【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

3.0 envi 2024-11-20 4 4 399.47KB 8 页 3知币
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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 1 000 ℃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.4 B.6 C.8 D.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.MgB B.MgB2C.Mg2B D.Mg3B2
答案 B
解析正六棱柱晶胞的顶角原子有
1
6
属于该晶胞,故晶胞中 Mg 原子个数为 12×
1
6
+2×
1
2
=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
C2
2-
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
C2
2-
构成的多面体是正六面体
C.与Ca2+距离相同且最近的
C2
2-
有4个
D.CaC2晶胞中共含有 4个Ca2+和4个
C2
2-
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
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
C2
2-
,C 正确;该晶胞中含有 Ca2+的
个数=12×
1
4
+1=4,含有
C2
2-
的个数=8×
1
8
+6×
1
2
=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。¾
(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　。¾
(3)一个晶胞的体积是　　　　　　。¾
(4)金晶体的密度是　　　　　　。¾
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
❑
√
2
d3　(4)
❑
√
2M
NAd3
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×
1
8
+6×
1
2
=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
❑
√
2
d,所以一个晶胞的体积为(
❑
√
2
d)3=2
❑
√
2
d3。
(4)一个晶胞的质量等于 4个金原子的质量,所以 ρ=
4M
NA·2❑
√
2d3=
❑
√
2M
NAd3
。
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 1∶ ∶ B.3 2 1∶ ∶
C.9 8 4∶ ∶ D.21 14 9∶ ∶
答案 B
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