3.1 认识晶体 练习(解析版)—鲁科版选择性必修2

第三章 不同聚集状态的物质与性质第1节 认识晶体一.选择题：本题共10小题，每题2分，共20分。

每小题只有一个选项符合题意。

1．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是( )【答案】B【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。

2．下列有关晶胞的叙述，不正确的是( ) A ．晶体中的晶胞不一定都是平行六面体 B ．晶胞是晶体中基本的结构重复单元 C ．已知晶胞的结构，可推知晶体的结构D ．使用“切割法”计算晶胞的微粒数，处于顶点、棱、面、体心对晶胞的贡献分别为18、14、12、1【答案】D【解析】六方晶胞中，处于顶点上的微粒对晶胞的贡献为16。

3．下列关于晶体的说法正确的是( )A ．将饱和CuSO 4溶液降温，析出的固体不是晶体B ．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【答案】B【解析】A选项，将饱和的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，可以根据有无划痕来鉴别。

C选项，非晶体没有固定的熔点。

D选项，由于晶体具有各向异性，所以蓝宝石在不同方向上的硬度有一定差异。

4．晶体具有各向异性，如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的1104。

晶体的各向异性主要表现在( )①硬度②导热性③导电性④光学性质A．①③B．②④C．①②③D．①②③④【答案】D【解析】晶体具有各向异性，主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中。

5.科学家发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示。

顶角和面心的原子是M 原子，棱的中心和体心的原子是N原子，它的化学式为( )A．M4N4 B．MN C．M14N13D．M4N5【答案】C【解析】由气态团簇分子和示意图可知其分子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个，N原子共13个，即分子式为M14N13，C项正确。

6．如图是a 、b 两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( )①a 是晶体 ②b 是晶体 ③a 是非晶体 ④b 是非晶体 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①④ 【答案】D【解析】由题可知a 有固定熔点，属于晶体，b 没有固定熔点，属于非晶体。

7.某物质的晶体中含A 、B 、C 三种元素，其原子排列方式如图所示，晶胞中A 、B 、C 的原子个数比为( )A ．1∶3∶1B ．2∶3∶1C ．1∶2∶1D ．1∶3∶3【答案】C【解析】该晶体结构单元中N (A)＝8×18＝1，N (B)＝4×12＝2，N (C)＝1，因此N (A)∶N (B)∶N (C)＝1∶2∶1，故C 正确。

8.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比是( )A ．3∶9∶4B ．1∶4∶2C ．2∶9∶4D ．3∶8∶4 【答案】B【解析】A 位于正三棱柱的顶角，则有112的A 属于该晶胞，该晶胞中含A 的个数为6×112＝12，B 分为两类，位于侧棱上的B 有16属于该晶胞，位于上下底面的棱上的B 有14属于该晶胞，该晶胞含B 原子个数为3×16＋6×14＝2，含C 原子个数为1，则N (A)∶N (B)∶N (C)＝12∶2∶1＝1∶4∶2，故选B 。

9.晶胞是晶体结构中可重复出现的基本的结构单元，C 60晶胞结构如图所示，下列说法正确的是( )A ．C 60摩尔质量是720B ．C 60与苯互为同素异形体 C ．在C 60晶胞中有14个C 60分子D ．每个C 60分子周围与它距离最近且等距离的C 60分子有12个 【答案】D【解析】C 60的相对分子质量是12×60＝720，所以摩尔质量为720 g ·mol －1，A 错误；由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，而苯是碳氢形成的化合物，B 错误；根据均摊法可知，在C 60晶胞中含有C 60分子的个数为8×18＋6×12＝4，C 错误；根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶点上的C 60分子为研究对象，与它距离最近且等距离的C 60分子分布在立方体的面心上，每个C 60分子被8个立方体共用，有12个面与之相连，所以每个C 60分子周围与它距离最近且等距离的C 60分子有12个，D 正确。

10.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。

如图是该化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内。

则该化合物的化学式可表示为( )A ．MgB B ．MgB 2C ．Mg 2BD ．Mg 3B 2【答案】B【解析】六棱柱的顶点上的镁原子被6个晶胞共用，棱柱的上下底面上的镁原子被2个晶胞共用，1个晶胞中含有镁原子的个数为12×16＋2×12＝3,6个硼原子位于棱柱内，完全属于此晶胞，N (Mg)∶N (B)＝3∶6＝1∶2。

二．选择题：本题共5小题，每题4分，共20分。

每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。

11.已知X 、Y 、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，X 、Y 、Z 分别处于立方体的顶点、棱边的中点、立方体的体心。

则下面关于该化合物的说法正确的是( )A ．该晶体的化学式为ZXY 3B ．X 、Y 、Z 在三维空间按一定规律做周期性有序排列C ．每个X 周围距离最近的Y 有8个D ．每个Z 周围距离最近的X 有16个 【答案】AB【解析】Z 处于晶胞体心，被一个晶胞占有，X 处于顶点上，每个X 被8个晶胞占有，Y 处于棱上，每个Y 被4个晶胞占有，故晶胞中，Z 的个数为1，X 的个数为8×18＝1，Y 的个数为12×14＝3，Z 、X 、Y 的原子个数比是1∶1∶3，所以该晶体的化学式为ZXY 3，A 项正确；粒子在三维空间按一定规律做周期性有序排列，是晶体的特征，B 项正确；利用晶体的对称性，可以判断出每个X 周围距离最近的Y 有6个，C 项错误；Z 原子位于体心，X 位于立方体的顶点，体心距8个顶点的距离相等且最近，因此每个Z 周围距离最近的X 有8个，D 项错误。

12．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式。

a 、b 、c 分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a 、b 、c 内金属原子个数比为( )A ．3∶2∶1B ．11∶8∶4C ．9∶8∶4D ．21∶14∶9【答案】A【解析】a 晶胞中原子个数：12×16＋2×12＋3＝6(个)，b 晶胞中原子个数：8×18＋6×12＝4(个)，c 晶胞中原子个数：8×18＋1＝2(个)，所以a 、b 、c 晶胞中原子个数比为6∶4∶2＝3∶2∶1。

13．下列是晶体结构中具有代表性的基本重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式正确的是(图中：－X ，●－Y ，⊗－Z)( )A ．X 2YB ．XY 3C ．XY 3ZD ．XYZ 【答案】C【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X 3Y ；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XY 3Z ；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XY 3Z 。

14．右图是某活泼金属A 与活泼非金属B 形成的晶体化合物的一个晶胞，则下列说法正确的是( )A ．该晶胞是二维空间粒子的一层层堆积B ．该晶体的化学式是AB 2C ．该晶胞中与A 粒子最近且等距离的A 粒子有12个D ．该晶胞中A 粒子、B 粒子的个数都是4 【答案】BC【解析】该图是立体结构，所以是三维空间图，故A 错误；该晶胞中A 粒子数为8×18＋6×12＝4，B 粒子数为8，所以A 和B 粒子个数之比为4∶8＝1∶2，所以其化学式为AB 2，故B 正确，D 错误；与A 粒子最近且等距离的A 粒子为立方体的面心，因此晶胞中与A 粒子最近且等距的A 粒子有12个，故C 正确。

15.石墨晶体是层状结构，在每层内，每个碳原子都和其他3个碳原子相结合。

根据右图分析石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )A ．2∶3B ．2∶1C ．1∶3D ．3∶2【答案】A【解析】每个碳原子被3个六边形共用，每条共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫6×13∶⎝ ⎛⎭⎪⎫6×12＝2∶3。

三．非选择题：本题共5小题，共60分16．（10分）非晶硅光电薄膜产业的研发成长，在转换效率上，已逐渐接近于多晶硅太阳能电池，发电成本仅为多晶硅的三分之一。

预计非晶硅光电薄膜产业的增长速率，将比多晶硅太阳能产业更为快速，非晶硅薄膜技术将成为今后太阳能电池的市场主流。

试探究下列问题：(1)下图中a、b是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅？a：__________________；b：__________________。

(2)有关晶体常识的相关说法中正确的是_____(填字母)。

A．玻璃是非晶体B．固体粉末都是非晶体C．晶体内部质点具有有序性的特征，有固定的熔、沸点和各向异性D．区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X射线衍射实验【答案】(1)非晶硅晶体硅(2)ACD【解析】(1)从粒子在微观空间里是否有有序性和自范性角度观察。

(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B项，许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形，但可通过光学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形，所以固体粉末也可能是晶体。

17．（12分）分析下图所示的甲、乙、丙三种晶体并回答有关问题：(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为____________。

(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。

(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________个。

【答案】(1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8【解析】(1)甲中X 位于立方体体心，个数为1，Y 位于立方体顶点，其数目为18×4＝12个，X ∶Y ＝1∶12＝2∶1，所以甲的化学式为X 2Y 。

(2)乙中含有A 为18×8＝1个，含有B 为12×6＝3个，含有C 为1个， A ∶B ∶C ＝1∶3∶1。