(14)2.3.3离子键、配位键与金属键——高二化学鲁科版(2019)选择性必修二同步课时作业
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存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的自由电子属于整块固态金属
D.金属的部分性质与金属键有关
2.下列关于金属键的叙述中,不正确的是( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用,其实质是一种电性作用
B.金属键可以看作是许多金属阳离子共用许多电子所形成的强烈的相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性
C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方向性
D.金属键中自由电子在整个金属内部的三维空间中自由运动
3.下列有关金属键与金属的性质的理解不正确的是( )
A.金属键本质上也是一种电性作用
B.金属键不具有方向性,但具有饱和性
C.金属中的“自由电子”不专属于某个特定的金属阳离子,而是属于整块固态金属
D.金属键可解释金属的导热性和导电性
4.金属键的强弱与金属价电子数多少有关,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,半径越大,金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( )
A.Li Na K B.Na Mg Al C.Li Be Mg D.Li Na Mg
5.下列关于金属及金属键的说法正确的是( )
A.金属键具有方向性与饱和性
B.金属晶体一定具有较高的熔点
C.金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生了自由电子
D.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
6.物质结构理论推出,金属晶体中金属离子与自由电子之间强烈的相互作用,叫金属键。金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高。据研究表明,一般说来,金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。由此判断下列说法错误的是( )
A.镁的硬度小于铝 B.镁的熔沸点低于钙
C.镁的硬度大于钾 D.钙的熔沸点高于钾
7.下列关于金属键或金属的性质说法正确的是( )
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的
②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
③Na、Mg、Al的沸点依次升高
④金属键没有方向性和饱和性,金属中的电子在整个三维空间运动,属于整个金属
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
8.下列关于金属键的说法正确的是( )
A.金属键是金属阳离子通过自由电子形成的强烈的静电作用
B.合金的熔点高于其组成金属
C.金属晶体的硬度大
D.合金指的是不同金属间相互熔合的产物
9.下列叙述正确的是( )
A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断,是由于金属原子之间有较强的作用
B.通常情况下,金属中的“自由电子”会发生定向移动而形成电流
C.金属是借助“自由电子”的运动,把能量从温度高的部分传到温度低的部分
D.金属的导电性随温度的升高而减弱
10.下列有关离子键和金属键的叙述错误的是( )
A.离子键和金属键都没有饱和性和方向性
B.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
C.物质中可能只存在阳离子,而不存在阴离子
D.在以离子键为主的化学键中常含有共价键成分,例如Mg与O形成的离子键中共价键的成分大于Na与F形成的离子键
11.下列叙述不正确的是( )
A.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键
B.离子化合物中只含离子键
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大
12.我国在单原子催化剂领域成绩斐然。 单原子催化剂是指孤立的金属原子均匀分散在载体表面,发生催化的位点落在单个原子上。
下列说法不正确的是( )
A.催化剂能提高化学反应速率
B.单原子催化剂能降低反应的焓变
C.单原子催化剂中原子的利用率高
D.金属晶体内存在金属键
13.依据“电子气”理论的金属键模型,下列对于金属导电性随温度变化的解释,正确的是( )
A.温度升高,自由电子的动能变大,以致金属导电性增强
B.温度升高,阳离子的动能变大,阻碍自由电子的运动,以致金属导电性减弱
C.温度升高,自由电子互相碰撞的次数增加,以致金属导电性减弱
D.温度升高,阳离子的动能变大,自由电子与阳离子间的吸引力变小,以致金属的导电性增强
14.金属钾、铜的部分结构和性质的数据如下表所示。
金属 K Cu
原子外围电子排布
原子半径/pm 255 128
原子化热 90.0 339.3
熔点/℃ 63.4 1083
(1)请比较钾、铜金属键的强弱。
(2)影响金属晶体熔点的主要因素是______________。
15.三星堆出土的金面具等金制品揭示了人类古文明对黄金的使用。
Ⅰ.金的结构与性质
(1)金的价电子排布为,它在周期表中的位置为_______。
(2)金面具的制作过程包含了淘金、冶金、铸金、锤鍱等工艺,以下金的性质中,与其金属键有关的是_______(填字母)
A.有金属光泽 B.有较高的熔点
C.有很好的延展性 D.有良好的导电性
Ⅱ.金的冶炼
(3)金的化学性质很稳定,单独用浓盐酸或浓硝酸均不能将金溶解,但将浓硝酸与浓盐酸按体积比配制成王水,则可以溶解金,发生的反应如下:。
①王水溶金过程中,硝酸的作用是_______。
②盐酸的作用是:提供与生成的配位,降低了浓度,提高的还原性。
③可被浓硝酸轻易溶解,但王水溶解的效果却不好,原因可能是_______。
④可用粉还原,完成“沉金”。被完全还原时,消耗的物质的量是_______。
(4)在碱性条件下用溶液也可溶金。(已知:是一种易挥发的弱酸。)
①补全溶液溶金反应的离子方程式:_______。
②中配位原子是C,结合电子式说明C可以作为配位原子的原因:_______。
③已知的氧化性随溶液酸性的增强而增强。工业上常选的溶液进行溶金,不选更低的原因可能是_______(写出一种即可)。
答案以及解析
1.答案:B
解析:金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用。
2.答案:B
解析:金属键的实质是电性作用,特征是无方向性和饱和性;自由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维空间内运动,被整个金属的阳离子所共有,从这个角度看,金属键与共价键有类似之处,但两者又有明显的不同,如金属键无方向性和饱和性。故选B。
3.答案:B
解析:金属键既没有方向性,也没有饱和性,B项错误。
4.答案:B
解析:金属熔点的高低与金属阳离子半径大小及金属价电子数有关,价电子数越多,阳离子半径越小,金属键越强。B项中三种金属元素在同一周期,价电子数分别为1、2、3,且原子半径由大到小,故熔点由高到低的顺序是Al>Mg>Na。
5.答案:D
解析:金属键不是存在于相邻原子之间的作用力,而是属于整块金属,故没有方向性和饱和性,A错误;金属晶体不一定具有较高的熔点,如常温下,金属汞呈液态,熔点较低,B错误;金属中存在金属阳离子和自由电子,当给金属通电时,自由电子发生定向移动而导电,C错误。
6.答案:B
解析:A. 铝的原子半径比镁小,价电子数比镁多一个,因此铝的金属键较强,硬度较大,故A正确;
B. 镁原子半径小于钙原子,价电子数相等,因此镁的金属键较强,镁的熔沸点高于钙,故B错误;
C. 镁原子半径小于钾,价电子数比钾多,因此镁的金属键较强,镁的硬度大于钾,故C正确;
D. 钙原子半径小于钾,价电子数比钾多,因此钙的金属键较强,钙的熔沸点高于钾,故D正确。
7.答案:C
解析:金属的导电性是在外加电场的作用下,自由电子发生定向移动实现的,而金属阳离子并没有移动,①错误;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,并非仅有静电吸引作用,②错误;一般,金属阳离子所带电荷数越多,半径越小,金属键越强,金属单质的熔、沸点越高,三种离子的半径依次减小、离子所带电荷数依次增多,则金属键依次增强,沸点依次升高,③正确;金属键没有方向性和饱和性,所有电子在三维空间运动,属于整个金属,④正确。综上分析,③④正确,故选C。
8.答案:A
解析:A.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电作用,A正确;
B.合金的硬度高于其组成金属,而其熔点低于其组成金属,B错误;
C.金属晶体的熔点和硬度由金属键的强弱决定,金属晶体的硬度不一定大,要看金属键强弱,C错误;
D.合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属熔合而成,具有金属性质的物质,D错误。故选A。
9.答案:D
解析:金属受外力作用时常常发生变形而不易折断,是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,故A项不正确;金属中的“自由电子”要在外加电场作用下才能发生定向移动形成电流,故B项不正确;金属是通过“自由电子”碰撞金属阳离子将能量进行传递的,故C项不正确。
10.答案:B
解析:A.离子键和金属键都没有饱和性和方向性,A项正确;
B.金属导电是因为在外加电场作用下,自由电子发生定向移动,B项错误;
C.金属晶体中只存在阳离子,无阴离子,C项正确;
D.成键原子所属元素的电负性差值越大,原子之间越容易得失电子而形成离子键,离子键成分越大,D项正确;
故选B。
11.答案:B
解析:A.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键,如NaCl,A正确;
B.离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH,B错误;
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关,C正确;
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大,D正确;
故选:B。
12.答案:B
解析:A.催化剂能降低反应活化能,提高化学反应速率,故A正确;
B.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,催化剂不能改变反应的焓变,故B错误;
C.单原子催化剂与反应物接触面积增大,原子的利用率高,故C正确;
D.金属晶体中由金属阳离子和自由电子形成金属键,故D正确;选B。
13.答案:B
解析:温度升高,自由电子和金属阳离子的动能均增加,金属阳离子对自由电子的阻碍作用增大,所以金属导电性减弱,综上所述,B项正确。
14.答案:(1)影响金属键强弱的主要因素有金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言,金属元素的原子半径越小,单位体积内自由电子的数目越多,金属键越强,金属的熔点越高。由表中数据分析可知,Cu原子的外围电子数大于K原子的外围电子数,Cu的原子半径小于K的原子半径,故铜的金属键强于钾的金属键。
(2)金属键强弱
解析:
15.答案:(1)第六周期第IB族
(2)ABCD
(3)氧化性、酸性;银和氯离子不能生成配合物而是形成氯化银沉淀;1.5
(4);碳原子的电负性小于氮原子电负性,碳原子对孤对电子的束缚力较弱,更易提供孤对电子对;增加剧毒的挥发
解析:(1)由金的价电子排布式,可知金在周期表中的位置为第六周期第IB族。
(2)金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用;有金属光泽的原因是金属键中对应的自由电子对可见光吸收后再放出,表现为反射率高;金属键越强金属的熔点越高;有很好的延展性是由于金属受到外力作用时,晶体中的各原子层发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,金属阳离子与自由电子之间的金属键没有被破坏;有良好的导电性是由于在外加电场作用下,金属晶体中的电子气定向移动而形成电流,故选ABCD。
(3)硝酸中氮元素化合价为+5价,反应后生成一氧化氮中的氮元素化合价为+2价,氮元素化合价降低,发生还原反应,故硝酸作氧化剂且提供酸性环境,浓硝酸具有强氧化性,将银氧化为银离子使得银溶解度高,王水能溶解金,是因为硝酸的强氧化性和盐酸中氯离子的配位性,让金溶解生成氯金酸,王水溶解的效果不好,可能是银和氯离子不能生成配合物而是形成氯化银沉淀,结合方程式可得,被完全还原时,被完全还原时,消耗的物质的量。
(4)碱性环境且金元素化合价升高则氧元素化合价降低,结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒得离子方程式为;
由氰根电子式可知[:CN:]-,C、N均可提供孤对电子对,但碳原子的电负性小于氮原子电负性,碳原子对孤对电子的束缚力较弱,碳原子更容易给中心原子提供孤对电子对形成配位键。
由已知可知易挥发,低pH最大问题是增加剧毒的挥发。