鲁科版 (2019)选择性必修2第3章 不同聚集状态的物质与性质第2节 几种简单的晶体结构模型第1课时一课一练

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第3章 不同聚集状态的物质与性质第2节 几种简单的晶体结构模型第1课时一课一练，共8页。试卷主要包含了下列关于金属晶体的说法正确的是，3163nm　0，9g·ml－1/，即6等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于金属晶体的说法正确的是（ ）
A．金属晶体中只有金属原子
B．金属晶体中存在单个分子
C．金属晶体由金属阳离子和阴离子构成
D．金属晶体中有金属阳离子，没有阴离子
2．下列关于金属晶体的说法不正确的是（ ）
A．金属晶体中一定存在金属键
B．金属晶体中的金属键没有方向性和饱和性
C．不同金属晶体中金属原子的堆积方式都一样
D．金属晶体中的“自由电子”为整块金属所共有
3．下列说法错误的是（ ）
A．金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”构成的，它们都占据晶胞的一定位置
B．金属的导热性与“自由电子”的存在有关
C．金属晶体能导电
D．一般情况下，温度升高，金属的导电性减弱
4．在金属晶体中，“自由电子”与金属离子碰撞时有能量传递，可以用此来解释金属的（ ）
A．延展性 B．导电性
C．导热性 D．还原性
5．金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是（ ）
A．硬度：Mg>Al
B．熔、沸点：LiNa，A项错误、C项正确；碱金属元素形成的离子均带1个单位电荷，但离子半径从Li到Cs逐渐增大，则从Li到Cs金属键逐渐减弱，熔、沸点逐渐降低，B项错误；离子半径：Mg2＋Ca，D项错误。
6．答案：D
解析：在晶胞中位于顶点的原子为8个晶胞所共用，位于面心的原子为2个晶胞所共用，因此，铜的晶胞中所含铜原子的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4。由图可知，每个铜原子周围紧邻且等距的铜原子共有12个。
7．答案：C
解析：Ca晶体的晶胞为立方体，顶点各处和每个面的面心均有一个微粒，而Mg晶体的晶胞并非立方体或长方体，底面中棱的夹角不是直角，C项错误。
8．答案：B
解析：图(a)晶胞中每个顶角有一个原子，每个原子为6个晶胞共用，上下底面各有一个原子，每个原子为2个晶胞共用，晶胞内部还有3个原子，所以该晶胞中所含原子数为12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＋3＝6；图(b)晶胞中所含原子数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4；图(c)晶胞中所含原子数为8×eq \f(1,8)＋1＝2，所以(a)、(b)、(c)中金属原子的个数比为6∶4∶2＝3∶2∶1，B项正确。
9．答案：eq \f(\r(2)M,8d3NA) 74%
解析：由图甲可知每个晶胞中含有的铝原子个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4。由图乙知晶胞的棱长为eq \f(4d,\r(2))＝2eq \r(2)d。若该晶体的密度为ρ，则ρ×(2eq \r(2)d)3＝eq \f(4,NA)×M，ρ＝eq \f(\r(2)M,8d3NA)。
关键能力综合练
1．答案：B
解析：由题给信息可知，当玻璃被击碎时，金属线与警报系统形成了闭合回路，利用的是金属的导电性，故B项正确。
2．答案：A
解析：能发生反应的物质不能形成合金，故B、C项错误；钠的沸点远低于硅的熔点，当硅熔化时，钠已经变为气态，故它们不能形成合金，D项错误。
3．答案：C
解析：温度高，金属阳离子的热运动加快，对自由电子的移动造成阻碍，导电性减弱，故A错误；常温下，Hg为液态，不属于晶体形态，故B错误；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可以采用最密堆积，尽量充分利用空间，故C正确；在外力作用下，金属阳离子与自由电子之间仍有强烈相互作用，不会断裂，所以金属有延展性，故D错误。
4．答案：B
解析：金属原子的价电子数较少，容易失去电子，能说明金属有还原性，A错误；金属键存在于整个金属中，且一般较强，难以断裂，金属通常采取最密集的堆积方式，锤打时，金属原子之间容易滑动，但不影响紧密的堆积方式，金属键不会断裂，故有延展性，B正确；金属延展性是原子的相对滑动，而不是电子的运动，C错误；自由电子受外力作用与金属阳离子快速传递能量，可以影响金属的导热性，与延展性无关，D错误。
5．答案：D
解析：H、He最外层电子数分别为1、2，但它们不是金属，A错误；有金属光泽的晶体不一定是金属晶体，如晶体碘、晶体硅，B错误；金属原子在化学变化中失去电子越容易，其还原性越强，与失去的电子数目无关，C错误；金属晶体中存在自由电子和金属阳离子，能够导电、传热，D正确。
6．答案：A
解析：金属的导电性、延展性、导热性均与“自由电子”有关。
7．答案：C
解析：Au原子处于立方体的顶点与面心上，故晶胞中含有的Au原子数目为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，A正确；金属晶体中，金属键无方向性，B正确；在立方体的各个面的对角线上有3个金原子，金原子的直径为d，故面对角线的长度为2d，晶胞棱长为eq \f(\r(2),2)×2d＝eq \r(2)d，故晶胞的体积为(eq \r(2)d)3＝2eq \r(2)d3，C错误；晶胞中含有4个原子，故晶胞的质量为eq \f(4M,NA)，晶胞的体积为2eq \r(2)d3，故金晶体的密度为eq \f(\f(4M,NA),2\r(2)d3)＝eq \f(\r(2)M,d3NA)，D正确。
8．答案：C
解析：金属钠的晶胞中含有的钠原子数为1＋8×eq \f(1,8)＝2，设晶胞边长为x(cm)，根据ρ＝eq \f(m,V)得，ρ＝eq \f(\f(2×a,NA),x3)，x＝eq \r(3,\f(2a,NAρ))，则晶胞的体对角线长为eq \r(3)eq \r(3,\f(2a,NAρ))，所以钠原子的半径＝eq \f(\r(3),4)eq \r(3,\f(2a,NAρ))，故选C。
9．答案：(1)①[Ar]3d64s2 金属 ②2∶3 ③eq \f(\r(6),3) ④eq \f(3\r(6),8) (2)4 2eq \r(2)d3 eq \f(\r(2)M,d3NA)
解析：(1)②在1183K以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；在1183K以上的纯铁晶体中，与面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个，即配位数之比为2∶3。③设铁原子半径为a，在1183K以下的纯铁晶体中，基本结构单元的棱长为eq \f(4\r(3)a,3)；在1183K以上的纯铁晶体中，基本结构单元的棱长为2eq \r(2)a。④根据1183K以下的纯铁晶体和1183K以上的纯铁晶体的基本结构单元的棱长之比为eq \f(\r(6),3)，可知两者基本结构单元的体积之比为eq \f(2\r(6),9)，又因为两者一个基本结构单元分别包含2个和4个铁原子，可知两者的密度之比为eq \f(1,2)÷eq \f(2\r(6),9)＝eq \f(3\r(6),8)。(2)如图是取金晶胞中某一面的平面部分，AC为金原子的直径的2倍，AB为立方体的棱长，由图可得，立方体的棱长为eq \r(2)dcm，所以晶胞的体积为(eq \r(2)dcm)3＝2eq \r(2)d3cm3。密度＝质量/体积，质量为晶胞中4个金原子的质量，体积为晶胞的体积，即密度为ρ＝eq \f(\f(4M,NA),2\r(2)d3)g·cm－3＝eq \f(\r(2)M,d3NA)g·cm－3。
10．答案：(1)2 (2)0.3163nm (3)0.137nm
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，故晶胞中钨原子个数为1＋8×eq \f(1,8)＝2。(2)每个晶胞中含2个钨原子，则NA·a3＝2×183.9g·ml－1/(19.30g·cm－3)，即6.02×1023ml－1·a3＝2×183.9g·ml－1/(19.30g·cm－3)，解得a＝3.163×10－8cm＝0.3163nm。(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍，则4r＝eq \r(3)a，计算得出钨原子的半径为0.137nm。
11．答案：(1)3∶1 金属键 (2)H8AuCu3 (3)①2、4
②b3∶(4a3)
解析：(1)Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该晶胞中所含Cu原子数为6×eq \f(1,2)＝3，所含Au原子数为8×eq \f(1,8)＝1，故该合金中Cu原子与Au原子的个数比为3∶1。合金中金属原子之间的作用力为金属键。(2)氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，根据图中信息可知氢原子位于晶胞内，故该晶胞含有氢原子的个数为8，因此该晶体储氢后的化学式为H8AuCu3。(3)①δFe晶胞中含有的铁原子数＝8×eq \f(1,8)＋1＝2，γFe晶胞中含有的铁原子数＝8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4。②ρα－Fe＝eq \f(56g·ml－1,（acm）3·NA)，ργ－Fe＝eq \f(4×56g·ml－1,（bcm）3·NA)，则ρα－Fe∶ργ－Fe＝b3∶(4a3)。
12．答案：(1)3∶2∶1 (2)无 (3)金属键的强弱
解析：(1)晶胞(a)中含原子数为12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＋3＝6，晶胞(b)中含原子数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，晶胞(c)中含原子数为8×eq \f(1,8)＋1＝2。其原子个数比为6∶4∶2＝3∶2∶1。(2)由于金属晶体中的“自由电子”不属于每个固定的原子，而是在整个晶体中自由移动，故“自由电子”无确切的堆积方式。(3)金属晶体是由金属原子通过金属键相互结合而成，金属键的强弱直接影响金属晶体的熔点。金属键越强，晶体的熔点越高。
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点1
金属晶体的通性
知识点2
金属晶体的结构
关键能力综合练
进阶训练第二层
金属或非金属
钠
铝
铁
硅
硫
溶点/℃
97.8
660.4
1 535
1 410
112.8
沸点/℃
883
2 467
2 750
2 353
444.6