必考點09-金屬晶體-離子晶體(人教版2019選擇性必修2)(原卷版)

必考點09金屬晶體離子晶體題型一金屬鍵、金屬晶體的性質(zhì)例1．(2023·濟(jì)南高二檢測)下列有關(guān)金屬的說法正確的是()A．金屬原子的核外電子在金屬晶體中都是自由電子B．金屬導(dǎo)電的實質(zhì)是金屬陽離子在外電場作用下的定向移動C．金屬原子在化學(xué)變化中失去的電子數(shù)越多，其還原性越強(qiáng)D．金屬晶體的堆積方式會影響金屬的性質(zhì)例2．（2023·四川達(dá)州·高二期末）下圖是金屬晶體的“電子氣”理論示意圖。用該理論解釋金屬導(dǎo)電的原因是()A.金屬能導(dǎo)電是因為含有金屬陽離子B.金屬能導(dǎo)電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動C.金屬能導(dǎo)電是因為含有的電子作無規(guī)則運動D.金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用例3．（2023·四川達(dá)州·高二期中）有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，下列敘述錯誤的是A．晶體中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③12，④12B．③為六方堆積C．晶胞中含有的原子數(shù)分別為：③2，④4D．金屬晶體是一種“巨分子”，可能存在分子間作用力例4．（2023·江蘇南通·高二期末）對圖中某金屬晶體結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行分析，判斷下列有關(guān)說法正確的是A．該種堆積方式稱為六方堆積 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．金屬就屬于此種堆積方式【解題技巧提煉】1．金屬鍵(1)概念：“電子氣理論”把金屬鍵描述為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。(2)成鍵粒子是金屬陽離子和自由電子。(3)金屬鍵的強(qiáng)弱和對金屬性質(zhì)的影響①金屬鍵的強(qiáng)弱主要決定于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)。原子半徑越大、價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；反之，金屬鍵越強(qiáng)。②金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點越高，硬度越大。如：熔點最高的金屬是鎢，硬度最大的金屬是鉻。特別提醒金屬鍵沒有方向性和飽和性。2．金屬晶體(1)在金屬晶體中，原子間以金屬鍵相結(jié)合。(2)金屬晶體的性質(zhì)：優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。3．金屬晶體的堆積方式金屬原子在二維平面中放置的兩種方式金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上(即二維空間里)，可有兩種方式——非密置層和密置層(1)晶體中一個原子周圍距離相等且最近的原子的數(shù)目叫配位數(shù)。分析上圖非密置層的配位數(shù)是4，密置層的配位數(shù)是6(2)密置層放置，平面的利用率比非密置層的要高4．金屬晶體的原子在三維空間里的4種堆積模型堆積模型采納這種堆積的典型代表晶胞配位數(shù)空間利用率每個晶胞所含原子數(shù)非密置層簡單立方堆積Po652%1體心立方堆積Na、K、Fe868%2密置層六方最密堆積Zn、Ti、Mg1274%2面心立方最密堆積Cu、Ag、Au1274%4題型二、離子鍵、離子晶體的判斷、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)例1．（2023·云南·馬關(guān)縣第一中學(xué)校高二階段練習(xí)）CaO的晶胞如下圖所示,其中與Ca2+最近的O2-數(shù)為 A.4 B.6C.8 D.12例2．（2023·四川達(dá)州·高二期末）下列物質(zhì)中，含有共價鍵的離子晶體是A． B． C． D．例3．（2023·山東·煙臺市高二期末）CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形的存在,使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是()A.CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B.與Ca2+距離相同且最近的構(gòu)成的多面體是正六面體C.與Ca2+距離相同且最近的有4個D.CaC2晶胞中共含有4個Ca2+和4個例4．（2023·江蘇南通·高二期末）如圖表示NaCl晶體的一個晶胞,直線交點處的圓圈表示NaCl晶體中Na+或Cl-所處的位置。這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請將其中代表Na+的圓圈涂黑(不必考慮體積大小),以完成NaCl晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。(2)在NaCl晶體中,在每個Na+的周圍與它最接近且距離相等的Na+共有個。

(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上的Na+或Cl-為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有。根據(jù)(1)中畫出的NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖分析,一個晶胞中Cl-的個數(shù)等于,即(填計算式);Na+的個數(shù)等于,即(填計算式)。

(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,NaCl晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。則NaCl晶體中兩個距離最近的鈉離子中心之間的距離為cm。

【解題技巧提煉】1．離子鍵及其影響因素(1)概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。(2)影響因素：離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。特別提醒離子鍵沒有方向性和飽和性。2．離子晶體及其物理性質(zhì)(1)概念：由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體。(2)離子晶體的性質(zhì)①熔、沸點較高，硬度較大。②離子晶體不導(dǎo)電，但熔化或溶于水后能導(dǎo)電。③大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。3．常見離子晶體的結(jié)構(gòu)(1)NaCl晶胞NaCl晶胞如圖所示，每個Na＋周圍距離最近的Cl－有6個(上、下、左、右、前、后各1個)，構(gòu)成正八面體，每個Cl－周圍距離最近的Na＋有6個，構(gòu)成正八面體，由此可推知晶體的化學(xué)式為NaCl。回答下列問題：①每個Na＋(Cl－)周圍距離相等且最近的Na＋(Cl－)是12個。②每個晶胞中實際擁有的Na＋數(shù)是4個，Cl－數(shù)是4個。③若晶胞參數(shù)為apm，則氯化鈉晶體的密度為eq\f(234,NA·a3×10－30)g·cm－3。(2)CsCl晶胞CsCl晶胞如圖所示，每個Cs＋周圍距離最近的Cl－有8個，每個Cl－周圍距離最近的Cs＋有8個，它們均構(gòu)成正六面體，由此可推知晶體的化學(xué)式為CsCl。回答下列問題：①每個Cs＋(Cl－)周圍距離最近的Cs＋(Cl－)有6個，構(gòu)成正八面體。②每個晶胞中實際擁有的Cs＋有1個，Cl－有1個。③若晶胞參數(shù)為apm，則氯化銫晶體的密度為eq\f(168.5,NA·a3×10－30)g·cm－3。題型一金屬鍵、金屬晶體的性質(zhì)1．（2023·天津靜?！じ叨A段練習(xí)）下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法不正確的是A．金屬鍵不具有方向性和飽和性B．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用C．金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子D．金屬受外力作用變形時，金屬陽離子與自由電子間仍保持較強(qiáng)烈作用，因而具有延展性2．（2023·山東濟(jì)寧·高二期中）下列四種性質(zhì)的敘述，可能屬于金屬晶體的是()A．由分子間作用力結(jié)合而成，熔點低B．固態(tài)時或熔融后易導(dǎo)電，熔點在1000℃左右C．以共價鍵結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu)，熔點高D．固態(tài)時不導(dǎo)電，但溶于水或熔融后能導(dǎo)電3．（2023秋·四川內(nèi)江·高二威遠(yuǎn)中學(xué)校?？计谥校┯兴姆N不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)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(shù)分別為：①1個，②2個，③2個，④4個C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關(guān)系為：①＜②＜③＜④4．（2023春·云南曲靖·高二曲靖市馬龍區(qū)第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬鍵越強(qiáng)，其金屬的硬度越大，熔、沸點越高。且研究表明，一般來說，金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，則金屬鍵越強(qiáng)，由此判斷下列說法錯誤的是A．硬度：Mg＞Al B．熔點：Mg＞CaC．硬度：Mg＞K D．熔點：Ca＞K題型二、離子鍵、離子晶體的判斷、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┫铝姓f法中正確的有①金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均與自由電子有關(guān)②離子鍵是陰、陽離子間的相互吸引作用③分子晶體的熔點一定比金屬晶體低④共價鍵的強(qiáng)弱決定分子晶體熔、沸點的高低⑤共價晶體中一定含有共價鍵⑥含有離子的晶體一定是離子晶體⑦硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅⑧NaCl晶體中，陰離子周圍緊鄰的陽離子數(shù)為8A．2個 B．3個 C．4個 D．5個2．（2023秋·河北邢臺·高二邢臺市第二中學(xué)?？计谀┕矁r鍵、離子鍵、范德華力、氫鍵等都是微觀粒子之間的不同作用力，下列物質(zhì)在熔化時破壞的作用力相同的是A．硼和金剛石 B．NaCl和AlN C．干冰和冰 D．Fe和S3．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)校考期末）下列有關(guān)離子晶體的說法正確的是A．離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體B．離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵C．離子晶體中不可能含有共價鍵D．離子晶體受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化4．（2023秋·四川遂寧·高二遂寧中學(xué)校考期末）螢石是制作光學(xué)玻璃的原料之一，其主要成分氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是A．Ca位于元素周期表s區(qū)B．每個周圍距離最近且等距的有4個C．位于構(gòu)成的四面體空隙D．基態(tài)氟原子核外電子的原子軌道有四種伸展方向5．如圖為一些晶體中的部分結(jié)構(gòu),它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨中的某一種。(1)其中代表金剛石的是(填字母,下同),其中每個碳原子與個碳原子最近且距離相等,金剛石屬于晶體。

(2)其中代表石墨的是,其中每個六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為。

(3)其中表示NaCl的是,NaCl晶體中每個Na+周圍與它最近且等距離的Na+有個。

(4)代表CsCl的是,它屬于晶體,每個Cs+與個Cl-緊鄰。

(5)代表干冰的是,它屬于晶體,每個CO2分子與個CO2分子緊鄰。

1．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┪炇侵谱鞴鈱W(xué)玻璃的原料之一其主要成分氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說法正確的是A．氟化鈣的化學(xué)式為CaFB．每個晶胞中含有14個C．氟化鈣中只含有離子鍵D．每個周圍距離最近且等距的有4個2．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)?？计谀┙饘倬w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(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)比為A．1∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．9∶14∶93．（2023·高二課時練習(xí)）下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是A．用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋B．固態(tài)和熔融時易導(dǎo)電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體C．Al、Na、Mg的熔點逐漸升高D．溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好4．（2023秋·山西長治·高二長治市上黨區(qū)第一中學(xué)校?？计谀╀^在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學(xué)式為C．該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與相似D．與每個距離最近且相等的共有3個5．（2023·高二課時練習(xí)）圖a～d是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是A．a(chǎn)和c B．b和c C．b和d D．a(chǎn)和d6．（2023·高二課時練習(xí)）下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯誤的是A．金屬鍵沒有飽和性和方向性B．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬C．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān)D．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用7．（2023·高二課時練習(xí)）離子晶體熔點的高低取決于晶體中陽離子與陰離子之間的靜電作用，靜電作用大則熔點高，靜電作用小則熔點低。試根據(jù)學(xué)過的知識，判斷、、、四種晶體熔點的高低順序是A． B．C． D．8．（2023·高二課時練習(xí)）要使金屬晶體熔化必須破壞其中的金屬鍵。金屬晶體熔點的高低和硬度的大小一般取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵的強(qiáng)弱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A．金屬鎂的熔點大于金屬鋁 B．堿金屬的熔點從到是逐漸增大的C．金屬鋁的硬度大于金屬鈉 D．金屬鈣的硬度小于金屬鋇9．（2023·高二課時練習(xí)）下圖是金屬晶體內(nèi)部的電氣理論示意圖，仔細(xì)觀察并用電氣理論解釋金屬導(dǎo)電的原因是A．金屬能導(dǎo)電是因為含有金屬陽離子B．金屬能導(dǎo)電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動C．金屬能導(dǎo)電是因為含有電子且無規(guī)則運動D．金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用10．（2023春·四川內(nèi)江·高二四川省內(nèi)江市第六中學(xué)?？奸_學(xué)考試）下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序中，正確的是A．金剛石>晶體硅>金剛砂 B．C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉11．（2022秋·甘肅張掖·高二高臺縣第一中學(xué)校考階段練習(xí)）氧化亞銅(Cu2O)主要用于制造殺蟲劑、分析試劑和紅色玻璃等，在潮濕的空氣中會被逐漸氧化為黑色的氧化銅。以肼(N2H4)為原料與醋酸銅反應(yīng)制取Cu2O的反應(yīng)為4Cu(CH3COO)2+N2H4+2H2O=2Cu2O↓+N2+8CH3COOH。生成的沉淀需先用水洗滌，再用乙醇洗滌。下列說法錯誤的是A．N2H4能與水分子形成分子間氫鍵B．如圖所示的Cu2O的晶胞中，與Cu+距離最近且等距離的O2-的個數(shù)是4C．每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LN2，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4×6.02×1023D．沉淀用水洗后，再用乙醇洗可以除去Cu2O表面的水，從而快速得到較干燥的產(chǎn)品12．（2023·高二課時練習(xí)）CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似(如圖所示)，但CaC2晶體中由于啞鈴形的存在，使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是A．CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B．與Ca2+距離相同且最近的構(gòu)成的多面體是正六面體C．與Ca2+距離相同且最近的有4個D．CaC2晶胞中共含有4個Ca2+和4個13．（2022春·山東聊城·高二?？茧A段練習(xí)）已知冰晶石(Na3AlF6)熔融時的電離方程式為Na3AlF6=3Na++?，F(xiàn)有冰晶石的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，▽是圖中、中的一種。下列說法正確的是A．冰晶石是共價晶體B．大立方體的體心處▽代表Na+C．與Na+距離相等且最近的Na+有6個D．冰晶石晶體的密度為g?cm-314．（2023秋·山東煙臺·高二統(tǒng)考期末）是目前使用最廣泛的儲氫材料，儲氫后轉(zhuǎn)化為。合金由甲、乙兩個原子層交替緊密堆積而成，丙是該合金的晶胞結(jié)構(gòu)(已知晶胞的體積約為)。下列說法正確的是A．該晶體為離子晶體B．該晶體的一個晶胞中原子數(shù)為15C．該晶體中1個原子與12個原子配位D．若忽略儲氫前后晶胞體積變化，儲氫后氫在合金中的密度約為15．（2022春·河北唐山·高二統(tǒng)考期中）下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：請回答下列問題：(1)上述晶體中，粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是_______。(2)冰、金剛石、MgO、干冰4種晶體的熔點由高到低的順序為_______。(3)MgO晶胞與NaCl晶胞相同，每個MgO晶胞中平均占有_______個Mg2+，由與Mg2+最近的O2-圍成的空間幾何構(gòu)型為_______。(4)Cu晶體中原子堆積方式如上圖所示，則該堆積方式為_______，CaCl2晶體中Ca2+的配位數(shù)是_______。(5)冰的熔點遠(yuǎn)高于干冰，除H2O是_______分子外(填“極性”或“非極性”)，還有一個重要的原因是_______。16．（2022·全國·高二專題練習(xí)）回答以下問題：(1)金屬Cu晶體采取的是以下___________(填序號)面心立方最密堆積方式。(2)CuSO4晶體類型為___________晶體。的空間構(gòu)型為___________(填“正四面體”、“直線型”或“平面三角”)。(3)如圖所示，(代表Cu原子，代表O原子)，一個Cu2O晶胞中Cu原子的數(shù)目為___________。(4)鑒別晶體與非晶體最科學(xué)的實驗方法為：___________。17．（2022·全國·高二專題練習(xí)）金屬的通性與其晶體結(jié)構(gòu)有若密切的關(guān)系，根據(jù)鋁晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列問題。(1)圖中“大球”指___________其結(jié)構(gòu)示意圖為___________，微粒間產(chǎn)生的強(qiáng)烈地相互作用稱為___________鍵。(2)因為鋁晶體內(nèi)部存在___________微粒，所以金屬鋁具有導(dǎo)電性。(3)國產(chǎn)C919飛機(jī)外殼應(yīng)用了鋁合金材料。下列鋁合金的性質(zhì)與其用于飛機(jī)外殼無關(guān)的是___________a．密度小

b．能導(dǎo)電

c．抗腐蝕性能強(qiáng)

d．硬度大(4)、MgO和都可以制耐火材料，是因為它們都是___________。a．不溶于水b．白色固體c．氧化物d．很高熔點物質(zhì)(5)是用量最大、應(yīng)用最廣的無機(jī)阻燃添加劑，結(jié)合化學(xué)方程式說明解釋其能做阻燃劑的原因___________，在膠性溶液中的電離方程式是___________。18．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中?？奸_學(xué)考試）現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：-83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：-115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：-89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：-51℃CsCl：645℃據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_______晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是_______。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是_______(填序號)。①有金屬光澤

②導(dǎo)電性

③導(dǎo)熱性

④延展性(3)C組中自HCl至HI熔