2024苏教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 金属晶体（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024苏教版高中化学选择性必修2同步练习题--第2课时 金属晶体（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-23 17:37:14 | ||
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文档简介
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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
第2课时 金属晶体
基础过关练
题组一 金属晶体以及金属晶体的堆积方式
1.下列叙述中正确的是( )
A.金属在常温下都是固体
B.晶体中有阳离子,一定有阴离子
C.Mg晶体中1个Mg2+跟2个价电子有较强的作用
D.金属晶体发生形变时,其内部金属离子与自由电子相互作用仍然存在
2.(经典题)金属原子在平面里的放置有如图所示的两种方式,下列说法正确的是( )
A.图(a)为非密置层,配位数为 6
B.图(b)为密置层,配位数为 4
C.图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积
D.图(b)在三维空间里堆积仅得到简单立方堆积
3.已知某金属晶体中原子堆积方式如图所示,则该堆积方式是( )
A.简单立方堆积 B.体心立方堆积 C.六方堆积 D.面心立方堆积
4.如图为金属镉的堆积方式,下列说法正确的是( )
A.此堆积方式属于体心立方堆积
B.此堆积方式为六方堆积
C.配位数(一个金属原子周围紧邻的金属原子的数目)为8
D.镉的堆积方式与铜的堆积方式相同
题组二 晶胞微粒数目及晶体化学式的确定
5.(经典题)如图所示是金属钠的晶胞示意图,该晶胞平均含有的钠原子数是( )
A.9 B.5 C.3 D.2
6.下列关于体心立方堆积晶体结构的叙述中正确的是( )
A.是密置层的一种堆积方式
B.晶胞是六棱柱
C.每个晶胞内含2个原子
D.每个晶胞内含9个原子
7.已知铜的晶胞结构如图所示,则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( )
A.14、6 B.14、8 C.4、8 D.4、12
题组三 金属晶体的相关计算
8.(2023湖北八市3月联考)铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂,如图是一种铜金合金的晶胞。下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3
B.Au和Cu原子数之比为3∶1
C.与Au最邻近的Cu原子数为12
D.Au和Cu之间的最短距离为a pm
9.已知钠的相对原子质量为a,阿伏加德罗常数的值为NA,实验测得钠的密度为ρ g·cm-3。假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切,则钠原子的半径为( )
A.cm B.cm C.cm D.cm
10.(2023辽宁辽阳一模)我国科学家开发铜钯催化剂高效实现电催化CO还原制备乙酸,铜钯晶胞如图。已知:Cu、Pd(相对原子质量为106)的原子半径分别为a pm、b pm。下列叙述正确的是( )
A.乙酸的同分异构体均易溶于水
B.该催化剂的化学式为CuPd2
C.离Cu最近的Cu有8个
D.该晶体的密度ρ=×1030 g·cm-3(令NA为阿伏加德罗常数的值)
11.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 。
(2)若合金的密度为d g·cm-3,晶胞棱长为 nm。(列出计算式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值,相对原子质量:Cu 64,Ni 59)
12.回答下列问题:
(1)1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示,1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元。
①铁原子的简化电子排布式为 ;铁晶体中铁原子以 键相互结合。
②在1 183 K以下的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为 ;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为 。
(2)铜的晶胞结构如图3,每个晶胞中所含的铜原子数为 个。金属铜晶胞的边长为a cm,又知铜的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为 。
能力提升练
题组一 金属晶体的堆积方式
1.(2022河北邯郸大名一中月考)关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是( )
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.金属的延展性不可以用金属键理论解释
C.图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为1、2、2、4
D.图1~图4堆积方式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
2.(2023北京东城期末)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构也不同。两种铁晶胞(均为立方体,边长分别为a nm和1.22a nm)的结构示意图如下,设NA为阿伏加德罗常数的值。
图1
图2
下列说法不正确的是( )
A.图1 Fe原子采用体心立方堆积,图2 Fe原子采用面心立方堆积
B.图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子
C.图1与图2代表的铁单质中,原子之间以金属键相互结合
D.图1与图2代表的铁单质的密度不同
题组二 关于晶胞的分析与综合计算
3.(2022辽宁名校联盟联考)Cu、Au能形成多种组成固定的合金,其中一种晶体的晶胞结构(立方体)如图所示,下列说法正确的是( )
A.该晶体的化学组成可表示为CuAu
B.距离Cu原子最近的Au原子数为4
C.Au填充了由与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙
D.根据图中信息,铜原子a的分数坐标为(0.5,0.5,0.5)
4.(2022河北石家庄二中期末)铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示,下列有关说法错误的是( )
A.三种晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子分别有8个、12个、6个
B.三种晶体的空间利用率(原子体积/晶胞体积)之比等于密度之比
C.若三种晶胞均为立方结构,且铁原子半径为a nm,则三种晶胞的棱长之比是∶∶2
D.将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不相同
5.(2022福建龙岩一中月考)已知X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图所示的堆积方式,则这种堆积模型的配位数为 ;如果X的原子半径为a cm,令阿伏加德罗常数的值为NA,则计算此晶体的密度表达式为
g/cm3(不必化简)。
第2课时 金属晶体
基础过关练
对应主书P28
1.D 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.D 8.C
9.C 10.D
1.D 汞在常温下为液态金属,A错误;金属晶体的组成粒子是金属离子和自由电子,所以金属晶体中有阳离子,但没有阴离子,B错误;金属晶体中的自由电子不专属于某一个或几个特定的金属阳离子,C错误;金属虽然发生形变,层与层之间发生了相对滑动,但不致断裂,就是因为金属离子与自由电子之间的较强作用仍然存在,D正确。
2.C 图(a)为密置层,配位数为 6,A项错误;图(b)为非密置层,配位数为 4,B项错误;图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积,C项正确;图(b)在三维空间里堆积可得到简单立方堆积和体心立方堆积,D项错误。
3.B 由题图可知,该金属晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积,B项正确。
4.B 据题图可看出,镉的堆积方式为六方堆积,A项错误,B项正确;一个金属原子周围紧邻的金属原子有12个,故配位数为12,C项错误;铜的堆积方式为面心立方堆积,镉的堆积方式与铜的堆积方式不相同,D项错误。
5.D 金属钠的晶胞中,有8个原子位于顶点上,有1个原子位于体心,故该晶胞平均含有的钠原子数为×8+1=2。
6.C 体心立方堆积晶体的晶胞为立方体,是非密置层的一种堆积方式,1个该晶胞内含有2个原子。选C。
7.D 铜晶胞中,有8个原子位于顶点,6个原子位于面心,金属铜的一个晶胞的原子数为8×+6×=4;金属晶体中金属原子的配位数即距离该原子最近且等距离的金属原子的数目,在Cu的晶胞中,与每个顶点的Cu原子距离相等且最近的铜原子共有12个,因此其配位数为12。
8.C 晶胞参数为a pm,即a×10-10 cm,则题给铜金合金的晶胞体积为a3×10-30 cm3,A错误;晶胞中,Au的个数为8×=1,Cu的个数为6×=3,则Au和Cu原子数之比为1∶3,B错误;与Au最邻近的Cu原子数为12,C正确;Au和Cu之间的最短距离是面对角线长的一半,即a pm,D错误。
9.C 设钠原子的半径是r cm,则该晶胞的边长是 cm。根据晶胞的结构可知,该晶胞中含有的钠原子个数是1+8×=2,所以有=2,解得r= ,选C。
10.D 乙酸的同分异构体不一定易溶于水,如HCOOCH3为乙酸的同分异构体,属于酯类,难溶于水,A项错误;该晶胞中Cu位于顶点,个数为×8=1,Pd位于体心,个数为1,则该催化剂的化学式为CuPd,B项错误;由晶胞结构可知,离Cu最近的Cu有6个,C项错误;晶胞质量为 g,该晶胞的堆积方式为体心立方堆积,体对角线上三个原子相切,a+2b+a=l,l=,则晶胞体积为()3×10-30 cm3,该晶体的密度ρ=×1030 g·cm-3,D项正确。
11.答案 (1)3∶1 (2)×107
解析 (1)晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×=1,Cu原子数目为6×=3,故Cu与Ni原子数目之比为3∶1;(2)设晶胞棱长为a nm,晶胞质量为g,根据m=ρV有g=d g·cm-3×(a×10-7 cm)3,解得a=×107。
12.答案 (1)①[Ar]3d64s2 金属 ②8 12
(2)4 mol-1
解析 (1)②在1 183 K以下的纯铁晶体中,与晶胞体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与晶胞面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个。
(2)Cu晶胞的体积为a3 cm3;一个Cu晶胞的质量为a3ρ g;由=a3ρ g,得到NA= mol-1。
能力提升练
对应主书P30
1.D 2.B 3.B 4.C
1.D 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;金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,金属原子之间发生相对滑动,各层金属原子之间仍然保持金属键的作用,金属的延展性可以用金属键理论解释,B项错误;利用均摊法计算每个晶胞中原子个数,图1:8×=1 ,图2:8×+1=2,图3:8×+6×=4,图4:4×+4×+1=2,即图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2,C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,D项正确。
2.B 由两种Fe晶胞的结构示意图知,图1 Fe采用体心立方堆积,图2 Fe采用面心立方堆积,A正确;图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有12个紧邻的铁原子,B错误;铁为金属晶体,铁单质中,原子之间以金属键相互结合,C正确;图1晶胞中含8×+1=2个Fe,则图1所示Fe晶体的密度为=×1021 g·cm-3=×1021 g·cm-3,同理图2所示Fe晶体的密度为×1021 g·cm-3,故图1与图2代表的铁单质的密度不同,D正确。
3.B 晶胞中铜原子位于面心,其个数为6×=3,金原子位于顶点,其个数为8×=1,则该晶体的化学式为Cu3Au,A错误;晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,距离铜原子最近的金原子数为4,B正确;晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,金原子没有填充铜原子构成的正四面体空隙,C错误;铜原子a位于晶胞右侧面的面心,其分数坐标为(1,0.5,0.5),D错误。
4.C 三种晶体的堆积方式分别为体心立方堆积、面心立方堆积和简单立方堆积,其配位数分别为8、12、6,A正确;三种晶体的空间利用率之比等于密度之比,B正确;晶胞棱长均用l表示,δ-Fe晶胞中晶胞体对角的线长度为l,铁的原子半径为晶胞体对角线长的,即a nm=×l,l=a nm,γ-Fe晶胞中铁的原子半径为晶胞面对角线长的,即其棱长为2a nm,α-Fe晶胞中,晶胞棱长为2a nm,则题图3种晶胞棱长之比为∶2∶2,C错误;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不相同,D正确。
5.答案 8
解析 X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子,则X为Fe。由题给堆积方式可知,铁原子形成金属晶体时,原子的堆积方式为体心立方堆积,每个铁原子的周围有8个铁原子,则铁原子的配位数为8;每个晶胞中铁原子个数为8×+1=2,晶胞中体对角线的长度为Fe的原子半径的4倍,则晶胞的棱长为 cm,设晶体的密度为d g/cm3,则()3d=,解得d=。
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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
第2课时 金属晶体
基础过关练
题组一 金属晶体以及金属晶体的堆积方式
1.下列叙述中正确的是( )
A.金属在常温下都是固体
B.晶体中有阳离子,一定有阴离子
C.Mg晶体中1个Mg2+跟2个价电子有较强的作用
D.金属晶体发生形变时,其内部金属离子与自由电子相互作用仍然存在
2.(经典题)金属原子在平面里的放置有如图所示的两种方式,下列说法正确的是( )
A.图(a)为非密置层,配位数为 6
B.图(b)为密置层,配位数为 4
C.图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积
D.图(b)在三维空间里堆积仅得到简单立方堆积
3.已知某金属晶体中原子堆积方式如图所示,则该堆积方式是( )
A.简单立方堆积 B.体心立方堆积 C.六方堆积 D.面心立方堆积
4.如图为金属镉的堆积方式,下列说法正确的是( )
A.此堆积方式属于体心立方堆积
B.此堆积方式为六方堆积
C.配位数(一个金属原子周围紧邻的金属原子的数目)为8
D.镉的堆积方式与铜的堆积方式相同
题组二 晶胞微粒数目及晶体化学式的确定
5.(经典题)如图所示是金属钠的晶胞示意图,该晶胞平均含有的钠原子数是( )
A.9 B.5 C.3 D.2
6.下列关于体心立方堆积晶体结构的叙述中正确的是( )
A.是密置层的一种堆积方式
B.晶胞是六棱柱
C.每个晶胞内含2个原子
D.每个晶胞内含9个原子
7.已知铜的晶胞结构如图所示,则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( )
A.14、6 B.14、8 C.4、8 D.4、12
题组三 金属晶体的相关计算
8.(2023湖北八市3月联考)铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂,如图是一种铜金合金的晶胞。下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3
B.Au和Cu原子数之比为3∶1
C.与Au最邻近的Cu原子数为12
D.Au和Cu之间的最短距离为a pm
9.已知钠的相对原子质量为a,阿伏加德罗常数的值为NA,实验测得钠的密度为ρ g·cm-3。假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切,则钠原子的半径为( )
A.cm B.cm C.cm D.cm
10.(2023辽宁辽阳一模)我国科学家开发铜钯催化剂高效实现电催化CO还原制备乙酸,铜钯晶胞如图。已知:Cu、Pd(相对原子质量为106)的原子半径分别为a pm、b pm。下列叙述正确的是( )
A.乙酸的同分异构体均易溶于水
B.该催化剂的化学式为CuPd2
C.离Cu最近的Cu有8个
D.该晶体的密度ρ=×1030 g·cm-3(令NA为阿伏加德罗常数的值)
11.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 。
(2)若合金的密度为d g·cm-3,晶胞棱长为 nm。(列出计算式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值,相对原子质量:Cu 64,Ni 59)
12.回答下列问题:
(1)1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示,1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元。
①铁原子的简化电子排布式为 ;铁晶体中铁原子以 键相互结合。
②在1 183 K以下的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为 ;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为 。
(2)铜的晶胞结构如图3,每个晶胞中所含的铜原子数为 个。金属铜晶胞的边长为a cm,又知铜的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为 。
能力提升练
题组一 金属晶体的堆积方式
1.(2022河北邯郸大名一中月考)关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是( )
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.金属的延展性不可以用金属键理论解释
C.图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为1、2、2、4
D.图1~图4堆积方式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
2.(2023北京东城期末)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构也不同。两种铁晶胞(均为立方体,边长分别为a nm和1.22a nm)的结构示意图如下,设NA为阿伏加德罗常数的值。
图1
图2
下列说法不正确的是( )
A.图1 Fe原子采用体心立方堆积,图2 Fe原子采用面心立方堆积
B.图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子
C.图1与图2代表的铁单质中,原子之间以金属键相互结合
D.图1与图2代表的铁单质的密度不同
题组二 关于晶胞的分析与综合计算
3.(2022辽宁名校联盟联考)Cu、Au能形成多种组成固定的合金,其中一种晶体的晶胞结构(立方体)如图所示,下列说法正确的是( )
A.该晶体的化学组成可表示为CuAu
B.距离Cu原子最近的Au原子数为4
C.Au填充了由与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙
D.根据图中信息,铜原子a的分数坐标为(0.5,0.5,0.5)
4.(2022河北石家庄二中期末)铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示,下列有关说法错误的是( )
A.三种晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子分别有8个、12个、6个
B.三种晶体的空间利用率(原子体积/晶胞体积)之比等于密度之比
C.若三种晶胞均为立方结构,且铁原子半径为a nm,则三种晶胞的棱长之比是∶∶2
D.将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不相同
5.(2022福建龙岩一中月考)已知X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图所示的堆积方式,则这种堆积模型的配位数为 ;如果X的原子半径为a cm,令阿伏加德罗常数的值为NA,则计算此晶体的密度表达式为
g/cm3(不必化简)。
第2课时 金属晶体
基础过关练
对应主书P28
1.D 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.D 8.C
9.C 10.D
1.D 汞在常温下为液态金属,A错误;金属晶体的组成粒子是金属离子和自由电子,所以金属晶体中有阳离子,但没有阴离子,B错误;金属晶体中的自由电子不专属于某一个或几个特定的金属阳离子,C错误;金属虽然发生形变,层与层之间发生了相对滑动,但不致断裂,就是因为金属离子与自由电子之间的较强作用仍然存在,D正确。
2.C 图(a)为密置层,配位数为 6,A项错误;图(b)为非密置层,配位数为 4,B项错误;图(a)在三维空间里堆积可得到面心立方堆积和六方堆积,C项正确;图(b)在三维空间里堆积可得到简单立方堆积和体心立方堆积,D项错误。
3.B 由题图可知,该金属晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积,B项正确。
4.B 据题图可看出,镉的堆积方式为六方堆积,A项错误,B项正确;一个金属原子周围紧邻的金属原子有12个,故配位数为12,C项错误;铜的堆积方式为面心立方堆积,镉的堆积方式与铜的堆积方式不相同,D项错误。
5.D 金属钠的晶胞中,有8个原子位于顶点上,有1个原子位于体心,故该晶胞平均含有的钠原子数为×8+1=2。
6.C 体心立方堆积晶体的晶胞为立方体,是非密置层的一种堆积方式,1个该晶胞内含有2个原子。选C。
7.D 铜晶胞中,有8个原子位于顶点,6个原子位于面心,金属铜的一个晶胞的原子数为8×+6×=4;金属晶体中金属原子的配位数即距离该原子最近且等距离的金属原子的数目,在Cu的晶胞中,与每个顶点的Cu原子距离相等且最近的铜原子共有12个,因此其配位数为12。
8.C 晶胞参数为a pm,即a×10-10 cm,则题给铜金合金的晶胞体积为a3×10-30 cm3,A错误;晶胞中,Au的个数为8×=1,Cu的个数为6×=3,则Au和Cu原子数之比为1∶3,B错误;与Au最邻近的Cu原子数为12,C正确;Au和Cu之间的最短距离是面对角线长的一半,即a pm,D错误。
9.C 设钠原子的半径是r cm,则该晶胞的边长是 cm。根据晶胞的结构可知,该晶胞中含有的钠原子个数是1+8×=2,所以有=2,解得r= ,选C。
10.D 乙酸的同分异构体不一定易溶于水,如HCOOCH3为乙酸的同分异构体,属于酯类,难溶于水,A项错误;该晶胞中Cu位于顶点,个数为×8=1,Pd位于体心,个数为1,则该催化剂的化学式为CuPd,B项错误;由晶胞结构可知,离Cu最近的Cu有6个,C项错误;晶胞质量为 g,该晶胞的堆积方式为体心立方堆积,体对角线上三个原子相切,a+2b+a=l,l=,则晶胞体积为()3×10-30 cm3,该晶体的密度ρ=×1030 g·cm-3,D项正确。
11.答案 (1)3∶1 (2)×107
解析 (1)晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×=1,Cu原子数目为6×=3,故Cu与Ni原子数目之比为3∶1;(2)设晶胞棱长为a nm,晶胞质量为g,根据m=ρV有g=d g·cm-3×(a×10-7 cm)3,解得a=×107。
12.答案 (1)①[Ar]3d64s2 金属 ②8 12
(2)4 mol-1
解析 (1)②在1 183 K以下的纯铁晶体中,与晶胞体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与晶胞面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个。
(2)Cu晶胞的体积为a3 cm3;一个Cu晶胞的质量为a3ρ g;由=a3ρ g,得到NA= mol-1。
能力提升练
对应主书P30
1.D 2.B 3.B 4.C
1.D 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;金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,金属原子之间发生相对滑动,各层金属原子之间仍然保持金属键的作用,金属的延展性可以用金属键理论解释,B项错误;利用均摊法计算每个晶胞中原子个数,图1:8×=1 ,图2:8×+1=2,图3:8×+6×=4,图4:4×+4×+1=2,即图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2,C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,D项正确。
2.B 由两种Fe晶胞的结构示意图知,图1 Fe采用体心立方堆积,图2 Fe采用面心立方堆积,A正确;图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有12个紧邻的铁原子,B错误;铁为金属晶体,铁单质中,原子之间以金属键相互结合,C正确;图1晶胞中含8×+1=2个Fe,则图1所示Fe晶体的密度为=×1021 g·cm-3=×1021 g·cm-3,同理图2所示Fe晶体的密度为×1021 g·cm-3,故图1与图2代表的铁单质的密度不同,D正确。
3.B 晶胞中铜原子位于面心,其个数为6×=3,金原子位于顶点,其个数为8×=1,则该晶体的化学式为Cu3Au,A错误;晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,距离铜原子最近的金原子数为4,B正确;晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系,金原子没有填充铜原子构成的正四面体空隙,C错误;铜原子a位于晶胞右侧面的面心,其分数坐标为(1,0.5,0.5),D错误。
4.C 三种晶体的堆积方式分别为体心立方堆积、面心立方堆积和简单立方堆积,其配位数分别为8、12、6,A正确;三种晶体的空间利用率之比等于密度之比,B正确;晶胞棱长均用l表示,δ-Fe晶胞中晶胞体对角的线长度为l,铁的原子半径为晶胞体对角线长的,即a nm=×l,l=a nm,γ-Fe晶胞中铁的原子半径为晶胞面对角线长的,即其棱长为2a nm,α-Fe晶胞中,晶胞棱长为2a nm,则题图3种晶胞棱长之比为∶2∶2,C错误;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不相同,D正确。
5.答案 8
解析 X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子,则X为Fe。由题给堆积方式可知,铁原子形成金属晶体时,原子的堆积方式为体心立方堆积,每个铁原子的周围有8个铁原子,则铁原子的配位数为8;每个晶胞中铁原子个数为8×+1=2,晶胞中体对角线的长度为Fe的原子半径的4倍,则晶胞的棱长为 cm,设晶体的密度为d g/cm3,则()3d=,解得d=。
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