2023魯科版新教材高中化學(xué)選擇性必修2同步練習(xí)-第1課時(shí)　金屬晶體與離子晶體

第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)

第2節(jié)幾種簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)模型

＞第1課時(shí)金屬晶體與離子晶體

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一金屬晶體的通性

1.（2022山東聊城第三中學(xué)月考）金屬晶體中含有的粒子是（）

A.金屬原子和“自由電子”

B.只有金屬離子

C.金屬原子和金屬離子

D.金屬離子與“自由電子”

2.（2021山東煙臺(tái)第二中學(xué)月考）金屬晶體熔點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金

屬鍵的強(qiáng)弱與金屬陽離子所帶電荷數(shù)的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是

（）

A.金屬鎂的硬度大于金屬鋁

B.堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的

C.金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鈉

D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣

題組二離子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

3.（2021湖北孝感調(diào)研）北京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的化學(xué)工作者成功研制出堿金屬K與C60形成的

球碳鹽K3c60。實(shí)驗(yàn)測(cè)知該物質(zhì)屬于離子晶體,具有良好的超導(dǎo)性。下列關(guān)于K3c60的組成和

結(jié)構(gòu)的分析中正確的是（）4.A.K3c60晶體中既有離子鍵又有極性鍵

B.K3c60晶體的熔點(diǎn)比C60晶體的熔點(diǎn)低

C.該晶體熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電

D.C60分子中碳原子采取Sp3雜化

4.（2022北京豐臺(tái)第二中學(xué)期末）CaF2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示淇中Ca2+以。表示尸以。表示。

下列關(guān)于該離子晶體的說法正確的是（）

A.CaF2與BaF2的晶體類型相同,CaF2的熔點(diǎn)比BaF2的大

B.該晶體中含有離子鍵和共價(jià)鍵

C.每個(gè)晶胞中含6個(gè)Ca2+

D.每個(gè)Ca2+周圍有4個(gè)與它等距且最近的Ca2+

5.（2022山東荷澤一中月考）下列關(guān)于離子晶體的描述不正確的是（）

A.離子晶體是陽離子和陰離子通過靜電吸引力結(jié)合而成的晶體

B.穩(wěn)定性:Na2O〉Na2S>Na2Se

C.硬度:MgC12>CaC12〉BaC12

D.在氯化鈉晶體中,Na+和C1的配位數(shù)均為6

題組三晶格能

6.下列關(guān)于晶體的描述正確的是（）

A.在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍與其距離最近的Cs+有12個(gè)

B.晶格能通常取正值，但是有時(shí)也取負(fù)值

C.離子晶體的晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高

D.晶格能越大,物質(zhì)的硬度反而越小

7.已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P,它們的晶格能分別為923kJ-mo-、786

kJ-moH,下列有關(guān)說法中不正確的是（）

A.Q的熔點(diǎn)比P的高

B.若P是NaCl,則Q一定是NaF

C.Q中成鍵離子核間距較小

D.若P是NaCl,則Q可能是NaBr

能力提升練

題組一金屬晶體的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算

1.（2022安徽合肥一六八中學(xué)期中）下圖為某金屬的面心立方晶胞,則該金屬的一個(gè)晶胞中實(shí)際

擁有的原子數(shù)為（）

A.3B.4C.7D.9

2.（2021陜西長(zhǎng)安一中階段檢測(cè)）鐵有3、丫、a三種晶體結(jié)構(gòu)，以下依次是3-Fe、丫-Fe、a-Fe三

種晶體不同溫度下轉(zhuǎn)化的圖示，下列有關(guān)說法不正確的是（）

8-Fe13943i912>a-Fe

A.8-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有8個(gè)

B.y-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個(gè)

C.a-Fe晶胞邊長(zhǎng)若為acm,y-Fe晶胞邊長(zhǎng)若為bcm,則a-Fe和y-Fe兩種晶體的密度比為b3：a3

D.將鐵加熱到1500°C分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不相同

題組二離子晶體的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算

3.（2022安徽合肥第一中學(xué)期中）X是第四周期元素，其原子最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有

原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同,X與Y形成

的一種化合物的立方晶胞如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.單質(zhì)X的晶體類型為金屬晶體

B.該化合物的化學(xué)式為CuCh

C.與每個(gè)X離子距離相等且最近的X離子有12個(gè)

D.元素Y的基態(tài)原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P5

4.（2021天津耀華中學(xué)模擬）乙塊可用于照明、焊接及切斷金屬（氧煥焰），也是制造乙醛、醋酸、

合成橡膠、合成纖維等的基本原料。乙快可以用CaC2與水反應(yīng)制取,CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如

圖所示,CaC2晶體中由于C廠的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的描述錯(cuò)誤

的是（）

OCa2+gq-

A.CaC2晶體中存在離子鍵、共價(jià)鍵

B.和Ca2+距離相等且最近的C廠構(gòu)成的多面體是正六面體

C.和Ca2+距離相等且最近的Ca2+有4個(gè)

D.如圖所示的結(jié)構(gòu)中共含有4個(gè)Ca?+和4個(gè)第一

5.（2022安徽銅陵重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）甲、乙、丙三種離子晶體中微粒的堆積方式如圖所示,下列說

法正確的是（）

：oX

甲

A.甲的化學(xué)式（X為陽離子）為XY

B.乙中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是1：3：1

C.丙是CsCl晶體的晶胞

D.乙中與A距離最近且相等的B有8個(gè)

6.回答下列問題：

（1）金屬銅的晶體中1個(gè)銅周圍等距離且最近的銅個(gè)數(shù)為12,則其晶胞為如圖中的.（填

字母）。

（2）某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①其化學(xué)式為

②該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有個(gè)，這些Sn原子所呈現(xiàn)的構(gòu)型

為

(3)某銀白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎮(zhèn)原子的數(shù)目比為o

②若合金的密度為dg.cm-3,晶胞邊長(zhǎng)為nm0(列出計(jì)算式即可,NA表示阿伏加德羅常

數(shù)的值)

7.(2022山東泰安第一中學(xué)月考Xl)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為

0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為g-cnT、列出計(jì)算式)。

*Li

Oo

(2)FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長(zhǎng)為anm,FeS2的摩爾質(zhì)量為Mg.mol"，設(shè)阿伏加德羅常

數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算式為g-cm-3；晶胞中Fe2+位于S歹所形成的正八面體的

體心,該正八面體的邊長(zhǎng)為nmo

?Fe2+OOS；-

8.(2021山東濰坊聯(lián)考)(1)鋰電池負(fù)極材料晶體為L(zhǎng)i+嵌入兩層石墨層中導(dǎo)致石墨堆積方式發(fā)生

改變，上、下層一樣，形成如圖1所示的晶胞結(jié)構(gòu)。晶胞中鋰離子和碳原子的個(gè)數(shù)之比

為。

(2)Li2NH為反螢石結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。若Li+的半徑為apm,NH?-的半徑為b

pm,Li2NH的摩爾質(zhì)量為Mg-mo「，設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則Li2NH的密度為

gem-3用含a、b、M、NA的代數(shù)式表示，列出計(jì)算式即可)。

圖1圖2

答案與分層梯度式解析

第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)

第2節(jié)幾種簡(jiǎn)單的晶體結(jié)構(gòu)模型

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基礎(chǔ)過關(guān)練

1.D金屬晶體是由金屬陽離子和“自由電子''利用金屬鍵結(jié)合的晶體。

2.CMg?+比AU+的半徑大且所帶的電荷數(shù)少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，硬度小,A錯(cuò)誤；

從Li到Cs,其離子半徑逐漸增大，所帶電荷數(shù)相同，金屬鍵逐漸減弱，熔點(diǎn)逐漸減小,B錯(cuò)誤;Mg?+

的半徑比Na+的小且所帶電荷數(shù)多，金屬鎂比金屬鈉的熔點(diǎn)大,C正確;Mg2+的半徑比Ca2+的小而

所帶電荷數(shù)相同，金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強(qiáng),金屬鎂比金屬鈣的硬度大,D錯(cuò)誤。

3.CK3c60晶體中的共價(jià)鍵均是由C和C原子形成的,是非極性鍵,A錯(cuò)誤;K3c60晶體為離子晶

體，而C6O是分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)通常比分子晶體的熔點(diǎn)高,B錯(cuò)誤;K3c60晶體中有K+和

C擊，該晶體熔化時(shí)能電離出自由移動(dòng)的離子，故能導(dǎo)電,c正確;C”)分子中碳原子采取sp2雜化,D

錯(cuò)誤。

4.ACaF2與BaF2均屬于離子晶體,Ca2+和Ba?+所帶電荷數(shù)相等,且離子半徑:Ca2+<Ba?+,熔點(diǎn)

CaF2>BaF2,A正確;CaFz晶體中只含離子鍵,B錯(cuò)誤;每個(gè)晶胞中所含Ca?+數(shù)為8xl+6x1=4,C錯(cuò)誤;

根據(jù)題圖,Ca2+位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，每個(gè)Ca2+周圍有12個(gè)與它等距且最近的Ca2+,D錯(cuò)誤。

5.A離子晶體是陽離子和陰離子通過靜電作用結(jié)合而成,靜電作用包括靜電斥力和靜電吸引

力,A錯(cuò)誤;r(O")<r(S2-)<r(Se2)穩(wěn)定性:Na2O>Na2S>Na2Se,B正確;r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),硬

度MgC12>CaC12〉BaC12,C正確;在氯化鈉晶體中,Na+(或C1)周圍距離最近的C「(或Na+)數(shù)目為

6,D正確。

6.C在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍與其距離最近的Cs+有6個(gè),A錯(cuò)誤;晶格能通常取正值，而不

取負(fù)值,B錯(cuò)誤;離子晶體的晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大,C正確、D

錯(cuò)誤。

7.DQ的晶格能大于P的晶格能,Q的熔點(diǎn)比P的熔點(diǎn)高,A正確;因F的半徑比C「的小,NaF

的晶格能大于NaCl的晶格能,B正確;因Q、P中均為一價(jià)離子，電荷數(shù)相同，晶格能的差異是由

成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明成鍵離子核間距越小,C正確;因的半徑比。一的

大,NaBr的晶格能小于NaCl的晶格能,D錯(cuò)誤。

能力提升練

1.B根據(jù)切割法計(jì)算廠面心立方晶胞中有8個(gè)原子位于頂點(diǎn),6個(gè)原子位于面心,所以晶胞中的

原子個(gè)數(shù)為8xl+6xl=4o

oL

2.C5-Fe中與位于體心的Fe原子距離最近的Fe原子位于立方體的頂點(diǎn)，共有8個(gè)，故A正

確;丫-Fe中與位于頂點(diǎn)的Fe原子距離相等且最近的鐵原子數(shù)目為3X8X.12,故B正確;由圖可

知,a-Fe晶胞中鐵原子數(shù)為8x1=l,y-Fe晶胞中鐵原子數(shù)為8xi+6xi=4,a-Fe晶胞邊長(zhǎng)若為acm,y-

Fe晶胞邊長(zhǎng)若為bcm,則兩種晶體的密度比為心：空*/：4aI故C錯(cuò)誤;將鐵加熱到1

NAXQJNAxb

500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻得到的晶體類型不相同，故D正確。

3.B由題意可知X為Cu,Y為Cl。Cu屬于金屬元素，銅單質(zhì)為金屬晶體,A正確;每個(gè)晶胞中含

有的Cu個(gè)數(shù)為8xlo+6xlZ=4,Cl個(gè)數(shù)為4,則該化合物的化學(xué)式為CuCl,B錯(cuò)誤;與每個(gè)X離子(取

頂點(diǎn)的一個(gè)X)距離相等且最近的X離子(面心的X)有12個(gè),C正確;Y原子核外電子數(shù)為17,基

態(tài)原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P5,D正確。

4.BCaC2中含離子鍵,屬于離子晶體，其中C廠中含非極性共價(jià)鍵,A正確;由于晶胞沿一個(gè)方向

拉長(zhǎng)，故和Ca2+距離相等且最近的c勺只有4個(gè)，且在同一平面上(與拉長(zhǎng)方向垂直的面),構(gòu)成的

是正方形,B錯(cuò)誤;和Ca2+距離相等且最近的Ca?+只有4個(gè)，且在同一平面上(與拉長(zhǎng)方向垂直的

面),C正確;晶胞中Ca2+的個(gè)數(shù)為12x[+l=4?-的個(gè)數(shù)為8xj+6xi=4,D正確。

5.B甲中Y的個(gè)數(shù)為4xl=l,X的個(gè)數(shù)為1,甲的化學(xué)式為XY,A錯(cuò)誤;乙中A的個(gè)數(shù)為

oL2

8x1=1,B的個(gè)數(shù)為6x1=3,C的個(gè)數(shù)為1,A、B、C的個(gè)數(shù)比為1：3：1,B正確;在CsCl晶胞

oL

里,Cs+填在立方體空隙中，陰、陽離子配位數(shù)均為8,丙不是CsCl的晶胞，丙可以是NaCl的晶

胞,C錯(cuò)誤;乙中A位于立方體的頂點(diǎn),B位于面心，與A距離最近且相等的B有12個(gè),D錯(cuò)誤。

6.答案(1)C⑵①SnCu3P②4平面正方形(3)①3：1②【咤等

7GNA

解析(1)金屬銅的晶體中1個(gè)銅周圍等距離且最近的銅個(gè)數(shù)為12,C符合題意。

(2)①根據(jù)磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)知:晶胞中含有Cu6x1=3個(gè)，含有Sn8x1=1個(gè)，含有P1個(gè)，故化學(xué)式為

Zo

SnCu3Po②該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有4個(gè)，這些Sn原子所呈現(xiàn)的構(gòu)型為平面正

方形。

(3)①晶胞中Ni處于頂點(diǎn),Cu處于面心，則晶胞中Ni原子數(shù)目為8xol=l,Cu原子數(shù)目為6x]Z=3,故

Cu與Ni原子數(shù)目之比為3：1。②設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為anm,晶胞質(zhì)量為更泮g,根據(jù)m=pV有

蟹型g=dg-cm-3x(axlO-7cm",解得a=f壽x。。

7?答案⑴石溫斫

?啜學(xué)小系

解析(1)1個(gè)氧化鋰晶胞中含0的個(gè)數(shù)為8x《+6x：=4,含Li的個(gè)數(shù)為8,LiO的密度為