高二化学3-3 金属晶体 优化训练（人教版选修3）

高二化学3-3 金属晶体 优化训练（人教版选修3）

‎1．(2011年北京海淀区高二检测)金属键的实质是(　　)‎ A．自由电子与金属阳离子之间的相互作用 B．金属原子与金属原子间的相互作用 C．金属阳离子与阴离子的吸引力 D．自由电子与金属原子之间的相互作用 解析：选A。金属晶体由金属阳离子与自由电子构成，微粒间的作用力，称金属键。‎ ‎2．下列说法错误的是(　　)‎ A．在金属晶体中有阳离子无阴离子 B．金属晶体通常具有良好导电性、导热性和延展性 C．金属晶体中存在共价键 D．分子晶体的熔、沸点与化学键无关 解析：选C。C中金属晶体中只含金属键。D中分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。‎ ‎3．金属具有的通性是(　　)‎ ‎①具有良好的导电性　②具有良好的导热性　③具有延展性　④都具有较高的熔点　⑤通常状况下都是固体　⑥都具有很大的硬度 A．①②③　　　　　　　　　 B．②④⑥‎ C．④⑤⑥ D．①③⑤‎ 解析：选A。金属汞的熔点较低，通常为液体；碱金属则质地较软。‎ ‎4．金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是(　　)‎ A．钋Po——简单立方堆积——52%——6‎ B．钠Na——体心立方堆积——74%——12‎ C．锌Zn——六方最密堆积——68%——8‎ D．银Ag——面心立方最密堆积——68%——12‎ 解析：选A。B项体心立方堆积空间利用率为68%，配位数为8；C项中Zn为六方最密堆积，空间利用率为74%，配位数为12；D项中Ag为面心立方最密堆积，空间利用率为74%，配位数为12；A项堆积方式、空间利用率和配位数均正确。‎ ‎5.已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别是__________和__________。‎ 解析：由晶胞模型分析：在铜的晶胞中，顶角原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶胞的原子数为8×＋6×＝4。在铜的晶胞中，与每个顶角的铜原子距离相等的铜原子共有12个，因此其配位数为12。‎ 答案：4　12‎ ‎1．关于晶体的下列说法正确的是(　　)‎ A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 解析：选A。晶体中只要含有阴离子则一定含有阳离子，但是，含阳离子的晶体不一定含有阴离子，如金属晶体。晶体的熔点不直接与晶体类型有关，因为金属晶体熔点差别很大，高的比原子晶体高，低的比分子晶体低。‎ ‎2．(2011年中山高二检测)下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性 B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性 C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大 D．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间 解析：选D。氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱。氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等)，又可以存在于分子内，如 ‎3．铝硅合金(含硅13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合于铸造。现有下列三种晶体：①铝　②硅　③铝硅合金，它们的熔点从低到高的顺序是(　　)‎ A．①②③ B．②①③‎ C．③②① D．③①②‎ 解析：选D。三种晶体中，一般合金的熔点低于组分的金属单质的熔点，而铝与硅相比，硅属于原子晶体具有较高的熔点，故答案为D。‎ ‎4．石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是(　　)‎ A．10个　　　　　　　　　 B．18个 C．24个 D．14个 解析：选D。每个六元环完全占有C原子2个，则7个六元环完全占有的碳原子数为14个。‎ ‎5．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔、沸点越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中正确的是(　　)‎ A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 解析： 选C。电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则C正确；B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba。‎ ‎6．(2011年广州高二检测)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是(　　)‎ A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积 B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个 C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12‎ D．空间利用率的大小关系为：①<②<③<④‎ 解析：选B。本题考查了金属晶体的堆积方式。准确理解并记忆金属晶体的四种常见堆积方式是解答本题的关键。‎ ‎①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，②与③判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：①8×＝1，②8×＋1＝2，③8×＋1＝2，④8×＋6×＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项不正确；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，所以D项不正确，应为④＝③>②>①。‎ ‎7．结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题：‎ ‎(1)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au 其堆积方式为：‎ ‎①简单立方堆积的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②体心立方堆积的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③六方最密堆积的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎④面心立方最密堆积的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是 ‎________________________________________________________________________。‎ A．由金属键形成，熔点差别很大 B．由共价键结合形成网状结构，当受到大的外力作用会发生原子错位而断裂 C．固体有良好的导电性、导热性和延展性 ‎(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是________。‎ A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 B．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C．钙的熔、沸点高于钾 D．温度越高，金属的导电性越好 解析：(1)简单立方堆积的空间利用率太低，只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABAB……方式堆积，面心立方最密堆积按ABCABC……方式堆积，六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti，面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。‎ ‎(2)A项属于金属晶体；B项属于原子晶体；C项是金属的通性。‎ ‎(3)常温下，Hg为液态，A错；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B正确；钙的金属键强于钾，故熔、沸点高于钾，C正确；温度升高，金属的导电性减弱，D错。‎ 答案：(1)①Po　②Na、K、Fe 　③Mg、Zn　④Cu、Au ‎(2)AC　(3)BC ‎8．铝单质的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示。‎ 若已知铝原子半径为d，NA表示阿伏加德罗常数，摩尔质量为M，则该晶体的密度可表示为______________。‎ 据上图计算，铝原子采取的面心立方堆积的空间利用率为__________________。‎ 解析：由图甲可知每个晶胞中含有的铝原子数为8×＋6×＝4。‎ 由图乙知晶胞的棱长为＝2d。‎ 若该晶体的密度为ρ，则ρ×(2d)3＝×M，ρ＝。‎ 空间利用率＝×100%＝74%。‎ 答案：　74%‎ ‎9．(1)如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX3的是________。‎ ‎(2)图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。‎ ‎①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________个。‎ ‎②该晶胞称为________。(填序号)‎ A．六方晶胞 B．体心立方晶胞 C．面心立方晶胞 ‎③此晶胞立方体的边长为a cm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数为________(用a、ρ表示)。‎ 解析：(1)由图甲中直接相邻的原子数可以求得a、b中两类原子数之比分别为1∶2、1∶3，求出化学式分别为AX2、AX3，故答案为b。‎ ‎(2)①用“切割分摊法”：8×＋6×＝4；②面心立方晶胞；③·64＝ρ·a3，NA＝。‎ 答案：(1)b　(2)①4　②C　③