课件42张PPT。课时训练16 金属晶体
1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A.脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B.金属原子间的相互作用
C.脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D.金属原子与价电子间的相互作用
解析:在金属晶体中,原子间以金属键相互结合,金属键的本质是金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而将所有金属原子维系在一起而形成金属晶体。实际上也就是靠脱落下来的价电子与其中的金属离子间的相互作用而使它们结合在一起。
答案:C
2.下列有关金属键的叙述错误的是( )
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的电子属于整块金属
D.金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关
解析:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块金属的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,故金属键无饱和性和方向性;金属键中的电子属于整块金属共用;金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用,既存在金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用,也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用;金属的物理性质及固体形成都与金属键的强弱有关。
答案:B
3.关于金属性质和原因的描述不正确的是( )
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
B.金属具有良好的导电性,是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流,所以金属易导电
C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子在受热后,加快了运动速度,自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量
D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
解析:金属具有金属光泽是金属中的自由电子吸收了可见光,又把各种波长的光,大部分再发射出来,因而金属一般显银白色光泽;金属导电性是在外加电场作用下,自由电子定向移动形成电流;导热性是自由电子受热后,与金属离子发生碰撞,传递能量;良好的延展性是由于金属晶体中原子层能够滑动,但此时金属键未被破坏。
答案:A
4.下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是( )
①O2、I2、Hg ②CO、Al、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
解析:①中Hg在常温下为液态,而I2为固态,故①错;②中SiO2为原子晶体,其熔点最高,CO是分子晶体,其熔点最低,故②正确;③中Na、K、Rb价电子数相同,其阳离子半径依次增大,金属键依次减弱,熔点逐渐降低,故③错;④中Na、Mg、Al价电子数依次增多,离子半径逐渐减小,金属键依次增强,熔点逐渐升高,故④正确。
答案:D
5.关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是( )
A.晶胞是六棱柱
B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子
D.每个晶胞中含17个原子
解析:金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的——平行六面体,有8个顶点和1个内部原子,晶胞中绝对占有2个原子。
答案:B
6.金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是( )
A.钋Po——简单立方堆积——52%——6
B.钠Na——钾型——74%——12
C.锌Zn——镁型——68%——8
D.银Ag——铜型——74%——8
解析:根据常见金属晶体的堆积模型,简单立方体堆积只有Po;钾型有Na、K、Fe等,空间利用率68%,配位数8,故B项错误;镁型有Mg、Zn、Ti等,空间利用率为74%,配位数12,故C项错误;铜型有Cu、Ag、Au等,空间利用率为74%,配位数12,故D项错误。
答案:A
7.某固体仅由一种元素组成,其密度为5.0 g·cm-3,用X射线研究该固体的结构时得知:在边长1×10-7 cm 的正方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的( )
A.32
B.120
C.150
D.180
解析:M=Vm·ρ=×6.02×1023 mol-1×5.0 g·cm-3≈150 g·mol-1,故Mr=150。
答案:C
8.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积,如图(a)(b)(c)分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为( )
A.3∶2∶1
B.11∶8∶4
C.9∶8∶4
D.21∶14∶9
解析:本题考查晶胞中微粒数的计算方法,用均摊法计算。晶胞a中所含原子=12×+2×+3=6,晶胞b中所含原子=8×+6×=4,晶胞c中所含原子=8×+1=2。
答案:A
9.关于下列四种金属堆积模型的说法正确的是( )
A.图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积
B.图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积、体心立方堆积
C.图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D.图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%
解析:图1、图2为非密置层堆积,图3、图4为密置层堆积,A项错误;图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积,B项错误;图1~图4每个晶胞所含有的原子数(利用均摊法计算)分别为1、2、4、2,C项错误;D项正确。
答案:D
10.下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失
C.钙的熔点高于钾
D.温度越高,金属的导电性越好
解析:常温下,Hg为液态,A项错误;因为金属键无方向性,故金属键在一定范围内不因形变而消失,B项正确;钙的金属键强于钾,故熔点高于钾,C项正确;温度升高,金属的导电性减弱,D项错误。
答案:BC
11.(1)判断下列晶体类型。
①SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃,易水解,为 。?
②硼:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,为 。?
③硒:熔点217 ℃,沸点685 ℃,溶于氯仿,为 。?
④锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,导电,为 。?
(2)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 。?
(3)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铁原子个数之比为 。?
解析:(1)①SiI4为低熔点化合物,为分子晶体;②晶体硼熔点高,硬度大,是典型的原子晶体;③硒易溶于CHCl3,为分子晶体;④固体导电为金属晶体。
(2)FeCl3熔点低,应为分子晶体。
(3)此处考查晶胞的计算,面心立方晶胞中铁原子个数为8×+6×=4,体心立方晶胞中铁原子个数为8×+1=2,即两晶胞中实际含有的铁原子个数之比为2∶1。
答案:(1)①分子晶体 ②原子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
(2)分子晶体
(3)2∶1
12.(1)如图甲所示为二维平面晶体示意图,所表示的化学式为AX3的是 。?
甲
(2)图乙为一个金属铜的晶胞,请完成以下各题。
乙
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是 个。?
②该晶胞称为 。(填序号)?
A.六方晶胞
B.体心立方晶胞
C.面心立方晶胞
③此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数为 (用a、ρ表示)。?
解析:(1)由图甲中直接相邻的原子数可以求得a、b中两类原子数之比分别为1∶2、1∶3,求出化学式分别为AX2、AX3,故答案为b。
(2)①用“切割分摊法”:8×+6×=4;②面心立方晶胞;③·64=ρ·a3,NA=。
答案:(1)b
(2)①4 ②C ③
