.将玻璃加工成规则的固体，玻璃仍然不是晶体，属于玻璃态物质，故C错误;D.有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶体，故D错误;故选:A。
6.答案：D
解析：由图示可知，该晶胞中个数为1，个数为，相邻两个的核近距离为acm，即其棱长为acm，晶胞体积。密度。综上所述D符合题意，故选D。
答案选D
7.答案：C
解析：A.Ni为第28号元素，位于元素周期表的VII族为d区，A错误；
C.由于物质的化合价的总和为0，则可以反推，若则Ni的化合价为，O的化合价为-2价，故符合物质的化合价的总和为0，C正确；
D.NiO晶体中与一个距离相等且最近的构成的空间几何形状为D错误；故选C。
8.答案：A
解析：A.Sn与C同主族，价电子排布式为5s25p2，位于周期表p区，A错误；
B.在1个晶胞中，含Sn原子数目为=2，含Nb原子个数为=6，则Sn、Nb的原子个数比为1:3，化学式为SnNb3，B正确；
C.该晶体属于金属晶体，晶体内部有自由电子，可作为低温超导材料，是电的良导体，C正确；
D.我们选定位于顶点的1个Sn原子，每个面上有1个Nb原子与它距离最近且相等，则Sn的配位数为=12，D正确；故选A。
9.答案：B
解析：A.该晶胞中Zn原子的配位数是4，则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4，A错误；
B.a的坐标为(0，0，0)，b的坐标(1，1，1)，则a原子位于坐标原点，b原子在体对角线的顶点，可知c原子到x轴、y轴、z轴的距离分别是，，，即c的坐标为，B正确；
C.的简化电子排布式：，C错误；
D.和半径不同，则晶胞棱长将改变，D错误；
10.答案：D
解析：根据均摊法，含X原子个数为，含Y原子个数为，含Z个数为，对照晶体的化学式，可得出Z表示的微粒为，A正确：从图中可以看出，每个X原子周围最近且等距离的X原子数目为6，B正确；若A的分数坐标为，B的分数坐标为，则坐标原点为底面左前方的X原子处，所以C的分数坐标为，C正确；若四条竖直棱的棱心位置均插入Z，则与原晶胞比，增加Z的个数为，而Z为，所以晶体的化学式为，D错误。
11.答案：B
解析：第一步，读题，分析晶胞图。题中给出晶胞结构和晶胞沿z轴的投影图。
第二步，逐项分析。根据晶体结构，利用均摊法，可知1个晶胞中X的个数为，Y的个数为2，该化合物的化学式为，A错误；根据投影图可知，Y原子位于周围3个X原子形成的等边三角形的中心，则Y原子之间的最短距离为，B正确；1个Y周围距离最近的X有6个，Y的配位数为6，C错误；该化合物的密度，D错误。
12.答案：C
解析：一个晶胞中含有2个阴离子，4个阳离子，该离子化合物阴，阳离子个数比为1：2，A项正确；
由图分析判断，与每个阴离子中心原子最近且等距离的阳离子有8个，B项正确；
一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为，故该晶体的密度，C项错误；
阴离子间中心原子的距离为体对角线的一半，即，D项正确。
13.答案：B
解析：A.晶胞中的周围有4个，的配位数为4，A正确；
B.垂直于晶胞对角面（平面）的投影为，B错误；
C.晶胞中甲的原子分数坐标为，则乙的原子分数坐标为，C正确；
D.晶胞棱长为，晶体体积为，晶胞中含4个、4个，则晶体的摩尔体积，D正确；
故选B。
。
14.答案：（1）11∶15；价层电子排布式为3，为3，根据洪特规则的补充规则，能量相同的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定，因此易被氧化为
（2）11个；F>N>C
（3）；；
（4）50%；；（）；
解析：（4）根据晶胞结构可知，在一个晶胞中，Cu、In围成的四面体空隙共有16个，晶体中Te原子有8个，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为50%；该晶胞中Cu位于8个顶点、4个位于面心、1个位于体心，共有Cu：8+4+1=4个；In位于面心和棱心，位于面心的有6个，位于棱心的有4个，共有6+4=4个，Te有8个，所以该晶体的化学式为；C点原子位于下面的二分之一晶胞分成的8个小晶胞其中之一的体心，根据A和B的原子坐标，可知C点原子的坐标为（）；晶胞中C、D间的距离是一个边长为、长方形的面对角线，距离为；
15.答案：（1）；5；；22；多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键
（2）正四面体形；由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转为不稳定的状态需要的能量较多；而到时，3d能级由不稳定的到稳定的半充满状态，需要的能量相对要少
（3）4；
解析：（1）①氮为7号元素，基态氮原子的电子排布图为，在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数，其最高能层上有5种运动状态不同的电子。
②多巴胺分子中苯环碳为杂化，饱和碳为杂化；O-H、C-H、C-C、C-N、N-H单键均为σ键，苯环上碳原子之间有6个σ键，1mol多巴胺中含有σ键的数目为22；
③多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键，故易溶于水；
（2）①的中心原子S原子的价层电子对数为，为杂化，空间构型为正四面体形；
②由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转为不稳定的状态需要的能量较多；而到时，3d能级由不稳定的到稳定的半充满状态，需要的能量相对要少，故导致Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能；
（3）①晶胞中，处于构成的四面体中心，配位数为4。
②设晶胞边长为apm，据“均摊法”，晶胞中含个、4个，则晶体密度为，，晶胞中和间的最短距离为体对角线的四分之一，则为。