高中化學(xué) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)三金屬鍵 金屬晶體含解析蘇教選修3

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三）金屬鍵金屬晶體1．金屬晶體的堆積密度大，原子配位數(shù)高，能充分利用空間的原因是()A．金屬原子的價(jià)電子數(shù)少B．金屬晶體中有自由電子C．金屬原子的原子半徑大D．金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性解析：選D因金屬鍵沒(méi)有飽和性和方向性，故在金屬晶體中，原子可以盡可能多地吸引其他原子分布于周?chē)?，并以密堆積的方式排列以降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。2．下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高的是()A．Na、Mg、Al B．Na、Rb、CsC．Mg、Na、K D．硅鋁合金、單晶硅、鋁解析：選A同一周期自左至右金屬鍵增強(qiáng)，同一主族從上而下金屬鍵減弱，因此，熔沸點(diǎn)，Na<Mg<Al，Na>Rb>Cs，Mg>Na>K；合金的熔點(diǎn)會(huì)低于各組分的熔點(diǎn)。3．下列有關(guān)金屬的敘述正確的是()A．金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷，是由于金屬離子之間有較強(qiáng)的作用B．通常情況下，金屬里的自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，而形成電流C．金屬是借助金屬離子的運(yùn)動(dòng)，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分D．金屬的導(dǎo)電性隨溫度的升高而降低解析：選D金屬受外力作用時(shí)變形而不易折斷是因?yàn)榻饘倬w中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但保持金屬離子與自由電子之間相互作用，故A項(xiàng)不正確；自由電子要在外加電場(chǎng)作用下才能發(fā)生定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，B項(xiàng)不正確；金屬的導(dǎo)熱性是由于自由電子碰撞金屬離子將能量進(jìn)行傳遞，故C項(xiàng)不正確。4.對(duì)圖中某晶體結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行分析，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．該種堆積方式為六方最密堆積B．該種堆積方式稱為體心立方堆積C．該種堆積方式稱為面心立方堆積D．金屬M(fèi)g就屬于此種最密堆積方式解析：選C由圖示知該堆積方式為面心立方堆積，A、B錯(cuò)誤，C正確；Mg是六方堆積，D錯(cuò)誤。5.關(guān)于金屬鉀晶體(如圖)結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A．是密置層的一種堆積方式B．晶胞是六棱柱C．每個(gè)晶胞內(nèi)含2個(gè)原子D．每個(gè)晶胞內(nèi)含6個(gè)原子解析：選C鉀晶體是非密置層的一種堆積方式，為立方體形晶胞，其中有8個(gè)頂點(diǎn)，一個(gè)體心，晶胞所含原子數(shù)為8×＋1＝2。6．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(yáng)離子所帶電荷的多少及半徑大小有關(guān)。由此判斷下列說(shuō)法正確的是()A．金屬鎂的熔點(diǎn)高于金屬鋁B．堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)從Li到Cs是逐漸升高的C．金屬鋁的硬度大于金屬鈉D．金屬鎂的硬度小于金屬鈣解析：選C鎂離子比鋁離子的半徑大而所帶的電荷少，所以金屬鎂比金屬鋁的金屬鍵弱，熔、沸點(diǎn)低，硬度小，A錯(cuò)誤；同理，鋁與鈉比較，鋁的硬度大于鈉，C正確；從Li到Cs，金屬鍵逐漸減弱，熔、沸點(diǎn)逐漸降低，硬度逐漸減小，B錯(cuò)誤；因鎂離子比鈣離子的半徑小而所帶電荷相同，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)高，硬度大，D錯(cuò)誤。7．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：則該離子晶體的化學(xué)式為()A．a(chǎn)bc B．a(chǎn)bc3C．a(chǎn)b2c3 D．a(chǎn)b3c解析：選D根據(jù)題給離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，晶胞的體心上有一個(gè)a離子；晶胞的每條棱上都有一個(gè)b離子，因此，一個(gè)晶胞中有12×＝3個(gè)b離子；晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上都有一個(gè)c離子，因此，一個(gè)晶胞中有8×＝1個(gè)c離子。因此，該離子晶體的化學(xué)式為ab3c。8．根據(jù)晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)，判斷下列晶體的化學(xué)式中不正確的是()解析：選AA項(xiàng)，N(A)＝1，N(B)＝8×＝1，化學(xué)式AB，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N(C)＝1，N(D)＝4×＝，N(C)∶N(D)＝1∶＝2∶1，化學(xué)式C2D，正確；C項(xiàng)，N(E)＝4×＝，N(F)＝4×＝，N(E)∶N(F)＝1∶1，化學(xué)式EF，正確；D項(xiàng)，N(X)＝1，N(Y)＝6×＝3，N(Z)＝8×＝1，N(X)∶N(Y)∶N(Z)＝1∶3∶1，化學(xué)式XY3Z，正確。9.某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著________個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著________個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______。解析：X位于頂點(diǎn)，則屬于該晶胞的X個(gè)數(shù)為4×＝，Y位于體心，完全屬于該晶胞，個(gè)數(shù)為1，因此該晶體的化學(xué)式為XY2(或Y2X)。答案：48XY2(或Y2X)10．鈦在許多領(lǐng)域都有重要用途，因?yàn)榭梢灾圃烊祟?lèi)關(guān)節(jié)和接骨，被稱為“生物金屬”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)鈦在元素周期表中位于________周期，________族，其基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)___________________。(2)某種鈦氧化物晶體的晶胞如圖，該晶體每個(gè)晶胞中的鈦、氧原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)_______。解析：(1)鈦是22號(hào)元素，位于元素周期表第4周期第ⅣB族，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)晶胞中的鈦原子個(gè)數(shù)為8×＋1＝2，氧原子個(gè)數(shù)為×4＋2＝4，因此鈦、氧原子個(gè)數(shù)比為2∶4＝1∶2。答案：(1)第4第ⅣB1s22s22p63s23p63d24s2(2)1∶21．金屬能導(dǎo)電的原因是()A．金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)C．金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D．金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子解析：選B在金屬晶體中，存在著自由電子，通常情況下，金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子就會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。2．在金屬晶體中，金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高。由此判斷下列各組金屬熔、沸點(diǎn)高低順序，其中正確的是()A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>LiC．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al解析：選C電荷數(shù)：Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋>Li＋＝Na＋；而金屬原子半徑：r(Ba)>r(Ca)>r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Li)，則C正確。A中Al>Mg，B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba，都不符合題意。3．金屬原子在二維空間里的放置有下圖所示的兩種方式，下列說(shuō)法中正確的是()A．圖(a)為非密置層，配位數(shù)為6B．圖(b)為密置層，配位數(shù)為4C．圖(a)在三維空間里堆積可得六方最密堆積和面心立方最密堆積D．圖(b)在三維空間里堆積僅得簡(jiǎn)單立方解析：選C密置層原子的配位數(shù)為6，非密置層原子的配位數(shù)為4，由此可知，圖(a)為密置層，圖(b)為非密置層。密置層在三維空間堆積可得到六方最密堆積和面心立方最密堆積，非密置層在三維空間堆積可得簡(jiǎn)單立方和體心立方兩種堆積。4．如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式，其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式正確的是(圖中：－X、●－Y、?－Z)()解析：選CA項(xiàng)，N(X)＝1，N(Y)＝8×＝1，化學(xué)式XY，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N(X)＝1＋4×＝，N(Y)＝4×＝，N(X)∶N(Y)＝3∶1，化學(xué)式X3Y，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，N(X)＝8×＝1，N(Y)＝6×＝3，N(Z)＝1，化學(xué)式XY3Z，正確；D項(xiàng)，N(X)＝8×＝1，N(Y)＝12×＝3，N(Z)＝1，化學(xué)式XY3Z，錯(cuò)誤。5．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種微粒數(shù)之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4解析：選B該晶體中含A原子個(gè)數(shù)為6×＝，B原子個(gè)數(shù)為6×＋3×＝2，C原子個(gè)數(shù)為1；則A、B、C的個(gè)數(shù)比為∶2∶1＝1∶4∶2。6．金屬晶體中金屬原子有三種常見(jiàn)的堆積方式：六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積。a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞a、b、c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：選Aa晶胞中原子個(gè)數(shù)：12×＋2×＋3＝6(個(gè))，b晶胞中原子個(gè)數(shù)：8×＋6×＝4(個(gè))，c晶胞中原子個(gè)數(shù)：8×＋1＝2(個(gè))，所以a、b、c晶胞中原子個(gè)數(shù)比為6∶4∶2＝3∶2∶1。7．如下圖，鐵有δ、γ、α三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是()A．γ-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為14B．α-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為1C．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類(lèi)型相同D．三種同素異形體的性質(zhì)相同解析：選Bγ-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4，A錯(cuò)誤；α-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個(gè)數(shù)為8×＝1，B正確；將鐵冷卻到不同的溫度，得到的晶體類(lèi)型不同，C錯(cuò)誤；同素異形體的性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤。8.金屬鈉晶體為體心立方堆積(晶胞如圖)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得鈉的密度為ρ(g·cm－3)。已知鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，假定金屬鈉原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切。則鈉原子的半徑r(cm)為()A.B.·C.·D.·解析：選C根據(jù)“均攤法”可計(jì)算晶胞中原子個(gè)數(shù)：8×＋1＝2，設(shè)晶胞的棱長(zhǎng)為d，則d＝，晶胞體積為3，根據(jù)公式ρd3＝可得，r＝·，選C。9．(2016·全國(guó)卷Ⅰ)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為；C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_______。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76pm，其密度為_(kāi)_______g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。解析：①根據(jù)題給圖示可知，D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。②每個(gè)晶胞中含有鍺原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(個(gè))，每個(gè)晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為(565.76×10－10cm)3，所以晶胞的密度為。答案：①②×10710．金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，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，每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體每個(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_________________________