第三节 金属晶体
基础训练
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.金属键中的电子属于整块金属
D.金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关 答案:B
解析:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的电子气,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,故金属键无饱和性和方向性;金属键中的电子属于整块金属;金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用,既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用,也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用;金属的物理性质及固体的形成都与金属键强弱有关。
2.金属的下列性质中和金属晶体无关的是( ) A.良好的导电性 B.反应中易失电子 C.良好的延展性
D.良好的导热性 答案:B
解析:选项A、C、D都是金属共有的物理性质,这些性质都是由金属晶体决定的。选项B中,金属易失电子是由金属原子的结构决定的,与金属晶体无关。 3.金属能导电的原因是( )
A.金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子 答案:B
解析:根据电子气理论,电子是属于整块晶体的,在外加电场作用下,发生了定向移动从而导电,故B项正确。
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用了金属原子的价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流,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之间可以相对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可见光,又把各种波长的光再反射出来,因此金属一般显银白色。金属导电性正是由于金属原子之间共用了价电子,才使得金属晶体中有了自由移动的电子,也才能在外电场的作用下使电子发生定向移动形成电流。选项B、C、D均正确。
5.依据电子气的金属键模型,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,导致金属导电性增强
B.温度升高,金属阳离子的动能变大,阻碍电子的运动,导致金属导电性减弱 C.温度升高,自由电子互相碰撞的次数增加,导致金属导电性减弱
D.温度升高,阳离子的动能变大,自由电子与阳离子的吸引变小,导致金属的导电性增强 答案:B
解析:温度升高,电子和阳离子的动能均增加,但是由于阳离子对自由电子的阻碍作用增大,所以导电性减弱。
6.下列有关金属的说法正确的是( )
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B.六方最密堆积和面心立方最密堆积的原子堆积方式空间利用率最高 C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强 D.金属晶体都有很高的熔点和很大的硬度 答案:B
解析:A项,金属原子脱落下来的价电子是自由电子,形成所谓的电子气,其导电的实质是外加电场的作用使自由电子定向移动;C项,金属原子失电子越容易,还原性越强;D项,有些金属熔点很低,硬度很小,如Hg、Na等。 7.下列叙述中错误的是( )
A.金属单质或其合金在固态和液态时都能导电 B.晶体中存在离子的一定是离子晶体
C.金属晶体中的自由电子为整块晶体所共有
D.钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与自由电子之间的作用力强 答案:B
解析:离子晶体中存在阴、阳离子,而在金属晶体中存在金属阳离子和自由电子,所以选项B错误;自由电子在整块金属中可自由移动,为整块晶体所共有,选项C正确;金属晶体的熔点高低取决于金属键的强弱,金属键越强,金属晶体的熔点越高,反之越低,所以选项D正确。
8.下列能说明石墨具有分子晶体的性质的是( ) A.晶体能导电 B.熔点高 C.硬度小
D.燃烧产物是CO2 答案:C
解析:分子晶体具有硬度小、熔点低的特点,因此C项能说明石墨具有分子晶体的性质。A项晶体能导电是金属晶体的性质;D项燃烧产物是CO2只能说明石墨能燃烧,含有碳元素。
9.关于金属元素的特征,下列叙述正确的是( )
①金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱 ②金属元素只有金属性,没有非金属性 ③价电子数越多,金属性越强 A.① B.② C.③ D.①③ 答案:A
解析:有些金属元素既有金属性又有非金属性。价电子数多少与金属性强弱无关。 10.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.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 答案:B
解析:金属键没有方向性和饱和性,A项错误;金属导电是因为在外加电场作用下,自由电子产生定向移动,C项错误;由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁,发出特定波长的光波,因而金属往往有特定的金属光泽,D项错误。 11.结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题:
(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au,其堆积方式为: ①简单立方堆积的是 ; ②体心立方堆积的是 ; ③六方最密堆积的是 ;
④面心立方最密堆积的是 。 (2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是 。 A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高 C.固体有良好的导电性、导热性和延展性
(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是 。 A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失 C.钙的熔、沸点高于钾
D.温度越高,金属的导电性越好
答案:(1)①Po ②Na、K、Fe ③Mg、Zn ④Cu、Au (2)C (3)BC
解析:(1)简单立方堆积的空间利用率低,金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,多数金属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABAB……的方式堆积,面心立方最密堆积按ABCABC……的方式堆积,六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti,面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。
(2)A项属于分子晶体;B项属于原子晶体;而C项是金属的通性。
(3)常温下,Hg为液态,A错;因为金属键无方向性,故金属键在一定范围内不因形变而消失,B正确;钙的金属键强于钾,故熔、沸点高于钾,C正确;温度升高,金属的导电性减弱,D错。
12.20世纪60年代,第一个稀有气体化合物Xe[PtF6]被合成出来,从而打破了“绝对惰性”的观念。在随后的几年内,科学家又相继合成了氙的氟化物、氧化物等。
(1)金属Pt内部原子的堆积方式与铜及干冰中的CO2相同,右图正方体是Pt晶胞的示意图,试说出Pt原子在晶胞中的位置 。
(2)稀有气体(氡除外)中,只有密度较大的氙能合成出多种化合物,其可能原因是 (填字母代号)。 A.氙的含量比较丰富 B.氙的相对原子质量大 C.氙原子半径大,电离能小 D.氙原子半径小,电负性大
答案:(1)正方体的八个顶点和六个面心 (2)C
解析:(1)Pt原子在晶胞正方体的八个顶点和六个面心。
(2)氙原子半径大,电离能小,可能是氙能合成出多种化合物的原因。
2024年高中化学 选修3 第三章 第三节 金属晶体 基础训练(人教版)
