高中化学第三章第三节金属晶体课时训练选修3

由天下分享时间：2024/12/5 7:52:14 加入收藏我要投稿点赞

时间：45分钟

满分：100分

一、选择题(共48分)

1．下列有关金属键的叙述中，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．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关

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，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用；金属键中的电子属于整块金属；金属的性质及固体的形成都与金属键强弱有关。答案：B

2．金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是( ) A．金属原子的价电子数较少

B．金属晶体中存在自由移动的电子 C．金属晶体的原子半径较大

D．金属键不具有方向性和饱和性

解析：金属晶体中微粒之间的作用力是金属键，金属键不具有方向性和饱和性，所以金属原子能以最紧密的方式堆积，故原子的配位数高，这样能充分利用空间。答案：D

3．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

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；B项熔点高是原子晶体的性质；D项燃烧产物是CO2只能说明石墨能燃烧，是碳单质的化学性质。答案：C

4．下列关于金属晶体的叙述中，正确的是( ) A．温度越高，金属的导电性越强

B．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在

C．金属晶体堆积密度大，能充分利用空间的原因是金属键没有饱和性和方向性

D．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在外力作用下会发生断裂，故金属无延展性解析：温度高，金属离子的热运动加快，对自由电子的移动造成阻碍，导电性减弱，A项错；常温下，Hg为液态，不属于晶体形态，B项错；金属键无方向性和饱和性，在外力作用下，一般不会断裂，即金属具有延展性，D项错；正是因为金属键无方向性和饱和性，所以金属晶体中的金属原子一般采用最密堆积，尽量充分利用空间。答案：C

5．钠钾合金在通常状况下呈液态，可作为原子反应堆的导热剂。以下是对钠钾合金具有导热性的主要原因的分析，其中正确的是( ) A．钠钾合金的熔点很低

B．钠、钾原子的电离能都很小 C．钠钾合金中有自由电子

教育资源 D．钠钾合金中有金属离子

解析：本题考查合金的性质与用途。钠钾合金以金属键相结合，钠钾合金的导热原理跟金属晶体相同。答案：C

6．下列有关金属晶体的说法中不正确的是( ) A．金属晶体是一种“巨型分子” B．“电子气”为所有原子所共有

C．简单立方堆积的空间利用率最低 D．体心立方堆积的空间利用率最高

解析：根据金属晶体的“电子气理论”，A、B选项都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%。因此简单立方堆积的空间利用率最低，六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高，因此应选择D项。答案：D

7．下列叙述不正确的是( )

A．金属键无方向性和饱和性，原子配位数较高

B．晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定

C．因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原理 D．金属铜和镁均以ABAB……方式堆积

解析：晶体一般尽量采取紧密堆积方式，但原子晶体中共价键具有饱和性和方向性，所以不遵循这一原理；Mg以ABAB……方式堆积，但Cu以ABCABC……方式堆积。答案：D

8．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．温度越高，金属的导电性越好

解析：A项，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。B项，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。C项，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。D项，金属的导电性随温度的升高而降低，温度越高，其导电性越差。答案：B

9．金属钠晶体为体心立方晶胞(aA. 2C.3a 4

)，晶胞的边长为a。假定金属钠原子为等径的刚性球，

且晶胞中处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r为( )

B.3a

D．2a 2

解析：

教育资源

如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面，可得如图所示的结构，其中AB为晶胞的边长，BC为晶胞的面对角线，AC为晶胞的体对角线。根据立方体的特点可知：BC＝2a，结合AB2＋BC2＝AC2得：r＝

3a。 4

答案：B

10．铝硅合金(含硅13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合于铸造。现有下列三种晶体：①铝 ②硅 ③铝硅合金，它们的熔点从低到高的顺序是( ) A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①②

解析：一般合金的熔点低于合金中各组分的熔点，而铝与硅比较，硅属于原子晶体，具有较高的熔点，故答案为D项。答案：D

11．几种晶体的晶胞如图所示：

所示晶胞从左到右分别表示的物质正确的排序是( ) A．碘、锌、钠、金刚石 B．金刚石、锌、碘、钠 C．钠、锌、碘、金刚石 D．锌、钠、碘、金刚石

解析：第一种晶胞为体心立方堆积，钾、钠、铁等金属采用这种堆积方式；第二种晶胞为六方最密堆积，镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式；组成第三种晶胞的粒子为双原子分子，是碘；第四种晶胞的粒子结构为正四面体结构，为金刚石。答案：C

12．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方最密堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为( )

A．3:2:1 B．11:8:4 C．9:8:4 D．21:4:9

教育资源 11

解析：本题考查晶胞中微粒数的计算，用均摊法。晶胞a中所含原子＝12×＋2×＋3＝6个，

62111

晶胞b中所含原子＝8×＋6×＝4个，晶胞c中所含原子＝8×＋1＝2个。

828答案：A

二、填空题(共52分)

13．(8分)判断下列晶体类型。

(1)SiI4：熔点120.5 ℃，沸点287.4 ℃，易水解：________。 (2)硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：________。 (3)硒：熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：________。 (4)锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：________。解析：(1)SiI4熔点低，沸点低，是分子晶体。 (2)硼熔、沸点高，硬度大，是典型的原子晶体。 (3)硒熔、沸点低，易溶于CHCl3，属于分子晶体。 (4)锑熔点较高，沸点较高，固态能导电，是金属晶体。答案：(1)分子晶体 (2)原子晶体 (3)分子晶体 (4)金属晶体 14．(9分)

(1)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表，由荷兰菲利浦实验室首先研制出来。它的最大优点是容易活化，其晶胞结构如图所示。它的化学式为________。

(2)镁系合金是最早问世的合金之一，经X-射线衍射实验分析得镁铜合金为面心立方结构，镁镍合金为六方最密堆积。镁系合金的优点是价格较低，缺点是要加热到250 ℃以上时才释放出氢气。下列有关说法不正确的是( )

A．金属铜的晶胞结构为

教育资源 B．已知钛和镁的堆积方式相同，均为六方最密堆积，则其堆积方式为

C．镁铜合金晶体的原子空间利用率为74% D．镁镍合金晶体的配位数为12 (3)《X-射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图。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

261

D．设图Ⅰ中晶胞的边长为a cm，则图Ⅰ中合金的密度为 g·cm－3

NAa3

解析：(1)根据晶胞结构图可知，面心上的原子为2个晶胞所共有，顶点上的原子为6个晶胞所共有，棱上的原子为3个晶胞所共有，内部的原子为整个晶胞所共有，所以晶胞中La原子有3个，Ni原子有15个，则镧系合金的化学式为LaNi5。