第三章第三节金属晶体与离子晶体同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第三章第三节金属晶体与离子晶体同步练习 （含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-21 20:09:18 | ||
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文档简介
第三章第三节金属晶体与离子晶体同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关金属键和金属性质的叙述中，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相互作用
C．自由电子吸收可见光后又迅速释放，使金属具有不透明性和金属光泽
D．金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的
2．下列说法中正确的是
A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上
B．范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
C．因邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，对羟基苯甲醛分子间形成氢键，所以前者熔点低于后者
D．共价晶体中只存在非极性共价键
3．下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是
A． B．
C． D．
4．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体中，距Cl—最近的Na+形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF
5．TiO2可用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤等行业，也可用于制作电焊条、提炼钛和制造钛白粉。钛白粉(纳米级)广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。一种TiO2的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为
A．4 B．12 C．3 D．6
6．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在晶体中，距最近且相等的有6个
B．在晶体中，每个晶胞平均占有4个
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2
D．晶体在熔融状态下不导电
7．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是
A．从石墨中剥离出石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取杂化，每个杂化轨道含轨道与轨道
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德华力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电
D．石墨烯中平均每个六元环含有3个碳原子
8．20世纪，科学家发现并证明碳有新的单质分子(晶体的晶胞结构如图所示)存在，后来科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。下列说法错误的是
A．晶体中每个分子周围与它距离最近且相等的分子有80个
B．熔点比较：晶体<金刚石
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳互为同素异形体
D．12g金刚石中含有共价键的数目为
9．C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰
D．CO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同
10．乙炔可用于照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。乙炔可以用CaC2与水反应制取，CaC2晶体的晶胞结构如图所示，CaC2晶体中由于的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述错误的是
A．CaC2晶体中存在离子键、共价键
B．和距离相等且最近的构成的多面体是正六面体
C．和距离相等且最近的有4个
D．如图所示的结构中共含有4个和4个
11．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，下图为其晶胞。下列有关说法正确的是
A．磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
B．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
C．磷化硼晶体的熔点很低
D．磷化硼晶体结构中B、P个数比为1：2
12．下图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
13．元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn+离子中n=1
D．晶体中与Xn+最近的等距离N3-有2个
14．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是
A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．③为六方堆积
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
15．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是
A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积
C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属就属于此种堆积方式
二、填空题
16．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：简单立方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。请回答下列问题：
(1)a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为_______。
(2)三种堆积方式的实质是金属阳离子的堆积方式，那么自由电子有无确切的堆积方式？_______(填“有”或“无”)。
(3)影响金属晶体熔点的主要因素是_______。
17．铁及其化合物有着广泛的用途，氧化铁可用作颜料，氮化铁用于硬磁和软磁性材料、信息记录材料、磁性密封液等。
(1)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_______。
(2)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。氧化亚铁晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____。
三、结构与性质
18．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：
(1)K和属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属低，试解释原因。_____
(2)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K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O有_____个？试说明分析思路。_____
(3)计算K与O间的最短距离_____。
19．填空。
(1)某复合型氧化物可用于制造航母中的热敏传感器，其晶胞结构如图所示，其中A为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb。当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有良好的电学性能。下列说法正确的是_______(填字母)。
A．金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高
B．用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为
C．在制造Fe薄片时，金属键完全断裂
D．V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子
(2)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金制造的。铁有、、三种同素异形体，其晶胞结构如图所示。
①晶胞中含有的铁原子数为_______。
②、两种晶体中铁原子的配位数之比为_______。
③若晶胞的边长为，晶胞的边长为bcm，则两种晶体的密度之比为_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，A正确；
B．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，B正确；
C．自由电子通过吸收及释放可见光，使金属具有不透明性和金属光泽，C正确；
D．金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动实现的，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递，D错误；
故选D。
2．C
【详解】A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，金属原子脱落下来的价电子形成遍布正块晶体的电子气，被所有原子共用，因此电子不在固定位置上，A错误；
B．范德华力属于分子间作用力，不是化学键，B错误；
C．分子内氢键会降低物质的熔沸点，分子间氢键可以升高物质的熔沸点，C正确；
D．共价晶体如SiO2中存在Si和O的极性共价键，D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．由化学式可知，配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的内界为[Co(NH3)4Cl2]+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故A不符合题意；
B．由化学式可知，配合物[Co(NH3)3Cl3]中氯离子与三价钴离子形成配位键，不易电离，则配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成氯化银沉淀，故B符合题意；
C．由化学式可知，配合物[Co(NH3)6]Cl3中内界为[Co(NH3)6]3+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故C不符合题意；
D．由化学式可知，配合物[Co(NH3)4Cl]Cl2中内界为[Co(NH3)4Cl]2+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故D不符合题意；
故选B。
4．D
【详解】A．由晶胞结构可知，氯化钠晶胞中位于顶点的钠离子与棱上的氯离子距离最近，则钠离子周围最近的氯离子有6个，6个氯离子构成一个正八面体，故A正确；
B．由晶胞结构可知，氟化钙晶胞中位于顶点和面心的钙离子数目为8×+6×=4，故B正确；
C．由图可知，金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×=2，则晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C正确；
D．气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】的晶胞结构中黑球的个数是，白球的个数为，而化学式为，所以白球是氧原子，每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个，故答案选C。
6．D
【详解】A．根据氯化钠晶体的结构图，在晶体中，距最近且相等的有6个，距最近且相等的有6个，故A正确；
B．根据均摊原则，在晶胞中，位于立方体的8个顶角和6个面心，所以的数目是，故 B正确；
C．金刚石晶体中，每个C原子形成4个共价键，两个C原子共用一个共价键，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1：2，故C正确；
D．是离子化合物，在熔融状态下能够完全电离出自由移动的和，能够导电，故D错误；
选D。
7．C
【详解】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，层内碳原子间存在共价键，每个C原子形成3个键，且每个C原子为3个六元环所共有，据此分析解题。石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，从石墨中剥离出石墨烯需要破坏范德华力，故A错误；
B．石墨中的碳原子采取杂化，每个杂化轨道含轨道与轨道，故B错误；
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德华力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，故C正确；
D．每个C原子为3个六元环所共有，则石墨烯中平均每个六元环含有的碳原子数为，故D错误；
故选：C。
8．A
【详解】A．以晶胞顶角上的为例，与之距离最近且相等的分子在该点所在面的面心上，所以这样的分子共有个，A错误；
B．金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，因此金刚石的熔点比晶体的高，B正确；
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳，都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；
D．金刚石中每个碳原子参与形成4个共价键，但每个共价键为2个碳原子所共有，所以12g金刚石中含有共价键的数目为，D正确；
故选：A。
9．C
【详解】A．结构相似、分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物，甲酸()与草酸()不符合要求，不互为同系物，A错误；
B．由题图可知正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B错误；
C．草酸分子间能形成氢键，而不能，故草酸熔点比高，相对分子质量比小，因此熔点低于，熔点：草酸>三氧化二碳>干冰，C正确；
D．中碳原子的杂化方式为，中碳原子的杂化方式为，分子中碳原子的杂化方式为，杂化方式不完全相同，D错误。
故选C。
10．B
【详解】A．中含离子键，属于离子晶体，其中中含非极性键，A正确；
B．由于晶胞沿一个方向拉长，故和距离相等且最近的只有4个，且在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，构成的是正方形，B错误；
C．和距离相等且最近的只有4个，且也在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，C正确；
D．根据“均摊法”可知，该晶胞中的个数为，的个数为，D正确；
故答案选B。
11．A
【详解】A．由图象可知，该晶体中每个原子均形成4个共价键，A正确；
B．白球位于晶胞内，共有4个，而灰球位于顶点和面心，根据均摊法，个数为，B、P个数比为1：1，化学式为BP，由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，可知它属于共价晶体，B错误；
C．BP属于共价晶体，熔点高，C错误；
D．磷化硼的化学式为BP，故磷化硼晶体结构中B、P个数比为1：1，D错误；
故选A。
12．C
【详解】A．金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，故A错误；
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，从而发生热的传导，故B错误；
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子起到润滑剂的作用，使得金属不会断裂，故C正确；
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，故D错误；
综上所述，答案为C。
13．A
【分析】该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n=+1，元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原子核外电子数=2+8+18+1=29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析，X为Cu元素，原子序数为29，故A错误；
B．该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，故B正确；
C．N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合物中化合价的代数和为0判断n=1，故C正确；
D．以一个棱上的Xn+为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn+周围等距离且最近的N3-只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D正确；
故选A。
14．D
【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方堆积，④为面心立方堆积。
【详解】A．根据晶胞结构可知，晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A项正确；
B．依据上述分析可知，③为六方堆积，B项正确；
C．晶胞中含有的原子数分别为：③为2，④为，C项正确；
D．金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的相互作用，不存在分子间作用力，D项错误。
答案选D。
15．C
【详解】A.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，A错误；
B.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，B错误；
C.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，C正确；
D.的堆积模型为六方堆积，D错误；
故选C。
16．(1)1:4:2
(2)无
(3)金属键的强弱
【详解】（1）a中原子位于顶点，数目为；b中原子位于顶点和面心，数目为；c中原子位于顶点和体心，数目为2；a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为1:4:2；
（2）由于金属晶体中的自由电子不属于每个固定的原子，而是在整个晶体中自由移动，故自由电子无确切的堆积方式，答案为：无；
（3）金属晶体是金属原子通过金属键形成的，金属键的强弱直接影响佥属晶体的熔点。金属键越强，晶体的熔点越高，故答案为：金属键的强弱。
17．(1)3：1
(2)12
【详解】(1)氮化铁晶胞为六棱柱，根据“均摊法”可知，1个晶胞中含有的铁原子数为，含氮原子数为2，所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为；
(2)依据图2可知，上、中、下三层各有4个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1：1，所以有12个与相邻且等距离。
【点睛】用“均摊法”确定晶胞中所含微粒的个数，注意氮化铁的晶胞不是平行六面体，是六方晶胞。
18．(1)钾原子半径大、价电子数少、形成离子所带电荷少，导致钾的金属键弱于铬
(2) 12 该晶胞中以底面左下角的钾为例，在相邻面上有3个紧邻的O，平均属于该晶胞的O为3÷2=1.5个，则该钾原子在空间延伸的8个晶胞中共有1.5×8=12个紧邻的O
(3)K与O间的最短距离为面对角线的二分之一，为
【详解】（1）两者均为金属晶体，且钾原子半径大、价电子数少、形成离子所带电荷少，导致钾的金属键弱于铬，故金属K的熔点、沸点等都比金属低；
（2）由图可知，该晶胞中以底面左下角的钾为例，在相邻面上有3个紧邻的O，平均属于该晶胞的O为3÷2=1.5个，则该钾原子在空间延伸的8个晶胞中共有1.5×8=12个紧邻的O；
（3）K与O间的最短距离为面对角线的二分之一，为。
19．(1)B
(2) 4 4∶3
【详解】（1）A．金属Ca、Sr、Ba的熔点依次降低，A不正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中含有A的数目为，含有B的数目为1，含有O的数目为，故用A、B、O表示的题给复合型氧化物晶体的化学式为，B正确；
C．在制造Fe薄片时，金属键没有断裂，C不正确；
D．V、Cr、Mn、Fe晶体均为金属晶体，其中均存在金属阳离子和自由电子，无阴离子存在，D不正确；
故答案选B；
（2）①晶胞中，Fe位于晶胞的8个顶点和6个面心，故其含有的铁原子数为。
②晶胞中，铁原子的配位数为8；晶胞中，铁原子的配位数为6，故两种晶体中铁原子的配位数之比为。
③设为阿伏加德罗常数的值，若晶胞的边长为，其1个晶胞中只含1个Fe原子，则晶体的密度为；若晶胞的边长为，其1个晶胞中含4个Fe原子，则晶体的密度为。故两种晶体的密度之比为。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关金属键和金属性质的叙述中，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相互作用
C．自由电子吸收可见光后又迅速释放，使金属具有不透明性和金属光泽
D．金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的
2．下列说法中正确的是
A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上
B．范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
C．因邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，对羟基苯甲醛分子间形成氢键，所以前者熔点低于后者
D．共价晶体中只存在非极性共价键
3．下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是
A． B．
C． D．
4．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体中，距Cl—最近的Na+形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF
5．TiO2可用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤等行业，也可用于制作电焊条、提炼钛和制造钛白粉。钛白粉(纳米级)广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。一种TiO2的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为
A．4 B．12 C．3 D．6
6．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在晶体中，距最近且相等的有6个
B．在晶体中，每个晶胞平均占有4个
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1：2
D．晶体在熔融状态下不导电
7．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是
A．从石墨中剥离出石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取杂化，每个杂化轨道含轨道与轨道
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德华力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电
D．石墨烯中平均每个六元环含有3个碳原子
8．20世纪，科学家发现并证明碳有新的单质分子(晶体的晶胞结构如图所示)存在，后来科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。下列说法错误的是
A．晶体中每个分子周围与它距离最近且相等的分子有80个
B．熔点比较：晶体<金刚石
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳互为同素异形体
D．12g金刚石中含有共价键的数目为
9．C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰
D．CO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同
10．乙炔可用于照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。乙炔可以用CaC2与水反应制取，CaC2晶体的晶胞结构如图所示，CaC2晶体中由于的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述错误的是
A．CaC2晶体中存在离子键、共价键
B．和距离相等且最近的构成的多面体是正六面体
C．和距离相等且最近的有4个
D．如图所示的结构中共含有4个和4个
11．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，下图为其晶胞。下列有关说法正确的是
A．磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
B．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
C．磷化硼晶体的熔点很低
D．磷化硼晶体结构中B、P个数比为1：2
12．下图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
13．元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn+离子中n=1
D．晶体中与Xn+最近的等距离N3-有2个
14．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是
A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．③为六方堆积
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
15．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是
A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积
C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属就属于此种堆积方式
二、填空题
16．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：简单立方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构。请回答下列问题：
(1)a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为_______。
(2)三种堆积方式的实质是金属阳离子的堆积方式，那么自由电子有无确切的堆积方式？_______(填“有”或“无”)。
(3)影响金属晶体熔点的主要因素是_______。
17．铁及其化合物有着广泛的用途，氧化铁可用作颜料，氮化铁用于硬磁和软磁性材料、信息记录材料、磁性密封液等。
(1)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_______。
(2)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。氧化亚铁晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____。
三、结构与性质
18．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：
(1)K和属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属低，试解释原因。_____
(2)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K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O有_____个？试说明分析思路。_____
(3)计算K与O间的最短距离_____。
19．填空。
(1)某复合型氧化物可用于制造航母中的热敏传感器，其晶胞结构如图所示，其中A为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb。当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有良好的电学性能。下列说法正确的是_______(填字母)。
A．金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高
B．用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为
C．在制造Fe薄片时，金属键完全断裂
D．V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子
(2)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金制造的。铁有、、三种同素异形体，其晶胞结构如图所示。
①晶胞中含有的铁原子数为_______。
②、两种晶体中铁原子的配位数之比为_______。
③若晶胞的边长为，晶胞的边长为bcm，则两种晶体的密度之比为_______。
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参考答案：
1．D
【详解】A．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，A正确；
B．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，B正确；
C．自由电子通过吸收及释放可见光，使金属具有不透明性和金属光泽，C正确；
D．金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动实现的，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递，D错误；
故选D。
2．C
【详解】A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，金属原子脱落下来的价电子形成遍布正块晶体的电子气，被所有原子共用，因此电子不在固定位置上，A错误；
B．范德华力属于分子间作用力，不是化学键，B错误；
C．分子内氢键会降低物质的熔沸点，分子间氢键可以升高物质的熔沸点，C正确；
D．共价晶体如SiO2中存在Si和O的极性共价键，D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．由化学式可知，配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl的内界为[Co(NH3)4Cl2]+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故A不符合题意；
B．由化学式可知，配合物[Co(NH3)3Cl3]中氯离子与三价钴离子形成配位键，不易电离，则配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成氯化银沉淀，故B符合题意；
C．由化学式可知，配合物[Co(NH3)6]Cl3中内界为[Co(NH3)6]3+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故C不符合题意；
D．由化学式可知，配合物[Co(NH3)4Cl]Cl2中内界为[Co(NH3)4Cl]2+、外界为氯离子，则配合物的水溶液中加入硝酸银能生成氯化银沉淀，故D不符合题意；
故选B。
4．D
【详解】A．由晶胞结构可知，氯化钠晶胞中位于顶点的钠离子与棱上的氯离子距离最近，则钠离子周围最近的氯离子有6个，6个氯离子构成一个正八面体，故A正确；
B．由晶胞结构可知，氟化钙晶胞中位于顶点和面心的钙离子数目为8×+6×=4，故B正确；
C．由图可知，金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×=2，则晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C正确；
D．气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】的晶胞结构中黑球的个数是，白球的个数为，而化学式为，所以白球是氧原子，每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个，故答案选C。
6．D
【详解】A．根据氯化钠晶体的结构图，在晶体中，距最近且相等的有6个，距最近且相等的有6个，故A正确；
B．根据均摊原则，在晶胞中，位于立方体的8个顶角和6个面心，所以的数目是，故 B正确；
C．金刚石晶体中，每个C原子形成4个共价键，两个C原子共用一个共价键，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1：2，故C正确；
D．是离子化合物，在熔融状态下能够完全电离出自由移动的和，能够导电，故D错误；
选D。
7．C
【详解】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，层内碳原子间存在共价键，每个C原子形成3个键，且每个C原子为3个六元环所共有，据此分析解题。石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，从石墨中剥离出石墨烯需要破坏范德华力，故A错误；
B．石墨中的碳原子采取杂化，每个杂化轨道含轨道与轨道，故B错误；
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德华力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，故C正确；
D．每个C原子为3个六元环所共有，则石墨烯中平均每个六元环含有的碳原子数为，故D错误；
故选：C。
8．A
【详解】A．以晶胞顶角上的为例，与之距离最近且相等的分子在该点所在面的面心上，所以这样的分子共有个，A错误；
B．金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，因此金刚石的熔点比晶体的高，B正确；
C．金刚石、、管状碳和洋葱状碳，都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确；
D．金刚石中每个碳原子参与形成4个共价键，但每个共价键为2个碳原子所共有，所以12g金刚石中含有共价键的数目为，D正确；
故选：A。
9．C
【详解】A．结构相似、分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物，甲酸()与草酸()不符合要求，不互为同系物，A错误；
B．由题图可知正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B错误；
C．草酸分子间能形成氢键，而不能，故草酸熔点比高，相对分子质量比小，因此熔点低于，熔点：草酸>三氧化二碳>干冰，C正确；
D．中碳原子的杂化方式为，中碳原子的杂化方式为，分子中碳原子的杂化方式为，杂化方式不完全相同，D错误。
故选C。
10．B
【详解】A．中含离子键，属于离子晶体，其中中含非极性键，A正确；
B．由于晶胞沿一个方向拉长，故和距离相等且最近的只有4个，且在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，构成的是正方形，B错误；
C．和距离相等且最近的只有4个，且也在同一平面上(与拉长方向垂直的面)，C正确；
D．根据“均摊法”可知，该晶胞中的个数为，的个数为，D正确；
故答案选B。
11．A
【详解】A．由图象可知，该晶体中每个原子均形成4个共价键，A正确；
B．白球位于晶胞内，共有4个，而灰球位于顶点和面心，根据均摊法，个数为，B、P个数比为1：1，化学式为BP，由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，可知它属于共价晶体，B错误；
C．BP属于共价晶体，熔点高，C错误；
D．磷化硼的化学式为BP，故磷化硼晶体结构中B、P个数比为1：1，D错误；
故选A。
12．C
【详解】A．金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，故A错误；
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，从而发生热的传导，故B错误；
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子起到润滑剂的作用，使得金属不会断裂，故C正确；
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，故D错误；
综上所述，答案为C。
13．A
【分析】该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n=+1，元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原子核外电子数=2+8+18+1=29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析，X为Cu元素，原子序数为29，故A错误；
B．该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，故B正确；
C．N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合物中化合价的代数和为0判断n=1，故C正确；
D．以一个棱上的Xn+为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn+周围等距离且最近的N3-只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D正确；
故选A。
14．D
【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方堆积，④为面心立方堆积。
【详解】A．根据晶胞结构可知，晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A项正确；
B．依据上述分析可知，③为六方堆积，B项正确；
C．晶胞中含有的原子数分别为：③为2，④为，C项正确；
D．金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的相互作用，不存在分子间作用力，D项错误。
答案选D。
15．C
【详解】A.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，A错误；
B.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，B错误；
C.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，C正确；
D.的堆积模型为六方堆积，D错误；
故选C。
16．(1)1:4:2
(2)无
(3)金属键的强弱
【详解】（1）a中原子位于顶点，数目为；b中原子位于顶点和面心，数目为；c中原子位于顶点和体心，数目为2；a、b、c三种晶胞内金属原子数目之比为1:4:2；
（2）由于金属晶体中的自由电子不属于每个固定的原子，而是在整个晶体中自由移动，故自由电子无确切的堆积方式，答案为：无；
（3）金属晶体是金属原子通过金属键形成的，金属键的强弱直接影响佥属晶体的熔点。金属键越强，晶体的熔点越高，故答案为：金属键的强弱。
17．(1)3：1
(2)12
【详解】(1)氮化铁晶胞为六棱柱，根据“均摊法”可知，1个晶胞中含有的铁原子数为，含氮原子数为2，所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为；
(2)依据图2可知，上、中、下三层各有4个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1：1，所以有12个与相邻且等距离。
【点睛】用“均摊法”确定晶胞中所含微粒的个数，注意氮化铁的晶胞不是平行六面体，是六方晶胞。
18．(1)钾原子半径大、价电子数少、形成离子所带电荷少，导致钾的金属键弱于铬
(2) 12 该晶胞中以底面左下角的钾为例，在相邻面上有3个紧邻的O，平均属于该晶胞的O为3÷2=1.5个，则该钾原子在空间延伸的8个晶胞中共有1.5×8=12个紧邻的O
(3)K与O间的最短距离为面对角线的二分之一，为
【详解】（1）两者均为金属晶体，且钾原子半径大、价电子数少、形成离子所带电荷少，导致钾的金属键弱于铬，故金属K的熔点、沸点等都比金属低；
（2）由图可知，该晶胞中以底面左下角的钾为例，在相邻面上有3个紧邻的O，平均属于该晶胞的O为3÷2=1.5个，则该钾原子在空间延伸的8个晶胞中共有1.5×8=12个紧邻的O；
（3）K与O间的最短距离为面对角线的二分之一，为。
19．(1)B
(2) 4 4∶3
【详解】（1）A．金属Ca、Sr、Ba的熔点依次降低，A不正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中含有A的数目为，含有B的数目为1，含有O的数目为，故用A、B、O表示的题给复合型氧化物晶体的化学式为，B正确；
C．在制造Fe薄片时，金属键没有断裂，C不正确；
D．V、Cr、Mn、Fe晶体均为金属晶体，其中均存在金属阳离子和自由电子，无阴离子存在，D不正确；
故答案选B；
（2）①晶胞中，Fe位于晶胞的8个顶点和6个面心，故其含有的铁原子数为。
②晶胞中，铁原子的配位数为8；晶胞中，铁原子的配位数为6，故两种晶体中铁原子的配位数之比为。
③设为阿伏加德罗常数的值，若晶胞的边长为，其1个晶胞中只含1个Fe原子，则晶体的密度为；若晶胞的边长为，其1个晶胞中含4个Fe原子，则晶体的密度为。故两种晶体的密度之比为。
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