2024_2025学年新教材高中化学第三章晶体结构与性质第一节第2课时晶胞晶体结构的测定课时练习含解析新人教版选择性必修第二册.doc

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晶胞晶体结构的测定

(40分钟70分)

一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)

1．(2024·衡阳高二检测)下列关于晶体的说法中不正确的是()

A．凡有规则几何外形的固体确定是晶体

B．晶胞是晶体结构的基本单元

C．区分晶体和非晶体最牢靠的科学方法是对固体进行X射线衍射试验

D．晶胞的密度与晶体密度相同

【解析】选A。晶体的特征之一是有自范性，即自发呈现规则的几何外形。切割整齐且规格相同的玻璃、石蜡、橡皮等虽然都具有规则的几何外形，但它们内部的原子无序排列，它们也没有固定的熔点，不是晶体，A项错误。由晶体的特征和晶胞的概念可知B、C项正确。整块晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，所以晶胞与晶体的密度是相等的，D项正确。

2．(2024·衡水高二检测)下列有关晶胞的叙述错误的是()

A．晶胞是晶体结构中最小的重复单元

B．不同晶体中晶胞的大小和形态不愿定相同

C．晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞

D．已知晶胞的结构可推知晶体的组成

【解析】选C。晶胞中的粒子有的并不完全属于该晶胞，如体心立方晶胞，立方体顶点的原子属于该晶胞的只有eq\f(1,8)，C项错误。

3．(2024·北京朝阳区高二检测)不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()

A．石墨和金刚石是同素异形体

B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列

C．石墨的熔点为3625℃

D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线

【解析】选A。原子在三维空间里呈有序排列(B项)、有自范性、有固定的熔点(C项)、物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线(D项)等特征，都是晶体有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间无联系，如无定形碳是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。

4．钇钡铜氧化合物晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是()

A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5

C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4

【解析】选C。位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×eq\f(1,8)＝1(个)；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是8×eq\f(1,4)＝2(个)，所以每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以每个晶胞单独含有的氧原子数共为7×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,4)＝5(个)。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。

5．(2024·昆明高二检测)某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()

A.3∶9∶4 B．1∶4∶2

C．2∶9∶4 D．3∶8∶4

【解析】选B。由图可知该晶体部分结构的上下两面为正三角形，因此处于顶点的粒子为12个该结构共用，故该结构中A的数目为6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；处于水平棱上的粒子为4个该结构共用，处于垂直棱上的粒子为6个该结构共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；该结构中包含C粒子的数目为1，由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2。

6．(2024·长沙高二检测)如图所示，在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体结构与NaCl晶体结构相像，则该化合物的化学式为()

A．K2OB．K2O2C．K2O3D．KO2

【解析】选D。K＋的个数：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的个数：12×eq\f(1,4)＋1＝4，故其比值为1∶1，应选D。

7．(2024·无锡高二检测)钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图，它的化学式是()

A.BaTi8O12 B．BaTi4O6

C．BaTi2O4 D．BaTiO3

【解析】选D。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，每个Ti为与之相连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中Ba∶Ti∶O＝1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1