1、第三章第三节 金属晶体 同步练习1下列不属于金属晶体通性的是( )A易导电 B易导热C有延展性 D高熔点答案：D解析：解答：并不是所有的金属熔点都很高，如汞在常温下是液体。分析：本题考查金属晶体的性质，某些晶体除具有通性以外还常具有自己的特性。2关于“电子气” 的理解不正确的是( )A金属原子的电子全部脱落下来，形成了 “电子气”B金属键是“ 电子气”与金属阳离子间的作用力C每个金属原子提供的电子都与周围的全体原子共用D金属键不具有方向性答案：A解析：解答：“电子气” 是金属原子脱落下来的价电子形成的，并非所有电子，电子气为所有原子所共有，因此电子气不具有方向性，共价键具有方向性，C 项正确，
2、D 项正确，A项错；金属键是“电子气” 与金属阳离子间的作用力，B 项正确。分析：本题考查金属键的形成以及金属键的性质，熟练掌握金属键的定义是解题的关键。3金属具有延展性的原因是( )A金属原子半径都较大，价电子数较少B金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈的作用C金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快D自由电子受外力作用时能迅速传递能量答案：B解析：解答：金属具有延展性是因为金属晶体形成的作用是金属离子与自由电子之间的金属键，当金属发生变形时，金属离子与自由电子间的作用依然存在，不会发生断裂，因此金属具有良好的延展性。分析：本题考查金属的具有延展性的根本原因，熟练掌握
3、金属晶体的结构是解题的关键。4金属晶体、离子晶体、分子晶体采取密堆积方式的原因是( )A构成晶体的微粒均可视为圆球B三种晶体的构成微粒相同C金属键、离子键、范德华力均无饱和性和方向性D三种晶体构成微粒的多少及相互作用力相同答案：C解析：解答：三种晶体的构成粒子之间的相互作用均无饱和性和方向性，因此形成晶体时按最高配位数形式进行堆积。分析：本题考查晶体中微粒的堆积方式中的紧密堆积，熟练掌握堆积方式与饱和性和方向性的关系是解题的关键。5下列事实中，一般不能用于判断金属性强弱的是( )A金属间发生的置换反应B1mol 金属单质在反应中失去电子的多少C金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D金属元
4、素的单质与水或酸置换出氢的难易程度答案：B解析：解答：判断金属性强弱的依据很多，如金属性强的金属可以置换金属性弱的金属；金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强，还可以根据金属元素置换水中或酸中氢的难易程度等方法都可以判断，但要注意金属的物理性质及金属在反应中失电子数的多少不能作为金属性强弱判断的依据。分析：本题考查金属单质的金属性强弱的判断依据。6关于钾型晶体(下图)的结构的叙述正确的是( )A是密置层的一种堆积方式B晶胞是六棱柱C每个晶胞内含 2 个原子D每个晶胞内含 6 个原子答案：C解析：解答：钾型晶体的晶胞为立方体，是非密置层的一种堆积方式，其中有 8 个顶点原子和 1
5、 个体心原子，晶胞内含有 8 12 个原子。8分析：本题考查金属晶体和金属晶体的基本堆积模型以及金属晶体的晶胞计算。7下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是( )AO 2、I 2、Hg B铝硅合金、铝、金刚石CNa、 K、Rb DSiC、金属钠、SO 2答案：B解析：解答： A 项中 Hg 呈液态， O2、I 2 分别呈气、固态，熔点 O2HgI 2；B 项中合金的熔点较其成分金属 Al 低，金刚石为原子晶体，熔点高，符合题意；C 项中同主族的Na、K、Rb 金属键依次减弱，熔点降低；D 项中 SiC 为原子晶体熔点较高，金属钠为金属晶体，熔点较低。SO 2 为分子晶体，故熔点依次降低。分析
6、：构成晶体的微粒间的相互作用越强，熔点就越高。一般原子晶体熔点最高，离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低，金属晶体由于不同金属中金属键强度差别较大，其熔点高低差别较大。8下列有关金属晶体的堆积模型的说法正确的是( )A金属晶体中的原子在二维平面有三种放置方式B金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配位数都是 6C镁型堆积和铜型堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式D金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间的利用率相同答案：C解析：解答：金属晶体中的原子在二维平面只有密置层和非密置层两种放置方式，A 项错；非密置层在三维空间可形成简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式，其配
7、位数分别是6 和 8，B 项错；金属晶体中的原子在三维空间有四种堆积方式，其中镁型和铜型堆积的空间利用率较高，C 项正确，D 项错。分析：本题考查金属晶体的基本堆积模型，熟练掌握各种类型的金属晶体堆积形式是解题的关键。9铁有 、 三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )AFe 晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有 8 个BFe 晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有 6 个C若 Fe 晶胞边长为 acm，Fe 晶胞边长为 bcm，则两种晶体密度比为 2b3：a 3D将铁加热到 1500分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同答案：D解析：解答
8、：由题图知，Fe 晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有 8 个，A 项正确；Fe 晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有 6 个，B 项正确；一个 Fe 晶胞占有 2 个铁原子，一个 Fe 晶胞中占有 1 个铁原子，故两者密度比为： ： =2b3：a 3，C3256a1项正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同。分析：本题考查金属晶体的结构和晶胞的计算，熟练掌握观察晶胞结构的空间想象是解题的关键。10下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是( )A金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性
9、和饱和性C范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间答案：D解析：解答：氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱。氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等 )，又可以存在于分子内 (如 )，所以应选择 D 项。分析：本题考查不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别，熟练掌握各种晶体微粒间的作用力是解题的关键。11金属键的实质是( )A自由电子与金属阳离子之间的相互作用B金属原子与金属原子间的相互作用C金属阳离子与阴离子的吸引力D自由电子与金属原子之间的相互作用答案：A解析：解答：金属晶
10、体由金属阳离子与自由电子构成，微粒间的作用力，称金属键。分析：本题考查金属键的概念，熟练掌握金属键的形成是解题的关键。12下列说法错误的是( )A在金属晶体中有阳离子无阴离子B金属晶体通常具有良好导电性、导热性和延展性C金属晶体中存在共价键D分子晶体的熔、沸点与化学键无关答案：C解析：解答：C 中金属晶体中只含金属键。 D 中分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。分析：熟练掌握各种晶体中微粒间的作用力是解题的关键。13关于晶体的下列说法正确的是( )A在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D分子晶体的熔点一定比金属晶体的低答案：
11、A解析：解答：晶体中只要含有阴离子则一定含有阳离子，但是，含阳离子的晶体不一定含有阴离子，如金属晶体。晶体的熔点不直接与晶体类型有关，因为金属晶体熔点差别很大，高的比原子晶体高，低的比分子晶体低。分析：本题考查晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系，金属晶体的组成等。14下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是( )A金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之
12、间答案：D解析：解答：氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱。氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等 )，又可以存在于分子内，如分析：本题考查化学键的作用力以及分子间作用力和氢键等，熟练掌握不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别是解题的关键。15铝硅合金(含硅 135%)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：铝 硅 铝硅合金，它们的熔点从低到高的顺序是( )A BC D答案：D解析：解答：三种晶体中，一般合金的熔点低于组分的金属单质的熔点，而铝与硅相比，硅属于原子晶体具有较高的熔点，故答案为 D。分析：本题考查晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性
13、等的关系，熟练掌握比较熔沸点的比较方法是解题的关键。16在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔、沸点越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中正确的是( )AMgAlCa BAlNaLiCAlMgCa DMgBaAl答案：C解析：解答：电荷数 Al3 Mg2 Ca 2 Ba 2 Li Na ，金属阳离子半径：r(Ba 2 )r(Ca2 )r(Na )r(Mg2 )r(Al3 )r(Li )，则 C 正确；B 中 LiNa，D 中 AlMgBa。分析：本题考查金属晶体熔沸点的比较，熟练掌握比较金属性晶体熔沸点的规律是解题的关键。
14、17有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )A为简单立方堆积，为六方最密堆积， 为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为：1 个，2 个，2 个，4 个C晶胞中原子的配位数分别为：6，8，8，12D空间利用率的大小关系为： 。分析：本题考查了金属晶体的堆积方式。准确理解并记忆金属晶体的四种常见堆积方式是解答本题的关键。18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答案：D解析：解答：金属晶体中微粒之间的作用力是金属键，金属
15、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。分析：本题考查金属键的性质以及金属晶体的堆积方式。19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，故金属无延展性答案：C解析：解答：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
16、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。分析：本题考查金属晶体的性质和金属键的性质，熟练掌握金属键对金属晶体的性质的决定作用是解题的关键。20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方式堆积答案：D解析：解答：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。
17、分析：本题考查金属晶体的堆积形式与金属键的关系。二、非选择题21判断下列晶体类型。(1)SiI4：熔点 1205，沸点 2874，易水解：_。答案：分子晶体(2)硼：熔点 2300，沸点 2550，硬度大：_。答案：原子晶体(3)硒：熔点 217，沸点 685，溶于氯仿：_。答案：分子晶体(4)锑：熔点 63074，沸点 1750，导电：_。答案：金属晶体解析：解答：(1)SiI 4 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。分析：本题考查根据晶体的性质判断
18、晶体的类型，熟练掌握晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系是解题的关键。22 (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_。答案：LaNi 5(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答案：A(3
19、)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、中物质的化学式相同B图中物质的化学式为 CuAu3C图中与每个铜原子紧邻的铜原子有 3 个D设图中晶胞的边长为 acm，则图中合金的密度为 gcm3A261Na答案： B解析：解答：(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。(2)铜是面心立方堆积结构(如图所示 )，而 A 项中的图为六方最密堆积
20、结构，A 项不正确；钛和镁晶体是按“ABAB”的方式堆积，B 项正确；面心立方最密堆积和六方最密堆积的配位数均为 12，空间利用率均为 74%，C、D 项正确。故答案为 A。(3)图中，铜原子数为 8 2 2，金原子数为 4 2，故化学式为 CuAu。图181中，铜原子数为 8 1，金原子数为 6 3，故化学式为 CuAu3。图中，铜原子位1于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有 6 个。图中，铜原子、金原子各为 2 个，晶胞的体积为 a3cm3，密度 m/V (64197)a 3gcm3 gcm3 。A2NA52Na分析：本题考查晶胞的计算、金属晶体的基本堆积模型，熟练掌握金属晶体的密堆积形式是解
21、题的关键。23如下图所示为金属原子的四种基本堆积模型，请回答以下问题：(1)以下原子堆积方式中，空间利用率最低的是_(在图中选择，填字母)，由非密置层互相错位堆积而成的是_。答案：A|B (2)金属铜的晶胞模型是_，每个晶胞含有_个 Cu 原子，每个 Cu 原子周围有_个紧邻的 Cu 原子。答案： C|4|12解析：解答：A 为简单立方堆积，为非密置型，空间利用率最低。金属铜采取面心立方最密堆积，每个晶胞内含有的铜原子个数为 8 6 4。取顶角上的一个铜原子考察，182离它最近的铜原子共有 12 个。分析：熟练掌握均摊法计算晶体的组成是解题的关键。24铜是重要金属，Cu 的化合物在科学研究和工
22、业生产中具有许多用途，如 CuSO4 溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：(1)CuSO4 可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_。答案：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = (2)CuSO4 粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_。答案：白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的 CuSO45H2O(3)SO 的立体构型是_，其中 S 原子的杂化轨道类型是 _。24答案：正四面体|sp 3(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与 Cu 同族，Au 原子价层电子的排布式为_；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中 Cu
23、原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中 Cu 原子与 Au 原子的数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_。答案：5d 106s1|3:1|金属键(5)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由 Cu 原子与 Au 原子构成的四面体空隙中。若将 Cu 原子与 Au 原子等同看待，该晶体储氢后的化学式应为_。答案：H 8AuCu3解析：解答： （1）根据铜与浓硫酸的反应进行书写化学方程式。 （2）根据硫酸铜晶体的性质回答。(3)硫酸根中心原子的孤对电子数为 624 20，成键电子对数为 4，所以为正四面体结构，中心原子为 sp3 杂化。(4)由于是面心立方最密堆积，故晶胞内 N(Cu)6
24、3，N(Au) 8 1。(5)若将 Cu 原子与 Au 原子等同看待，可得储氢后的化学式为128H8AuCu3。分析：本题是对物质结构与性质的综合考查。包含铜元素相关性质的考查、硫酸根空间结构的考查、杂化轨道的考查、原子结构的考查、晶体结构及相关计算的考查等。25金晶体是面心立方体，立方体的每个面上 5 个金原子紧密堆砌(如图，其余各面省略) ，金原子半径为 Acm，求：(1)金晶体中最小的一个立方体含有_个金原子。答案：4(2)金的密度为_gcm 3 。(用带 A 计算式表示)答案： 3A92N(3)金原子空间占有率为_。(Au 的相对原子质量为 197，用带 A 计算式表示)答案： 074 或 74%解析：解答：(1)根据晶胞结构可知，金晶体中最小的一个立方体含有(81/861/2)4 个金原子。(2)金原子半径为 Acm，则晶胞中面对角线是 4Acm，所以晶胞的边长是 2 Acm，所以NA 4，解得 。32197 392N(3)晶胞的体积是(2 A)3，而金原子占有的体积是 4 A3，所以金原子空间占有率为 42 4A3/(2 A)3 74%(074)。4342（ ）分析：本题考查金属晶体的密度计算花空间占用率的计算，具有立体空间的想象能力是解题的关键。
