高中化學(xué)蘇教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)

課時(shí)訓(xùn)練4金屬鍵金屬晶體基礎(chǔ)夯實(shí)1.要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點(diǎn)高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說法正確的是() (導(dǎo)學(xué)號(hào)52740064)A.金屬鎂的熔點(diǎn)大于金屬鋁的B.堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸增大的C.金屬鋁的硬度大于金屬鈉的D.金屬鎂的硬度小于金屬鈣的解析:鎂離子比鋁離子的半徑大且所帶的電荷少,使金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱,所以金屬鎂比金屬鋁的熔、沸點(diǎn)和硬度都小;從Li到Cs,離子的半徑是逐漸增大的,所帶電荷相同,金屬鍵逐漸減弱,熔、沸點(diǎn)和硬度都逐漸減小;因鋁離子的半徑小且所帶電荷多,使金屬鋁比金屬鈉的金屬鍵強(qiáng),所以金屬鋁比金屬鈉的熔、沸點(diǎn)和硬度都大;因鎂離子的半徑小且所帶電荷與鈣離子相同,使金屬鎂比金屬鈣的金屬鍵強(qiáng),所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點(diǎn)和硬度都大。答案:C2.下列關(guān)于金屬元素特征的敘述正確的是()①金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性②金屬元素在化合物中顯正價(jià)③金屬性越強(qiáng)的元素相應(yīng)的離子氧化性越弱④金屬元素只有金屬性,沒有非金屬性⑤價(jià)電子數(shù)越多,金屬性越強(qiáng)⑥離子化合物中一定含有金屬元素⑦銨鹽都只含有非金屬元素,一定不含有金屬元素A.①③⑤ B.②⑤⑥C.①④⑤ D.②③解析:有些金屬離子有還原性,如Fe2+,①錯(cuò);金屬元素在化合物中顯正化合價(jià),金屬原子越容易失去電子,其對(duì)應(yīng)的離子(如Fe對(duì)應(yīng)Fe2+)就越難得到電子,即氧化性越弱,②③正確;位于金屬元素與非金屬元素分界線附近的元素有金屬性也有非金屬性,④錯(cuò);Al的價(jià)電子數(shù)比Na多,但Na的金屬性比Al強(qiáng),NH4Cl等離子化合物中不含有金屬元素,(NH4)2Fe(SO4)2、(NH4)2Cr2O7等銨鹽中含有金屬元素,⑤⑥⑦錯(cuò)。答案:D3.下列敘述不屬于晶體特性的是()A.有規(guī)則的幾何外形B.具有各向異性C.有對(duì)稱性D.沒有固定熔點(diǎn)解析:晶體具有規(guī)則的幾何外形、各向異性、對(duì)稱性三大特性,而且晶體有固定的熔點(diǎn)。答案:D4.以下有關(guān)金屬晶體的說法不正確的是() (導(dǎo)學(xué)號(hào)52740065)A.金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的,它們都占據(jù)在晶胞的一定位置上B.金屬晶體中,金屬陽離子半徑越小,帶電荷越多,熔點(diǎn)越高C.金屬晶體在固態(tài)或熔融態(tài)均能導(dǎo)電D.溫度升高,金屬的導(dǎo)電性將減弱解析:金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的,金屬陽離子在晶胞中占據(jù)一定的位置,但是自由電子卻“游離”于整個(gè)金屬中,為整塊晶體中的離子共用,故A錯(cuò)誤;金屬晶體中,金屬陽離子半徑越小,電荷越多,金屬鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,B正確;金屬晶體在固態(tài)或熔融態(tài)時(shí)都有自由電子存在,都能導(dǎo)電,C正確;金屬晶體溫度升高,自由電子的運(yùn)動(dòng)受到阻礙,導(dǎo)電性將減弱,D正確。答案:A5.已知金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則在金的一個(gè)晶胞中所含金原子數(shù)為() 答案:A6.四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如下圖所示,下列說法不正確的是()A.①為簡(jiǎn)單立方堆積,晶胞中含有粒子數(shù)為1個(gè)B.②為鎂型,晶胞中含有粒子數(shù)為2個(gè)C.③為鎂型,晶胞中含有粒子數(shù)為2個(gè)D.④為銅型,晶胞中含有粒子數(shù)為4個(gè)解析:②為鉀型而不是鎂型。答案:B7.一種Al-Fe合金的晶胞如圖所示,FeAl則此合金的化學(xué)式為() 解析:觀察圖示,該晶胞中Al是4個(gè);Fe的個(gè)數(shù)為N(Fe)=8×QUOTE+12×QUOTE+6×QUOTE+1=8,所以化學(xué)式為Fe2Al。答案:A8.某固體是僅由一種元素組成的單質(zhì),其密度為5.0g·cm-3,用X射線研究該固體的結(jié)構(gòu)時(shí),得知在邊長(zhǎng)為10-7cm的立方體中含有20個(gè)原子,則此元素的相對(duì)原子質(zhì)量最接近于下列數(shù)據(jù)中的 解析:正方體的體積為(10-7cm)3=10-21cm3,其質(zhì)量為5×10-21g,則1mol該原子的質(zhì)量為答案:C9.(1)金屬導(dǎo)電靠,電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠;金屬導(dǎo)電能力隨溫度升高而,溶液導(dǎo)電能力隨溫度升高而。

(2)有一種金屬結(jié)構(gòu)單元是一個(gè)“面心立方體”(注:八個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)面分別有一個(gè)金屬原子)。該單元平均是由個(gè)金屬原子組成的。

解析:(1)金屬作導(dǎo)體導(dǎo)電靠的是自由電子的定向移動(dòng),電解質(zhì)溶液導(dǎo)電靠的是自由移動(dòng)離子的定向移動(dòng)。金屬溫度升高,金屬陽離子振動(dòng)加快,阻礙自由電子運(yùn)動(dòng),導(dǎo)電能力減弱,而電解質(zhì)溶液溫度升高,自由移動(dòng)離子的運(yùn)動(dòng)速率加快,導(dǎo)電能力增強(qiáng)。(2)由均攤法計(jì)算該單元平均由8×QUOTE+6×QUOTE=4個(gè)金屬原子組成。答案:(1)自由電子自由移動(dòng)離子減弱增強(qiáng)(2)4能力提升10.如圖所示的甲、乙、丙三種晶體:試推斷甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)為,乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是,丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)52740066)

解析:利用均攤法找出晶胞中每個(gè)位置的微粒的利用率。甲中X位于立方體體心,有1個(gè),Y位于立方體頂點(diǎn),實(shí)際有QUOTE×4=QUOTE個(gè),X∶Y=1∶QUOTE=2∶1,故甲的化學(xué)式為X2Y;乙中A有QUOTE×8=1個(gè),B有QUOTE×6=3個(gè),C在體心,有1個(gè),故A∶B∶C=1∶3∶1;丙中D被8個(gè)同樣的晶胞共用,故結(jié)合E的個(gè)數(shù)是8。答案:X2Y1∶3∶1811.金(Au)晶體的晶胞是面心立方體,即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子,各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子,如下圖所示。若金原子的直徑為dcm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,M表示Au的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體中每個(gè)晶胞中含有個(gè)金原子。

(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積,除假定金原子是剛性小球外,還應(yīng)假定

。

(3)一個(gè)晶胞的體積是多少?(4)金晶體的密度是多少?解析:(1)在每個(gè)面心立方體中,每個(gè)角上的金原子屬于8個(gè)晶胞所共有,因此每個(gè)原子有QUOTE屬于該晶胞;每個(gè)面的中心的金原子,有QUOTE屬于該晶胞,所以每個(gè)晶胞的金原子數(shù)=8×QUOTE+6×QUOTE=4。(2)應(yīng)假定:在立方體各個(gè)面的對(duì)角線上3個(gè)金原子彼此兩兩相切。答案:(1)4(2)在立方體各個(gè)面的對(duì)角線上3個(gè)金原子彼此兩兩相切(3)每個(gè)晶胞的體積為(d×2×QUOTE)3=2QUOTEd3。(4)每個(gè)晶胞的質(zhì)量為QUOTE,故金的密度為?=QUOTE。12.(1)在下圖中選擇: (導(dǎo)學(xué)號(hào)52740067)①金屬鈉的晶胞模型是,每個(gè)晶胞含有個(gè)Na原子,每個(gè)Na原子周圍有個(gè)緊鄰的Na原子。

②金屬銅的晶胞模型是,每個(gè)晶胞含有個(gè)Cu原子,每個(gè)Cu原子周圍有個(gè)緊鄰的Cu原子。

(2)在(1)題中的晶胞示意圖中把金屬原子抽象成質(zhì)點(diǎn),而事實(shí)上在堆積模型中我們把金屬原子看成互相接觸的球體則更接近實(shí)際情況。對(duì)于簡(jiǎn)單立方堆積的晶胞中,“金屬球”在晶胞的棱心處接觸,設(shè)晶胞(立方體)的邊長(zhǎng)為a,球的半徑為r,則a與r的關(guān)系是a=2r。那么,在鉀型堆積模型中,“金屬球”應(yīng)在處接觸,則晶胞邊長(zhǎng)a與球半徑r的關(guān)系是;晶胞的體積為;而該晶胞中擁有個(gè)原子,1個(gè)金屬原子所占的體積為,因此鉀型堆積的空間利用率為(寫出計(jì)算過程):。

解析:(1)①金屬鈉的堆積方式與金屬鉀的堆積方式相同,均為體心立方堆積,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鈉原子,其配位數(shù)是8。②金屬銅的堆積方式為……ABCABC……型,即為面心立方堆積,每個(gè)晶胞中含有4個(gè)原子,配位數(shù)為12。(2)①鉀型堆積模型(如圖B),“金屬球”應(yīng)在立方體的對(duì)角線QUOTE(或QUOTE)處接觸,若晶胞的邊長(zhǎng)為a,則立方體對(duì)角線為QUOTEa,“金屬球”的半徑r=QUOTEa,晶胞的體積V=a3。根據(jù)“均攤法”處于頂點(diǎn)上的原子,同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有,處于晶胞內(nèi)部的原子,則完全屬于該晶胞,可得晶胞中有8×QUOT