20182019學年高中化學 課時跟蹤檢測十一金屬晶體含解析新人教版選修3

課時跟蹤檢測（十一）金屬晶體1．下列有關金屬鍵的敘述中，錯誤的是()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強烈的靜電吸引作用C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬D．金屬的性質和金屬固體的形成都與金屬鍵有關解析：選B金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起，故金屬鍵無飽和性和方向性；金屬陽離子和自由電子之間的強烈作用，既包括靜電吸引作用，也存在靜電排斥作用；金屬鍵中的電子屬于整塊金屬；金屬的性質及固體的形成都與金屬鍵的強弱有關。2．金屬能導電的原因是()A．金屬晶體中的金屬陽離子與自由電子間的作用較弱B．金屬晶體中的自由電子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動C．金屬晶體中的金屬陽離子在外加電場作用下可發(fā)生定向移動D．金屬晶體在外加電場作用下可失去電子解析：選B根據(jù)電子氣理論，電子是屬于整個晶體的，在外加電場作用下發(fā)生了定向移動從而導電，B項正確；有的金屬中金屬鍵較強，但依然導電，A項錯誤；金屬導電是靠自由電子的定向移動，而不是金屬陽離子發(fā)生定向移動，C項錯誤；金屬導電是物理變化，而不是失去電子的化學變化，D項錯誤。3．關于體心立方堆積型晶體(如圖)的結構的敘述中正確的是()A．是密置層的一種堆積方式B．晶胞是六棱柱C．每個晶胞內含2個原子D．每個晶胞內含6個原子解析：選C體心立方堆積型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個頂點，一個體心，晶胞所含原子數(shù)為8×＋1＝2。4．金屬鍵的強弱與金屬價電子數(shù)多少有關，價電子數(shù)越多金屬鍵越強，與金屬陽離子的半徑大小也有關，半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點逐漸升高的是()A．LiNaK B．NaMgAlC．LiBeMg D．LiNaMg解析：選B金屬熔點的高低與金屬陽離子半徑大小及金屬價電子數(shù)有關，價電子數(shù)越多，陽離子半徑越小，金屬鍵越強。B項中三種金屬在同一周期，價電子數(shù)分別為1、2、3，且半徑由大到小，故熔點由高到低的順序是Al>Mg>Na。5.對圖中某晶體結構的模型進行分析，有關說法正確的是()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Mg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錯誤，C正確；Mg是六方堆積，D錯誤。6．下列金屬的密堆積方式與對應晶胞正確的是()A．Na面心立方 B．Mg六方C．Cu六方 D．Au體心立方解析：選BNa是體心立方堆積，Cu、Au屬于面心立方最密堆積，Mg是六方最密堆積。7．物質結構理論指出：金屬晶體中金屬陽離子與“自由電子”之間存在的強的相互作用，叫金屬鍵。金屬鍵越強，金屬的硬度越大，熔、沸點越高，一般來說金屬陽離子半徑越小，價電子數(shù)越多，則金屬鍵越強。由此判斷下列說法錯誤的是()A．鎂的硬度大于鋁 B．鎂的熔點高于鈣C．鎂的硬度大于鉀 D．鈣的熔點高于鉀解析：選A根據(jù)題目所給條件：鎂和鋁的電子層數(shù)相同，價電子數(shù)Al>Mg，離子半徑Al3＋<Mg2＋，Al的硬度大于鎂；鎂、鈣最外層電子數(shù)相同，但離子半徑Ca2＋>Mg2＋，金屬鍵Mg強于Ca；用以上比較方法可推出：價電子數(shù)Mg>K，離子半徑Mg2＋<Ca2＋<K＋，金屬鍵Mg>K，硬度Mg>K；鈣和鉀位于同一周期，價電子數(shù)Ca>K，離子半徑K＋>Ca2＋，金屬鍵Ca>K，熔點Ca>K。8．下列各組物質熔化或汽化時所克服的粒子間的作用力屬同種類型的是()A．石英和干冰的熔化 B．晶體硅和晶體硫的熔化C．鈉和鐵的熔化 D．碘和氯化銨的汽化解析：選C石英的成分為SiO2，屬于原子晶體，熔化時需克服共價鍵，干冰為固體CO2，屬于分子晶體，熔化時需克服分子間作用力；晶體硅熔化時克服共價鍵，晶體硫熔化時克服分子間作用力；鈉與鐵均為金屬晶體，熔化時克服的都是金屬鍵；碘汽化時克服分子間作用力，NH4Cl汽化時需克服離子鍵與共價鍵。9．(1)如圖所示的是二維平面晶體示意圖，所表示的化學式為AX3的是________。(2)如圖為一個金屬銀的晶胞，請完成以下各題。①該晶胞“實際”擁有的銀原子數(shù)是________個。②該晶胞稱為________(填字母)。A．六方晶胞B．體心立方晶胞C．面心立方晶胞D．簡單立方晶胞③此晶胞立方體的邊長為acm，Ag的相對原子質量為108g·mol－1，金屬銀的密度為ρg·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)為________(用a、ρ表示)。解析：(1)由圖中直接相鄰的原子數(shù)可以求得a、b的原子數(shù)之比分別為1∶2和1∶3，相應化學式分別為AX2、AX3，故答案為b。(2)①根據(jù)“均攤法”可計算晶胞中的原子個數(shù)：8×＋6×＝4。②該晶胞為面心立方晶胞。③根據(jù)公式ρa3＝M可得：NA＝M，將N＝4和M＝108代入該式，可得NA＝。答案：(1)b(2)①4②C③10.金屬金以面心立方晶格構型形成晶體(如圖)，立方晶胞的邊長a＝407.0pm。(1)在金屬金的晶胞中最近的兩原子之間的距離是________。(2)在一個金原子周圍與之距離為題(1)中計算的值的金原子有________個。(3)金的密度為________。(4)金晶胞的填充因子(即立方體中所有金原子本身所占據(jù)的體積分數(shù))為________。解析：由晶胞結構可知最近的兩個金原子之間的距離為a。面心立方最密堆積時原子的配位數(shù)為12，即與一個金原子等距且最近的金原子為12個。折算之后每個晶胞中包含的金原子數(shù)目為4個，即可知晶胞的密度為ρ＝(M為金的摩爾質量，NA為阿伏加德羅常數(shù))。金晶胞的填充因子即該晶胞的空間利用率為74%。答案：(1)287.8pm(2)12(3)19.4g·cm－3(4)74%1．對于面心立方最密堆積的描述錯誤的是()A．銅、銀、金采用這種堆積方式B．面心立方晶胞的每個頂點上和每個面的中心上都各有一個金屬原子C．平均每個面心立方晶胞中有14個金屬原子D．平均每個面心立方晶胞中有4個金屬原子解析：選C應用分割法計算，平均每個晶胞含有金屬原子：8×＋6×＝4。2．關于金屬晶體的體心立方密堆積的結構型式的敘述中，正確的是()A．晶胞是六棱柱B．鈉、鉀、鐵采用此種堆積方式C．每個晶胞中含4個原子D．每個晶胞中含5個原子解析：選B體心立方的堆積方式為立方體的頂點和體心均有一個原子，每個晶胞中含有8×＋1＝2個原子。3．要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，而金屬鍵與金屬陽離子所帶電荷的多少及半徑大小有關。由此判斷下列說法正確的是()A．金屬鎂的熔點高于金屬鋁B．堿金屬單質的熔、沸點從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、沸點低，硬度小，A錯；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、沸點逐漸降低，硬度逐漸減小，B錯；因鋁離子比鈉離子的半徑小而所帶電荷多，使金屬鋁比金屬鈉的金屬鍵強，所以金屬鋁比金屬鈉的熔、沸點高，硬度大，C正確；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，所以金屬鎂比金屬鈣的熔、沸點高，硬度大，D錯誤。4．幾種晶體的晶胞如圖所示：晶胞從左到右分別表示的物質正確的排序是()A．碘、鋅、鈉、金剛石 B．金剛石、鋅、碘、鈉C．鈉、鋅、碘、金剛石 D．鋅、鈉、碘、金剛石解析：選C第一種晶胞為體心立方堆積，鉀、鈉、鐵等金屬采用這種堆積方式；第二種晶胞為六方最密堆積，鎂、鋅、鈦等金屬采用這種堆積方式；組成第三種晶胞的粒子為雙原子分子，是碘；第四種晶胞的粒子構成正四面體結構，為金剛石。5．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．a為簡單立方堆積，b為六方最密堆積，c為體心立方堆積，d為面心立方最密堆積B．每個晶胞含有的原子數(shù)分別為a：1個，b：2個，c：2個，d：4個C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為a：6，b：8，c：8，d：12D．空間利用率的大小關系為a<b<c<d解析：選Ba為簡單立方堆積，b為體心立方堆積，c為六方最密堆積，d為面心立方最密堆積，A項錯誤；每個晶胞含有的原子數(shù)分別為a：8×＝1個，b：8×＋1＝2個，c：8×＋1＝2個，d：8×＋6×＝4個，B項正確；晶胞c和晶胞d中原子的配位數(shù)應為12，C項不正確；四種晶體的空間利用率分別為52%、68%、74%、74%，D項不正確，應為d＝c>b>a。6．如圖是金屬晶體的面心立方最密堆積形成的晶胞示意圖，在密堆積中處于同一密置層上的原子組合是()A．④⑤⑥⑩?? B．②③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑧ D．①②??⑧⑤解析：選B面心立方晶胞的體對角線是垂直于密置層面的直線，所以要找處于同一層上的原子，必須找出垂直于體對角線的面。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)生轉化。下列說法正確的是()δ-Fe1394℃,γ-Feα-FeA．γ-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個數(shù)為14B．α-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個數(shù)為1C．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同D．三種同素異形體的性質相同解析：選Bγ-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個數(shù)為8×＋6×＝4，A錯；α-Fe晶體晶胞中含有鐵原子個數(shù)為8×＝1，B正確；將鐵冷卻到不同的溫度，得到的晶體類型不同，C錯；同素異形體的性質不同，D錯。8.金屬鈉晶體為體心立方堆積(晶胞如圖)，實驗測得鈉的密度為ρ(g·cm－3)。已知鈉的相對原子質量為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角線上的三個球相切。則鈉原子的半徑r(cm)為()A. B.·C.· D.·解析：選C根據(jù)“均攤法”可計算晶胞中原子個數(shù)：8×＋1＝2，設晶胞的棱長為d，則d＝，晶胞體積為3，根據(jù)公式ρd3＝，可得r＝·。9.金屬鎢晶體中晶胞的結構模型如圖所示。它是一種體心立方結構。實際測得金屬鎢的密度為ρ，鎢的相對原子質量為M，假定鎢原子為等直徑的剛性球，請回答下列問題：(1)每一個晶胞分攤到________個鎢原子。(2)晶胞的邊長a為________。(3)鎢的原子半徑r為________(只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。(4)金屬鎢原子形成的體心立體結構的空間利用率為________。解析：(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有，體心的鎢原子完全為該晶胞所有，故每一個晶胞分攤到2個鎢原子。(2)每個晶胞中含有2個鎢原子，則每個晶胞的質量m＝，又因每個晶胞的體積V＝a3，所以晶胞密度ρ＝＝，a＝。(3)鎢晶胞的體對角線上堆積著3個鎢原子，則體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍，即4r＝a，r＝＝×。(4)每個晶胞含有2個鎢原子，2個鎢原子的體積V′＝2×πr3＝，則該體心立方結構的空間利用率＝＝×100%＝×100%＝×100%＝68%。答案：(1)2(2)(3)×(4)68%10．金晶體的最小重復單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個頂點各有一個金原子，各個面的中心有一個金原子，每個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表示金的摩爾質量。(1)金晶體每個晶胞中含有________個金原子。(2)欲計算一個晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應