【文档说明】【精准解析】2021化学人教版选择性必修第二册课后提升训练：第三章　第三节　金属晶体与离子晶体【高考】.docx，共(7)页，399.478 KB，由小赞的店铺上传

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第三节金属晶体与离子晶体课后篇素养形成夯实基础轻松达标1.下图是金属晶体的电子气理论示意图。用该理论解释金属导电的原因是()A.金属能导电是因为含有金属阳离子B.金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向

运动C.金属能导电是因为含有的电子作无规则运动D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用答案B解析电子气理论可以很好地解释金属的一些现象,如金属的导电、导热、延展性等。金属中含有金属阳离子和自由电子,在外加电场的作用下,自由电子定向移动形成电流。2.下列性质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。石墨晶体能导电是碳原子未参与杂化的2p电子在电场作用下

定向移动;熔点高是共价晶体的性质;燃烧产物是CO2只能说明石墨中含有碳元素,能燃烧是石墨的化学性质。3.下列关于金属晶体的叙述正确的是()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.金属晶体中金属原子紧密堆积,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解析温度升高,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,C项正确。4.下列有关晶体性质的叙述,可能为金属晶体性质的是()A.由分子间作用力结合而成,熔点低B.固体或熔融后易导电,熔点在1000℃左右C.由共价键结合成网

状结构,熔点高D.固体不导电,但溶于水或熔融后能导电答案B解析由分子间作用力结合而成,熔点低是分子晶体的性质,A错;固体或熔融后能导电是金属晶体的特性,B对、D错;由共价键结合成网状结构,熔点高为共价晶体的性质,C错。

5.CaO晶胞如下图所示,其中与Ca2+最近的O2-数为()A.4B.6C.8D.12答案B解析根据CaO晶胞图示,可知与Ca2+邻近的O2-为6个,分别位于Ca2+的前、后、左、右、上、下方位。6.如图所示是硼和

镁形成的化合物的晶体结构单元,镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为()A.MgBB.MgB2C.Mg2BD.Mg3B2答案B解析正六棱柱晶胞的顶角原子有16属

于该晶胞,故晶胞中Mg原子个数为12×16+2×12=3,6个B原子在晶胞内部,故该化合物化学式可表示为MgB2。7.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于

CaC2晶体的描述不正确的是()A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.与Ca2+距离相同且最近的C22-构成的多面体是正六面体C.与Ca2+距离相同且最近的C22-有4个D.CaC2晶胞中共含有4个Ca2+和4个C22-答案B解析CaC2

晶体属于离子晶体,故有较高的熔点和较大的硬度,A正确;因为晶胞沿一个方向拉长,故和Ca2+距离相同且最近的C22-只有4个(与拉长方向垂直的同一面上),4个C2-构成的是正方形,B错;以Ca2+为中心,与之等距离且最近的是同一平面上的4个C22-,C正确;该晶胞中含有C

a2+的个数=12×14+1=4,含有C22-的个数=8×18+6×12=4,D正确。8.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,如图所示,即在立方体的8个顶点各有一个金原子,各个面的中心有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d,用NA

表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。(1)金晶体的每个晶胞中含有个金原子。(2)欲计算一个金晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定。(3)一个晶胞的体积是。(4)金晶体的密度是。答案(1)4(2)每个面心的原子和四个顶点的原子相互接

触(3)2√2d3(4)√2𝑀𝑁A𝑑3解析(1)由题中对金晶体晶胞的叙述,可求出每个晶胞中所拥有的金原子个数,即8×18+6×12=4。(2)金原子的排列是紧密堆积形式,每个面心的原子和四个顶点的原子要相互接触。(3)右图是金晶体中原子

之间相互位置关系的平面图,AC为金原子直径的2倍,AB为立方体的边长,由图可得,立方体的边长为√2d,所以一个晶胞的体积为(√2d)3=2√2d3。(4)一个晶胞的质量等于4个金原子的质量,所以ρ=4𝑀𝑁A·2√2𝑑3=√2𝑀𝑁A𝑑3。提升能力跨越等级

1.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、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图甲、乙、丙分别代表这三种堆积方式的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A.1∶2∶1B.3∶2∶1C.9∶8∶4D.21∶14∶9答案B解析由均摊思想可知,甲晶胞内金属原子的个数为3

+2×12+12×16=6,乙晶胞内金属原子的个数为6×12+8×18=4,丙晶胞内金属原子的个数为1+8×18=2,则甲、乙、丙三种堆积方式的晶胞内金属原子个数比为3∶2∶1。2.(双选)由原子序数为1~20的元素组成的离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,下列说法正确的是

()A.晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等B.晶体中一定只有离子键而没有共价键C.所含元素可能在同一主族也可能在第一周期D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径答案AC解析原子序数为1~20的元素形成的离子化合物,一个阳离子和一个阴离子

的核外电子数之和为20,如NaOH、NH4F、Na2O、KH等,这些离子化合物中,阴、阳离子个数不一定相等,A正确。OH-、NH4+中有共价键,B错误。从以上分析可知,元素可以在第一周期,如H元素在第一周期;所含

元素可能在同一主族,如KH中两种元素均在第ⅠA族,C正确。晶体中阳离子半径不一定大于阴离子半径,如Na+半径比O2-半径小,D错误。3.(双选)石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨

与石墨烯的说法中正确的是()A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键B.石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含13s轨道的成分与23p轨道的成分C.石墨属于混合晶体,层与层之间存在范德华力;层内碳原子间存在共价键;石墨能导电,有类似金属晶体的性质D.石墨烯中平均每个六元碳环含

有3个碳原子答案BC解析石墨晶体中,层与层之间的作用力为范德华力,层内存在共价键,每个C原子形成3个σ键,且每个C原子为3个环共有。石墨晶体中,层与层之间的作用力为范德华力,从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,A错误。

石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含13s轨道的成分与23p轨道的成分,B正确。石墨属于混合晶体,层与层之间存在范德华力;层内碳原子间存在共价键;石墨能导电,具有类似金属晶体的性质,C正确。每个C原子为3个环共有,则石墨烯中

平均每个六元碳环含有碳原子数为6×13=2,D错误。4.食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的“”)组成的,且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数是6.02×1023mol-1。在食

盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于()A.3.0×10-8cmB.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm答案C解析根据晶胞结构图可知,每个晶胞中有钠离子8×18+6×12=4个,氯离子1+12×14=4个,根据V=𝑚𝜌可

计算出晶胞的体积为4×58.56.02×10232.2cm3=1.77×10-22cm3。所以晶胞的边长为5.61×10-8cm,则晶胞的面对角线长为√2×5.61×10-8cm=8.0×10-8cm。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为晶胞

面对角线的一半,所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为4.0×10-8cm。5.根据下图推测,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为,每个Cs+周围距离相等且次近的C

s+数目为,距离为;每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为,距离为;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为。答案612√2a8√3a8解析以图中大立方体中心的Cs+为基准,与其最近(距离为a)的Cs+分别位于其上、下、前、后、左

、右的六个方位,即6个;与其次近(距离为√2a)的Cs+分别位于通过中心Cs+的3个切面的大正方形的顶点,个数为4×3=12;与其第三近(距离为√3a)的Cs+分别位于大立方体的8个顶点上;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为8。6.如图为一些

晶体中的部分结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。(1)其中代表金刚石的是(填字母,下同),其中每个碳原子与个碳原子最近且距离相等,金刚石属于晶体。(2)其中代表石墨的是,其中每个正六边形平均占有的碳原子数为。(3)其中表示NaCl的是,每个

Na+周围与它最近的个Na+紧邻。(4)代表CsCl的是,它属于晶体,每个Cs+与个Cl-紧邻。(5)代表干冰的是,它属于晶体,每个CO2分子与个CO2分子紧邻。答案(1)D4共价(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子12解析根据不同

物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-又与6个Na+紧邻,但观察Na+与最近且等距离的Na+数时要抛开Cl-,从空间结构上看是12个Na+,即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs+、Cl-构成体心立方结构。干冰也是

立方体结构,但在立方体每个正方形面心都有1个CO2分子,称为“面心立方”,所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子,共12个CO2分子。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构

组成,每个碳原子紧邻3个碳原子,即每个正六边形占有的碳原子数是6×13=2。贴近生活拓展创新钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下图Ⅰ、Ⅱ是一些晶体材料的结构示意图。请回答下列问题:

(1)写出基态镍原子的核外电子排布式:。(2)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图Ⅰ所示,该合金的化学式为,1mol镧形成的该合金能储存mol氢气。(3)嫦娥三号卫星上的PTC元件

(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体的晶胞结构如图Ⅱ所示,该晶体经X-射线分析鉴定,重复单位为立方体,边长为acm。顶点位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,所有棱心位置被O2-所占据。①该晶体中的O元素与H元素形成的化合物的中

心原子的杂化类型为,其分子的空间结构为。②写出该晶体的化学式:。③若该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则a=cm。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)(2)L

aNi53(3)①sp3杂化V形②BaTiO3③√233𝜌𝑁A3解析(1)Ni是28号元素,其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。(2)根据某合金储氢后的晶胞结构示意图可知,该合金中含有La:8×18=1、Ni:8×12+1

=5,所以化学式是LaNi5;1mol该合金吸附氢气的物质的量是8mol×14+2mol×12=3mol。(3)①该晶体中的O元素与H元素形成的化合物是H2O,中心原子O原子的杂化类型为sp3杂化,其分子空间结构为

V形;②根据晶胞结构示意图可知,Ba:1、Ti:8×18=1、O:12×14=3,所以该晶体的化学式是BaTiO3;③由于晶胞为立方体,边长为acm,1mol晶胞中含有1molBaTiO3,若该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏

加德罗常数的值为NA,则根据晶体的密度ρ=𝑚𝑉=233g·mol-1𝑁A·mol-1(𝑎cm)3=233𝑎3𝑁Ag·cm-3,可得a=√233𝜌𝑁A3cm。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.x

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