1、基础达标1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钙的熔沸点低于钾 D温度越高,金属的导电性越好解析:选 B。常温下有的金属呈液态,如汞;钙的原子半径比钾小,而自由电子数比钾多,所以钙的金属键比钾强,钙的熔沸点比 钾高;金属受热后,金属晶体中离子的振动加剧,阻碍着自由电子的运动,所以温度升高金属的 导电能力下降。2金属键的强弱与金属价电子数的多少有关,价电子数越多金属键越强;与金属离子的半径大小也有关,金属离子的半径越大,金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( )ALi Na K B
2、Na Mg AlCLi Be Mg DLi Na Mg解析:选 B。根据题中信息,钠、 镁、铝三种金属的价电子逐 渐增多,阳离子半径逐 渐减小,故金属键逐渐增强,则熔点逐渐升高。3下列有关金属键的叙述错误的是( )A金属键没有方向性B金属键是金属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:选 B。金属键是一种静电作用,故无方向性, A 项正确;金属键除了静电吸引外,还有金属离子之间的排斥以及自由电子之间的排斥作用,B 项错;C 项,整块金属中所有电子都存在被阳离子吸引的情况,称之为“电子气” ,正确; D 项显然正确。4
3、下列关于金属晶体的六方堆积的结构型式的叙述正确的是( )A晶胞是六棱柱B晶胞是六面体C每个晶胞中含 4 个原子D每个晶胞中含 17 个原子解析:选 B。金属晶体的六方堆积结构型式的晶胞是六棱柱的 平行六面体,有 813个顶点和 1 个内部原子,晶胞中 绝对占有 2 个原子。5根据下表中提供的数据,判断可以形成合金的是( )金属或非金属 钠 铝 铁 硅 硫熔点/ 97.8 660.4 1 535 1 410 112.8沸点/ 883 2 467 2 750 2 353 444.6A.铝与硅 B铝与硫C钠与硫 D钠与硅解析:选 A。能发生化学反应的物质不能形成合金, B 项铝 与硫、C 项钠与硫能
4、发生化学反应。钠的沸点远低于硅的熔点,当硅融化时钠已经汽化,所以 D 不能形成合金。6下列叙述错误的是( )A组成金属的粒子是阳离子和自由电子B金属晶体内部都有自由电子C金属晶体内自由电子分布不均匀,专属于某个特定的金属离子D同一类晶体间熔点(或沸点)相差最大的是金属晶体解析:选 C。金属晶体是由金属阳离子和自由 电子构成的,自由电子几乎均匀分布在金属晶体内,不专属于某一个或几个特定的金属离子。7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(碳原子用小球,镍原子用大球,镁原子用大球)如图所示。该晶体的化学式是 (
5、 )AMg 2CNi3 BMgC 2NiCMgCNi 2 DMgCNi 3解析:选 D。该晶体的结构单元中含 Mg 原子个数:8 1;含 Ni 原子个数:6 3;18 12含 C 原子个数:1。8下列关于晶体的说法不正确的是( )A粉末状的固体肯定不是晶体B晶胞是晶体结构的基本单元C晶体内部的粒子按一定规律作周期性有序排列D晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定解析:选 A。晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,不管固体的颗 粒大小,只要其 组成粒子在三 维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,因此 A 选项的判断是错误的。9金属钠晶体为体心立方晶胞
6、(如图) ,实验测得钠的密度为 (gcm3 )。已知钠的相对原子质量为 a,阿伏加德罗常数为 NA(mol1 ),假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径 r(cm)为( )A. B. 32aNA 232aNAC. D. 34 32aNA 1232aNA解析:选 C。根据题给信息,一个钠晶体的晶胞中有 2 个钠原子(金属钠晶体为体心立方晶格,钠原子个数0.125 812)。若钠原子的半径为 r(cm),则晶胞的体对角线为4r(cm),那么晶胞的体积为 3 cm3,根据密度 ,得 ,转换得 。(4r3) 质 量体 积2aNA(4r3)3 34 32aNA10. 已
7、知金属间可以形成合金,金和铜可以形成多种合金晶体。其中一种的晶体结构如图所示( 为面心立方结构)。(1)该金属化合物的化学式为_。(2)已知 Au 的相对原子质量为 197,Cu 的相对原子质量为 64,阿伏加德罗常数为 NA mol1 ,若该化合物的密度为 d gcm3 ,试计算两个最近金原子的核间距。解析:(1)处于顶点的粒子为 8 个晶胞共有,每个原子有 属于该晶胞,则 Au 原子数188 1;处于面上的粒子,同 时为两个晶胞共有,每个原子有 属于该晶胞,则 Cu 原子数18 126 3;原子数比 CuAu31,则化学式为 AuCu3。12(2)1 个晶胞占有的体积 a 3(设 a 为棱
8、长),则 a 。MdNA 3 MdNA答案:(1)AuCu 3(2)两个最近金原子的核间距,即该晶胞的棱长为 cm。3643 197 gmol 1NA mol 1d gcm 3 3389NAd11铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:(1)铜原子基态电子排布式为_ 。(2)用晶体的 X 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为 361 pm。又知铜的密度为 9.00 gcm3 ,则铜晶胞的体积是_cm 3,晶胞的质量是_g,阿伏加德罗常数为_列式计算,已知Ar(Cu)63.6。答案:(1)
9、1s 22s22p63s23p63d104s1 (2)4.7010 23 4.23 1022 N A6.0110 23 mol163.6 gmol 10.254.2310 22 g能力提升12晶胞即晶体中最小的重复单元。已知铁为面心立方晶体,其结构如图() 所示,面心立方的结构特征如图( )所示。若铁原子的半径为 1.271010 m,试求铁金属晶体中的晶胞长度,即图()中 AB 的长度。AB 的长度为_m。解析:本题为信息题,面心立方晶体可通 过观察图()和图 ()得出其结构特征是在一个立方体的八个顶点上各有一个原子,且在六个面的面心上各有一个原子。图( )是一平面图, 则有 AB2BC 2
10、AC 2,即 2AB2(41.2710 10 m)2,AB3.5910 10 m。答案:3.5910 1013金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式,体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。(1)金属铜采用下列_( 填字母代号)堆积方式。(2)铝单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。晶胞中 Al 原子的配位数为_,一个晶胞中 Al 原子的数目为_。(3)洁净铁(可用于合成氨反应的催化剂)的表面上存在氮原子,如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图( 图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子) 。则在图示状况下,铁颗粒表面上 N/Fe 原子数比值的最大值为_。解析:(1)铜为面心立方。 (2)从图丙可以看出该金属为面心立方堆 积。(3) 小黑球周围有四个灰球,而一个灰球旁边有两个小黑球,故比值为 12。答案:(1)C (2)12 4 (3)12