第三章第一節一、選擇題1．水的狀態除了氣、液和固態外，還有玻璃態。它是由液態水急速冷卻到165K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中正確的是eq\x(導學號09440450)()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．玻璃態水能使X射線產生衍射答案：C解析：玻璃態水無固定形狀，不存在晶體結構，故玻璃態水不是晶體，不能使X射線產生衍射；因密度與普通水相同，故水由液態變為玻璃態時體積不變。2．下列途徑不能得到晶體的是eq\x(導學號09440451)()A．熔融態物質快速冷卻 B．熔融態物質凝固C．氣態物質凝華 D．溶質從溶液中析出答案：A解析：得到晶體的三個途徑是：①溶質從溶液中析出，②氣態物質凝華，③熔融態物質凝固。所以B、C、D選項中的措施可以得到晶體。晶體表現自范性是需要一定條件的，即晶體生成的速率要適當，因此熔融態物質快速冷卻時不能得到晶體，所以選擇A項。3．如圖是a、b兩種不同物質的熔化曲線，下列說法正確的是eq\x(導學號09440452)()A．a是晶體 B．b是晶體C．a是非晶體 D．無法判斷a是不是晶體答案：A解析：由圖可知，a具有固定的熔點，b不具有固定的熔點，因此a是晶體，b是非晶體。4．晶體與非晶體的本質區別是eq\x(導學號09440453)()A．晶體具有各向異性，而非晶體具有各向同性B．晶體具有自范性，而非晶體沒有自范性C．晶體具有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定的熔、沸點D．晶體能使X－射線產生衍射，而非晶體則不能答案：B解析：易將晶體與非晶體的本質區別及性質區別混為一談。晶體與非晶體的性質差異是二者本質區別的外在表現。晶體具有自范性(本質)，而晶體的性質是有固定的熔、沸點，能使X－射線產生衍射等。分析此類問題時，要分析晶體、非晶體的本質與性質，采用辯證的觀點分析問題。同時也要注意不能用固體是否有規則的幾何外形來判斷其是否為晶體。5．下列敘述正確的是eq\x(導學號09440454)()A．固體SiO2一定是晶體B．晶體有固定的組成，非晶體沒有固定的組成C．晶體內部的微粒按一定規律呈周期性有序排列D．冰和固體碘晶體中相互作用力相同答案：C解析：從晶體與非晶體的本質差異上來判斷。固體SiO2有晶體和無定形兩類，A項錯誤；非晶體如玻璃同樣有固定的組成，B項錯誤；晶體的特殊性質都是其內部微粒按一定規律周期性排列的結果，C項正確；冰中微粒間的作用力除范德華力外還存在氫鍵，而碘晶體微粒間僅存在范德華力，D項錯誤。6．下列現象表現為晶體的自范性的是eq\x(導學號09440455)()A．NaCl溶于水 B．KMnO4受熱分解C．不規則的晶體能生長成規則的 D．碘升華答案：C解析：晶體的自范性指的是能自發地呈現多面體外形的性質。7．下列關于晶體的說法正確的是eq\x(導學號09440456)()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．藍寶石在不同方向上的硬度一定相同答案：B解析：A項，將飽和CuSO4溶液降溫，可析出膽礬，膽礬屬于晶體。B項，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。C項，非晶體沒有固定的熔點。D項，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。8．將一塊缺角的膽礬晶體懸置于飽和硫酸銅溶液中，一段時間后(溫度不變)，發現缺角的晶體變完整了。若溶劑不揮發，則這段時間內晶體和溶液的質量變化分別是eq\x(導學號09440457)()A．晶體質量減小，溶液質量變大 B．晶體質量變大，溶液質量減小C．晶體和溶液質量都不變 D．無法確定答案：C解析：膽礬晶體具有自范性，有自發形成規則幾何外形的性質，由于原溶液為飽和溶液，因此膽礬晶體與CuSO4飽和溶液間存在著溶解結晶平衡，在整個過程中晶體和溶液的質量都不發生變化。9.白磷分子如圖所示：則31g白磷分子中存在的共價鍵數目為eq\x(導學號09440458)()A．4NA B．NAC． D．答案：C解析：31g白磷(P4)為mol，每個白磷分子中含有6molP－P鍵，故31g白磷中所含P－P鍵的物質的量為mol×6＝mol。二、非選擇題10．在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網上加熱，觀察實驗現象。eq\x(導學號09440459)(1)在表面皿上加少量冷水的作用是________________________。(2)觀察到的實驗現象是____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在表面皿上碘是________。(填“晶體”或“非晶體”)(4)這種方法是________，制取晶體的方法還有________、________。答案：(1)冷卻碘蒸氣(2)燒杯中充滿紫色的蒸氣，在表面皿上有紫黑色的晶體(3)晶體(4)凝華熔融態物質的凝固結晶解析：獲得晶體有3個途徑：熔融態物質凝固；氣態物質冷卻不經液態直接凝固(物理上稱為凝華)；溶質從溶液中析出。11.石墨晶體結構如圖所示，每一層由許多個正六邊形構成，則：eq\x(導學號09440460)(1)平均每一個正六邊形占有碳原子數為________；(2)每一層內碳原子數目與C－C化學鍵數目的比是________。答案：(1)2(2)23解析：(1)在同一層上，每個碳原子為3個正六邊形共有，平均每個正六邊形占有該碳原子的1/3。一個正六邊形有這樣的碳原子6個，則一個正六邊形共占有6×1/3＝2(個)碳原子。(2)因為一個C－C鍵為兩個正六邊形共有，所以每個正六邊形占有C－C鍵的1/2，一個正六邊形共占有C－C鍵6×1/2＝3(個)。因此，每一層上碳原子數與C－C鍵數目之比為23。還可以根據每條C－C鍵為2個碳原子共有，每個碳原子分占C－C鍵的1/2，因此，碳原子數目與C－C鍵數目之比為13×1/2＝23。一、選擇題1．下列說法正確的是eq\x(導學號09440461)()A．玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的晶體B．水玻璃在空氣中不可能變渾濁C．水泥在空氣和水中均可以硬化D．制光導纖維的重要原料是玻璃答案：C解析：玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的混合物，不是晶體，故A項錯；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，在空氣中發生反應：Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓，故B項錯；水泥的硬化是水泥的重要性質，是復雜的物理變化和化學變化過程，故C項正確；制光導纖維的重要原料是SiO2而不是玻璃，故D項錯。2.某晶體的一部分為正三棱錐，如右圖所示，該晶體的化學式可能是eq\x(導學號09440462)()A．A2B9C4 B．A3B9C．AB4C2 D．A3B8答案：C解析：由晶體結構可以看出，以某一A粒子為中心可以形成12個相同的正三棱柱，故一個A為12個正三棱柱所共用，即一個正三棱柱中擁有A的數目為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)。同理，正三角形邊上的一個B為4個三棱柱所共用，而豎棱上的一個B為6個三棱柱所共用，故一個正三棱柱中擁有B的數目為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2。C位于正三棱柱的內部，故一個正三棱柱中擁有1個C。因此，該晶體中A、B、C三種粒子數之比為142。3．納米材料的表面微粒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開頭恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如右圖所示)，則這種納米顆粒的表面微粒數與總微粒數的比值為eq\x(導學號09440463)()A．78 B．1314C．2425 D．2627答案：D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＝27。易出現的錯誤是用均攤法求各粒子數。4．已知CsCl晶體的密度為ρg/cm3，NA為阿伏加德羅常數，晶體中相鄰的兩個Cs＋的核間距為acm，如下圖所示，則CsCl的相對分子質量可以表示為eq\x(導學號09440464)()A．NA·a3·ρ B．eq\f(NA·a3·ρ,6)\f(NA·a3·ρ,4) D．eq\f(NA·a3·ρ,8)答案：A解析：每個晶胞中含Cs＋為8×eq\f(1,8)＝1個，Cl－為1個，即一個CsCl晶胞中含有一個CsCl微粒，V＝a3，Mr＝ρ·v·NA＝ρ·a3·NA。5．NaCl晶體的晶胞如圖，已知氯化鈉的摩爾質量為Mg·mol－1，晶體中最鄰近的鈉離子和氯離子中心間的距離為acm，晶體的密度為bg·cm－3。則下列敘述正確的是eq\x(導學號09440465)()A．每個Na＋周圍最近且等距離的Cl－所圍成的空間構型為正六面體B．每個Na＋周圍最近且等距離的Na＋有6個C．阿伏加德羅常數NA的值可表示為eq\f(M,2a3b)D．阿伏加德羅常數NA的值可表示為eq\f(4M,a3b)答案：C解析：每個Na＋周圍等距離的Cl－所圍成的空間構型為正八面體，A錯；Na＋周圍最近且等距離的同種離子有12個，故B錯；1molNaCl的質量為Mg，體積V＝eq\f(M,b)cm3，一個NaCl晶胞的體積為8a3cm3，一個晶胞含Cl－：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個，Na＋：12×eq\f(1,4)＋1＝4個，即含4個NaCl,1molNaCl含NaCl個數：eq\f(\f(M,b)cm3,8a3cm3)×4＝eq\f(M,2a3b)，即NA的值可表示為eq\f(M,2a3b)。6．測知氯化鈉晶體中相鄰的Na＋與Cl－的距離為acm，該晶體密度為dg·cm－3，則阿伏加德羅常數可表示為eq\x(導學號09440466)()\f,4a3d) B．eq\f,8a3d)\f,2a3d) D．eq\f(117,a3d)答案：C解析：一個NaCl的晶胞中所包含的Na＋與Cl－數目并不是1個而是4個，即1個NaCl晶胞的體積實際上是4個Na＋和4個Cl－共同所占的體積。由NaCl晶胞示意圖可知1個Na＋與1個Cl－共同占有的體積為：V＝eq\f(1,4)×(2acm)3＝2a3cm3，由等式NA·d·V＝可得NA＝eq\f,2a3d)。二、非選擇題7．如下圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試寫出：eq\x(導學號09440467)(1)甲晶體的化學式(X為陽離子)為________。(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個數比是________。(3)丙晶體中每個D周圍結合E的個數是________個。答案：(1)X2Y(2)121(3)8解析：只需掌握晶體立方體中粒子實際占有“份額”的規律：頂點粒子在立方體中實占eq\f(1,8)，立方體面上粒子實占eq\f(1,2)，立方體棱邊上粒子實占eq\f(1,4)，立方體內部粒子占有1算1統計。(1)甲中兩個X原子位于立方體面心，算為1，Y位于立方體頂點，實際占有：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)個，XY＝1eq\f(1,2)＝21，所以甲的化學式為X2Y。(2)乙中A占有：eq\f(1,8)×8＝1，B占有eq\f(1,2)×4＝2，C占有1個，由此推出ABC＝121。(3)丙中D周圍的E的個數與E周圍D的個數相同，E周圍有8個D，所以D周圍有8個E。8．某離子晶體晶胞結構如圖所示，(eq\a\vs4\al(●))X位于立方體的頂點，(○)Y位于立方體的中心，試分析：eq\x(導學號09440468)(1)晶體中每個Y同時吸引著________個X，每個X同時吸引著________個Y，該晶體的化學式為________。(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有________個。(3)晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角∠XYX＝________(填角的度數)。(4)若該立方體的棱長為acm，晶體密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數，則該離子化合物的摩爾質量為________。答案：(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)°(4)2a3ρNAg·mol解析：(1)由晶胞可直接看出每個Y周圍吸引著4個X，每個X被8個晶胞共用，則X周圍有8個等距離的Y，晶胞內X與Y的數目比為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×\f(1,8)))1＝12，故化學式為XY2或Y2X。(2)以某個X為中心，補足8個共用X的晶胞，可發現與中心X等距離且最近的X共有3層，每層4個，共12個。(3)四