PAGEPAGE9晶體的常識(shí)一、選擇題1．(2024·資陽高二檢測(cè))關(guān)于晶體的下列說法中正確的是()A．溶質(zhì)從溶液中析出是得到晶體的三條途徑之一B．區(qū)分晶體和非晶體最好的方法是視察是否有規(guī)則的幾何外形C．水晶在不同方向上的硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性相同D．只有無色透亮的固體才是晶體2．下列敘述不屬于晶體特性的是()A．有規(guī)則的幾何外形B．具有各向異性C．有對(duì)稱性D．沒有固定熔點(diǎn)3．下列關(guān)于晶體的說法正確的是()A．將飽和硫酸銅溶液降溫，析出的固體不是晶體B．假寶石往往是玻璃仿造的，可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品C．石蠟和玻璃都是非晶體，但它們都有固定的熔點(diǎn)D．藍(lán)寶石在不同方向上的硬度肯定相同4．(2024·衢州高二檢測(cè))水的狀態(tài)除了氣、液、固之外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時(shí)形成的，玻璃態(tài)的水無固態(tài)形態(tài)，且密度與一般液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特別狀態(tài)D．玻璃態(tài)水是一種特別的分子晶體5．(2024·桓臺(tái)高二檢測(cè))最近發(fā)覺一種由某金屬原子M和非金屬原子N構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示。頂角和面心的原子是M原子，棱的中心和體心的原子是N原子，它的化學(xué)式為()A．M4N4B．MNC．M14N13D．M4N56．(2024·射陽高二檢測(cè))現(xiàn)在四種晶體，其離子排列方式如圖所示，其中化學(xué)式正確的是()A．AB2B．EF2C．XY3ZD．AB37．晶體具有各向異性，如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的eq\f(1,104)。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在()①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A．①③B．②④C．①②③D．①②③④8．(2024·滁州高二檢測(cè))納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大，這是它具有很多特別性質(zhì)的緣由。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形態(tài)恰好與氯化鈉晶胞的大小和形態(tài)(如圖所示)相同。則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分?jǐn)?shù)為()A．87.5%B．92.9%C．96.3%D．100%9．如圖所示是硼和鎂形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為()A．MgBB．MgB2C．Mg2BD．Mg3B210．(2024·泉州高二檢測(cè))如圖所示，在較高溫度時(shí)，鉀、氧兩元素形成的一種晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相像，則該化合物的化學(xué)式為()A．KO2B．K2O2C．K2O3D．K2O11．(2024·泰州高二檢測(cè))如圖所示，食鹽晶體是由鈉離子(圖中的“●”)和氯離子(圖中的“○”)組成的，且均為等距離交織排列。已知食鹽的密度是2.2g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1，在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離最接近于()A．3.0×10－8cmB．3.5×10－8cmC．4.0×10－8cmD．5.0×10－8cm12．(2024·邢臺(tái)高二檢測(cè))有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖：以M代表陽離子，以N代表陰離子，?為陽離子，為陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為()二、非選擇題13.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試求：(1)晶體中每一個(gè)Y同時(shí)吸引著________個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著________個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式是________。(2)晶體中在每個(gè)X四周與它最接近且距離相等的X共有________個(gè)。(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角(∠XYX)為________。(4)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，晶體密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為________cm。14．一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)該合金的化學(xué)式為____________。(2)若晶胞的棱長為apm，則晶體的密度為__________g/cm3，則此合金中最近的Fe原子與Al原子之間的距離為________pm。15．(10分)A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序數(shù)依次增大，B、C同周期，C的非金屬性最強(qiáng)，A、D同主族隔周期，E元素原子最外層的p能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的一半。A、B能形成兩種液態(tài)化合物甲和乙，原子個(gè)數(shù)比分別為2∶1和1∶1。依據(jù)以上信息回答下列問題：(1)甲、乙兩分子中含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)的電子式是__________________。C元素在周期表中的位置是____________。(2)C和D的離子中，半徑較小的是__________(填離子符號(hào))。(3)將D的單質(zhì)投入甲中，待D消逝后再向上述溶液中加入E的單質(zhì)，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：________________________________________________________________________。(4)C、D、E可組成離子化合物，其晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)結(jié)構(gòu)如圖所示，陽離子D＋(用eq\a\vs4\al(○)表示)位于正方體的棱的中點(diǎn)和正方體內(nèi)部；陰離子ECeq\o\al(x－,6)(用表示)位于該正方體的頂點(diǎn)和面心。該化合物的化學(xué)式是________。[實(shí)力提升]16．前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，并且A－和B＋的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2?；卮鹣铝袉栴}：(1)D2＋的價(jià)層電子排布圖為________。(2)四種元素中第一電離能最小的是________，電負(fù)性最大的是________。(填元素符號(hào))(3)A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為________。②列式計(jì)算該晶體的密度__________g/cm3。(4)A－、B＋和C3＋三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學(xué)鍵的類型有________；該化合物中存在一個(gè)困難離子，該離子的化學(xué)式為________，配位體是________。17．(2024·包頭高二檢測(cè))已知元素A、B、C、D、E、F均屬前四周期且原子序數(shù)依次增大，A的p能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)的一半，C的基態(tài)原子2p軌道有2個(gè)未成對(duì)電子；C與D形成的化合物中C顯正化合價(jià)；E的M層電子數(shù)是N層電子數(shù)的4倍，F(xiàn)的內(nèi)部各能層均排滿，且最外層電子數(shù)為1。請(qǐng)回答下列問題。(1)C原子基態(tài)時(shí)電子排布式為___________________________________。(2)B、C兩種元素第一電離能為________(用元素符號(hào)表示)。試說明其緣由：________________________________________________________________________。(3)任寫一種與AB－離子互為等電子體的離子________。(4)B與C形成的四原子陰離子的立體構(gòu)型為________，其中B原子的雜化類型是________。(5)F(OH)2難溶于水，易溶于氨水，寫出其溶于氨水的離子方程式________________________________________________________________________。(6)D和E形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其化學(xué)式為________；∠EDE＝________。已知晶體的密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞邊長a＝________cm。(用ρ、NA的計(jì)算式表示)課下實(shí)力提升(六)1．解析：選A獲得晶體的方法有熔融態(tài)物質(zhì)凝固、氣態(tài)物質(zhì)凝華、溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出，因此溶質(zhì)從溶液中析出是得到晶體的三條途徑之一，A正確；區(qū)分晶體和非晶體最好的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射試驗(yàn)，而不是通過視察是否有規(guī)則的幾何外形，B錯(cuò)誤；水晶是晶體SiO2，其性質(zhì)的各向異性表現(xiàn)在物理性質(zhì)如在不同方向上的硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性不相同，C錯(cuò)誤；晶體不肯定是無色透亮的，如CuSO4·5H2O，無色透亮的也不肯定是晶體，如玻璃屬于玻璃體物質(zhì)，D錯(cuò)誤。2．解析：選D晶體具有規(guī)則的幾何外形、各向異性、對(duì)稱性三大特性，而且晶體有固定的熔點(diǎn)。3．解析：選BA項(xiàng)，將飽和CuSO4溶液降溫，可析出膽礬，膽礬屬于晶體；B項(xiàng)，一般寶石的硬度較大，玻璃制品的硬度較小，可以依據(jù)有無劃痕來鑒別；C項(xiàng)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)；D項(xiàng)，由于晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在不同方向上的硬度有一些差異。4．解析：選C玻璃態(tài)的水密度與一般水相同，A、B不正確；玻璃態(tài)水是在特別條件下形成的“特別狀態(tài)”，C正確；玻璃態(tài)的水無固態(tài)形態(tài)，不存在晶體，D不正確。5．解析：選C由氣態(tài)團(tuán)簇分子和圖可知其分子式可由示意圖查原子個(gè)數(shù)來確定，M原子共14個(gè)，N原子13個(gè)，即分子式為M14N13，C項(xiàng)正確。6．解析：選CA離子個(gè)數(shù)是1，B離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×8＝1，所以其化學(xué)式為AB，故A錯(cuò)誤。E離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，F(xiàn)離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，E、F離子個(gè)數(shù)比為1∶1，所以其化學(xué)式為EF，故B錯(cuò)誤。X離子個(gè)數(shù)是1，Y離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,2)×6＝3，Z離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×8＝1，所以其化學(xué)式為XY3Z，故C正確。A離子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，B離子個(gè)數(shù)＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，AB離子個(gè)數(shù)比1∶1，所以其化學(xué)式為AB，故D錯(cuò)誤。7．解析：選D晶體具有各向異性，經(jīng)常表現(xiàn)在硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等多項(xiàng)物理性質(zhì)中。8．解析：選C在NaCl晶胞中微?？倲?shù)是27個(gè)，其中表面粒子數(shù)是26個(gè)，所以這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分?jǐn)?shù)是(26÷27)×100%＝96.3%。9．解析：選B棱柱頂點(diǎn)上的每個(gè)鎂原子均被六個(gè)相鄰的棱柱所共用，棱柱底面上的每個(gè)鎂原子均被兩個(gè)相鄰的棱柱所共用，故每個(gè)晶體結(jié)構(gòu)單元平均擁有鎂原子數(shù)為6×2×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3個(gè)，而B原子位于棱柱內(nèi)，故平均每個(gè)晶體結(jié)構(gòu)單元擁有B原子數(shù)為6個(gè)。則該化合物的化學(xué)式為MgB2。10．解析：選A較高溫度時(shí)，鉀、氧兩元素形成的一種晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相像，則依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知黑球表示K，白球表示O，K的個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，O的個(gè)數(shù)＝24×eq\f(1,4)＋2＝8，則化學(xué)式為KO2，答案選A。11．解析：選C本題考查的是有關(guān)晶胞的計(jì)算。NaCl晶體的一個(gè)晶胞中有Na＋：8×eq\f(1,8)＋eq\f(1,2)×6＝4個(gè)，Cl－：1＋12×eq\f(1,4)＝4個(gè)，即晶體為4個(gè)“NaCl分子”所占的體積，設(shè)上述晶體的邊長為2acm，其體積V＝8a3cm3，故每個(gè)“NaCl分子”所占的平均體積為2a3cm3；由ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(n·M,V)＝eq\f(58.5g/mol,6.02×1023mol－1×2a3cm3)＝2.2g/cm3。解得a＝2.8×10－8，由圖可知Na＋與Na＋最近的距離為eq\r(2)a≈4.0×10－8cm。故正確答案為C。12．解析：選BA中陽離子處于頂點(diǎn)位置，故其在晶胞中的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，而陰離子位于體心，其數(shù)目為1，故A的化學(xué)式為MN。同理可得，B中，M為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N為1，化學(xué)式為MN2；C中M為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N為4×eq\f(1,8)＋1＝eq\f(3,2)，化學(xué)式為MN3；D中M為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝3，N為1，化學(xué)式為M3N。13．解析：(1)此結(jié)構(gòu)雖不符合晶胞“無隙并置”，但仍可用此立方結(jié)構(gòu)單元計(jì)算晶體組成。此立方晶胞中只有1個(gè)Y，且每個(gè)Y同時(shí)吸引4個(gè)X，而X處于頂點(diǎn)上，為8個(gè)立方晶胞所共有，即每個(gè)X同時(shí)吸引8個(gè)Y。在每個(gè)該立方晶胞中含X的數(shù)目為eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，含Y的數(shù)目為1，則化學(xué)式為XY2(或Y2X)。(2)在一個(gè)立方晶胞中，每個(gè)X與它的距離最接近的X有3個(gè)，則每個(gè)X四周有3×eq\f(8,2)＝12個(gè)(每個(gè)面為兩個(gè)立方晶胞共用)。(3)在此立方晶胞中，Y與4個(gè)X形成正四面體結(jié)構(gòu)，故鍵角為109°28′。(4)因?yàn)橐粋€(gè)立方晶胞中只含eq\f(1,2)個(gè)XY2，則有eq\f(M,2)＝ρVNA，V＝eq\f(M,2ρNA)，而V＝l3(設(shè)邊長為l)，則l3＝eq\f(M,2ρNA)，l＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))，設(shè)X與X間的距離為s，s＝eq\r(2)l＝eq\r(2)×eq\r(3,\f(M,2ρNA))。答案：(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28′(4)eq\r(2)×eq\r(3,\f(M,2ρNA))14．解析：(1)4個(gè)鋁原子位于晶胞內(nèi)；Fe原子數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＋12×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝8，故該合金的化學(xué)式為Fe2Al。(2)該晶體的密度為eq\f(27×4＋56×8,6.02×1023×a3×10－30)g/cm3≈eq\f(92.36×107,a3)g/cm3。最近的Fe原子和Al原子之間的距離，即體對(duì)角線的eq\f(1,4)，面對(duì)角線、棱、體對(duì)角線構(gòu)成直角三角形，故二者之間的最短距離為eq\f(\r(3),4)apm。答案：(1)Fe2Al(2)eq\f(92.36×107,a3)eq\f(\r(3),4)a15．解析：依據(jù)題中信息得出A為H元素，B為O元素，C為F元素，D為Na元素，E為Al元素。(1)甲為H2O，乙為H2O2，含有非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)是H2O2。(2)C和D的離子分別是F－和Na＋，二者的核外電子排布相同，Na的原子序數(shù)大，所以r(Na＋)較小。(3)將Na投入水中發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液，Al和氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(4)一個(gè)晶胞中含有12×eq\f(1,4)＋9＝12個(gè)Na＋和8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)AlFeq\o\al(3－,6)，化學(xué)式為Na3AlF6。答案：(1)其次周期第A族(2)Na＋(3)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(4)Na3AlF616．解析：(1)短周期元素主族元素中未成對(duì)電子數(shù)最多為3，所以B、C、D均為第四周期的元素，B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)為1，結(jié)合B＋可知B為K，A為F；未成對(duì)電子數(shù)為4的只能為[Ar]3d64s2排布，C為Fe，D為Ni。(2)從左到右第一電離能(除第ⅡA、第ⅤA族特別外)、電負(fù)性漸漸增大，K的第一電離能最小、F的電負(fù)性最大。(3)①F原子個(gè)數(shù)＝4(16個(gè)棱)＋2(4個(gè)面心)＋2(2個(gè)體心)＝8；K原子個(gè)數(shù)＝2(8個(gè)棱)＋2(2個(gè)體心)＝4；Ni原子個(gè)數(shù)＝1(8個(gè)頂點(diǎn))＋1(1個(gè)體心)＝2；化學(xué)式為K2NiF4；②1molK4Ni2F8晶胞的質(zhì)量為(39×4＋59×2＋19×8)g，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為eq\f(39×4＋59×2＋19×8g,NA)；一個(gè)晶胞的體積為4002×1308×10－30cm3，密度＝eq\f(一個(gè)晶胞質(zhì)量,一個(gè)晶胞體積)。(4)K3FeF6中含有K＋和[FeF6]3－，F(xiàn)e3＋與F－之間以配位鍵結(jié)合，F(xiàn)e3＋為中心原子供應(yīng)空軌道、F－為配位體供應(yīng)孤對(duì)電子。答案：(2)KF(3)①K2NiF4②eq\f(39×4＋59×2＋19×8,6.02×1023×4002×1308×10－30)＝3.4(4)離子鍵、配位鍵[FeF6]3－F－17．解析：元素A、B、C、D、E、F均屬前四周期，且原子序數(shù)依次增大。A的p能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的一半，p能級(jí)上有2個(gè)電子，則A是C元素；C的基態(tài)原子2p軌道有2個(gè)未成對(duì)電子，則C為C或O元素，原子序數(shù)小于B，C為O元素；B的原子序數(shù)大于A而小于C，所以B是N元素；C與D形成的化合物中C顯正化合價(jià)，則D