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认识晶体一、选择题1．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是()选项ABCD晶体硫化钾干冰金刚石碘构成晶体的微粒阴、阳离子分子原子分子晶体微粒间存在的作用力离子键共价键共价键范德华力解析：干冰为分子晶体，构成微粒为分子，微粒间作用力为范德华力。答案：B2．多数晶体中的微观粒子服从紧密堆积原理的根本原因是()A．便于形成规则的几何外形B．微观粒子结合得越紧密，体系总能量越低，体系越稳定C．便于使晶体具有对称性D．为了使晶体具有各向异性解析：多数晶体中的微观粒子服从紧密堆积原理，根本原因就是使微观粒子结合得越紧密，体系总能量越低，体系越稳定。答案：B3．对于A1型密堆积的描述错误的是()A．A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞B．面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个金属原子C．平均每个面心立方晶胞中有14个金属原子D．平均每个面心立方晶胞中有4个金属原子解析：应用分割法计算，平均每个晶胞含有金属原子：8×18＋6×12＝4。答案：C4．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．①④B．②③C．②④D．①③解析：晶体有固定的熔点。由题干图分析知，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；而b曲线温度一直在升高，没有固定的熔点，因此b为非晶体。答案：A5．下列晶体按A1型方式进行最密堆积的是()A．干冰、NaCl、金属铜B．ZnS、金属镁、氮化硼C．水晶、金刚石、晶体硅D．ZnS、NaCl、金属镁解析：干冰、NaCl、Cu、ZnS均为面心立方最密堆积(A1)，Mg为A3型，氮化硼、金刚石、水晶、晶体硅为原子晶体，不遵循紧密堆积原则，故只有A正确。答案：A6．下图是金属晶体的A1型最密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在A1型最密堆积中处于同一密置层上的原子组合是()A．④⑤⑥⑩⑪⑫B．②③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑧D．①②⑪⑭⑧⑤解析：A1型最密堆积形成的面心立方晶胞的体对角线是垂直于密置层面的直线，所以要找处于同一层上的原子，必须找出垂直于体对角线的面。答案：B7．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种微粒数之比是()A．3∶9∶4B．1∶4∶2C．2∶9∶4D．3∶8∶4解析：该晶体中含A原子个数为6×112＝12，B原子个数为6×14＋3×16＝2，C原子个数为1；则A、B、C的个数比为12∶2∶1＝1∶4∶2。答案：B8．下列是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式正确的是(图中：○－X，●－Y，⊗－Z)()A图B图C图D图A．X2YB.XY3C.XY3ZD.XYZ解析：A图所示的晶胞中X的个数为1，Y的个数为8×18＝1，化学式为XY；B图所示的晶胞中X的个数为1＋4×18＝32，Y的个数为4×18＝12，化学式为X3Y；C图所示的晶胞中X的个数为8×18＝1，Y的个数为6×12＝3，Z的个数为1，化学式为XY3Z；D图所示的晶胞中X的个数为8×18＝1，Y的个数为12×14＝3，Z的个数为1，化学式为XY3Z。答案：C二、非选择题9．(1)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。①碳化铝：黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电________；②溴化铝：无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电________；③五氟化钒：无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中________；④溴化钾：无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电________。(2)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为________。(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________。解析：(1)晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或溶于水中都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外，易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。(2)根据题给信息，FeCl3的熔、沸点低，易溶于水、有机溶剂等，可确定其为分子晶体。(3)面心立方晶胞中铁原子个数为8×18＋6×12＝4，体心立方晶胞中铁原子个数为8×18＋1＝2，两晶胞中实际含有的铁原子的个数比为2∶1。答案：(1)①原子晶体②分子晶体③分子晶体④离子晶体(2)分子晶体(3)2∶110．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的体心。(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)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)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为________(填角的度数)。解析：晶胞中的微粒分为4种：①体心上的微粒完全属于该晶胞；②面心上的微粒12属于该晶胞；③棱上的微粒14属于该晶胞；④顶点上的微粒18属于该晶胞。本题微粒Y位于体心，微粒X位于顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1个Y构成了一个正四面体，故∠XYX＝109.5°答案：(1)48Y2X或XY2(2)12(3)109.5°11．晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，如图所示，回答：(1)B—B键角为________。(2)晶体硼中的硼原子数为__________；B—B键有________个。解析：20个等边三角形，每个B原子与其他5个B原子相连(形成B—B键)，所以此结构单元含有：20×15×3＝12个硼原子，键角为60°，共含有B—B键：20×3×12＝30个。答案：(1)60°(2)1230