2019-2020年高中化學 3.1金屬鍵 金屬晶體練習 蘇教版選修3.doc

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2019-2020年高中化學 3.1金屬鍵 金屬晶體練習 蘇教版選修3 一、選擇題 1.下列關于金屬晶體的敘述正確的是　(　　) A.用鉑金做首飾不能用金屬鍵理論解釋 B.固態(tài)和熔融時易導電,熔點在1 000℃左右的晶體可能是金屬晶體 C.Li、Na、K的熔點逐漸升高 D.溫度越高,金屬的導電性越好 【解析】選B。A項,用鉑金做首飾利用了金屬晶體的延展性,能用金屬鍵理論解釋。B項,金屬晶體在固態(tài)和熔融時能導電,其熔點差異很大,故題設條件下的晶體可能是金屬晶體。C項,一般來說,金屬中單位體積內自由電子的數(shù)目越多,金屬元素的原子半徑越小,金屬鍵越強,故金屬鍵的強弱順序為Li>Na>K,其熔點的高低順序為Li>Na>K。D項,金屬的導電性隨溫度的升高而降低,溫度越高,其導電性越差。 【方法規(guī)律】金屬導電與電解質溶液導電的比較 運動的微粒 過程中發(fā)生的變化 溫度的影響 金屬導電 自由電子 物理變化 升溫,導電性減弱 電解質溶液導電 陰、陽離子 化學變化 升溫,導電性增強 2.金屬原子在二維空間里的放置有下圖所示的兩種方式,下列說法中正確的 A.圖(a)為非密置層,配位數(shù)為6 B.圖(b)為密置層,配位數(shù)為4 C.圖(a)在三維空間里堆積可得六方最密堆積和面心立方最密堆積 D.圖(b)在三維空間里堆積僅得簡單立方堆積 【解析】選C。金屬原子在二維空間里有兩種排列方式,一種是密置層排列,一種是非密置層排列。密置層排列的空間利用率高,原子的配位數(shù)為6,非密置層的配位數(shù)較密置層小,原子的配位數(shù)為4。由此可知,圖(a)為密置層,圖(b)為非密置層。密置層在三維空間堆積可得到六方堆積和面心立方堆積兩種堆積模型,非密置層在三維空間堆積可得簡單立方堆積和體心立方堆積兩種堆積模型。 3.(xx本溪高二檢測)判斷下列各組金屬熔、沸點高低順序,其中正確的 是　(　　) A.Mg>Al>Ca B.Al>Na>Li C.Al>Mg>Ca D.Mg>Ba>Al 【解析】選C。電荷數(shù)Al3+>Mg2+=Ca2+=Ba2+>Li+=Na+,金屬陽離子半徑:r(Ba2+)>r(Ca2+) >r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),則C正確;B中Li>Na,D中Al>Mg>Ba。 【補償訓練】(雙選)下列敘述正確的是　(　　) A.同周期金屬的原子半徑越大熔點越高 B.同周期金屬的原子半徑越小熔點越高 C.同主族金屬的原子半徑越大熔點越高 D.同主族金屬的原子半徑越小熔點越高 【解析】選B、D。金屬晶體的熔、沸點與金屬陽離子的半徑和離子所帶電荷數(shù)有關,陽離子半徑越大,離子所帶電荷數(shù)越少,熔、沸點越低。 4.某物質的晶體中含A、B、C 3種元素,其排列方式如圖所示,晶體中A、B、C原子個數(shù)之比為　(　　) A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.2∶2∶1 D.1∶3∶3 【解析】選A。晶胞中A原子位于晶胞頂點,故該晶胞中共有A原子8=1個;B原子處于棱上,故該晶胞中共有B原子12=3個;C原子位于晶胞中心,故該晶胞中共有C原子1個,A、B、C三種原子的個數(shù)比為1∶3∶1。 【互動探究】 (1)晶胞中距離A原子最近的B原子有幾個? 提示:6個。 (2)晶胞中距離A原子最近的C原子有幾個? 提示:8個。 5.有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如下圖所示,有關說法正確的 是　(　　) A.①為簡單立方堆積,②為六方堆積,③為體心立方堆積,④為面心立方堆積 B.每個晶胞含有的原子數(shù):①1個,②2個,③2個,④4個 C.晶胞中原子的配位數(shù):①6,②8,③8,④12 D.空間利用率的大小關系:①<②<③<④ 【解析】選B。②為體心立方堆積,③為六方堆積,A錯;六方堆積的配位數(shù)是12,C錯;簡單立方堆積的空間利用率是52%,體心立方堆積的空間利用率是68%,六方堆積的空間利用率是74%,面心立方堆積的空間利用率是74%,D錯。 【互動探究】 (1)采用②的堆積方式的常見金屬有哪些? 提示:鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等。 (2)采用④的堆積方式的常見金屬有哪些? 提示:金、銀、銅、鉛等。 6.(xx常州高二檢測)納米材料的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的比例極大,這是它有許多特殊性質的原因。某納米顆粒分子如圖所示,則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)與總微粒數(shù)的比值為　(　　) A.7∶8 B.13∶14 C.25∶25 D.26∶27 【解析】選D。表面微粒數(shù)=8+6+12=26。 總微粒數(shù)=表面微粒數(shù)+中心粒子數(shù)=26+1=27。 【易錯提醒】“納米顆?！笔仟毩ⅰ胺肿印?所有粒子均屬于該顆粒。本題很容易把“納米顆粒”當作“晶胞”來進行計算:B個數(shù)=8+6=4,A個數(shù)=12+1=4,求得A與B個數(shù)比為1∶1。因此,處理該類題目即確定微觀粒子數(shù)應注意“納米顆?！迸c“晶胞”的不同。 【方法規(guī)律】獨立原子構成分子的微粒數(shù)的計算方法 對于獨立原子構成的分子則不能用均攤法。由金屬原子M和非金屬原子N構成的氣態(tài)團簇分子,如圖所示,頂角和面心的原子是M原子,棱中心和體心的原子是N原子,由于M、N原子并不存在共用關系,所以由氣態(tài)團簇分子和圖可知,其分子式可由示意圖查原子個數(shù)來確定,M原子共14個,N原子13個,即分子式為M14N13。 二、非選擇題 7.根據(jù)晶體的晶胞,可求晶體中微粒個數(shù)比,現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶體,晶胞如下圖所示: 則它們的微粒個數(shù)分別為 (1)甲中A　　　　B　　　 (2)乙中C　　　　D　　　 (3)丙中E　　　　F　　　 (4)丁中X　　　Y　　　Z　　 【解析】(1)甲中,A:11=1,B:8=1; (2)乙中,C:11=1,D:4=; (3)丙中,E:4=,F:4=; (4)丁中,X:11=1,Y:6=3,Z:8=1; 答案:(1)1　1　(2)1　　(3)　　(4)1　3　1 8.(xx徐州高二檢測)如圖所示為高溫超導領域里的一種化合物——鈣鈦礦晶體結構,該結構是具有代表性的最小重復單位。 (1)在該物質的晶體結構中,每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的氧原子、鈣離子各有　　　　個、　　　　個。 (2)該晶體結構中,元素氧、鈦、鈣的離子個數(shù)比是　　　　,該物質的化學式可表示為　　　　。 【解析】(1)以鈦原子為頂點,應有8個立方晶胞緊靠在一起,這樣鈦原子成為空間直角坐標系的中心原點,它的三維方向上前后左右上下最近且相鄰各有一個氧原子,共6個氧原子,它周圍的8個立方晶胞內各含一個鈣離子。 (2)該晶體中含氧原子個數(shù)為12=3,鈦原子8=1,鈣原子1個,故其比為 3∶1∶1,那么它的化學式可表示為CaTiO3。 答案:(1)6　8　(2)3∶1∶1　CaTiO3 9.(xx南陽高二檢測)某晶體的最小重復單元(也稱晶胞)是面心立方體,即在立方體的8個頂點各有一個原子,各個面的中心有一個原子,每個原子被相鄰的晶胞所共有。原子的直徑為d,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),M表示該金屬的摩爾質量。 (1)每個晶胞中含有的原子的數(shù)目是多少? (2)一個晶胞的體積是多少? (3)該晶體的密度是多少? 【解析】利用均攤法解題,頂角上的原子有屬于該晶胞,共有8個,每個面上的原子有屬于該晶胞,共有6個,故每個晶胞中原子個數(shù)=8+6=4。假設距離最近的兩原子間相切,則有正方形的對角線為2d。正方形邊長為d。 所以V晶=(d)3=2d3, m晶= 所以ρ==。 答案:(1)4　(2)2d3　(3) 【方法規(guī)律】利用均攤法計算金屬晶體密度的步驟 (1)首先利用均攤法確定一個晶胞中平均含有的原子數(shù)目。 (2)其次確定金屬原子的半徑和晶胞邊長之間的關系。 (3)計算金屬晶體的密度。 首先求一個晶胞的質量:m=NM/NA,N表示一個晶胞中平均含有的金屬原子數(shù),M表示金屬的摩爾質量,NA表示阿伏加德羅常數(shù)。然后求金屬晶體的密度:密度ρ=m/V,V表示一個晶胞的體積。