1、第一节第一节 物质的聚集状态与晶体的常识物质的聚集状态与晶体的常识 1下列说法中正确的是( ) A所有物质中均存在分子 B物质只存在液、气、固三种状态 C将熔化的二氧化硅冷却一定得到晶体 D碘蒸气凝华可得晶体碘 2下列有关晶胞的叙述正确的是( ) A晶胞的结构是晶体的结构 B不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同 C晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 3如图是 a、b 两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( ) a 是晶体 b 是晶体 a 是非晶体 b 是非晶体 A B C D 4.如图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴
2、测其电 阻均为 R，则这块样品最可能是( ) A金属 B半导体 C非晶体 D晶体 5水的状态除了气态、液态和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165 K 时形 成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同。有关玻 璃态水的叙述正确的是( ) A水由液态变为玻璃态，体积缩小 B水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C玻璃态是水的一种特殊状态 D玻璃态水是一种晶体 6根据晶体中晶胞的结构，判断下列晶体的化学式不正确的是( ) AAB2 BC2D CEF DXY3Z 7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( ) A3:9:4 B1:4:2 C
3、2:9:4 D3:8:4 8 如图所示， 石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有的碳原子数目为( ) A2 B3 C4 D6 9如图是 Mn 和 Bi 形成的某种晶体的晶胞结构示意图，则该晶体的化学式可表示为( ) AMn4Bi3 BMn2Bi CMnBi DMnBi3 10冰晶石(化学式为 Na3AlF6)的晶体结构单元如图所示(位于大立方体的顶点和面心， 位于大立方体的 12 条棱的中点和 8 个小立方体的体心)。 已知冰晶石熔融时的电离方程式为 Na3AlF6=3Na AlF3 6，则大立方体的体心处所代表的微粒为( ) ANa BAl3 CF DAlF3 6 11钒(V)的某
4、种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为( ) AVO3 BVO2 CV2O3 DV2O4 12食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的构成的，且均为等距离的交错排 列。已知食盐的密度是 2.2 g cm 3，阿伏加德罗常数为 6.02 1023mol1。在食盐晶体中两个 距离最近的钠离子中心间的距离最接近于( ) A3.0 10 8 cm B3.5 10 8 cm C4.0 10 8 cm D5.0 10 8 cm 13 非晶硅光电薄膜的发电成本仅为多晶硅的三分之一， 将成为今后太阳能电池的市场主流。 就晶体硅与非晶体硅探究如下问题。 (1)如图 a、b 是两种硅的部分结构，请指
5、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_。 A玻璃是非晶体 B固体粉末都是非晶体 C晶体具有有序性，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进行 X- 射线衍射实验 (3)关于晶体的自范性，下列叙述正确的是_。 A破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B缺角的氯化钠晶体在饱和 NaCl 溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性 D由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 14 如图所示为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿的晶体结构， 该结构是具有代表性 的最小重复单位。 (1)在
6、该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子、钛离 子各有_个、_个、_个。 (2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是_，该物质的化学式可表示为 _。 (3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为 a、b、c，晶体结构图中正方体边长(钛原子 之间的距离)为 d nm(1 nm10 9 m)，则该晶体的密度为_g cm3。 15前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、C、D，A 和 B 的价电子层中未成对电子均 只有 1 个，并且 A 和 B的电子数相差为 8；与 B 位于同一周期的 C 和 D，它们价电子层中 的未成对电子数分别为 4 和 2，且原子序数相差为
7、2。 回答下列问题： (1)D2 的价层电子排布图为_。 (2)四种元素中第一电离能最小的是_，电负性最大的是_。(填元素符号) (3)A、B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 该化合物的化学式为_。 列式计算该晶体的密度_g/cm3(列出计算式即可)。 (4)A 、B和 C3三种离子组成的化合物 B 3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物 中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。 参考答案参考答案 1 【答案】D 2 【解析】由晶胞的概念可知 A 选项错误；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同 晶体中，晶胞的大小和形状不一定相同，B 选项错误；晶体中的大部分
8、粒子被若干个晶胞所 共有，不完全属于某个晶胞，C 选项错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”即可推知晶体的 组成，D 选项正确。 【答案】D 3 【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。 【答案】D 4 【解析】由于 AB2CD，而 AB、CD 间的电阻却相等，说明样品横向(AB)与纵向(CD)的 导电性不同，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则具有各向同性，故该 样品为晶体。 【答案】D 5 【解析】因为玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同，所以水由液态变为玻璃态，体积 不变。因为玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，所以不是一种晶体，而是水的一
9、种特 殊状态。 【答案】C 6 【解析】在立方晶胞中，只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞，处于面上的微粒有 1 2属于该晶胞，处于棱上的微粒有 1 4属于该晶胞，处于各顶点上的微粒只有 1 8属于该晶胞。据 此可以算出各晶体的化学式分别是 AB、C2D、EF、XY3Z，所以 A 项错误。 【答案】A 7 【解析】这不是一个立方晶胞结构，而是一个正三棱柱结构，那么依据实际情况来计算， 原子的分摊数顶点为 1 12，水平棱上为 1 4，竖棱上为 1 6，内部为 1。A、B、C 三种粒子数之比 为 61 12 : 6 1 43 1 6 :11:4:2。 【答案】B 8 【解析】六个碳原子组成一个
10、正六边形，而每个碳原子被 3 个正六边形共用，因此每个正 六边形拥有 2 个碳原子。 【答案】A 9 【解析】由晶胞的结构图可知，锰原子分布在正六棱柱的顶点、上下底面的面心上、棱边 的中点上和体心上，所以锰原子的个数为：12 1 62 1 26 1 316，铋原子分布在六棱柱 的体内， 数目为 6， 所以锰原子和铋原子的个数比为 6:61:1， 所以化学式为 MnBi， 故选 C。 【答案】C 10 【解析】该晶胞中个数8 1 86 1 24， 个数12 1 4811，根据冰晶石的化学式 可知，冰晶石中 Na 和 AlF3 6的个数之比为 ，据此可判断出大立方体的体心所代表的 微粒与代表的微粒
11、相同，为 Na 。 【答案】A 11 【解析】由晶胞图可知，V 位于晶胞的顶点和体心，V 的个数为 18 1 82，有 4 个 O 位于晶胞面上， 2 个 O 位于晶胞内部， 则 O 的个数为 4 1 224， 则该晶体的化学式为 VO2。 【答案】B 12 【解析】从 NaCl 晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图所示a 表示其 边长，d 表示两个 Na 中心间的距离。每个小立方体含 Na：1 8 4 1 2，含 Cl ：1 8 4 1 2，即 每个小立方体含 Na Cl离子对1 2个。 则有： a 3 2.2 g cm3 1 2 58.5 g mol 1 6.02 1023 mol 1，
12、 解得 a2.81 10 8 cm，又因为 d 2a，故食盐晶体中两个距离最近的 Na中心间的距离为 d 2 2.81 10 8 cm4.0 108 cm。 【答案】C 13 【解析】(1)从粒子在微观空间里是否具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。(3)晶体的自范 性指的是在适宜条件下， 晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质， 这一适宜条件一般指的 是晶体能够自动结晶析出的条件。A 项所述过程不可能实现；C 项中的圆形并不是晶体冰
13、本 身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D 项中玻璃属于非晶体；B 项中的氯化钠属于晶 体，从饱和溶液中析出是形成晶体的途径之一，其发生的原因是晶体的自范性。 【答案】(1)非晶硅 晶体硅 (2)ACD (3)B 14 【解析】(1)以钛离子为顶角，应有 8 个立方晶胞紧靠在一起，这样钛原子成为空间直角 坐标系的中心原子，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有 1 个氧离子(钛离子)，共 6 个，它周围的 8 个立方晶胞内各含 1 个钙离子。(2)该晶胞中含氧离子个数为 12 1 43，钙 离子个数为 1， 钛离子个数为 8 1 81， 故其个数比为 ， 则它的化学式可表示为 CaTiO3
14、。 (3)1 mol 晶体的质量等于(ab3c)g,1 mol 晶体的体积为 d3 10 21 6.02 1023cm3，则其密度 为 m V ab3c 6.02 1023 d3 10 21 cm3ab3c 602d3 g cm 3。 【答案】(1)6 8 6 (2)3:1:1 CaTiO3 (3)ab3c 602d3 15 【解析】(1)短周期主族元素中未成对电子数最多为 3，所以 B、C、D 均为第四周期的元 素，B 的价电子层中未成对电子数为 1，结合 B 可知 B 为 K，A 为 F；未成对电子数为 4 的只能为Ar3d64s2排布，C 为 Fe，D 为 Ni。(2)从左到右第一电离能
15、(除第A、第A 族特 殊外)、电负性逐渐增大，K 的第一电离能最小、F 的电负性最大。(3)F 原子个数4(16 个棱)2(4 个面心)2(2 个体心)8；K 原子个数2(8 个棱)2(2 个体心)4；Ni 原子个 数1(8 个顶点)1(1 个体心)2；化学式为 K2NiF4；1 mol K4Ni2F8晶胞的质量为(39 4 59 219 8)g，一个晶胞的质量为（39 459 219 8）g NA ；一个晶胞的体积为 4002 1 308 10 30 cm3，密度一个晶胞质量 一个晶胞体积。(4)K3FeF6 中含有 K 和FeF 6 3，Fe3与 F之间以配 位键结合，Fe3 为中心原子提供空轨道、F为配位体提供孤对电子。 【答案】(1) (2)K F (3)K2NiF4 39 459 219 8 6.02 1023 4002 1 308 10 30 (4)离子键、配位键 FeF63 F