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第2章 固體 (時(shí)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(gè)選項(xiàng)中有三項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分；選錯(cuò)1個(gè)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(xiàng)A正確；因?yàn)榉蔷w和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，所以選項(xiàng)B、E錯(cuò)誤，選項(xiàng)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(xiàng)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(huì)由于微粒的空間點(diǎn)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(gè)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(cè))關(guān)于晶體和非晶體的下列說法中，錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)B不正確；化學(xué)成分相同的物質(zhì)，若能形成多種空間點(diǎn)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(xiàng)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(xiàng)D正確． 【答案】　ABC 5．國家游泳中心——水立方，像一個(gè)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(dú)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(diǎn) D．沒有一定的熔點(diǎn) 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(diǎn)，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(hào)：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(diǎn)低，紅磷的燃點(diǎn)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(diǎn)低，紅磷的燃點(diǎn)高，故B、D、E選項(xiàng)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(qiáng)，被譽(yù)為“未來的鋼鐵”，可制造超音速飛機(jī)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(jī)某些零件的理想材料 E．“鎳鈦諾”合金具有形狀記憶的特點(diǎn)，可以制造鉚釘 【解析】　被譽(yù)為“未來的鋼鐵”的是鈦合金，可用于制造超音速飛機(jī)和宇宙飛船；而鎂合金既輕又強(qiáng)，可用來制造直升機(jī)的某些零件鎳鈦合金被稱為形狀記憶合金，故選項(xiàng)A、C、E正確． 【答案】　ACE 8．如圖1所示是某種晶體加熱熔化時(shí)，它的溫度T隨時(shí)間t的變化圖線，由圖可知(　　) 圖1 A．該種晶體的熔點(diǎn)是60 ℃ B．圖線中間平坦的一段，說明這段時(shí)間晶體不吸收熱量 C．這種晶體熔化過程所用時(shí)間是6 min D．A、B點(diǎn)對(duì)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(shì)能 【解析】　從該種晶體熔化時(shí)的變化曲線可知，該晶體從20℃開始加熱，隨著時(shí)間的增加而溫度升高，經(jīng)過2 min后達(dá)到60℃，此時(shí)已經(jīng)達(dá)到晶體熔點(diǎn)，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(shì)能，此段時(shí)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(diǎn)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?yàn)r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(diǎn)和不同點(diǎn)． 【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(qiáng)，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(shí)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(shí)，比較容易將其一層層剝離，而沿其他方向敲擊則不然，你對(duì)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(cè)太陽對(duì)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(shí)，用黑布把冰球包裹后懸吊在彈簧測(cè)力計(jì)下放在太陽光中．經(jīng)過40 min后彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減少了3.49 N．請(qǐng)你幫助這個(gè)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(hào)：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(gè)碳原子體積V0＝ 把每個(gè)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