《学霸笔记 同步精讲》专题3 第1单元 金属键 金属晶体 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题3 第1单元 金属键 金属晶体 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 370.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
第一单元 金属键 金属晶体
课后训练 巩固提升
基础巩固
1.下列有关金属键的叙述正确的是( )。
A.金属键有饱和性和方向性
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金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键无关
答案：C
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,因此没有方向性和饱和性,A项错误;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,包括静电吸引和排斥作用,B项错误;金属中的自由电子可以在整块金属中自由移动,金属键中的自由电子属于整块金属,C项正确;金属键的强弱决定金属的熔、沸点等物理性质,D项错误。
2.宇航产品会使用到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、锂的金属性不如钠的强
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、硬度大等基本要求;B项,根据元素性质递变规律可知Na的金属性比Li、Al的强;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性、导电性等性质。
3.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )。
A.金属镁的硬度大于金属铝的硬度
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠的熔点
D.金属镁的硬度小于金属钙的硬度
答案：C
解析：镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少,所以金属镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因镁离子的半径小且所带电荷多,使金属镁比金属钠的金属键强,所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小而所带电荷相同,使金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
4.现有四种晶体,其晶胞结构如图所示,其中化学式一定不属于AB(或BA)型的是( )。
答案：C
解析：A项,晶胞中微粒A的个数为8×=1,微粒B的个数为1,则化学式可能为AB(或BA);B项,晶胞中微粒A的个数为4×,微粒B的个数为4×,则化学式可能为AB(或BA);C项,晶胞中微粒A的个数为8×=1,微粒B的个数为12×=3,则化学式可能为AB3(或B3A);D项,晶胞中微粒A的个数为8×+6×=4,微粒B的个数为1+12×=4,则化学式可能为AB(或BA)。
5.MCl晶体具有立方体结构,其晶胞结构如图所示,在该晶体中,每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有 ( )。
A.6个 B.8个 C.12个 D.16个
答案：A
解析：根据MCl的晶胞结构可以看出每个M+的正上、正下、左、右、前、后各有一个M+与之距离相等且最近,故每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有6个。
6.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的个数比为3∶1。
7.1 183 K以下纯铁晶体的晶胞结构如图甲所示,1 183 K以上纯铁晶体的晶胞结构如图乙所示。
(1)纯铁晶体中铁原子以 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有 个;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有 个。
答案：(1)金属 (2)8 12
解析：(1)纯铁晶体中铁原子以金属键相互结合。(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中,与中心铁原子等距离且最近的铁原子为立方体顶点的铁原子,共8个;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为互相垂直的3个面上的铁原子,每个面上各4个,共12个。
能力提升
1.已知CsCl晶体的密度为d g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为( )。
A.NA·a3·d g·mol-1
B. g·mol-1
C. g·mol-1
D. g·mol-1
答案：A
解析：该晶胞中含有1个Cl-,含有Cs+数目为8×=1,M=da3NA g·mol-1。
2.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )。
A.Mg2CNi3
B.MgC2Ni
C.MgCNi2
D.MgCNi3
答案：D
解析：根据该晶体的结构知该晶胞内Mg原子数为8×=1,C原子数为1,Ni原子数为6×=3,所以该晶体的化学式为MgCNi3。
3.铜与金可形成两种有序的金属互化物,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D.设图Ⅰ中晶胞的棱长为a cm,则图Ⅰ中合金的密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案：B
解析：图Ⅰ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×+2×=2,实际占有的金原子的个数为4×=2,故图Ⅰ中物质的化学式为CuAu;图Ⅱ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×=1,实际占有的金原子的个数为6×=3,故图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3;图Ⅱ中,铜原子位于立方体的顶角,故与每个铜原子紧邻的铜原子有6个;图Ⅰ中,一个晶胞中实际占有的铜原子、金原子均为2个,晶胞的体积为a3 cm3,故合金的密度ρ= g·cm-3= g·cm-3。
4.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示,该氯化物的化学式是 。
图1
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,其晶胞结构示意图如图2所示,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
图2
(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为 、 。
图3
答案：(1)CuCl (2)16 (3)2 BN (4)CoTiO3 6 12
解析：(1)晶胞中灰球代表的微粒有4个,白球代表的微粒数为6×+8×=4,所以化学式为CuCl。(2)晶胞中氧原子数为×8+×6+4=8,则该晶胞中铜原子数目是氧原子数目的2倍,即16个。(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×=2,所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B,所以该陶瓷的化学式为BN。(4)晶胞中氧原子数为6×=3,钴原子数为8×=1,钛原子数为1,故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的中心,所以周围距离最近的O原子数目为6;Co原子位于晶胞的顶点,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12。
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课后训练 巩固提升
基础巩固
1.下列有关金属键的叙述正确的是( )。
A.金属键有饱和性和方向性
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金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键无关
答案：C
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,因此没有方向性和饱和性,A项错误;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,包括静电吸引和排斥作用,B项错误;金属中的自由电子可以在整块金属中自由移动,金属键中的自由电子属于整块金属,C项正确;金属键的强弱决定金属的熔、沸点等物理性质,D项错误。
2.宇航产品会使用到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、锂的金属性不如钠的强
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、硬度大等基本要求;B项,根据元素性质递变规律可知Na的金属性比Li、Al的强;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性、导电性等性质。
3.要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )。
A.金属镁的硬度大于金属铝的硬度
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠的熔点
D.金属镁的硬度小于金属钙的硬度
答案：C
解析：镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少,所以金属镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因镁离子的半径小且所带电荷多,使金属镁比金属钠的金属键强,所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小而所带电荷相同,使金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
4.现有四种晶体,其晶胞结构如图所示,其中化学式一定不属于AB(或BA)型的是( )。
答案：C
解析：A项,晶胞中微粒A的个数为8×=1,微粒B的个数为1,则化学式可能为AB(或BA);B项,晶胞中微粒A的个数为4×,微粒B的个数为4×,则化学式可能为AB(或BA);C项,晶胞中微粒A的个数为8×=1,微粒B的个数为12×=3,则化学式可能为AB3(或B3A);D项,晶胞中微粒A的个数为8×+6×=4,微粒B的个数为1+12×=4,则化学式可能为AB(或BA)。
5.MCl晶体具有立方体结构,其晶胞结构如图所示,在该晶体中,每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有 ( )。
A.6个 B.8个 C.12个 D.16个
答案：A
解析：根据MCl的晶胞结构可以看出每个M+的正上、正下、左、右、前、后各有一个M+与之距离相等且最近,故每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有6个。
6.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的个数比为3∶1。
7.1 183 K以下纯铁晶体的晶胞结构如图甲所示,1 183 K以上纯铁晶体的晶胞结构如图乙所示。
(1)纯铁晶体中铁原子以 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有 个;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有 个。
答案：(1)金属 (2)8 12
解析：(1)纯铁晶体中铁原子以金属键相互结合。(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中,与中心铁原子等距离且最近的铁原子为立方体顶点的铁原子,共8个;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为互相垂直的3个面上的铁原子,每个面上各4个,共12个。
能力提升
1.已知CsCl晶体的密度为d g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为( )。
A.NA·a3·d g·mol-1
B. g·mol-1
C. g·mol-1
D. g·mol-1
答案：A
解析：该晶胞中含有1个Cl-,含有Cs+数目为8×=1,M=da3NA g·mol-1。
2.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )。
A.Mg2CNi3
B.MgC2Ni
C.MgCNi2
D.MgCNi3
答案：D
解析：根据该晶体的结构知该晶胞内Mg原子数为8×=1,C原子数为1,Ni原子数为6×=3,所以该晶体的化学式为MgCNi3。
3.铜与金可形成两种有序的金属互化物,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D.设图Ⅰ中晶胞的棱长为a cm,则图Ⅰ中合金的密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案：B
解析：图Ⅰ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×+2×=2,实际占有的金原子的个数为4×=2,故图Ⅰ中物质的化学式为CuAu;图Ⅱ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×=1,实际占有的金原子的个数为6×=3,故图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3;图Ⅱ中,铜原子位于立方体的顶角,故与每个铜原子紧邻的铜原子有6个;图Ⅰ中,一个晶胞中实际占有的铜原子、金原子均为2个,晶胞的体积为a3 cm3,故合金的密度ρ= g·cm-3= g·cm-3。
4.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示,该氯化物的化学式是 。
图1
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,其晶胞结构示意图如图2所示,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
图2
(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为 、 。
图3
答案：(1)CuCl (2)16 (3)2 BN (4)CoTiO3 6 12
解析：(1)晶胞中灰球代表的微粒有4个,白球代表的微粒数为6×+8×=4,所以化学式为CuCl。(2)晶胞中氧原子数为×8+×6+4=8,则该晶胞中铜原子数目是氧原子数目的2倍,即16个。(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×=2,所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B,所以该陶瓷的化学式为BN。(4)晶胞中氧原子数为6×=3,钴原子数为8×=1,钛原子数为1,故化学式为CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的中心,所以周围距离最近的O原子数目为6;Co原子位于晶胞的顶点,O原子位于晶胞的面心,所以Co原子周围距离最近的O原子数目为12。
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