1、第 1頁 共 8頁 學業分層測評（十）晶體的常識 （建議用時：45 分鐘） 學業達標 1 下列不屬于晶體特點的是（） A .一定有固定的幾何外形 B .一定有各向異性 C .一定有固定的熔點 D .一定是無色透明的固體 【解析】 晶體的特點是有規則的幾何外形（由晶體的自范性決定）、固定的熔點及各向異 性，但不一定是無色透明的固體，如紫黑色的碘晶體及藍色的硫酸銅晶體。 【答案】 D 2 .下列關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 D .藍寶石在

2、不同方向上的硬度一定相同 【解析】 將飽和 CuSO4溶液降溫，可析出膽磯，膽磯屬于晶體， A 錯誤；一般寶石的 硬度較大，玻璃制品的硬度較小，可以根據有無刻痕來鑒別，B 正確；非晶體沒有固定的熔點， C 錯誤；由于晶體的各向異性導致藍寶石在不同方向上的硬度有一些差異， D 錯誤。 【答案】 B 3. 晶體具有各向異性。如藍晶石（Al 2O3 SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層 1 垂直的方向上的電導率是與層平行的方向上的電導率的 二04。晶體的各向異性主要表現在（） 硬度導熱性導電性光學性質 A . B. C . D. 【解析】 晶體具有各向異性，常常表現在硬度、導熱性、導電性

3、、光學性質等多項物理 性質中。 【答案】 D第 2頁 共 8頁 4. 水的狀態除了氣態、液態和固態外，還有玻璃態。它是由液態水急速冷卻到 165 K 時 形成的，玻璃態的水無固定形狀，不存在晶體結構，且密度與普通液態水的密度相同。有關玻 璃態水的敘述正確的是（ ） A .水由液態變為玻璃態，體積縮小 B .水由液態變為玻璃態，體積膨脹 C .玻璃態是水的一種特殊狀態 D.玻璃態水是一種晶體 【解析】 因為玻璃態水的密度與普通液態水的密度相同，所以水由液態變為玻璃態， 體 積不變。因為玻璃態的水無固定形狀，不存在晶體結構，所以不是一種晶體，而是水的一種特 殊狀態。 【答案】 C 5. 我們熟悉的

4、食鹽、金屬、刨冰、鉆石、水晶等都是晶體；而同樣透明的玻璃卻是非晶 體。下列關于晶體和非晶體的本質區別的敘述中，正確的是 （ ） A .是否是具有規則幾何外形的固體 B .是否是具有固定組成的物質 C .是否是具有美觀對稱的外形 D .內部構成微粒是否在空間呈有規則的重復排列 【解析】 有規則幾何外形或美觀對稱的固體不一定都是晶體，如玻璃； 具有固定組成的 物質也不一定是晶體，如某些無定形體也具有固定的組成。 晶體和非晶體的本質區別在于微 觀結構不同。 【答案】 D 【解析】 1 陰離子位于晶胞的 8 個頂角，個數為 88= 1,陽離子位于晶胞的中心，個數 D. 1 : 1 6.某離子化合物的晶

5、胞如圖所示。陽離子位于晶胞的中心，陰離子位于晶胞的 上，則該離子化合物中陰、陽離子的個數比為 上，則該離子化合物中陰、陽離子的個數比為 （ B. 8 個頂角 ) ( 第 3頁 共 8頁 【答案】 D 7. 磁光存儲的研究是 Williams 等在 1957 年使 Mn 和 Bi 形成的晶體薄膜磁化并用光讀取 之后開始的。下圖是 Mn 和 Bi 形成的某種晶體的結構示意圖，則該晶體物質的化學式可表示 為（ ）【導學號：90990070】 黑球:Mn A . Mn2Bi B. MnBi C . MnBi3 D. Mn4Bi3 1 1 1 【解析】 該晶胞中 Mn 的個數為 12X 6+ 6X 3+

6、 2X 2+ 1 = 6, Bi 的個數為 6,則該晶體 物質的化學式為 MnBi。 【答案】 B 8. 早在 2003 年，科學家就發現了首例帶結晶水的晶體在 5K 下呈現超導性。 據報道， 該 晶體中含有最簡式為 CoO2的層狀結構。 下列用粗線畫出的 CoO2層狀結構晶胞示意圖（小球表 示 Co 原子、大球表示 O 原子）不正確的是（ ） 【解析】 在此平面結構中，截取的每一個小正方形的頂點上的原子都被四個小正方形共 1 用，在邊上的原子都為兩個小正方形共用， A 中 Co : O= 1 : 4X2 = 1 : 2,在 B 中 Co : O = 1 1 1 1 1 + 4X4 : 4=

7、1 : 2,在 C 中，Co : O= 4X4 : 4X2 = 1 : 2，在 D 中 Co : O= 1 : 4X4 = 1 ： 1。 【答案】 D 9. 某晶體中含有 A、B、C 三種元素，其排列方式如圖所示，晶體中 A、B、C 的原子個 數之比為（ ） B. 2 : 3 : 1 D. 4 : 3 : 1 第 3頁 共 8頁第 5頁 共 8頁 1 1 【解析】 N(A) = 8X 8= 1, N(B) = 6X二 3, N(C) = 1,則晶體中 A、B、C 的原子個數之 比為 1 : 3 ： 1。 【答案】 A 10 根據所學知識填空: (1) _ 在下列物質中，屬于晶體的是 屬于非晶體

8、的是 _ ; B 雪花 C 橡膠 D 鐵塊 E.單晶硅 F瀝 晶體中的微粒與晶胞的關系為： 凡處于立方體頂角的微粒，同時為 _ 晶胞共有； 凡處于立方體棱上的微粒，同時為 _ 晶胞共有； 凡處于立方體面上的微粒，同時為 _ 晶胞共有； 凡處于立方體體心的微粒，同時為 _ 晶胞共有。 【解析】(1)晶體具有固定的熔點，雪花就是冰，有固定的熔點；鐵塊和單晶硅都有固 定的熔點；橡膠、玻璃、瀝青(烴的混合物)沒有固定的熔點，都屬于非晶體。(2)分析晶體中的 微粒與晶胞的關系，關鍵是看該微粒為幾個晶胞所圍繞，就為幾個晶胞所共有 【答案】 (1)B、D、E A、C、F (2)8 4 2 1 11 下圖所示

9、為熱敏電阻 PTC 元件的主要成分的晶體結構，該結構是具有代表性的最小 重復單位。該晶體經 X 射線分析鑒定，重復單位為正方體，邊長為 403.1 pm,頂角位置為 B 原子所占，體心位置為 C 原子所占，所有棱的中點位置為 A 所占。據圖回答下列問題： 【導 學號：90990071】 (1) _ 若將 B 置于晶胞的體心，C 置于晶胞的頂點，則 A 處于立方體的什么位置？ _。 在該物質的晶體中，每個 B 周圍與它最鄰近且距離相等的 B 有_ ，它們在空 間呈 _ 狀分布。 【解析】(1)由原圖可以看出它的化學式為 BCA3，當 B 位于晶胞的體心，C 位于晶胞的 頂角時，要求化學式不變，則

10、 A 的位置有兩種可能，即在面心或棱的中點。由原圖可以看出， 在每個 B的周圍和它等距離且最近的 A 有 6 個(距離為棱長的一半)；如果在棱的中點，則和它 等距離且最近的 A 有 12 個(距離為面對角線的一半)，故只有 A 處于立方體的面心時才與原圖 相符。(2)由原圖可A 玻璃 青 第 6頁 共 8頁 以看出，在每個 B 的周圍和它等距離且最近的 B 有 6 個，這 6 個 B 在空間 構成了正八面體。 【答案】 面心(2)6 正八面體 12. 某晶體的晶胞結構如右圖所示。X()位于立方體頂角，丫()位于立方體中心。試分析： 晶體中每一個丫同時吸引著 _ 個 X，每個 X 同時吸引著 _

11、 個丫，該晶體的化 學式是 _ 。 (2) 晶體中在每個 X 周圍與它最接近且距離相等的 X 共有 _ o (3) 晶體中距離最近的 2 個 X 與 1 個丫形成的夾角/ XYX 為 _ o 【解析】(2)晶體中每個 X 周圍與它最接近的 X 之間的距離應為 . t 右圖所示立 方體的面對角線。位置關系分為在此 X 的上層、下層和同一層，每層均.“有 4 個，共 有 12 個。(3)若將 4 個 X 連接，構成 1 個正四面體，丫位于正四面體的中心(如圖)，可聯系 CH4 的鍵角，貝 U / XYX = 109 28。 【答案】 (1)4 8 XY2(或 Y2X) (2)12 109 28 能

12、力提升 13. 硼化鎂在 39 K 時呈超導性， 成為人類對超導認識的里程碑。在硼化鎂晶體的理想模 型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，一層鎂一層硼的相間排列，1圖是該晶體微觀空間中取 出的部分原子沿 Z 軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂 原子投影在同一平面上。根據圖示確定硼化鎂的化學式為 () A. MgB B. MgB2 C. Mg2B 【解析】 D. MgB6 法一：由圖I中的平面結構可以找出最小的重復單元(如圖U所示)，有兩種結 1 構，在三角形結構中，每個鎂原子為 6 個小三角形共用，故 Mg : B = 3X6 ： 1 = 1 : 2;在六 1 邊形

13、結構中，每個 B 原子為三個小六邊形共用，故 Mg : B = 1 : 6X 3 = 1 : 2,故化學式為 MgB2 o27。 第 7頁 共 8頁 法二：將此平面結構還原成立體結構（如圖川所示），由此圖可知，Mg 在頂角以及上下底 1 1 面的中心，B 原子在六棱柱內，故 Mg： B= 12X 6+ 2X：6= 1 : 2。 【答案】 B 14. 高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結構。晶體中氧的化合價部分為 0 價，部分為-2 價, 右圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞（晶體中最小的重復單元）。 則下列說法正確的是（）【導學 號： 90990072】 A .超氧化鉀的化學式為 KO2,每個晶胞含有 14

14、 個 K十和 13 個 02 B .晶體中每個 K +周圍有 8 個 02,每個 02周圍有 8 個 K+ C .晶體中與每個 K+距離最近的 Q 有 12 個 D .晶體中，所有原子之間都是離子鍵 【解析】 超氧化鉀是離子化合物，陰、陽離子分別是 02和 K，兩者之間是離子鍵，而 1 1 02中 00 鍵為非極性共價鍵，D 錯誤；每個晶胞中含有 K +的個數=8X- + 6X壬4 個，而 02的個數=1 + 12X- = 4 個，A 錯誤；從晶胞的結構可知，每個 K +的周圍有 6 個 02,當然每 個 02周圍也有 6個 K +，晶體中與每個 K +最近的 K +有 12 個，因此 B 錯

15、誤，C 正確。 【答案】 C 15. 納米材料的表面微粒數占總微粒數的比例極大，這是它有許多特殊性質的原因。假設 某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同 （如圖所示），則這種納米 顆粒的表面微粒數與總微粒數的比值為（） Pin* A. 7 : 8 B. 13 : 14 C. 25 : 26 D. 26 : 27 0-5 第 8頁 共 8頁 【解析】 表面微粒數=8+ 6+ 12= 26。總微粒數=表面微粒數+中心粒子數= 26+ 1 = 【答案】 D第 9頁 共 8頁 16. 回答下列問題： 鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是：Pb4+處于立方晶胞頂角，Ba2+處于晶胞

16、中心， 02_處于晶胞棱邊中心，該化合物化學式為 _ 每個 Ba2+與 _ 個 02_配位。 (2) X、丫、Z 可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中 X 占據所有棱的中心，丫位于頂點， Z 處于體心位置，則該晶體的組成為 X : 丫 ： z = _ 。 (3) 金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如 I 所示。該合 金的化學式為 _ 。 (4) 葡萄糖與新制 Cu(0H)2的堿性溶液反應生成磚紅色 Cu20 沉淀。在 1 個 Cu20 晶胞中(結 構如圖U所示)，所包含的 Cu 原子數目為 _ ;每個氧原子與 _ 銅原子配位 硒化銣晶體晶胞結構如圖川所示。每個晶

17、胞中包含 _ 個 Rb2Se 單元，其中 SW 周圍與它距離最近且相等的 Rb+的離子數目為 _ 。 MgH2是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結構如圖W所示，已知該晶體的密度為 a gem-3, 則晶胞的體積為 _cm3(用 a、NA表示，其中 NA表示阿伏加德羅常數) 1 1 【解析】(1)每個晶胞含有 Pb4+: 8X1 個，Ba2 +: 1 個，02： 12X- = 3 個，故化學 式為 PbBaQ。Ba2+處于晶胞中心，只有 1 個，02處于晶胞棱邊中心，共 12 個，故每個 Ba2+ 與 12 個02_配位。 (2)在晶胞中 12 條棱上有 12 個 X，每個 X 被四個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的 X 有 3 個。每個晶胞的 8 個頂角上有 8 個丫，每個丫被 8 個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的 丫 只有 1 個，Z完全屬于其中的一個晶胞，故該晶體的組成 X : 丫 : Z = 3 ： 1 ： 1。 1 1 (3)每個晶胞中含有 La 為 8X二 1 個，Ni 為 1 + 8X?二 5 個，該合金的化學式為 LaNi5。 1 圖U中每個晶胞中含有黑球代表的微粒為 4 個，白球代表的微粒為 1 + 8X = 2 個，由 組成第 10頁 共 8頁 CU20 知黑球代表 Cu 原子，白球代表氧原子，每個氧原