化学选修3第三章第一节课时跟踪训练

[课时跟踪训练](时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列关于晶体的性质叙述中，不．正确的是()A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性解析：晶体的各向异性是取决于微观粒子的排列具有特定的方向性，而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，B项的说法错误。答案：B2．根据晶体中晶胞的结构，判断下列晶体的化学式中不．正确的是()解析：确定晶体的化学式，其实就是确定晶胞中各粒子的个数比。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，处于面上的粒子有1/2属于该晶胞，处于棱上的粒子有1/4属于该晶胞，处于各顶点上的粒子只有1/8属于该晶胞。据此可以算出上述晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z，所以A选项错误。答案：A3．已知CsCl晶体的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为()A．NA·a3·ρB.NA·a3·ρ6C.NA·a3·ρ4D.NA·a3·ρ8解析：根据晶胞中粒子个数的计算知，1个CsCl晶胞中含1个CsCl，有M＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA.答案：A4．科学家发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为()A．Ti14C13B．TiCC．Ti4C4D．Ti4C3解析：由题意知该物质是气态团簇分子，题图所示应是该物质的一个完整的分子，由14个钛原子和13个碳原子构成，选项A正确。此题目极易因审题不严密，误认为是晶胞而视钛与碳原子的个数比为(18×8＋12×6)∶(14×12＋1)＝1∶1，错选B或C.答案：A5．[双选题]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．a是晶体B．a是非晶体C．b是晶体D．b是非晶体解析：晶体有固定的熔点，由图a分析知，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，这段线所对应的温度就是此晶体的熔点；b曲线温度一直在升高，没有一段温度是不变的，所以其表示的物质没有固定的熔点，为非晶体。答案：AD6．如图所示是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。该化合物的化学式可表示为()A．MgBB．MgB2C．Mg2BD．Mg2B2解析：棱柱顶点上的每个镁原子均被六个相邻的棱柱所共用，棱柱底面上的每个镁原子均被两个相邻的棱柱所共用，故每个晶体结构单元平均拥有镁原子数为6×2×16＋2×12＝3个；而B原子位于棱柱内，故平均每个晶体结构单元拥有的B原子数为6个，则该化合物的化学式为MgB2。答案：B7．科学家发现钇钡铜氧化合物在90K时具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是()A．YBa2Cu3O4B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5D．YBaCu4O4解析：由图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个Y,2个Ba。晶胞最上方、最下方分别有4个Cu，它们分别被8个晶胞所共用；晶体中间立方体的8个顶点各有一个Cu，它们分别被4个晶胞共用，因此该晶胞中的Cu的数目为：8×14＋8×18＝3个。晶胞平面的棱边上共有6个O，分别被4个晶胞共用；又在中间立方体的水平棱边上共有7个O，它们分别被2个晶胞共用，因此该晶胞中的O个数为：6×14＋7×12＝5个。所以晶体中Y、Ba、Cu、O原子个数比为1∶2∶3∶5，化学式为YBa2Cu3O5。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(8分)元素X的某价态离子Xn＋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)该晶体中离子Xn＋的n＝________。(3)X元素的原子序数是________。(4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋包围。解析：(1)Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×14＝3个；N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×18＝1个，故二者个数比为3∶1。(2)由晶体的化学式X3N知X所带电荷数为1。(3)因为K、L、M三个电子层充满，故Xn＋有2、8、18结构，所以X的原子序数是29。(4)N3－位于晶胞顶角，故其被6个Xn＋从上、下、左、右、前、后包围。答案：(1)3∶1(2)1(3)29(4)69．(7分)下图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：(1)该化合物的化学式为________________。(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有________个。(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为________。解析：(1)这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛原子个数为8×1/8＝1个；它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占有的氧原子个数为12×1/4＝3个；它全部拥有体内的一个钙原子，所以，晶胞单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为：1、3、1，该化合物的化学式为CaTiO3。(2)钛位于正方体的顶点上，则与一个钛离子距离最近的钛离子与它共棱。从立方晶胞进行堆积的图形可以看出，在横向、纵向、竖向上，与它共棱的离子都是2个，所以，共6个。(3)设这种立方晶胞的边长是b，那么，钙离子与钛离子之间的距离是体对角线的一半，即32b。因为每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体堆积到一起就是1mol晶体，其质量为Mg，其体积为Mgag/cm3＝Macm3。所以NA·b3＝Macm3，所以，b＝3Ma·NAcm，则题中所求距离为32·3Ma·NAcm。答案：(1)CaTiO3(2)6(3)32·3Ma·NAcm10．(12分)A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，C的非金属性最强，A、D同主族隔周期，E元素原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的一半。A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。根据以上信息回答下列问题：(1)甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质的电子式是______________。C元素在周期表中的位置是____________。(2)C和D的离子中，半径较小的是____________(填离子符号)。(3)将D的单质投入甲中，待D消失后再向上述溶液中加入E的单质，此时发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)C、D、E可组成离子化合物，其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如图所示，阳离子D＋(用○表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部；阴离子ECx－6(用表示)位于该正方体的顶角和面心。该化合物的化学式是________。解析：根据题中信息得出A为H元素，B为O元素，C为F元素，D为Na元素，E为Al元素。(1)甲为H2O，乙为H2O2，含有非极性共价键的物质是H2O2。(2)C和D的离子分别是F－和Na＋，二者的核外电子排布相同，Na的原子序数大，所以r(Na＋)较小。(3)将Na投入水中发生反应生成氢氧化钠溶液，Al和氢氧化钠溶液发生的反应为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(4)一个晶胞中含有12×14＋9＝12个Na＋和8×18＋6×12＝4个AlF3－6，化学式为Na3AlF6。答案：(1)第二周期ⅦA族(2)Na＋(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(4)Na3AlF611．(12分)随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：①将NaCl固体颗粒干燥后，准确称取mgNaCl固体颗粒并转移到定容仪器A中；②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积为Vcm3。(1)步骤①中仪器A最好使用________(填序号)。A．量筒B．烧杯C．容量瓶D．试管(2)步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管？________________________。(3)能否用水代替苯？________。(4)已知NaCl晶体中，相邻最近的Na＋、Cl－间的距离为acm(如下图)，则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为：__________________________________________________。解析：(1)测定液体体积的定容仪器，最好用容量瓶。(2)滴加苯应用酸式滴定管，若用碱式滴定管，苯会腐蚀橡胶管。(3)因为NaCl易溶于水中，故不能用水代替苯。(4)NaCl晶胞中含Na＋：12×14＋1＝4(个)，含Cl－：8×18＋6×12＝4(个)，故每个晶胞中含“NaCl微粒”4个，则ρ(NaCl)＝mV＝4×58.5NA2a3＝58.52a3NA，故NA＝58.5V2a3m。答案：(1)C(2)酸式滴定管(3)不能(4)58.5V2a3m