专题3 微粒间作用力与物质性质
第一单元 金属键 金属晶体
1．下列关于金属键的叙述不正确的是( )
A．金属键是金属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原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，有方向性和饱和性
C．金属键是带异性电荷的金属离子和自由电子间的强烈的相互作用，故金属键无饱和性和方向性
D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
答案 B
解析 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，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键无方向性和饱和性。
2．下列有关金属的叙述正确的是( )
A．金属受外力作用时常常发生形变而不易折断，是由于金属离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．金属是借助金属离子的运动，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降低
答案 D
3．要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是比较金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是( )
A．金属镁的硬度大于金属铝
B．金属铍的熔点低于金属镁
C．金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热
D．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
答案 C
解析 镁原子比铝原子的半径大且所带的外围电子数少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，硬度小，A错误；因铍原子的半径小且所带外围电子数与镁相同，使金属铍比金属镁的金属键强，所以金属铍比金属镁的熔点高，B错误；因镁原子的半径小且所带外围电子多，使金属镁比金属钠的金属键强，原子化热比钠大，C正确；从Li到Cs，原子的半径逐渐增大，所带外围电子数相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐减小，D错误。
4．下列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外围电子，形成了“自由电子”，在外电场的作用下自由电子定向运动便形成了电流，所以金属易导电
C．金属具有良好的导热性，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子(或金属原子)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
答案 A
解析 金属具有金属光泽是金属中的自由电子吸收了各种波长的可见光，吸收后又把它们几乎全部反射出去，因而金属一般显银白色光泽。
5．下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．金属晶体一定是无色透明的固体
答案 B
解析 用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释，A错误；金属晶体在固态和熔融时能导电，其熔点差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体，B正确；一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为Al>Mg>Na，其熔点的高低顺序为Al>Mg>Na，C错误。
6．下列有关晶胞的叙述正确的是( )
A．晶胞的结构是晶体的结构
B．不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个微粒都完全属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
答案 D
解析 由晶胞的定义可知，A错误；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中，晶胞的大小和形状不一定相同，B错误；晶体中的大部分微粒被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C错误。
7．“神九”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料，下列有关叙述不正确的是( )
A．飞船使用的合金材料，一般具有质量轻、强度高的特点
B．锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠强
C．锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定，不会与酸发生化学反应
D．锂镁合金是一种具有金属特性的物质，易导热、导电
答案 C
解析 A项，航天材料要符合质地轻、强度高等基本要求；B项，根据碱金属元素性质递变规律可知Na的金属性比Li强，根据金属活动性顺序可知Na的金属性比Al强；C项，锂、镁按一定比例熔合而得到锂镁合金，具有活泼金属的性质，能与酸反应；D项，合金改变了金属内部结构，但仍具有金属的导热、导电等性质。
8．如图所示是晶体结构中具有代表性的基本重复单位的排列方式，图中—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是( )
答案 B
解析 A中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式为XY，正确；B中化学式应为XY，错误；C中X的数目：4×＋1＝，Y的数目：4×＝，化学式为X3Y，正确；D中X的数目：8×＝1，Y的数目：6×＝3，Z位于内部，数目为1，化学式为XY3Z，正确。
9．一种Al-Fe合金的晶胞结构如图所示，则此合金的化学式为( )
A．Fe2Al B．FeAl
C．FeAl2 D．Fe3Al2
答案 A
解析 观察图示，4个Al原子位于晶胞内部，Fe原子位于晶胞的体心、8个顶点、6个面心和12条棱上，故该晶胞中含有4个Al原子，含有Fe的个数为8×＋12×＋6×＋1＝8，则Al、Fe的原子个数之比为1∶2，故该合金的化学式为Fe2Al。
10．如图为甲、乙、丙三种晶体部分结构：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是______。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是______。
答案 (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8
解析 (1)甲中X位于立方体体心，算作1，Y位于立方体顶点，实际占有×4＝，X∶Y(个数比)＝1∶＝2∶1，所以甲的化学式为X2Y。(2)乙中A占有×8＝1，B占有×6＝3，C占有1，由此推出A∶B∶C(个数比)＝1∶3∶1。(3)丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围有8个E。
1．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能，其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
答案 C
解析 根据均摊法可知，该晶胞中K的个数为2×6×＝6，C60的个数为1＋8×＝2，所以该物质中K和C60的个数之比为6∶2＝3∶1。
2．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
答案 C
解析 位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×＝1个；位于棱上的铜原子也是8个，这个晶胞分摊到8×＝2个，所以每个晶胞单独含有的铜原子数为3。氧原子位于晶胞面上的有7个，位于晶胞棱上的有6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数为7×＋6×＝5。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独含有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。
3．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单位无隙并置排列而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 mol该化合物中含有1 mol Y
B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu
C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
答案 D
解析 由图可知，Y原子位于长方体的八个顶点上，Ba原子位于长方体的四条棱上，Cu原子位于长方体的内部，O原子位于长方体的内部和面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为8×＝1，Ba原子个数为8×＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。
4．Al的晶胞特征如图甲所示，原子之间相互位置关系的平面图如图乙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数的值，Al的相对原子质量为M，请回答：
(1)晶胞中Al原子的配位数为________，一个晶胞中Al原子的数目为________。
(2)该晶体的密度为_________________(用代数式表示)。
答案 (1)12 4 (2)
解析 (1)Al属于面心立方堆积，配位数为12，一个晶胞中Al原子的数目为8×＋6×＝4。(2)面对角线的长度为4d，然后根据边长的倍等于面对角线的长度可求得晶胞的边长为2d，把数据代入公式ρV＝M得ρ×(2d)3＝M，解得ρ＝。
5．已知某金属面心立方晶体，其结构如图(Ⅰ)所示，面心立方的结构如图(Ⅱ)所示，该原子的半径为1.27×10－10 m，试求金属晶体中的晶胞长度，即图(Ⅲ)中AB的长度。AB的长度为________m(结果保留3位有效数字)。
答案 3.59×10－10
解析 通过观察图(Ⅰ)和图(Ⅱ)，可得出其结构特征：在一个立方体的八个顶点上均有一个原子，且在六个面的中心各有一个原子。图(Ⅲ)是一个平面图，则有：AB2＋BC2＝AC2，且AB＝BC，即2AB2＝(4×1.27×10－10)2，AB≈3.59×10－10 m。专题3 微粒间作用力与物质性质
第一单元 金属键 金属晶体
1．下列关于金属键的叙述不正确的是( )
A．金属键是金属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原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，有方向性和饱和性
C．金属键是带异性电荷的金属离子和自由电子间的强烈的相互作用，故金属键无饱和性和方向性
D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
2．下列有关金属的叙述正确的是( )
A．金属受外力作用时常常发生形变而不易折断，是由于金属离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．金属是借助金属离子的运动，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降低
3．要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是比较金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是( )
A．金属镁的硬度大于金属铝
B．金属铍的熔点低于金属镁
C．金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热
D．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
4．下列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外围电子，形成了“自由电子”，在外电场的作用下自由电子定向运动便形成了电流，所以金属易导电
C．金属具有良好的导热性，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子(或金属原子)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
5．下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．金属晶体一定是无色透明的固体
6．下列有关晶胞的叙述正确的是( )
A．晶胞的结构是晶体的结构
B．不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个微粒都完全属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
7．“神九”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料，下列有关叙述不正确的是( )
A．飞船使用的合金材料，一般具有质量轻、强度高的特点
B．锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠强
C．锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定，不会与酸发生化学反应
D．锂镁合金是一种具有金属特性的物质，易导热、导电
8．如图所示是晶体结构中具有代表性的基本重复单位的排列方式，图中—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是( )
9．一种Al-Fe合金的晶胞结构如图所示，则此合金的化学式为( )
A．Fe2Al B．FeAl
C．FeAl2 D．Fe3Al2
10．如图为甲、乙、丙三种晶体部分结构：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。
(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是______。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是______。
1．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能，其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
2．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
3．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单位无隙并置排列而成，下列关于该化合物的叙述错误的是( )
A．1 mol该化合物中含有1 mol Y
B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu
C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba
D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
4．Al的晶胞特征如图甲所示，原子之间相互位置关系的平面图如图乙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数的值，Al的相对原子质量为M，请回答：
(1)晶胞中Al原子的配位数为________，一个晶胞中Al原子的数目为________。
(2)该晶体的密度为_________________(用代数式表示)。
5．已知某金属面心立方晶体，其结构如图(Ⅰ)所示，面心立方的结构如图(Ⅱ)所示，该原子的半径为1.27×10－10 m，试求金属晶体中的晶胞长度，即图(Ⅲ)中AB的长度。AB的长度为________m(结果保留3位有效数字)。
