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第2章 固體 (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分．在每小題給出的五個選項中有三項符合題目要求，選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分；選錯1個扣3分，最低得分為0分) 1．下列說法中正確的是(　　) A．常見的金屬材料都是多晶體 B．只有非晶體才顯示各向同性 C．凡是具有規(guī)則的天然幾何形狀的物體必定是單晶體 D．多晶體不顯示各向異性 E．非晶體顯示各向異性 【解析】　常見的金屬：金、銀、銅、鐵、鋁、錫、鉛等都是多晶體，選項A正確；因為非晶體和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，所以選項B、E錯誤，選項D正確；有天然的規(guī)則的幾何形狀的物體一定是單晶體，選項C正確． 【答案】　ACD 2．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)(　　) A．既可能是晶體，也可能是非晶體 B．是晶體就不可能是非晶體 C．可能生成幾種不同的晶體 D．只可能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在 E．物理性質(zhì)可以有很大差別 【解析】　同一種元素會由于微粒的空間點陣結(jié)構(gòu)不同而生成不同的同素異形體．而同一種元素的同素異形體可以是晶體也可以是非晶體．同素異形體由于晶體結(jié)構(gòu)不一樣，在物理性質(zhì)上有很大區(qū)別，綜上所述A、C、E正確． 【答案】　ACE 3．從物體外形來判斷是否是晶體，正確的是(　　) A．玻璃塊有規(guī)則的幾何形狀，所以它是晶體 B．不具有規(guī)則形狀的物體，一定不是晶體 C．敲打一塊石英以后，使它失去了天然面，沒有規(guī)則的外形了，但它仍然是晶體 D．晶體在外形上具有的規(guī)則的幾何形狀是天然的，非晶體規(guī)則的幾何形狀一定是人工加工出來的 E．某個物體的形狀不規(guī)則，也可能是晶體 【解析】　玻璃塊規(guī)則的幾何形狀，是人工加工的，不是天然的，所以玻璃仍是非晶體；不具有規(guī)則外形的物體可以是非晶體，也可能是多晶體．故C、D、E正確． 【答案】　CDE 4．(2016安順高二檢測)關(guān)于晶體和非晶體的下列說法中，錯誤的是(　　) A．凡是晶體，都具有天然的幾何外形 B．金屬整體表現(xiàn)為各向同性，故金屬是非晶體 C．化學(xué)成分相同的物質(zhì)，只能生成同一晶體 D．晶體的各向異性是組成晶體的微粒呈現(xiàn)有序排列的結(jié)果 E．具有規(guī)則的天然幾何形狀的物體必定是單晶體 【解析】　單晶體有天然的幾何形狀而多晶體沒有，所以選項A不正確，E正確；金屬是多晶體，多晶體的物理性質(zhì)也是各向同性，所以選項B不正確；化學(xué)成分相同的物質(zhì)，若能形成多種空間點陣結(jié)構(gòu)，就能生成多種晶體，例如，碳能生成石墨和金剛石，磷能生成白磷和紅磷等，所以選項C不正確；晶體分子的有序排列，使得晶體沿不同方向的分子數(shù)不同，其物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性，所以選項D正確． 【答案】　ABC 5．國家游泳中心——水立方，像一個藍(lán)色透明的“冰塊”，透過它，游泳中心內(nèi)部設(shè)施盡收眼底．這種獨特的感覺就源于建筑外墻采用了一種叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚體)的膜材料，這種膜材料屬于非晶體，那么它具有的特性是(　　) A．在物理性質(zhì)上具有各向同性 B．在物理性質(zhì)上具有各向異性 C．具有一定的熔點 D．沒有一定的熔點 E．可以做成規(guī)則形狀的物體 【解析】　非晶體沒有一定的熔點，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．可以人工加工成規(guī)則形狀的物體，故A、D、E正確． 【答案】　ADE 6．下列關(guān)于白磷與紅磷的說法中，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：30110027】 A．它們是由不同的物質(zhì)微粒組成的 B．它們有不同的晶體結(jié)構(gòu) C．它們具有相同的物理性質(zhì) D．白磷的燃點低，紅磷的燃點高 E．白磷具有立方體結(jié)構(gòu)，紅磷具有層狀結(jié)構(gòu) 【解析】　白磷和紅磷是同一種物質(zhì)微粒在不同條件下生成的不同晶體，它們有著不同的微觀結(jié)構(gòu)，故表現(xiàn)在宏觀上的物理性質(zhì)不一樣，白磷的燃點低，紅磷的燃點高，故B、D、E選項正確． 【答案】　BDE 7．新型金屬材料有鋁合金、鎂合金、鈦合金以及稀有金屬，以下關(guān)于它們的說法正確的是(　　) A．鋁合金密度小，導(dǎo)電性好，可代替銅用作導(dǎo)電材料 B．鎂合金既輕又強，被譽為“未來的鋼鐵”，可制造超音速飛機和宇宙飛船 C．稀有金屬能改善合金性能，用于制造光電材料、磁性材料等 D．鈦合金是制造直升機某些零件的理想材料 E．“鎳鈦諾”合金具有形狀記憶的特點，可以制造鉚釘 【解析】　被譽為“未來的鋼鐵”的是鈦合金，可用于制造超音速飛機和宇宙飛船；而鎂合金既輕又強，可用來制造直升機的某些零件鎳鈦合金被稱為形狀記憶合金，故選項A、C、E正確． 【答案】　ACE 8．如圖1所示是某種晶體加熱熔化時，它的溫度T隨時間t的變化圖線，由圖可知(　　) 圖1 A．該種晶體的熔點是60 ℃ B．圖線中間平坦的一段，說明這段時間晶體不吸收熱量 C．這種晶體熔化過程所用時間是6 min D．A、B點對應(yīng)的物態(tài)分別是固態(tài)和液態(tài) E．在圖線中的AB段，吸收的熱量增大了分子勢能 【解析】　從該種晶體熔化時的變化曲線可知，該晶體從20℃開始加熱，隨著時間的增加而溫度升高，經(jīng)過2 min后達(dá)到60℃，此時已經(jīng)達(dá)到晶體熔點，晶體開始熔化，但物體還是處在固態(tài)．A、B平坦的一段線段說明晶體吸收了熱量，但溫度并沒有升高，這些熱量全部用來破壞晶體的規(guī)則結(jié)構(gòu)，增大分子間的勢能，此段時間是固態(tài)和液態(tài)共存．熔化過程共用了4 min，圖線的B點說明晶體全部熔化，變成液態(tài)．所以A、D、E正確. 【答案】　ADE 二、非選擇題(本題共5小題，共52分．按題目要求作答) 9．(10分)(1)常見的固體中：①___________是晶體；②__________是非晶體． A．玻璃　B．云母　C．水晶石　D．瀝青　E．食鹽 (2)下列物質(zhì)：云母、食鹽、蜂蠟、橡膠、銅，具有固定熔化溫度的有________________；物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的有____________________． 【解析】　云母、食鹽、銅都是晶體，故具有固定的熔化溫度；蜂蠟、橡膠屬于非晶體，沒有固定的熔化溫度；云母、食鹽為單晶體． 【答案】　(1)①B(或云母)、C(或水晶石)、E(或食鹽) ②A(或玻璃)、D(或瀝青) (2)云母、食鹽、銅　蜂蠟、橡膠、銅 10．(10分)說說石墨與金剛石的相同點和不同點． 【解析】　石墨與金剛石都是由碳原子構(gòu)成的晶體，但它們的物理性質(zhì)有很大差異，石墨有良好的導(dǎo)電性，金剛石幾乎不導(dǎo)電．金剛石硬度高，而石墨是松軟的．石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬度． 【答案】　見解析 11．(8分)地礦工作者在野外考察時發(fā)現(xiàn)了一種礦石，該礦石具有某種規(guī)則的外形，當(dāng)沿某一方向敲擊時，比較容易將其一層層剝離，而沿其他方向敲擊則不然，你對該礦石可做出怎樣的判斷？ 【解析】　由于該礦石具有規(guī)則外形，且不同方向具有不同的力學(xué)性質(zhì)，可知該礦石為單晶體． 【答案】　見解析 12．(12分)某校研究性學(xué)習(xí)小組為估測太陽對地面的輻射功率，制作了一直徑0.2 m的0 ℃的冰球，在環(huán)境溫度為0 ℃時，用黑布把冰球包裹后懸吊在彈簧測力計下放在太陽光中．經(jīng)過40 min后彈簧測力計示數(shù)減少了3.49 N．請你幫助這個小組估算太陽光垂直照射在某一單位面積上的輻射功率．冰的熔化熱為3.35105 J/kg. 【導(dǎo)學(xué)號：30110028】 【解析】　冰球熔化掉重量為3.49 N的過程中需要吸收的能量： Q＝λ m＝3.35105 J＝1.19105 J. 此熱量就是太陽在40 min內(nèi)照射在直徑為0.2 m的冰球上的熱量，設(shè)太陽垂直照在單位面積上的輻射功率為P，則Q＝PtS，P＝＝W/m2＝1.58103W/m2. 【答案】　1.58103W/m2 13．(12分)石墨和金剛石都是由碳原子構(gòu)成的晶體，它們的空間結(jié)構(gòu)不同．已知碳的摩爾質(zhì)量M＝12.0 g/mol，石墨的密度為ρ1＝2.25 g/cm3，金剛石的密度ρ2＝3.52 g/cm3，試求石墨和金剛石中相鄰原子間的平均距離各多大？ 【解析】　每個碳原子體積V0＝ 把每個碳原子看成球體V0＝π()3＝ 由以上兩式可得d＝ 石墨和金剛石中相鄰原子間的平均距離 d1＝≈2.610－10 m， d2＝≈2.210－10 m. 【答案】　2.610－10 m　2.210－10 m