3.1.2晶胞 针对练习-2021-2022学年人教版（2019）高中化学选择性必修二.docx

1、第三章 晶体结构与性质第一节 物质的聚集状态和晶体的常识第二课时 晶胞一、选择题1. 下列关于晶体的说法中不正确的是()A凡有规则几何外形的固体一定是晶体B晶胞是晶体结构的基本单元C区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验D晶胞的密度与晶体密度相同2.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是( )A.相邻晶胞之间没有任何间隙B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成C.晶胞排列时,取向相同D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的3. 下列有关晶胞的叙述错误的是()A晶胞是晶体结构中最小的重复单元B不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同C晶胞中的任何一个粒子都

2、完全属于该晶胞D已知晶胞的结构可推知晶体的组成4. 不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A石墨和金刚石是同素异形体B石墨中的碳原子呈周期性有序排列C石墨的熔点为3 625 D在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线5.如图所示是金属钠的晶胞示意图,该晶胞平均含有的钠原子数是()A.9B.5C.3D.26.某晶体晶胞结构如图所示,其中含A、B、C三种元素原子,则该晶体中A、B、C的原子个数比为()A.131B.231C.121D.1337.某研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构,结构如图(小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗线

3、画出的CoO2层状结构的晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)示意图不符合化学式的是()8.由硼和镁两种元素组成的化合物可为超导材料,下图为该化合物的晶胞结构示意图,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()A.Mg5B12 B.MgB2C.Mg2BD.Mg3B29.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法中正确的是()A.超氧化钾的化学式为KO2B.每个晶胞中含有8个K+和4个O2-C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个D.晶体中0价氧原子和

4、-2价氧原子个数比为2110.现有四种晶体,其构成粒子排列方式如图所示,其中化学式不属于AB型的是()11、已知某晶体由X、Y、Z三种元素组成,其晶胞如图所示,则X、Y、Z三种元素的原子个数之比正确的是()A.131 B.261C.481 D.81112、某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A.394B142C294 D38413、钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图，它的化学式是()A.BaTi8O12 BBaTi4O6CBaTi2O4 DBaTiO314、F2和Xe在一定条件下可生成Xe

5、F2、XeF4和XeF6三种氟化氙,它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次递增),都极易与水发生反应,其中:6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe+24HF+3O2。下列推测正确的是()A.XeF2分子中各原子最外层均达到8电子结构B.某种氟化氙的晶体结构单元如图,可推知其化学式为XeF6C.XeF4按题中方程式与水反应时,每生成4 mol Xe,转移16 mol e-D.XeF2加入水中,在水分子作用下将生成Xe和F2二、非选择题15、某晶体晶胞结构如图所示,X()位于立方体的顶点,Y()位于立方体的中心,试分析:(1)晶体中每个Y同时吸引着个X,每个X同时吸引着个Y,该晶体的化学式为。(2)

6、晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个。(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角XYX=(填角的度数)。(4)若该立方体的棱长为a cm,晶体密度为 gcm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的摩尔质量为。16、元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。 基态原子的核外电子排布式为 。是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯裂化生成苯和丙烯。苯分子中含有键的数目为 mol。异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为 。与分子互为等电子体的阳离子为 。易溶于水

7、，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于 填晶体类型。元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如下图，该化合物的化学式为 。答案解析1. 选A。 晶体的特征之一是有自范性，即自发呈现规则的几何外形。切割整齐且规格相同的玻璃、石蜡、橡皮等虽然都具有规则的几何外形，但它们内部的原子无序排列，它们也没有固定的熔点，不是晶体，A项错误。由晶体的特征和晶胞的概念可知B、C项正确。整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的，D项正确。2.B晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成,而是晶胞平行排列而成的,且相邻晶胞之间没有任何间隙。3. 选C。 晶胞中的粒子有的

8、并不完全属于该晶胞，如体心立方晶胞，立方体顶点的原子属于该晶胞的只有，C项错误。4. 选A。原子在三维空间里呈有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征，都是晶体有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间无联系，如无定形碳是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。5.D金属钠的晶胞中,有8个原子处于顶角上,有1个原子位于体心,故该晶胞平均含有的钠原子数为188+1=2。6.C根据题图知,该晶胞中A原子个数=818=1,B原子个数=412=2,C原子个数=1,所以晶体中A、B、C的原子个数比

9、为121,故选C。7.DA项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1,含有O原子数为412=2,所以Co原子数与O原子数之比为12,正确;B项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1+414=2,含有O原子数为4,所以Co原子数与O原子数之比为12,正确;C项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为414=1,含有O原子数为412=2,所以Co原子数与O原子数之比为12,正确;D项,CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1,含有O原子数为414=1,所以Co原子数与O原子数之比为11,错误。8.B由于镁原子位于顶点处,另外棱柱的上下底面还各有1个镁原子,则晶胞中含有的镁原子个数是2

10、12+1216=3。6个硼原子位于棱柱内,即Mg与B的原子个数之比是12,因此该化合物的化学式可表示为MgB2。9.A由题中的晶胞结构知,有8个K+位于晶胞顶角,6个K+位于晶胞面心,则晶胞实际含有K+的个数为818+612=4,O2-有12个位于棱上,1个处于体心,则晶胞中含有的O2-个数为1214+1=4;超氧化钾的化学式为KO2;晶体中与每个K+距离最近的K+有12个;设晶体中0价氧原子和-2价氧原子的个数分别为x、y,则有x+y=8,x0+y(-2)=-4,得xy=31。10.B晶胞中A位于顶点,含有A的个数为818=1,B位于晶胞的体心,B的个数为1,则化学式为AB,A不符合题意;晶

11、胞中A位于顶点,平均含有A的个数为818=1,B位于晶胞的棱上,平均含有B的个数为1214=3,则化学式为AB3,不属于AB型,B符合题意;A、B均位于晶胞的顶点,各有418=12个,化学式为AB,C不符合题意;A位于晶胞的顶点和面心,共有818+612=4个,B位于晶胞的棱和体心,共有1214+1=4个,化学式为AB,D不符合题意。11.A根据均摊法可知,晶胞中含有Z原子的数目为1,含有X原子的数目为818=1,含有Y原子的数目为1214=3,所以X、Y、Z的原子个数比是131。12. 选B。由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形，因此处于顶点的粒子为12个该结构共用，故该结构中A的数目

12、为6；处于水平棱上的粒子为4个该结构共用，处于垂直棱上的粒子为6个该结构共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为632；该结构中包含C粒子的数目为1，由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为21142。13. 选D。Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti处于立方体的8个顶点，每个Ti为与之相连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中BaTiO1(8)(12)113。14.CXe原子本身最外层就是8电子结构,再与F原子结合,肯定就不再是8电子结构了,A错误;晶胞中Xe原子个数为818+1=2,F原子个数

13、为814+2=4,故原子个数比XeF=12,其化学式为XeF2,B错误;由题中化学方程式可知,每生成4 mol Xe转移电子总物质的量为16 mol,C正确;F2与水会剧烈反应,所以在溶液中不可能生成F2,D错误。15.答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)10928(4)2a3NA g mol-1解析(1)由晶胞结构可直接看出每个Y周围吸引着4个X,每个X被8个晶胞共用,则X周围有8个等距离的Y,晶胞内X与Y的数目比为(418)1=12,故该晶体的化学式为XY2或Y2X。(2)以某个X为中心,补足8个共用X的晶胞,可发现与中心X等距离且最近的X共12个。(3)四个X围成一个正四面体

14、,Y位于中心,类似甲烷的分子结构,故XYX=10928。(4)每摩尔晶胞相当于含有0.5 mol XY2(或Y2X),故摩尔质量可表示为M=a3NA0.5 g mol-1=2a3NA g mol-1。16、【答案】、离子晶体【解析】根据题意，元素X、Y、Z为Sc、O、Cl元素，基态原子的核外电子排布式为：；故答案为：；苯分子中含有12个键，故苯分子中含有键的数目为12mol，故答案为：12；异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为：、；故答案为：、；臭氧含有3个原子，18个价电子，与分子互为等电子体的阳离子为：；故答案为：；易溶于水，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于离子晶体，故答案为：离子晶体；根据均摊法，Ce在晶胞的顶点和面心，；O原子在晶胞的体内，有8个，故该化合物的分子式为：。故答案为：。