专题3第一单元金属键、金属晶体同步练习（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 专题3第一单元金属键、金属晶体同步练习（含解析）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 498.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-18 21:43:33 | ||
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文档简介
专题3第一单元金属键、金属晶体同步练习
一、单选题
1. 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强烈的静电吸引作用
C. 金属键中的自由电子属于整块金属
D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
2. 下列有关晶体的认识不正确的是( )
A. 可以用射线衍射鉴别晶体与非晶体
B. 晶体具有各向异性和自范性
C. 晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
D. 金刚石中含有键的数目为为阿伏加德罗常数
3. 晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A. 形成晶体硅的速率越大越好
B. 晶体硅没有固定的熔、沸点
C. 可用射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D. 晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
4. 下列有关晶体常识的叙述错误的是
A. 水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B. 当单一波长的射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C. 晶体都具有自范性。自范性是晶体的本质属性
D. 晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
5. 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. 为简单立方堆积 为六方最密堆积 为体心立方堆积 为面心立方最密堆积
B. 晶胞中原子的配位数分别为：
C. 晶胞中含有的原子个数分别为：个 个 个 个
D. 空间利用率的大小关系为：
6. 银晶体的晶胞如图所示。设银原子的半径为，用表示阿伏加德罗常数，表示银的摩尔质量。则下列说法错误的是 ( )
A. 银晶体每个晶胞中含有个银原子 B. 配位数是
C. 一个晶胞的体积是 D. 晶体的密度是
7. 如图所示，铁有、、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. 晶胞中含有个铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有个
B. 晶体的空间利用率：
C. 设晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的体积是
D. 已知铁的相对原子质量为，设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为 ，则铁原子的半径
8. 下列说法正确的是( )
A. 熔融状态的不能导电，的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体
B. 某单质熔点，是热和电的良导体，该晶体最可能是分子晶体
C. 含有阴离子的晶体中一定含有阳离子，含有阳离子的晶体中不一定含有阴离子
D. 固态金属单质都是金属晶体，金属晶体含有金属键；非金属单质晶体都是分子晶体，分子晶体主要含有共价键、范德华力，有些分子晶体还含有氢键
9. 几种晶体的晶胞结构如图所示。已知：、均为立方晶胞。下列说法错误的是
A. 相同条件下，熔点：
B. 另一种晶胞结构中，当处于体心时，则处于棱心
C. 晶胞中点原子坐标参数为，则点原子坐标参数为
D. 三种晶体中，的配位数均为
10. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示黑球代表，白球代表。则下列说法不正确的是
A. 铁镁合金的化学式为
B. 晶体中存在的化学键类型为共价键
C. 晶格能：氧化镁氧化钙
D. 该晶胞的质量是 表示阿伏加德罗常数的值
11. 阅读下列材料，完成题。
含氰废水中氰化物的主要形态是和，具有较强的配位能力，能与形成一种无限长链离子，其片段为 ；结合能力弱于。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用或将其转化为；浓度较高时，可加入、和溶液反应生成溶液。
下列说法正确的是
A. 基态核外电子排布式为
B. 中的配位数为
C. 与形成的离子的化学式为
D. 某铁晶体晶胞如右图所示中与每个紧邻的数为
12. 纳米为无定形非晶态白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米的说法正确的是
A. 对光有各向异性
B. 熔点与晶体相同
C. 与晶体互为同分异构体
D. 可用射线衍射实验区分纳米与晶体
13. 下图是种固体的微观示意图，下列说法正确的是
A. Ⅰ有各向异性
B. Ⅱ有固定的容点
C. Ⅰ、Ⅱ的射线衍射图谱相同
D. Ⅰ、Ⅱ在一定条件下，都会自发形成有规则外形的晶体
14. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如下图所示。
下列说法错误的是
A. 转化为是非氧化还原反应
B. 每个晶胞中的个数为
C. 若的晶胞参数为，则间的距离为
D. 在晶胞体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
15. 锂的某些化合物是性能优异的材料。如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图，其化学式为
A. B. C. D.
二、实验题
16. 可用于制防污涂料，其可由热的铜在硫蒸气或 中反应制得．
铜元素在元素周期表中的位置为 ______ ，的核外电子排布式为 ______ ，基态铜原子核外电子共有 ______ 种运动状态．
在一定条件下可被氧化为．
在中原子的杂化轨道类型为 ______ ；、与 互为 ______ ；其中、、第一电离能由大到小顺序为 ______ ；
硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，硅氧四面体可以用图 表示，图中、 是硅氧四面体结合成环状结构的两个例子，若在环状结构中硅的原子数为，写出环状结构中硅酸根离子的通式 ______ ．
甲醇中的羟基被硫羟基取代生成甲硫醇，二者部分物理性质如表：
物质 熔点 沸点 水溶液
甲醇 互溶
甲硫醇 不溶
甲醇和甲硫醇在熔沸点和水溶性方面性质差异的原因是 ______ ．
某化合物由、、 三种元素组成，其晶胞结构如图所示，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，则该晶体的密度 ______ 保留三位有效数字．
17. 砷是生命的第七元素，可形成多种重要的化合物。回答下列问题：
基态砷原子电子层中的成对电子与单电子的数量比为 ______ 。的第一电离能比大的原因是 ______ 。
雄黄和雌黄在自然界中共生，是提取砷的主要矿物原料，其结构如图所示，雄黄与反应生成，转移电子，则另一种产物为 ______ 。雌黄中的杂化方式为 ______ 。
亚砷酸可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测的空间构型为 ______ 。其酸性弱于砷酸的原因是 ______ 。
砷化镓是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。其晶胞结构如图所示，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，请在图中将原子的位置涂黑 ______ 。晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为 ______ ，若原子的半径为，原子的半径为，则最近的两个原子的距离为 ______ 。
简答题
18. 不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。
回答下列问题：
基态铬原子的价电子排布式为_______________________________________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有_________________个伸展方向。
铬和镍能形成多种配合物。如为正四面体构型，为正方形构型，、为正八面体构型等。下列说法正确的是_____________________填选项字母。
A.在形成配合物时其配位数只能为，在形成配合物时其配位数只能为
B.的空间构型为正四面体形
C.与互为等电子体，其中分子内键和键的个数比为
D.和中，镍原子均为杂化
年月，云南一化工厂发生铬污染致数万立方米水质变差、牲畜接连死亡的消息引发社会各界的极大关注。与、互为等电子体，六价铬属于强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，的空间构型为_______________________________________。
的晶体结构类型与氯化钠相同，相关离子半径如下表所示：
晶胞中的配位数为______________________________，的熔点比高的原因是_______________________________________。
与处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属的熔点和沸点都比金属高，原因为________________________。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为_______________________________________。
某铬镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度___________用含、、的代数式表示。
19. 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题。
和属于同一周期，且基态原子核外最外层电子构型相同，但金属的熔点比金属低，试解释原因。
晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，棱长为，晶胞中、、分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。与原子紧邻的原子有几个？试说明分析思路。
计算晶体中原子与原子间的最短距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，自由电子不专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块固态金属中自由移动，所以金属键没有方向性和饱和性，、C正确；
金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的静电作用，既包括吸引作用也包括排斥作用，B错误；
金属晶体中的金属键决定了金属的性质和金属固体的形成，D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体的有关知识，题目难度不大，掌握晶体的特点及各类晶体的构成粒子是解题关键。
【解答】
A.可以用射线衍射鉴别晶体与非晶体，故 A正确；
B.晶体具有各向异性和自范性，故 B正确；
C.金属晶体中有阳离子和自由电子，故C错误；
D.利用均摊法，金刚石中含有键的数目为故D正确
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了晶体硅的性质，较为基础，注意晶体的结构特点和物理性质，难度不大。
【解答】
A.晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；
B.晶体有固定熔沸点，故B错误；
C.射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体，故C正确；
D.晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体的有关性质，难度不大，解答该题要熟练的掌握晶体和非晶体的特性。
【解答】
A.水晶属于晶体，有固定的熔点，普通玻璃属于非晶体，没有固定熔点，故A正确；
B.当单一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线，而同一条件下摄取的非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线，故B正确；
C.晶体都具有自范性，自范性是晶体的本质属性，故C正确；
D.某些非晶体经人工加工也可能呈现规则的几何外形，如玻璃，故D错误；
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查金属晶胞的识别，侧重考查学生空间想象能力、计算能力，知道每种堆积模型中典型金属，难点是计算配位数，题目难度中等。
【解答】
A.由晶胞结构可知为简单立方堆积，为体心立方堆积，为六方最密堆积，为面心立方最密堆积，故A错误；
B.晶胞中原子的配位数应为，故B错误；
C.每个晶胞含有的原子数分别为，，，，故C正确；
D.四种晶体的空间利用率分别为、、、，则空间利用率的大小关系为：，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】根据晶胞图可知，银原子处于顶点与面心上，晶胞中含有的银原子数目为，A正确；
银晶体中，根据晶胞图可知，采用沿、、三轴切割的方法知，每个平面上银原子的配位数是，三个面共有个银原子，银原子配位数是，B正确；
在立方体的各个面的对角线上个银原子彼此两两相切，银原子的半径为，故面对角线长为，则棱长为，故晶胞的体积为，C正确；
每个晶胞中含有个原子，故晶胞质量为，晶胞的体积为，故晶体密度为，D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】本题考查晶胞结构与计算，关键是明确原子在晶胞中的位置，理解原子半径与晶胞棱长的关系，需要学生具有一定的数学计算能力，掌握均摊法进行晶胞有关计算。
【解答】
A.根据切割法，晶胞中含有原子的个数为；由图可知，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有个，A正确。
B.设原子的半径为，晶胞的棱长为，晶胞含有原子的个数为，由其晶胞结构示意图可得，则，其空间利用率为；晶胞中含有原子的个数为，因其有原子位于面心，则有，解得，其空间利用率为；晶胞中含有原子的个数为，则有，其空间利用率为；故晶体的空间利用率：，B错误。
C.若晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的面对角线长为，所以晶胞的棱长为，则该晶胞的体积为，C正确。
D.晶胞中含有原子的个数为，则该晶胞的体积为，其棱长为，该晶胞的体对角线长为棱长的倍，也是原子半径的倍，即，解得，D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了晶体的类型和晶体的性质，题目难度不大，注意在熔融状态下能导电的化合物一定是离子晶体。
【解答】
A、的稀溶液有弱的导电能力，说明是弱电解质，故A错误；
B、分子晶体不导电，而该单质是热和电的良导体，所以不是分子晶体，故B错误；
C、晶体呈电中性，有阴离子的晶体中一定有阳离子，但是有阳离子的晶体中不一定含有阴离子，比如金属晶体没有阴离子而含有电子，故C正确；
D、金刚石、晶体硅是非金属单质晶体，但不是分子晶体，故D错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】A. 半径小于 ， 的离子键强于 的， 熔点更高，项正确；
B.另一种 晶胞结构中，当 处于体心时， 处于顶角、处于棱心，项正确；
C.由 晶胞结构及点原子坐标参数为 ，可知 点原子坐标参数为， ，项正确；
D. 中 的配位数为，项错误；
故答案为：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查金属晶体堆积模型，为高频考点，侧重考查学生分析及空间想象能力，难点是配位数的判断及空间利用率计算，注意晶胞中哪些原子紧挨着，为易错点。
【解答】
A.位于面心和顶点，数目为：；原子位于晶胞内，数目为，化学式为：，故A正确；
B.晶体中存在的化学键类型为金属键，故B错误；
C.钙离子半径大于镁离子半径，则晶格能：氧化镁氧化钙，故C正确；
D.该晶胞中有个铁原子和个镁原子，则该晶胞的质量为：，故D正确。
故选B。
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的内容为纳米材料的特性，题目不难，掌握纳米材料和一般晶体的区别即可解答。
【解答】
A.纳米对光没有各向异性，故错误；
B.熔点与晶体不相同，故错误；
C.纳米二氧化硅与晶体均没有分子式，故错误；
D.可用射线衍射实验区分纳米与晶体，故正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体和非晶体，难度不大，理解晶体特征是解题关键。
【解答】由图可知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排布，Ⅱ中微粒排列不规则，则Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体即无定型二氧化硅；
A.Ⅰ形成的固体为晶体，具有各向异性，故A正确；
B.晶体具有固定熔点，非晶体没有固定熔点，Ⅱ为非晶体，没有固定熔点，故B错误；
C.射线衍射可用于区分晶体和非晶体，则Ⅰ、Ⅱ的射线衍射图谱不相同，故C错误；
D.晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形，Ⅰ会形成有规则外形的晶体，Ⅱ不会，故D错误；
故选A。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体结构，侧重考查学生对信息的分析以及晶胞结构、计算的掌握情况，试题难度一般。
【解答】
A.均摊法分析， 晶胞中：个，个，化学式，完全转化为时，可当作立方晶胞计算原子数晶胞中：个，：个，化学式，化合价未改变是非氧化还原反应，故A正确；
B.每个晶胞中个，个离子、在四面体间隙，根据化合价代数和为，可知每个晶胞中的个数为，故B正确；
C.若的晶胞参数为，则间的距离为，故C错误；
D.根据结构，体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律，故D正确；
故选C。
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】第四周期Ⅰ族；或；；
；等电子体；；
；
与分子、与水分子间易形成氢键，导致其熔沸点较高，且易溶于水；而中的电负性小，不能形成氢键；
。
【解析】
【分析】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、等电子体、杂化方式、氢键、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的考查，中计算为易错点，题目计算量大，关键是计算晶胞中原子数目。
原子核外电子数为，第四周期Ⅰ 族，根据能量最低原理书写核外电子排布式；基态铜原子核外电子共有种运动状态；
离子中含有个键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取杂化；、与 三者原子数是，电子总数是，所以三者互为等电子体；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第族、第族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；根据、的化学式找出规律，然后推断硅原子数目为时含有的氧原子、硅原子数目及所带电荷数，从而确定其化学式；
从分子间形成氢键角度分析解答；
根据均摊法计算晶胞中各原子数目，进而计算晶胞质量，再根据计算晶胞密度。
【解答】原子核外电子数为，第四周期Ⅰ 族，的核外电子排布式为；有个电子就有种运动状态，故答案为：第四周期Ⅰ 族；或；；
离子中含有个键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取杂化；、与 三者原子数是，电子总数是，所以三者互为等电子体；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第族、第族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序，所以、、第一电离能由大到小顺序为，故答案为：；等电子体； ；
中含有个四面体结构，所以含有个原子，含有的氧原子数为，含有氧原子数比个硅酸根离子少个，带有的电荷为：；根据图示可知：若一个单环状离子中原子数为，则含有个四面体结构，含有的氧原子比个硅酸根离子恰好少个原子，即：含有个，则含有个，带有的负电荷为：，其化学式为：，故答案为：；
氧的非金属性强于硫，所以甲醇与甲醇分子与分间，甲醇与水分子间易形成氢键，导致熔沸点异常的高，故答案为： 与 分子、 与水分子间易形成氢键，导致其熔沸点较高，且易溶于水；而 中的电负性小，不能形成氢键；
晶胞中原子数目为，原子数目为，原子数目为，故晶胞的质量为，该晶体的密度，
故答案为：。
17.【答案】： 的轨道为半充满，稳定，较大 三角锥形 结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强 或
【解析】解：是号元素，其基态原子的核外电子排布式为：，故基态砷原子电子层中的成对电子与单电子的数量比为：，的轨道为半充满，故A更稳定，较大，
故答案为：：；的轨道为半充满，稳定，较大；
依据提示雄黄与反应生成，转移电子，即与反应，依据提示可知反应方程式为：，由图中可知，雌黄中与在周围的个原子形成了个键，孤电子对数为，故其价层电子对数为，故雌黄中的杂化方式为，
故答案为：；；
中与在周围的个原子形成了个键，孤电子对数为，故其价层电子对数为，故A的空间构型为三角锥形，由于结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强，故其酸性弱于砷酸，
故答案为：三角锥形；结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强；
分析晶胞结构可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将原子的位置涂黑为：或，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为，而中和原子个数比为：，故两原子的配位数相等，故A原子周围与其距离最近的原子的个数为，若原子的半径为，原子的半径为，则晶胞的边长为：，而最近的两个原子的距离为面对角线的一半，故为，
故答案为：或；；。
是号元素，其基态原子的核外电子排布式为：，据此分析成对单子与成单电子数目及比例，的轨道为半充满，为稳定结构；
雄黄与反应生成，转移电子，即与反应，据此书写方程式，由图中可知，雌黄中与在周围的个原子形成了个键，计算价层电子对数和孤电子对数，进而判断构型；
中与在周围的个原子形成了个键，计算价层电子对数和孤电子对数，进而判断构型，分析两者非羟基氧原子数目，非羟基氧原子越多，酸性越强；
根据砷化镓的晶胞结构示意图可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将原子的位置涂黑为：或，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为，而中和原子个数比为：，进而判断配位数，依据均摊法计算原子数目，结合密度公式求算晶胞边长，进而分析最近的两个原子的距离。
本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型等知识点，明确原子结构、物质结构是解本题关键，难点是空间利用率计算，会根据密度计算晶胞体积，题目难度中等。
18.【答案】
正四面体形
；离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高
的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强；射线衍射法
【解析】
【分析】
本题综合考查物质结构与性质，难度中等，解题关键是理解物质结构与性质的概念、原理与规律。
【解答】
为号元素，基态原子的价电子排布式为，排布时能量最高的电子所占能级为，轨道有个伸展方向。
由可知，在形成配合物时其配位数可以为，故A错误；
B.的空间构型为三角锥形，故B错误；
C.与、互为等电子体，分子内和成三键，故键和键的个数比为，故C正确；
D.为正四面体构型，镍原子为杂化，但为正方形构型，镍离子不为杂化，故D错误，故选C。
与、互为等电子体，、均为正四面体形结构，故的空间构型为正四面体形。
的晶体结构类型与氯化钠相同，根据氯化钠晶体中阴阳离子的配位数均为，则晶胞中的配位数为；、均为离子晶体，影响离子晶体熔点的因素有离子半径和离子所带电荷数，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，故的熔点比高。
与均为金属晶体，的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强，故金属的熔点和沸点都比金属高；根据晶体和非晶体的差异，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为射线衍射法。
该晶胞中的个数为，的个数为，晶胞的质量为，晶胞体积为，故晶体密度为。
19.【答案】的原子半径比大且的价电子数比少，则的金属键比弱；
原子处于顶上，原子处于面心，在每个晶胞中，与每个原子紧邻的原子个数为个，而每个原子被个晶胞共有，则与原子紧邻的原子有。
。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是物质的结构和性质，涉及金属键、晶胞结构分析和相关计算，意在考查学生的分析能力和知识应用能力。
【解答】
和都属于金属晶体，其熔点、沸点与金属键的强弱有关，和处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但的原子半径比大，且的价电子数比少，则的金属键比弱，因此的熔沸点比低。
根据的化学式及晶胞结构推知，原子处于顶上，原子处于面心，在每个晶胞中，与每个原子紧邻的原子个数为个，而每个原子被个晶胞共有，则与原子紧邻的原子有。
分析晶胞结构可知，与原子之间的最短距离为。
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一、单选题
1. 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强烈的静电吸引作用
C. 金属键中的自由电子属于整块金属
D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
2. 下列有关晶体的认识不正确的是( )
A. 可以用射线衍射鉴别晶体与非晶体
B. 晶体具有各向异性和自范性
C. 晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
D. 金刚石中含有键的数目为为阿伏加德罗常数
3. 晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为毫米的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A. 形成晶体硅的速率越大越好
B. 晶体硅没有固定的熔、沸点
C. 可用射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D. 晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
4. 下列有关晶体常识的叙述错误的是
A. 水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B. 当单一波长的射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C. 晶体都具有自范性。自范性是晶体的本质属性
D. 晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
5. 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. 为简单立方堆积 为六方最密堆积 为体心立方堆积 为面心立方最密堆积
B. 晶胞中原子的配位数分别为：
C. 晶胞中含有的原子个数分别为：个 个 个 个
D. 空间利用率的大小关系为：
6. 银晶体的晶胞如图所示。设银原子的半径为，用表示阿伏加德罗常数，表示银的摩尔质量。则下列说法错误的是 ( )
A. 银晶体每个晶胞中含有个银原子 B. 配位数是
C. 一个晶胞的体积是 D. 晶体的密度是
7. 如图所示，铁有、、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. 晶胞中含有个铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有个
B. 晶体的空间利用率：
C. 设晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的体积是
D. 已知铁的相对原子质量为，设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为 ，则铁原子的半径
8. 下列说法正确的是( )
A. 熔融状态的不能导电，的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体
B. 某单质熔点，是热和电的良导体，该晶体最可能是分子晶体
C. 含有阴离子的晶体中一定含有阳离子，含有阳离子的晶体中不一定含有阴离子
D. 固态金属单质都是金属晶体，金属晶体含有金属键；非金属单质晶体都是分子晶体，分子晶体主要含有共价键、范德华力，有些分子晶体还含有氢键
9. 几种晶体的晶胞结构如图所示。已知：、均为立方晶胞。下列说法错误的是
A. 相同条件下，熔点：
B. 另一种晶胞结构中，当处于体心时，则处于棱心
C. 晶胞中点原子坐标参数为，则点原子坐标参数为
D. 三种晶体中，的配位数均为
10. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示黑球代表，白球代表。则下列说法不正确的是
A. 铁镁合金的化学式为
B. 晶体中存在的化学键类型为共价键
C. 晶格能：氧化镁氧化钙
D. 该晶胞的质量是 表示阿伏加德罗常数的值
11. 阅读下列材料，完成题。
含氰废水中氰化物的主要形态是和，具有较强的配位能力，能与形成一种无限长链离子，其片段为 ；结合能力弱于。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用或将其转化为；浓度较高时，可加入、和溶液反应生成溶液。
下列说法正确的是
A. 基态核外电子排布式为
B. 中的配位数为
C. 与形成的离子的化学式为
D. 某铁晶体晶胞如右图所示中与每个紧邻的数为
12. 纳米为无定形非晶态白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米的说法正确的是
A. 对光有各向异性
B. 熔点与晶体相同
C. 与晶体互为同分异构体
D. 可用射线衍射实验区分纳米与晶体
13. 下图是种固体的微观示意图，下列说法正确的是
A. Ⅰ有各向异性
B. Ⅱ有固定的容点
C. Ⅰ、Ⅱ的射线衍射图谱相同
D. Ⅰ、Ⅱ在一定条件下，都会自发形成有规则外形的晶体
14. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如下图所示。
下列说法错误的是
A. 转化为是非氧化还原反应
B. 每个晶胞中的个数为
C. 若的晶胞参数为，则间的距离为
D. 在晶胞体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
15. 锂的某些化合物是性能优异的材料。如图是某电动汽车电池正极材料的晶胞结构示意图，其化学式为
A. B. C. D.
二、实验题
16. 可用于制防污涂料，其可由热的铜在硫蒸气或 中反应制得．
铜元素在元素周期表中的位置为 ______ ，的核外电子排布式为 ______ ，基态铜原子核外电子共有 ______ 种运动状态．
在一定条件下可被氧化为．
在中原子的杂化轨道类型为 ______ ；、与 互为 ______ ；其中、、第一电离能由大到小顺序为 ______ ；
硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，硅氧四面体可以用图 表示，图中、 是硅氧四面体结合成环状结构的两个例子，若在环状结构中硅的原子数为，写出环状结构中硅酸根离子的通式 ______ ．
甲醇中的羟基被硫羟基取代生成甲硫醇，二者部分物理性质如表：
物质 熔点 沸点 水溶液
甲醇 互溶
甲硫醇 不溶
甲醇和甲硫醇在熔沸点和水溶性方面性质差异的原因是 ______ ．
某化合物由、、 三种元素组成，其晶胞结构如图所示，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，则该晶体的密度 ______ 保留三位有效数字．
17. 砷是生命的第七元素，可形成多种重要的化合物。回答下列问题：
基态砷原子电子层中的成对电子与单电子的数量比为 ______ 。的第一电离能比大的原因是 ______ 。
雄黄和雌黄在自然界中共生，是提取砷的主要矿物原料，其结构如图所示，雄黄与反应生成，转移电子，则另一种产物为 ______ 。雌黄中的杂化方式为 ______ 。
亚砷酸可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测的空间构型为 ______ 。其酸性弱于砷酸的原因是 ______ 。
砷化镓是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。其晶胞结构如图所示，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，请在图中将原子的位置涂黑 ______ 。晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为 ______ ，若原子的半径为，原子的半径为，则最近的两个原子的距离为 ______ 。
简答题
18. 不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。
回答下列问题：
基态铬原子的价电子排布式为_______________________________________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有_________________个伸展方向。
铬和镍能形成多种配合物。如为正四面体构型，为正方形构型，、为正八面体构型等。下列说法正确的是_____________________填选项字母。
A.在形成配合物时其配位数只能为，在形成配合物时其配位数只能为
B.的空间构型为正四面体形
C.与互为等电子体，其中分子内键和键的个数比为
D.和中，镍原子均为杂化
年月，云南一化工厂发生铬污染致数万立方米水质变差、牲畜接连死亡的消息引发社会各界的极大关注。与、互为等电子体，六价铬属于强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，的空间构型为_______________________________________。
的晶体结构类型与氯化钠相同，相关离子半径如下表所示：
晶胞中的配位数为______________________________，的熔点比高的原因是_______________________________________。
与处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属的熔点和沸点都比金属高，原因为________________________。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为_______________________________________。
某铬镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度___________用含、、的代数式表示。
19. 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题。
和属于同一周期，且基态原子核外最外层电子构型相同，但金属的熔点比金属低，试解释原因。
晶体是一种性能良好的光学材料，其晶胞为立方体，棱长为，晶胞中、、分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。与原子紧邻的原子有几个？试说明分析思路。
计算晶体中原子与原子间的最短距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，自由电子不专属于某个特定的金属阳离子，而是在整块固态金属中自由移动，所以金属键没有方向性和饱和性，、C正确；
金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的静电作用，既包括吸引作用也包括排斥作用，B错误；
金属晶体中的金属键决定了金属的性质和金属固体的形成，D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体的有关知识，题目难度不大，掌握晶体的特点及各类晶体的构成粒子是解题关键。
【解答】
A.可以用射线衍射鉴别晶体与非晶体，故 A正确；
B.晶体具有各向异性和自范性，故 B正确；
C.金属晶体中有阳离子和自由电子，故C错误；
D.利用均摊法，金刚石中含有键的数目为故D正确
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了晶体硅的性质，较为基础，注意晶体的结构特点和物理性质，难度不大。
【解答】
A.晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；
B.晶体有固定熔沸点，故B错误；
C.射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体，故C正确；
D.晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体的有关性质，难度不大，解答该题要熟练的掌握晶体和非晶体的特性。
【解答】
A.水晶属于晶体，有固定的熔点，普通玻璃属于非晶体，没有固定熔点，故A正确；
B.当单一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线，而同一条件下摄取的非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线，故B正确；
C.晶体都具有自范性，自范性是晶体的本质属性，故C正确；
D.某些非晶体经人工加工也可能呈现规则的几何外形，如玻璃，故D错误；
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查金属晶胞的识别，侧重考查学生空间想象能力、计算能力，知道每种堆积模型中典型金属，难点是计算配位数，题目难度中等。
【解答】
A.由晶胞结构可知为简单立方堆积，为体心立方堆积，为六方最密堆积，为面心立方最密堆积，故A错误；
B.晶胞中原子的配位数应为，故B错误；
C.每个晶胞含有的原子数分别为，，，，故C正确；
D.四种晶体的空间利用率分别为、、、，则空间利用率的大小关系为：，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】根据晶胞图可知，银原子处于顶点与面心上，晶胞中含有的银原子数目为，A正确；
银晶体中，根据晶胞图可知，采用沿、、三轴切割的方法知，每个平面上银原子的配位数是，三个面共有个银原子，银原子配位数是，B正确；
在立方体的各个面的对角线上个银原子彼此两两相切，银原子的半径为，故面对角线长为，则棱长为，故晶胞的体积为，C正确；
每个晶胞中含有个原子，故晶胞质量为，晶胞的体积为，故晶体密度为，D错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】本题考查晶胞结构与计算，关键是明确原子在晶胞中的位置，理解原子半径与晶胞棱长的关系，需要学生具有一定的数学计算能力，掌握均摊法进行晶胞有关计算。
【解答】
A.根据切割法，晶胞中含有原子的个数为；由图可知，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有个，A正确。
B.设原子的半径为，晶胞的棱长为，晶胞含有原子的个数为，由其晶胞结构示意图可得，则，其空间利用率为；晶胞中含有原子的个数为，因其有原子位于面心，则有，解得，其空间利用率为；晶胞中含有原子的个数为，则有，其空间利用率为；故晶体的空间利用率：，B错误。
C.若晶胞中铁原子的半径为，则晶胞的面对角线长为，所以晶胞的棱长为，则该晶胞的体积为，C正确。
D.晶胞中含有原子的个数为，则该晶胞的体积为，其棱长为，该晶胞的体对角线长为棱长的倍，也是原子半径的倍，即，解得，D正确。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了晶体的类型和晶体的性质，题目难度不大，注意在熔融状态下能导电的化合物一定是离子晶体。
【解答】
A、的稀溶液有弱的导电能力，说明是弱电解质，故A错误；
B、分子晶体不导电，而该单质是热和电的良导体，所以不是分子晶体，故B错误；
C、晶体呈电中性，有阴离子的晶体中一定有阳离子，但是有阳离子的晶体中不一定含有阴离子，比如金属晶体没有阴离子而含有电子，故C正确；
D、金刚石、晶体硅是非金属单质晶体，但不是分子晶体，故D错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】A. 半径小于 ， 的离子键强于 的， 熔点更高，项正确；
B.另一种 晶胞结构中，当 处于体心时， 处于顶角、处于棱心，项正确；
C.由 晶胞结构及点原子坐标参数为 ，可知 点原子坐标参数为， ，项正确；
D. 中 的配位数为，项错误；
故答案为：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查金属晶体堆积模型，为高频考点，侧重考查学生分析及空间想象能力，难点是配位数的判断及空间利用率计算，注意晶胞中哪些原子紧挨着，为易错点。
【解答】
A.位于面心和顶点，数目为：；原子位于晶胞内，数目为，化学式为：，故A正确；
B.晶体中存在的化学键类型为金属键，故B错误；
C.钙离子半径大于镁离子半径，则晶格能：氧化镁氧化钙，故C正确；
D.该晶胞中有个铁原子和个镁原子，则该晶胞的质量为：，故D正确。
故选B。
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的内容为纳米材料的特性，题目不难，掌握纳米材料和一般晶体的区别即可解答。
【解答】
A.纳米对光没有各向异性，故错误；
B.熔点与晶体不相同，故错误；
C.纳米二氧化硅与晶体均没有分子式，故错误；
D.可用射线衍射实验区分纳米与晶体，故正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体和非晶体，难度不大，理解晶体特征是解题关键。
【解答】由图可知，Ⅰ中微粒呈周期性有序排布，Ⅱ中微粒排列不规则，则Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体即无定型二氧化硅；
A.Ⅰ形成的固体为晶体，具有各向异性，故A正确；
B.晶体具有固定熔点，非晶体没有固定熔点，Ⅱ为非晶体，没有固定熔点，故B错误；
C.射线衍射可用于区分晶体和非晶体，则Ⅰ、Ⅱ的射线衍射图谱不相同，故C错误；
D.晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形，Ⅰ会形成有规则外形的晶体，Ⅱ不会，故D错误；
故选A。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶体结构，侧重考查学生对信息的分析以及晶胞结构、计算的掌握情况，试题难度一般。
【解答】
A.均摊法分析， 晶胞中：个，个，化学式，完全转化为时，可当作立方晶胞计算原子数晶胞中：个，：个，化学式，化合价未改变是非氧化还原反应，故A正确；
B.每个晶胞中个，个离子、在四面体间隙，根据化合价代数和为，可知每个晶胞中的个数为，故B正确；
C.若的晶胞参数为，则间的距离为，故C错误；
D.根据结构，体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律，故D正确；
故选C。
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】第四周期Ⅰ族；或；；
；等电子体；；
；
与分子、与水分子间易形成氢键，导致其熔沸点较高，且易溶于水；而中的电负性小，不能形成氢键；
。
【解析】
【分析】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、等电子体、杂化方式、氢键、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的考查，中计算为易错点，题目计算量大，关键是计算晶胞中原子数目。
原子核外电子数为，第四周期Ⅰ 族，根据能量最低原理书写核外电子排布式；基态铜原子核外电子共有种运动状态；
离子中含有个键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取杂化；、与 三者原子数是，电子总数是，所以三者互为等电子体；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第族、第族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；根据、的化学式找出规律，然后推断硅原子数目为时含有的氧原子、硅原子数目及所带电荷数，从而确定其化学式；
从分子间形成氢键角度分析解答；
根据均摊法计算晶胞中各原子数目，进而计算晶胞质量，再根据计算晶胞密度。
【解答】原子核外电子数为，第四周期Ⅰ 族，的核外电子排布式为；有个电子就有种运动状态，故答案为：第四周期Ⅰ 族；或；；
离子中含有个键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取杂化；、与 三者原子数是，电子总数是，所以三者互为等电子体；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第族、第族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序，所以、、第一电离能由大到小顺序为，故答案为：；等电子体； ；
中含有个四面体结构，所以含有个原子，含有的氧原子数为，含有氧原子数比个硅酸根离子少个，带有的电荷为：；根据图示可知：若一个单环状离子中原子数为，则含有个四面体结构，含有的氧原子比个硅酸根离子恰好少个原子，即：含有个，则含有个，带有的负电荷为：，其化学式为：，故答案为：；
氧的非金属性强于硫，所以甲醇与甲醇分子与分间，甲醇与水分子间易形成氢键，导致熔沸点异常的高，故答案为： 与 分子、 与水分子间易形成氢键，导致其熔沸点较高，且易溶于水；而 中的电负性小，不能形成氢键；
晶胞中原子数目为，原子数目为，原子数目为，故晶胞的质量为，该晶体的密度，
故答案为：。
17.【答案】： 的轨道为半充满，稳定，较大 三角锥形 结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强 或
【解析】解：是号元素，其基态原子的核外电子排布式为：，故基态砷原子电子层中的成对电子与单电子的数量比为：，的轨道为半充满，故A更稳定，较大，
故答案为：：；的轨道为半充满，稳定，较大；
依据提示雄黄与反应生成，转移电子，即与反应，依据提示可知反应方程式为：，由图中可知，雌黄中与在周围的个原子形成了个键，孤电子对数为，故其价层电子对数为，故雌黄中的杂化方式为，
故答案为：；；
中与在周围的个原子形成了个键，孤电子对数为，故其价层电子对数为，故A的空间构型为三角锥形，由于结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强，故其酸性弱于砷酸，
故答案为：三角锥形；结构中有个非羟基氧原子而没有，非羟基氧原子越多，酸性越强；
分析晶胞结构可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将原子的位置涂黑为：或，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为，而中和原子个数比为：，故两原子的配位数相等，故A原子周围与其距离最近的原子的个数为，若原子的半径为，原子的半径为，则晶胞的边长为：，而最近的两个原子的距离为面对角线的一半，故为，
故答案为：或；；。
是号元素，其基态原子的核外电子排布式为：，据此分析成对单子与成单电子数目及比例，的轨道为半充满，为稳定结构；
雄黄与反应生成，转移电子，即与反应，据此书写方程式，由图中可知，雌黄中与在周围的个原子形成了个键，计算价层电子对数和孤电子对数，进而判断构型；
中与在周围的个原子形成了个键，计算价层电子对数和孤电子对数，进而判断构型，分析两者非羟基氧原子数目，非羟基氧原子越多，酸性越强；
根据砷化镓的晶胞结构示意图可知，若沿体对角线方向进行投影则得到如图，则在图中将原子的位置涂黑为：或，由砷化镓的晶胞结构示意图可知，晶体中原子周围与其距离最近的原子的个数为，而中和原子个数比为：，进而判断配位数，依据均摊法计算原子数目，结合密度公式求算晶胞边长，进而分析最近的两个原子的距离。
本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型等知识点，明确原子结构、物质结构是解本题关键，难点是空间利用率计算，会根据密度计算晶胞体积，题目难度中等。
18.【答案】
正四面体形
；离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高
的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强；射线衍射法
【解析】
【分析】
本题综合考查物质结构与性质，难度中等，解题关键是理解物质结构与性质的概念、原理与规律。
【解答】
为号元素，基态原子的价电子排布式为，排布时能量最高的电子所占能级为，轨道有个伸展方向。
由可知，在形成配合物时其配位数可以为，故A错误；
B.的空间构型为三角锥形，故B错误；
C.与、互为等电子体，分子内和成三键，故键和键的个数比为，故C正确；
D.为正四面体构型，镍原子为杂化，但为正方形构型，镍离子不为杂化，故D错误，故选C。
与、互为等电子体，、均为正四面体形结构，故的空间构型为正四面体形。
的晶体结构类型与氯化钠相同，根据氯化钠晶体中阴阳离子的配位数均为，则晶胞中的配位数为；、均为离子晶体，影响离子晶体熔点的因素有离子半径和离子所带电荷数，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，故的熔点比高。
与均为金属晶体，的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强，故金属的熔点和沸点都比金属高；根据晶体和非晶体的差异，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为射线衍射法。
该晶胞中的个数为，的个数为，晶胞的质量为，晶胞体积为，故晶体密度为。
19.【答案】的原子半径比大且的价电子数比少，则的金属键比弱；
原子处于顶上，原子处于面心，在每个晶胞中，与每个原子紧邻的原子个数为个，而每个原子被个晶胞共有，则与原子紧邻的原子有。
。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是物质的结构和性质，涉及金属键、晶胞结构分析和相关计算，意在考查学生的分析能力和知识应用能力。
【解答】
和都属于金属晶体，其熔点、沸点与金属键的强弱有关，和处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但的原子半径比大，且的价电子数比少，则的金属键比弱，因此的熔沸点比低。
根据的化学式及晶胞结构推知，原子处于顶上，原子处于面心，在每个晶胞中，与每个原子紧邻的原子个数为个，而每个原子被个晶胞共有，则与原子紧邻的原子有。
分析晶胞结构可知，与原子之间的最短距离为。
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