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1、- 1 - 第一节晶体的常识同步测试（人教版） 山东省安丘市实验中学：周月明 1下列不属于晶体特点的是() A一定有固定的几何外形 B一定有各向异性 C一定有固定的熔点 D一定是无色透明的固体 2（易错题） . 下列有关晶体的特征及结构的叙述中不正确的是（） A. 晶体一般都有各向异性 B. 晶体内部的微粒按照一定的规律做周期性重复排列 C. 有规则几何外形的固体不一定都是晶体 D. 冰和碘晶体中微粒间的作用力完全相同 解析：晶体的自范性决定了晶体具有各向异性，A 正确；晶体都有规则的几何外形，这个外部表象是晶体 内部微粒按照一定的规律作周期性重复排列的反映，B 正确；有些非晶体也可以加工成规
2、则的几何外形， 如玻璃可以加工各种形状，但玻璃是非晶体，C 正确；冰中水分子间除了含有范德华力外还含有氢键，而 碘固体中碘分子之间只含有范德华力，D 错。 答案： D 3.下列操作得到的固体不是晶体的是（） A.对 NaCl 饱和溶液降温所得到的固体B.气态 H2O 冷却为液态，然后再冷却成的固态 C.熔融的 KNO3冷却后所得的固体D.将液态的玻璃冷却成所得到的固体 解析：得到晶体的措施有三个，熔融态物质在适当的冷凝速度下冷却、气态物质的凝华以及溶质从溶液中 析出，玻璃是非晶体，故D 中的固体不是晶体。 答案： D 4.下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于（） A.外形不一样，
3、构成两者的原子不同 B.构成玛瑙的基本粒子无规则性排列，构成水晶的基本粒子按一定的规律作周期性重复排列 C.水晶有固定的熔沸点，而玛瑙无固定熔沸点 D.水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品 解析：晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列；注意，玛瑙和水 晶的成分均为 SiO2。 - 2 - 答案： B 5下列关于晶体的说法正确的是() A将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B假宝石往往是玻璃仿造的，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 解析：A 选项，将饱和CuSO4溶液降温，可
4、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，可以根据有无刻痕来鉴别。C 选项，非晶体没有固定的熔点。D 选项，由于晶体的各 向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。 答案： B 6（易错题） .下列物质中，常温下属于晶体的是_，没有固定熔点和几何外形的固体是_。 铝氯化钾氢氧化钠二氧化碳塑料玻璃铁矿石硫酸石蜡 解析：晶体是指有规则几何外形的固体，它肯定是纯净物，且具有固定的熔点。铝有固定的熔点；氢氧化 钠和氯化钾都是离子化合物，都有固定的熔点；二氧化碳形成的干冰是晶体，但在常温下为气体；塑料、 玻璃的熔点在一定的范围内浮动，都属于非晶体；铁矿石是混合物，熔
5、点也不固定；硫酸有固定的熔点， 能形成晶体，但室温下是液体；石蜡是多种烃类的混合物，当然不是晶体。特别注意，常温下是“固体” 这一限制要求。 答案： 知识点二：晶胞及其计算 7.下列有关晶胞的叙述正确的是（） A.晶胞是晶体中最小的结构重复单元 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属于该晶胞 D.晶胞的组成和晶体的组成不一定相同 解析：晶胞一般为平行六面体，不同的晶体划分出来的晶胞的形状可能相同（空间构型），但大小不相同， B 错；晶胞中的粒子有些属于该晶胞（如在晶胞内部） ，有些粒子为几个晶胞共用（如在顶点、 面、棱上的）， C 错；晶胞能反映晶体的组成和结构
6、，故晶胞的组成和晶体的组成一定相同，D 错。 答案： A 8. 话筒是声电转换的换能器，用于各种扩音设备给我们带了极大方便。在话筒中有一种材料的结构如图所 示，它的主要成分是钛酸钡，根据晶体的结构示意图可知它的化学式是（） - 3 - A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3 解析：仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知：Ba 在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti 处于立方体的8 个 顶点， O 处于立方体的12 条棱的中点，故晶体中三种原子的个数比为Ba:Ti:O=1:(8 8 1 ):(12 4 1 )=1:1:3。 答案： D 9. 对于面心立方晶胞的描述错误的
7、是（） A面心立方晶胞是所在晶体内最小的平行六面体 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原子 C平均每个面心立方晶胞中有14 个原子 D平均每个面心立方晶胞中有4 个原子 解析： A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞，在顶点和六个面的面心处都有一个原子，平均每个晶胞 中含有的原子数=8 8 1 +62 1 =4 个。 答案： C 10（易错题） .早在 2003年，科学家就发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据 报道， 该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构，其结构如右图（小球表示 Co原子、 大球 表示 O原子） 。下列用粗线画出的CoO2层状结构晶胞示意图不符合的
8、是（） 解析：在此平面结构中，截取的每一个小正方形的顶点上的原子都被四个小正方形共用，在边上的原子都 为两个小正方形共用，A 中 CoO=1（ 4 2 1 ）=12，在 B 中 CoO=（1+4 4 1 ） 4=12，在 C 中 CoO=（44 1 ）（ 42 1 ）=12，在 D 中 CoO=1（ 44 1 ）=11。 答案： D 11. 根据所学知识填空： （1）在下列物质中，属于晶体的是_，属于非晶体的是_； A玻璃B雪花C橡胶D铁块E单晶硅F沥青 （2）晶体中的微粒与晶胞的关系为： 凡处于立方体顶点的微粒，同时为个晶胞共有； 凡处于立方体棱上的微粒，同时为个晶胞共有； - 4 - 凡处
9、于立方体面上的微粒，同时为个晶胞共有； 凡处于立方体体心的微粒，同时为个晶胞共有。 解析：（1）晶体具有固定的熔点，雪花就是冰，有固定的熔点；铁块和单晶硅都有固定的熔点；橡胶、玻 璃、沥青（烃的混合物）的熔点在一定的范围内浮动，都属于非晶体。（2）分析晶体中的微粒与晶胞的关 系，关键是看该微粒为几个晶胞所围绕，就为几个晶胞所共有。 答案：（1）BDE ACF （2）8 4 2 1 12.现有甲、乙、丙（如图）三种晶体的晶胞：甲中x 处于晶胞的中心，乙中a 处于晶胞的中心。据此可推 知：甲晶体中x 与 y 的个数比是 _，乙用 a、b 表示的化学式是 _，丙晶胞中有 _个 c 离子、有 _个 d
10、 离子。 解析：处于晶胞中心的x 或 a 或 c 都为该晶胞单独占有，位于立方体顶点上的微粒为8 个立方体共有，位 于立方体棱边上的微粒为四个立方体共有，位于立方体面上的微粒为两个立方体共有，所以 x:yl （6 8 1 ） 43； ab=1 （8 8 1 ） 11， 故化学式为ab； 丙晶胞中 c 离子为 12 4 1 +14 个； d 离子为 88 1 +62 1 4 个。 答案：43 ab 4 4 【综合小题】 13.某晶体的晶胞结构如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是（） A.394 B.142 C.294 D.384 解析：由图可知该晶胞的上下两个底面都是正三角形，因此顶点
11、处的粒子为12个晶胞共用，故A的数目 =6 12 1 = 2 1 ；处于水平棱上的粒子为4个晶胞共用，处于垂直棱上的粒子为6个晶胞共用，故含有的B的数 目=6 4 1 +36 1 =2；C为该晶胞自己所拥有，故含C的个数为 1。 - 5 - 答案： B 14.人们发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引 起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示(碳原子： ，镍原子： ，镁原子： ) ，则该晶体的化学 式是 () AMg2CNi3BMgC2Ni CMgCNi 2 DMgCNi 3 解析：碳原子位于体心，且只有1 个； Mg 原子位于顶角，其个数为
12、8 1 81；Ni 原子位于面心，其个 数为 6 1 23，故该晶体的化学式是 MgCNi 3。选 D。 答案： D 15（易错题） . 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0 价，部分为 2 价，右图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则 下列说法正确的是（） A超氧化钾的化学式为KO2，每晶胞含有14 个 K 和 13 个 O2 B晶体中每个K 周围有 8 个 O 2 ，每个 O2 周围有 8 个 K C晶体中与每个K 距离最近的 K 有 12 个 D晶体中，所有原子之间都是离子键 解析： 根据题目信息， 超氧化钾晶体是面心立方晶胞，超氧化钾是离子化合物，
13、阴阳离子分别是K+和 O22-， 两者之间是离子键，而O22-中 O-O 键为非极性共价键；作为面心立方晶胞，每个晶胞中含有K+的个数 =8 8 1 +62 1 =4 个，而 O22-的个数 =1+12 4 1 =4 个，晶体中每个K +的周围有 6 个 O22-，当然每个 O22-周围 也有 6 个 K +，晶体中与每个 K+最近的 K +有 12 个。 答案： C 16. 某离子晶体晶胞结构如图所示，X 位于立方体的顶点，Y 位于立方体的中心。试分析： （1）在一个晶胞中有个 X、个 Y，所以该晶体的化学式为_。 （2）晶体中距离最近的2 个 X 与一个 Y 所形成的夹角 XYX 角度为
14、_（填角的度数）。 - 6 - 解析：（1）Y 的个数为 1，X 的个数为 48 1 = 2 1 ，所以 XY=12，化学式是XY2。 （2）X 与 Y 之间的连线构成了正四面体，类似甲烷(CH4)的结构，所求的XYX等于甲烷中的键角，即 109.5 。 答案：（1） 2 1 1 XY 2 （2）109.5 17.(2013 中山一中月考 )元素 X 的某价态离子X n中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层，它与N3 形 成的晶体结构如图所示。 (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_。 (2)该晶体中 Xn 中 n_。 (3)X 元素的原子序数是_。 (4)晶体中每个N3 被_个等距离的
15、Xn 包围。 解析： (1)X n位于晶胞的棱上，其数目为 12 1 43 个； N 3位于晶胞的顶点，其数目为 8 1 81 个，故该晶 体的阳离子与阴离子个数比为31；(2)由晶体的化学式X3N 知， X 所带的电荷为1；(3)因为 K、L、M 三 个电子层充满，故为2、8、18，即 X +含 28个电子，所以 X 的原子序数是29；(4)N 3位于晶胞顶点，故其 被 6 个 X n在上、下、左、右、前、后包围。 答案： (1)31(2)1(3)29(4)6 【自助加餐】 18. 已知硼化镁在 39 K时呈超导性，可成为人类对超导认识的里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原 子和硼原子是分
16、层排布的，一层镁一层硼的相间排列，I图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向 的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确 定硼化镁的化学式为（） AMgB BMgB2CMg2B DMgB6 解法一：由图I 中的平面结构可以找出最小的重复单元（如图II 所示） ，有两种结构，在三角形结构中， 每个镁原子为6 个小三角形共用，故Mg B=（3 6 1 ）1=12；在六边形结构中，每个B 原子为三个小 六边形共用，故Mg B=16 3 1 = 12，故化学式为MgB2。 解法二，将此平面结构还原成立体结构（如图III 所示），由此图可知， Mg 在顶点以及上下底面的中心，B - 7 - 原子在六棱柱内，故Mg B=（126 1 +22 1 ） 6=12。 答
