【志鴻優(yōu)化設(shè)計(jì)-贏在課堂】(人教版)2021高中化學(xué)選修3同步練習(xí)-3.3-金屬晶體-

課時(shí)訓(xùn)練16金屬晶體1.金屬晶體的形成是由于晶體中存在()A.脫落價(jià)電子后的金屬離子間的相互作用B.金屬原子間的相互作用C.脫落了價(jià)電子的金屬離子與脫落的價(jià)電子間的相互作用D.金屬原子與價(jià)電子間的相互作用解析:在金屬晶體中,原子間以金屬鍵相互結(jié)合,金屬鍵的本質(zhì)是金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被全部原子所共用,從而將全部金屬原子維系在一起而形成金屬晶體。實(shí)際上也就是靠脫落下來的價(jià)電子與其中的金屬離子間的相互作用而使它們結(jié)合在一起。答案:C2.下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是()A.金屬鍵沒有飽和性和方向性B.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的猛烈的靜電吸引作用C.金屬鍵中的電子屬于整塊金屬D.金屬的物理性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)解析:金屬原子脫落下來的價(jià)電子形成遍布整塊金屬的“電子氣”,被全部原子所共用,從而把全部的金屬原子維系在一起,故金屬鍵無飽和性和方向性;金屬鍵中的電子屬于整塊金屬共用;金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的猛烈作用,既存在金屬陽離子與自由電子之間的靜電吸引作用,也存在金屬陽離子之間及自由電子之間的靜電排斥作用;金屬的物理性質(zhì)及固體形成都與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。答案:B3.下列物質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次上升的是()A.Na、Mg、Al B.Na、Rb、CsC.Mg、Na、K D.鋁、硅鋁合金、單晶硅解析:金屬鍵的強(qiáng)弱與原子半徑及價(jià)電子數(shù)有關(guān),原子半徑越小,價(jià)電子數(shù)越多,金屬鍵越強(qiáng),A、B、C中只有A組熔點(diǎn)依次上升;合金的熔點(diǎn)應(yīng)比單組分都低,D錯(cuò)。故選A。答案:A4.不能用金屬鍵理論解釋的是()A.導(dǎo)電性 B.導(dǎo)熱性 C.延展性 D.銹蝕性解析:金屬鍵是金屬陽離子與自由電子之間的靜電作用,它打算了金屬晶體的一些性質(zhì),可以解釋金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等金屬晶體的物理性質(zhì),但不能解釋其化學(xué)性質(zhì),例如銹蝕性。答案:D5.下列對(duì)各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中,正確的是()A.熔點(diǎn):Li<Na<KB.導(dǎo)電性:Ag>Cu>Al>FeC.密度:Na>Mg>AlD.空間利用率:體心立方積累<六方最密積累<面心立方最密積累解析:同主族的金屬單質(zhì),原子序數(shù)越大,熔點(diǎn)越低,這是由于它們的價(jià)電子數(shù)相同,隨著原子半徑的增大,金屬鍵漸漸減弱,所以A選項(xiàng)不對(duì);Na、Mg、Al是同周期的金屬單質(zhì),密度漸漸增大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;不同積累方式的金屬晶體空間利用率分別是:簡(jiǎn)潔立方積累52%,體心立方積累68%,六方最密積累和面心立方最密積累均為74%,因此D項(xiàng)錯(cuò)誤;常用的金屬導(dǎo)體中,導(dǎo)電性最好的是銀,其次是銅,再次是鋁、鐵,所以B選項(xiàng)正確。答案:B6.關(guān)于金屬性質(zhì)和緣由的描述不正確的是()A.金屬一般具有銀白色光澤,是物理性質(zhì),與金屬鍵沒有關(guān)系B.金屬具有良好的導(dǎo)電性,是由于在金屬晶體中共享了金屬原子的價(jià)電子,形成了“電子氣”,在外電場(chǎng)的作用下自由電子定向移動(dòng)便形成了電流,所以金屬易導(dǎo)電C.金屬具有良好的導(dǎo)熱性能,是由于自由電子在受熱后,加快了運(yùn)動(dòng)速度,自由電子通過與金屬離子發(fā)生碰撞,傳遞了能量D.金屬晶體具有良好的延展性,是由于金屬晶體中的原子層可以滑動(dòng)而不破壞金屬鍵解析:金屬具有金屬光澤是金屬中的自由電子吸取了可見光,又把各種波長的光大部分再放射出來,因而金屬一般顯銀白色光澤;金屬導(dǎo)電性是在外加電場(chǎng)作用下,自由電子定向移動(dòng)形成電流;導(dǎo)熱性是自由電子受熱后,與金屬離子發(fā)生碰撞,傳遞能量;良好的延展性是由于金屬晶體中原子層能夠滑動(dòng),但此時(shí)金屬鍵未被破壞。答案:A7.下列各組物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由低到高的挨次排列正確的是()①O2、I2、Hg②CO、Al、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA.①③ B.①④ C.②③ D.②④解析:①中Hg在常溫下為液態(tài),而I2為固態(tài),故①錯(cuò);②中SiO2為原子晶體,其熔點(diǎn)最高,CO是分子晶體,其熔點(diǎn)最低,故②正確;③中Na、K、Rb價(jià)電子數(shù)相同,其陽離子半徑依次增大,金屬鍵依次減弱,熔點(diǎn)漸漸降低,故③錯(cuò);④中Na、Mg、Al價(jià)電子數(shù)依次增多,離子半徑漸漸減小,金屬鍵依次增加,熔點(diǎn)漸漸上升,故④正確。答案:D8.關(guān)于金屬晶體的六方最密積累的結(jié)構(gòu)形式的敘述正確的是()A.晶胞是六棱柱B.晶胞是平行六面體C.每個(gè)晶胞中含4個(gè)原子D.每個(gè)晶胞中含17個(gè)原子解析:金屬晶體的六方最密積累結(jié)構(gòu)形式的晶胞是六棱柱的——平行六面體,有8個(gè)頂點(diǎn)和1個(gè)內(nèi)部原子,晶胞中確定占有2個(gè)原子。答案:B9.金屬晶體中金屬原子有三種常見的積累方式,六方積累、面心立方積累和體心立方積累,如圖(a)(b)(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu),其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為()A.3∶2∶1 B.11∶8∶4C.9∶8∶4 D.21∶14∶9解析:本題考查晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法,用均攤法計(jì)算。晶胞(a)中所含原子=12×+2×+3=6,晶胞(b)中所含原子=8×+6×=4,晶胞(c)中所含原子=8×+1=2。答案:A10.只有陽離子而沒有陰離子的晶體是()A.金屬晶體 B.原子晶體C.離子晶體 D.分子晶體解析:分子晶體和原子晶體中不存在離子,所以不能選擇B、D兩項(xiàng);離子晶體的構(gòu)成粒子是陰離子和陽離子,C項(xiàng)也不符合題意;金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬陽離子和自由電子,沒有陰離子,因此應(yīng)當(dāng)選擇A項(xiàng)。答案:A11.下列關(guān)于四種金屬積累模型的說法中正確的是()A.圖1和圖4為非密置層積累,圖2和圖3為密置層積累B.圖1~圖4分別是簡(jiǎn)潔立方積累、體心立方積累、面心立方積累、體心立方積累C.圖1~圖4每個(gè)晶胞所含有原子數(shù)分別為1、2、2、4D.圖1~圖4積累方式的空間利用率分別為52%、68%、74%、74%解析:圖1、圖2為非密置層積累,圖3、圖4為密置層積累,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖1~圖4分別是簡(jiǎn)潔立方積累、體心立方積累、面心立方積累和六方最密積累,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖1~圖4每個(gè)晶胞所含有的原子數(shù)(利用均攤法計(jì)算)分別為1、2、4、2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。答案:D12.(雙選)下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是()A.常溫下,金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在B.金屬陽離子與自由電子之間的猛烈作用,在肯定外力作用下,不因形變而消逝C.鈣的熔點(diǎn)高于鉀D.溫度越高,金屬的導(dǎo)電性越好解析:常溫下,Hg為液態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于金屬鍵無方向性,故金屬鍵在肯定范圍內(nèi)不因形變而消逝,B項(xiàng)正確;鈣的金屬鍵強(qiáng)于鉀,故熔點(diǎn)高于鉀,C項(xiàng)正確;溫度上升,金屬的導(dǎo)電性減弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:BC13.推斷下列晶體類型。(1)SiI4:熔點(diǎn)120.5℃,沸點(diǎn)271.5℃,易水解,為。

(2)硼:熔點(diǎn)2300℃,沸點(diǎn)2550℃,硬度大,為。

(3)硒:熔點(diǎn)217℃,沸點(diǎn)685℃,溶于氯仿,為。

(4)銻:熔點(diǎn)630.74℃,沸點(diǎn)1750℃,導(dǎo)電,為。

解析:(1)SiI4為低熔點(diǎn)化合物,為分子晶體;(2)晶體硼熔點(diǎn)高,硬度大,是典型的原子晶體;(3)硒易溶于CHCl3,為分子晶體;(4)固體導(dǎo)電為金屬晶體。答案:(1)分子晶體(2)原子晶體(3)分子晶體(4)金屬晶體14.Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能(I)數(shù)據(jù)列于下表:元素MnFeI1717759I215091561I332482957回答下列問題:(1)Mn元素價(jià)電子層的電子排布式為,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子難。對(duì)此,你的解釋是。

(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成協(xié)作物,則與Fe原子或離子形成協(xié)作物的分子或離子應(yīng)具備的條件是。

(3)三氯化鐵常溫下為固體,熔點(diǎn)282℃,沸點(diǎn)315℃,在300℃以上易升華。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此推斷三氯化鐵晶體為晶體。

(4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種積累方式,晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為。

解析:(2)可以利用教材學(xué)問直接得出;(3)是利用晶體性質(zhì)對(duì)晶體類型的判定,比較簡(jiǎn)潔;(4)是對(duì)晶體中原子分?jǐn)偟目疾?在面心立方中,鐵原子數(shù)為8×+6×=4個(gè),體心立方中鐵原子數(shù)為8×+1=2個(gè),所以個(gè)數(shù)比為2∶1。答案:(1)3d54s2由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí),3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半布滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)(或Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半布滿狀態(tài))(2)具有孤電子對(duì)(3)分子(4)2∶115.(1)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的化學(xué)式為AX3的是。

甲(2)圖乙為一個(gè)金屬銅的晶胞,請(qǐng)完成以下各題。乙①該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是個(gè)。

②該晶胞稱為。(填序號(hào))

A.六方晶胞B.體心立方晶胞C.面心立