2016-2017学年高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第1单元金属键金属晶体学业分层测评苏教版选修

金属键 金属晶体 (建议用时：45分钟)学业达标1.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离子吸收并放出可见光【解析】金属键没有方向性和饱和性，它是金属离子与自由电子间形成的作用力，故A错，B对；自由电子是自然存在于金属晶体中，不需要外加电场，C错；金属具有光泽是电子吸收并放出可见光，而不是金属阳离子，D错。【答案】B2.金属中的金属键越强，其硬度越大，熔、沸点越高，且据研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是()A.铁的熔点比生铁的熔点高B.镁的熔、沸点低于钙C.镁的硬度大于钾D.钙的熔、沸点高于钾【解析】一般来说，合金的熔点比成分金属的熔点低，A正确。r(Mg)Ca，B不正确。r(Mg)K，故硬度MgK，C正确。r(Ca)K，故熔、沸点：CaK，D正确。【答案】B3.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，自由电子与金属离子间的作用力就越大，金属的熔、沸点就越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中正确的是()【导学号：61480024】A.MgAlCaB.AlNaLiC.AlMgCa .D.MgBaAl【解析】原子半径从大到小顺序是BaCaMgAl，NaMgAl，又Al带三个价电子，故选C。【答案】C4.(2016闽江学院附中高二质检)金属具有延展性的原因是()A.金属原子半径都较大，价电子较少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【解析】金属的延展性是由于金属离子在发生相对滑动时，与自由电子的相互作用力并未被破坏，即金属键依然存在。【答案】B5.有两种金属A和B，已知A、B在常温下均为固态，且A、B属于质软的轻金属，由A、B熔合而成的合金不可能具有的性质是()A.具有优良的物理、化学性能或机械性能B.常温下为液态C.硬度较大，可制造飞机 D.有固定的熔点和沸点【解析】两种金属形成的合金为混合物，通常无固定组成，因此，其熔、沸点通常不固定。合金的熔点比组成它的金属单质低，如Na、K常温下为固体，而NaK合金在常温下为液态。轻金属MgAl合金的硬度比Mg、Al高。【答案】D6.下列性质适合于金属晶体的是()A.熔点是1 070 ，易溶于水，水溶液能导电B.熔点是10.31 ，液态不导电，水溶液能导电C.能溶于CS2，熔点是112.8 ，沸点是444.6 D.熔点是97.81 ，质软，导电，密度是0.97 gcm3【解析】由于金属键的强弱相差很大，故金属的熔点、硬度相差也很大，因此不能从晶体的熔点和硬度来分析判断它是否属于金属晶体。金属晶体不溶于水和非极性溶剂(如CS2、CCl4等)，但其具有导电性、导热性、延展性，故可从这些性质加以分析判断。【答案】D7.关于体心立方堆积型晶体(如图所示)的结构的叙述中正确的是()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【解析】本题主要考查常见金属晶体的堆积方式，体心立方堆积型晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有8个顶点，1个体心，故晶胞所含原子数为812。【答案】C8.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物中阴、阳离子的个数比为()A.18 .B.14C.12 .D.11【解析】阴离子位于晶胞的8个顶点，个数为81，阳离子位于晶胞的中心，个数为1。【答案】D9.一种AlFe合金的晶胞如图所示，则此合金的化学式为()FeAl(小正方体对角线的1/4处)A.Fe2Al B.FeAlC.FeAl2D.Fe3Al2【解析】观察图示，该晶胞中Al是4个；Fe的个数为N(Fe)812618，所以化学式为Fe2Al。【答案】A10.从下图中选择：(1)金属钠的晶胞模型是_，每个晶胞含有_个Na原子，每个Na原子周围有_个紧邻的Na原子。(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】(1)B28(2)D41211.(1)金属导电靠_，电解质溶液导电靠_；金属导电能力随温度升高而_，溶液导电能力随温度升高而_。(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)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Cr、Cu、Mg、Zn、Au，其堆积方式为：简单立方堆积的是_；体心立方堆积的是_；六方堆积的是 _；面心立方堆积的是_。(4)有一种金属结构单元是一个“面心立方体”(注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子)。该单元平均是由_个金属原子构成的。【解析】(1)金属作导体导电靠的是自由电子的定向移动，电解质溶液导电靠的是自由移动离子的定向移动。金属温度升高，金属阳离子振动加快，阻碍自由电子运动，导电能力减弱，而电解质溶液温度升高，自由移动离子的运动速率加快，导电能力增强。(3)由均摊法计算该单元平均由864个金属原子构成。【答案】(1)自由电子自由移动的离子减弱增强(2)C(3)PoNa、K、CrMg、ZnCu、Au(4)412.元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_。(2)该晶体中Xn中n_。(3)X元素的原子序数是_。(4)晶体中每个N3被_个等距离的Xn包围。【解析】(1)Xn位于晶胞的棱上，其数目为123个，N3位于晶胞的顶角，其数目为81个，故其个数比为31；(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1；(3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29；(4)N3位于晶胞顶角，故其被6个Xn在上、下、左、右、前、后包围。【答案】(1)31(2)1(3)29(4)6能力提升13.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方堆积、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.321 .B.1184C.984 .D.21149【解析】晶胞a中所含原子12236个，晶胞b中所含原子864个，晶胞c中所含原子812个。【答案】A14.(2013山东高考节选)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。【解析】B的原子半径大于N的原子半径，则晶胞结构示意图中代表B原子，代表N原子，根据晶胞结构，每个晶胞中含有B原子的个数为81/812个，含有N原子的个数为41/412个，B、N原子的个数比为11，则该功能陶瓷的化学式为BN。【答案】2BN15.(1)图甲为二维平面晶体示意图，其中化学式为AX3的是_。(2)如图乙为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。该晶胞称为_(填序号)。A.六方晶胞B.体心立方晶胞C.面心立方晶胞此晶胞立方体的边长为a cm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为 gcm3，则阿伏加德罗常数为_(用a，表示)。【解析】(1)由图甲中直接相邻的原子数可以求得a、b中两类原子数之比分别为12、13，求出化学式分别为AX2、AX3，故答案为b。(2)面心立方晶胞；64a3，NA。【答案】(1)b(2)C16.金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。它是一种体心立方结构。实际测得金属钨的密度为，钨的相对原子质量为M，假定钨原子为等直径的刚性球。请回答下列问题：(1)每一个晶胞分摊到_个钨原子。(2)晶胞的边长a为_。(3)钨的原子半径r为_(只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。【解析】(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故每一个晶胞分摊到2个钨原子。(2)每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量m，又因每个晶胞的体积Va3，所以晶胞密度，a。(3)钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子，则体对角线的长度为钨原子半径的4倍，即4ra，r。【答案】(1)2(2)(3)7