2017-2018学年高二化学人教版选修三课下能力提升：（八） 金属晶体 Word版含答案

课下能力提升(八) 金属晶体

一、选择题 1．(2016·宁德高二检测)下列关于金属及金属键的说法正确的是( ) A．金属键具有方向性和饱和性

B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 2．下列有关金属晶体的说法中不正确的是( ) A．金属晶体是一种“巨分子” B．“电子气”为所有原子所共有 C．简单立方堆积的空间利用率最低 D．体心立方堆积的空间利用率最高 3．(2016·襄阳高二检测)下列有关金属的说法正确的是( ) A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高

C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强 D．温度升高，金属的导电性将变大 4．(2016·雅安高二检测)金属晶体的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是( )

A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀

5.关于图示的说法不正确的是( )

A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．该种堆积方式称为铜型

C．该种堆积方式可用符号“?ABCABC?”表示 D．该种堆积方式称为镁型

6．下列各组物质熔化或汽化时所克服的粒子间的作用力属同种类型的是( ) A．石英和干冰的熔化 B．晶体硅和晶体硫的熔化 C．钠和铁的熔化 D．碘和氯化铵的汽化 7．(2016·晋江高二检测)金属键的强弱与金属价电子数的多少有关，价电子数越多金属键越强，与金属阳离子的半径大小也有关，金属阳离子的半径越大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的( )

A．Li Na K B．Na Mg Al C．Li Be Mg D．Li Na Mg 8．几种晶体的晶胞如图所示：

所示晶胞从左到右分别表示的物质正确的排序是( ) A．碘、锌、钠、金刚石 B．金刚石、锌、碘、钠 C．钠、锌、碘、金刚石 D．锌、钠、碘、金刚石 9．(2016·晋江高二检测)石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是

( )

A．10个 B．18个 C．24个 D．14个

10．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )

A．δ-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个 B．α-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个

C．若δ-Fe晶胞边长为a cm，α-Fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3 D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 11．(2016·孝感高二检测)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )

A．①为简单立方堆积 ②为六方最密堆积 ③为体心立方堆积 ④为面心立方最密堆积

B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个 C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12 D．空间利用率的大小关系为：①<②<③<④

12．下列对各组物质性质的比较中，正确的是( ) A．熔点：Li

B．导电性：Ag>Cu>Al>Fe C．密度：Na>Mg>Al

D．空间利用率：体心立方堆积<六方最密堆积<面心立方最密堆积 二、非选择题

13．(1)已知下列金属晶体：Ti、Po、K、Fe、Ag、Mg、Zn、Au其堆积方式为： ①简单立方堆积的是______________； ②体心立方堆积的是______________； ③六方最密堆积的是______________； ④面心立方最密堆积的是____________。 (2)判断下列晶体的类型：

①SiI4：熔点120.5 ℃，沸点271.5 ℃，易水解_________________________。 ②硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大______________________________________。 ③硒：熔点：217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿_________________________。

④锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电__________________________________。 14.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，如图所示，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。

(1)金晶体的每个晶胞中含有________个金原子。

(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定________。 (3)一个晶胞的体积是________。 (4)金晶体的密度是________。 15．(2016·忻州高二检测)Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能(I)数据列于下表：

Mn Fe 元素 电离I1 717 759 能I2 1 509 1 561 (kJ/I3 3 248 2 957 mol) 回答下列问题：

＋

(1)Fe元素价电子层的电子排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2再

＋

失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难。对此，你的解释是_______________________。

(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是____________________________________。

(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断三氯化铁晶体为________晶体。

(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________，其中体心立方晶胞空间利用率为________。

[能力提升] 16．(2016·赣州高二检测)下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题：

(1)上述元素中，属于s区的是__________ (填元素符号)。 (2)写出元素⑨的基态原子的价电子排布图________。

(3)元素的第一电离能：③________④(选填“大于”或“小于”)。 (4)元素③气态氢化物的VSEPR模型为________；该分子为________分子(选填“极性”或“非极性”)。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液，可观察到的现象为________。

(5)元素⑥的单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

若已知⑥的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数，元素⑥的相对原子质量为M，请回答：晶胞中⑥原子的配位数为________，该晶体的密度为________(用字母表示)。

17．(2016·武汉高二检测)铁和铜都是日常生活中常见的金属，有着广泛的用途。请回答下列问题：

(1)铁的核外电子排布式为________。

(2)配合物Fe(CO)x 常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x 晶体属于______(填晶体类型)。Fe(CO)x 的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x＝________。

－

(3)K3[Fe(CN)6]的配体CN中碳原子杂化轨道类型为________，C、N、O 三元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(4)铜晶体铜原子的堆积方式如图1所示。

①铜位于元素周期表的________区。

②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目________。

(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为a pm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为 ________g/cm3 (只写计算式)。

课下能力提升(八)

1．解析：选B 金属键存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，没有方向性和饱和性，A错误；金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子所共用，其本质也是电性作用，B正确；金属中存在金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，C错误；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，并不是能放出可见光，D错误。

2．解析：选D 根据金属晶体的电子气理论，A、B选项都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，面心立方最密堆积和六方最密堆积均为74%。因此简单立方堆积的空间利用率最低，六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高。

3．解析：选B 金属原子的最外层电子为自由移动的电子，A错误；Mg为六方最密堆积，Cu为面心立方最密堆积，空间利用率都是74%，为金属晶体堆积模式中空间利用率最高的，B正确；金属原子的还原性的强弱与失去电子的多少无关，与失去电子的难易程度有关，C错误；温度越高，金属中的自由电子碰撞频繁，导致金属的导电性减弱，D错误。

4．解析：选D 金属晶体的构成微粒为自由电子和金属阳离子。金属晶体中的自由电子在外加电场的作用下发生定向移动，故金属晶体易导电与金属晶体的结构有关，A错误；升高温度，金属阳离子和自由电子之间通过碰撞传递能量，故金属晶体易导热与金属晶体的结构有关，B错误；金属晶体中金属阳离子和自由电子之间存在较强的金属键，金属键没有方向性，导致金属晶体有延展性，与结构有关，C错误；金属易锈蚀说明金属原子易失电子，金属活泼性强，与金属晶体结构无关，D正确。

5．解析：选D 从图示可看出，该堆积方式的第一层和第四层重合，所以这种堆积方式属于铜型堆积，可用符号“?ABCABC?”表示，属面心立方最密堆积，而镁属于六方最密堆积，所以选项D不正确。

6．解析：选C 石英的成分为SiO2，熔化时需克服共价键，干冰为固体CO2，熔化时需克服分子间作用力；晶体硅熔化时克服共价键，晶体硫熔化时克服分子间作用力；钠与铁均为金属晶体，熔化时克服的都是金属键；碘汽化时克服分子间作用力，NH4Cl汽化时需克服离子键与共价键。

7．解析：选B Li、Na、K价电子数相同，金属阳离子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，A错误；Na、Mg、Al价电子数逐渐增多，金属阳离子半径逐渐减小，