2023-2024學年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第一單元 金屬鍵 金屬晶體 作業(yè)

專題3第一單元金屬鍵金屬晶體一、多選題1．下列說法中，不正確的是A．金屬在常溫下都是固體B．晶體中有陽離子，不一定有陰離子C．鎂晶體中1個Mg2+只與2個價電子存在強烈的相互作用D．金屬晶體發(fā)生形變時，其內部金屬離子與“自由電子”之間的相互作用仍然存在2．下列有關說法不正確的是A．水合銅離子的模型如圖1所示，1個水合銅離子中有4個配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2+C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外的大多數電子在原子核附近運動D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖4所示，該金屬晶體為最密堆積，每個Cu原子的配位數均為8二、單選題3．金屬材料具有良好的延展性的原因是A．金屬原子半徑都較大，價電子數較少B．金屬受外力作用變形時，金屬中各原子層會發(fā)生相對滑動C．金屬中大量自由電子受外力作用時，運動速率加快D．自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量4．下圖是金屬晶體內部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質，其中正確的是A．金屬能導電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發(fā)生熱的傳導C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現(xiàn)相對滑動，但自由電子可以起到潤滑劑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數目增多，所以合金的延展性比純金屬強，硬度比純金屬小5．金屬材料具有良好的延展性的原因是A．金屬原子半徑都較大，價電子數較少B．金屬受外力作用變形時，金屬中各原子層會發(fā)生相對滑動，但仍保持金屬鍵作用C．金屬中大量自由電子受外力作用時，運動速率加快D．自由電子受外力作用時能迅速傳遞能量6．鋁鈉合金有著廣泛的應用，現(xiàn)有三種晶體：①鋁、②鈉、③鋁鈉合金，它們的熔點從低到高的順序是A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②7．如圖為金屬鎘的堆積方式，下列說法正確的是（）A．此堆積方式屬于體心立方堆積B．此堆積方式為六方堆積C．配位數（一個金屬原子周圍緊鄰的金屬原子的數目）為8D．鎘的堆積方式與銅的堆積方式相同8．有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關說法正確的是A．①為簡單立方堆積；②、③為體心立方堆積；④為面心立方最密堆積B．每個晶胞含有的原子數分別為：①1個，②2個，③2個，④4個C．晶胞中原子的配位數分別為：①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關系為：①＜②＜③＜④9．下列敘述正確的是A．任何晶體中，若含有陽離子，就一定含有陰離子B．金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬陽離子間的相互作用C．價電子數越多，金屬元素的金屬性越強D．含有金屬元素的離子不一定是陽離子10．有關晶體的結構如圖所示，下列說法中錯誤的是A．在NaCl晶體中，距Na+最近的Cl-形成為正四面體形B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2+C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數的比為1：2D．該氣態(tài)團簇分子的分子式為E4F4或F4E11．鐵有δ、γ、α三種晶體結構，圖示是δ、γ、α三種晶體在不同溫度下轉化的圖。下列有關說法中正確的是A．δ、γ、α三種晶體互為同分異構體B．γ-Fe晶體為體心立方體緊密堆積C．α-Fe晶體中，與每個Fe原子距離相等且最近的Fe原子有6個D．δ-Fe晶體中，與每個Fe原子距離相等且最近的Fe原子有6個12．現(xiàn)有四種晶體的晶胞，其微粒質點排列方式如圖所示，其中化學式正確的是A．AB2B．EF2C．XY3ZD．AB3A．A B．B C．C D．D13．2001年報道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導的最高紀錄。右圖示意的是該化合物的晶體結構：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子；6個硼原子位于棱柱側面上。則該化合物的化學式為A．MgB B．Mg3B2C．Mg2B D．Mg2B214．金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方堆積，下圖分別代表著三種晶體的晶體結構，其晶胞內金屬原子個數比為A．1∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．9∶14∶915．鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，晶胞結構如圖所示。儲氫時，分子在晶胞的體心和棱的中心位置，且最近的兩個氫分子之間的距離為anm，表示阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是A．鐵鎂合金晶胞中Fe原子數為4B．Mg與Fe之間的最近距離為nmC．在鐵鎂合金晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數有12個D．儲氫后的晶體密度為三、填空題16．結合金屬晶體的結構與性質，回答下列問題：(1)根據下列敘述，判斷晶體一定為金屬晶體的是______(填標號，下同)。A．由分子間作用力形成的晶體，熔點較低B．由共價鍵結合形成共價鍵三維骨架結構的晶體，熔點很高C．固體有良好的導電性、導熱性和延展性(2)下列關于金屬晶體的敘述正確的是______。A．常溫下，金屬單質都以金屬晶體形式存在B．金屬陽離子與自由電子之間的強烈的相互作用，在一定外力作用下，不會因形變而消失C．溫度越高，金屬的導電性越好17．Ni和La的合金是目前使用廣泛的儲氫材料，具有大容量、長壽命等特點，在中國已實現(xiàn)了產業(yè)化。該合金的晶胞結構如圖所示。(1)該晶胞中Ni原子與La原子的數量比為___________。(2)已知該晶胞的摩爾質量為，密度為。設為阿伏加德羅常數的值，則該晶胞的體積是___________(用含、、的代數式表示)。(3)該晶體內部具有空隙，且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子時比較穩(wěn)定。已知：，；標準狀況下氫氣的密度為；。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化，則該儲氫材料的儲氫能力為___________。四、計算題18．（1）鈣鈦型復合氧化物可用于制造航母中的熱敏傳感器，其晶胞結構如圖所示，其中A為晶胞的頂點，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當B是V、Cr、Mn或Fe時，這種化合物具有好的電學性能。下列說法正確的是_____(填序號)。A．金屬Ca、Sr、Ba采用體心立方堆積B．用A、B、O表示的鈣鈦型復合氧化物晶體的化學式為ABO3C．在制造Fe薄片時，金屬鍵完全斷裂D．V、Cr、Mn、Fe晶體中均存在金屬陽離子和陰離子（2）遼寧號航母飛行甲板等都是由鐵及其合金制造的。鐵有δ、γ、α三種同素異形體，其晶胞結構如圖所示。①γ—Fe晶胞中含有的鐵原子數為_____。—②δ—Fe、α—Fe兩種晶體中鐵原子的配位數之比為_____。③若α—Fe晶胞的邊長為acm，γ—Fe晶胞的邊長為bcm，則兩種晶體的密度之比為_____。五、結構與性質19．已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數的大小順序為。其中A原子核外有3個未成對電子；化合物B，E為離子晶體，E原子核外的M層只有2對成對電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質的晶體類型在同周期的單質中沒有相同的；F原子的最外層電子數與B的相同，其余各層均充滿電子。請根據以上信息，回答下列問題(答題時，A、B、C、D、E、F用所對應的元素符號表示)：(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為______。(2)B的氯化物的熔點比D的氯化物的熔點______(填“高”或“低”)，理由是______。(3)A的簡單氫化物分子的中心原子采取______雜化，E的低價氧化物分子的空間結構是______。(4)基態(tài)F原子的核外電子排布式是______，F(xiàn)的高價離子與A的簡單氫化物形成的配離子的化學式為______，其結構式是______。(5)A、F形成的某種化合物的晶胞結構如圖所示(其中A顯-3價)，則其化學式為______(每個球均表示1個原子)。(6)A、C形成的化合物具有高沸點和高硬度，是一種新型無機非金屬材料，則其化學式為______，其晶體中所含的化學鍵類型為______。參考答案：1．AC【詳解】A．金屬在常溫下一般都是固體，但汞在常溫下為液態(tài)金屬，A錯誤；B．金屬晶體的組成粒子是金屬離子和自由電子，所以金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，B正確；C．金屬晶體中的金屬陽離子在其電場力能“涉及”到的條件下，與自由電子都有電性作用，C錯誤；D．金屬雖然發(fā)生形變，“各層之間發(fā)生了相對滑動”，但不致斷裂，就是因為“金屬離子與自由電子之間的較強作用”仍然存在，D正確；綜上所述答案為AC。2．CD【詳解】A．由圖可以看出，1個銅離子與4個水分子結合成[Cu(H2O)4]2+，Cu2+與H2O分子之間通過配位鍵相結合，則1個水合銅離子中有4個配位鍵，A正確；B．CaF2晶體的晶胞中，每個CaF2晶胞平均占有Ca2+的數目為=4，B正確；C．H原子核外只有1個電子，所以電子云圖中，黑點不表示電子，只表示電子出現(xiàn)的機會多少，H原子核外電子大多在原子核附近運動，C不正確；D．金屬Cu原子形成的金屬晶體為最密堆積，每個Cu原子周圍同一層有6個Cu原子，上、下層各有3個Cu原子，所以其配位數均為12，D不正確；故選CD。3．B【詳解】A．金屬原子價電子數較少，容易失去電子，不能說明金屬有延展性，A錯誤；B．金屬受外力作用時，金屬原子層之間會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，故金屬有良好的延展性，B正確；C．金屬的延展性與原子層的相對滑動有關，與電子的運動無關，C錯誤；D．自由電子傳遞能量與金屬延展性無關，可以影響金屬的導熱性，D錯誤。答案選B。4．C【詳解】A．金屬能導電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，故A錯誤；B．金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下與金屬陽離子發(fā)生碰撞，從而發(fā)生熱的傳導，故B錯誤；C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現(xiàn)相對滑動，而自由電子起到潤滑劑的作用，使得金屬不會斷裂，故C正確；D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，相當于填補了金屬陽離子之間的空隙，所以一般情況下合金的延展性比純金屬弱，硬度比純金屬大，故D錯誤；綜上所述，答案為C。5．B【詳解】A．金屬原子價電子數較少，容易失去電子，不能說明金屬有延展性，A錯誤；B．金屬受外力作用時，金屬原子層之間會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，故金屬有良好的延展性，B正確；C．金屬的延展性與原子層的相對滑動有關，與電子的運動無關，C錯誤；D．自由電子傳遞能量與金屬延展性無關，可以影響金屬的導熱性，D錯誤。答案選B。6．C【詳解】一般合金的熔點低于各組成金屬單質的熔點，而鋁與鈉比較，鈉的熔點較低，故上述晶體的熔點從低到高依次為：③②①，故答案為C。7．B【詳解】A．據題圖可看出，鎘的堆積方式為六方堆積，A項錯誤；B．據題圖可看出，鎘的堆積方式為六方堆積，B項正確；C．一個金屬原子周圍緊鄰的金屬原子數目為12個，故配位數為12，C項錯誤；D．銅的堆積方式為面心立方堆積，鎘的堆積方式與銅的堆積方式不相同，D項錯誤；答案選B。8．B【詳解】A．由金屬晶體的晶胞結構圖可知：①為簡單立方堆積；②為體心立方堆積；③為六方最密堆積；④為面心立方最密堆積，A錯誤；B．頂點為8個晶胞共用；面為2個晶胞共用；晶胞體內原子為1個晶胞單獨占有。晶胞①中原子個數=8×=1；晶胞②中原子個數=1+8×=2；晶胞③中原子個數=1+8×=2，晶胞④中原子個數=8×+6×=4，B正確；C．①為簡單立方堆積，配位數為6；②為體心立方堆積，配位數為8；③為六方最密堆積，配位數為12；④為面心立方最密堆積，配位數為12，C錯誤；D．六方最密堆積與面心立方最密堆積的空間利用率相等，簡單立方堆積、體心立方堆積不是最密堆積，空間利用率比六方最密堆積和面心立方最密堆積的?。惑w心立方堆積空間利用率比簡單立方堆積的高，故空間利用率的大小關系為：①＜②＜③=④，D錯誤；故合理選項是B。9．D【詳解】A．金屬晶體中存在陽離子，沒有陰離子，A錯誤；B．金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬陽離子與自由電子之間的相互作用，B錯誤；C．價電子數多的金屬元素的金屬性不一定強，如Fe的價電子數比Na多，但Fe的金屬性卻沒有Na的強，C錯誤；D．含有金屬元素的離子不一定是陽離子，如AlO是陰離子，D正確；故選D。10．A【詳解】A．據圖可知距Na+最近的Cl-位于棱心和體心，共6個，形成正八面體，A錯誤；B．Ca2+位于晶胞的頂點和面心，根據均攤法，個數為=4，B正確；C．金剛石中每個C原子形成4個共價鍵，每個共價鍵被兩個碳原子共用，所以每個碳原子具有2個共價鍵，即碳原子與碳碳鍵個數的比為1：2，C正確；D．該物質由分子構成，據圖可知每個分子含有4個F原子，4個E原子，所以分子式為E4F4或F4E4，D綜上所述答案為A。11．C【詳解】A．Fe是單質，δ、γ、α三種晶體結構不同，屬于同素異形體，不是同分異構體，A項錯誤；B．γ-Fe晶體中Fe原子處于頂點與面心，屬于面心立方體緊密堆積，B項錯誤；C．α－Fe晶體中Fe原子處于頂點，屬于簡單立方堆積，與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個，C項正確；D．δ-Fe晶體中，與每個Fe原子距離相等且最近的Fe原子有8個，D項錯誤；答案選C。12．C【詳解】A．B原子位于頂點，個數為=1，A原子位于內部，個數為1，所以化學式為AB，A錯誤；B．E、F分別占據4個頂點，個數相同，化學式為EF，B錯誤；C．Z原子位于頂點，個數為=1，X原子位于內部，個數為1，Y原子位于面心，個數為=3，所以化學式為XY3Z，C正確；D．A原子位于頂點和面心，個數為+=4，B原子位于棱心和內部，個數為1+=4，所以化學式為AB，D錯誤；綜上所述答案為C。13．A【詳解】利用均攤法計算晶胞的微粒個數可知，鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有一個鎂原子，故一個晶胞中鎂原子的個數為：；6個硼原子位于棱柱側面上，故硼原子的個數為：，所以晶胞中鎂原子和硼原子的個數比為：1：1，故化學式為MgB，故答案為：A。14．A【詳解】根據均攤法可推知，第一個為六方最密堆積的晶胞，此晶胞中有兩個金屬原子；第二個為面心立方最密堆積的晶胞，此晶胞中有4個金屬原子；第三個為體心立方堆積的晶胞，此晶胞中有2個金屬原子；所以原子個數比為2∶4∶2，化簡為1∶2∶1，所以選A。15．B【詳解】A．由鐵鎂合金晶胞結構可知，鐵原子處于面心和頂點位置，由均攤法計算可知，鐵鎂合金晶胞中含有鐵原子數為，故A正確；B．該晶胞參數為nm，Mg與Fe之間的最近距離為nm，故B錯誤；C．與鐵原子最近的鐵原子數有12個，故C正確；D．儲氫后的晶體化學式為，晶體密度為，故D正確；故選B。16．CB【詳解】(1)由分子間作用力形成的晶體，熔點較低，是分子晶體，A項不符合題意；由共價鍵結合形成共價鍵三維骨架結構的晶體，熔，點很高，是共價晶體，B項不符合題意；固體有良好的導電性、導熱性和延展性是金屬晶體的性質，C項符合題意。故答案為：C；(2)常溫下，金屬單質通常以金屬晶體形式存在，但汞是特例，汞在常溫下是液體，A項錯誤；金屬陽離子與自由電子之間的強烈的相互作用，在一定外力作用下，不會因形變而消失，這可以認為是電子氣理論對金屬具有良好延展性的解釋，B項正確；溫度升高，金屬陽離子的振動頻率和自由電子的無序運動增強，會使金屬的電導性減弱，C項錯誤。故答案為：B。17．5：11236【詳解】(1)從題圖中可以看出，La位于平行六面體的頂角，晶胞中La的原子數為；平行六面體的上、下兩個面各有2個Ni原子，四個側面各有1個Ni原子，體心還有1個Ni原子，故晶胞中Ni的原子數為；故該晶胞中Ni原于與La原子的數量比為5：1。(2)由(1)知，該晶胞化學式為LaNi5，每個晶胞含1個LaNi5，則n(LaNi5)=，故該晶胞的質量m=mol，所以晶胞的體積為。(3)該晶胞體積V=，一個晶胞能吸收6個氫原子，相當于3個H2，故所吸收H2的質量m=則該合金儲氫后氫氣的密度，故儲氫能力。18．B44:3【分析】根據晶胞結構，用均攤法時行分析?！驹斀狻浚?）A.由晶胞結構可知，A位于晶胞的8個頂點，故金屬Ca、Sr、Ba采用的是簡單立方堆積，A不正確；B.由晶胞結構可知，晶胞中含有A的數目為，含有B的數目為，含有O的數目為，故用A、B、O表示的鈣鈦型復合氧化物晶體的化學式為ABO3，B正確；C.金屬鍵沒有方向性，故金屬在發(fā)生形變后，金屬鍵仍存在。在制造Fe薄片時，金屬鍵沒有完全斷裂，C不正確；D.V、Cr、Mn、Fe晶體均為金屬晶體，其中均存在金屬陽離子和自由電子，無陰離子存在，D不正確。綜上所述，說法正確的是B。（2）①γ—Fe晶胞中，F(xiàn)e位于晶胞的