3.2.1金属晶体与离子晶体 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

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1、金属晶体与离子晶体1下列有关金属的说法正确的是()A金属原子的核外电子在金属晶体中都是“自由电子”B金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动C金属原子的价电子数越多，其金属性就越强D“自由电子”在运动时与金属原子碰撞，引起两者能量交换，从而使金属具有导热性解析：选D因金属元素的电负性和电离能较小，则金属原子中的价电子容易脱离原子核的束缚成为晶体中的“自由电子”，故A错误；金属导电的实质是“自由电子”在外电场的作用下，定向移动而产生电流，故B错误；金属性的强弱与价电子数的多少无必然联系，故C错误。2试根据学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是()A

2、KClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKCl DCaOBaOKClNaCl解析：选C离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，晶体的熔点越高，而且电荷的影响大于半径的影响。3要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键强弱，而金属键强弱与金属阳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金属镁的熔点高于金属铝B碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的C金属铝的硬度大于金属钠D金属镁的硬度小于金属钙解析：选C镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔点低、硬

3、度小，A错误；从Li到Cs离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，硬度逐渐减小，B错误；因离子的半径小且所带电荷多，使金属铝比金属钠的金属键强，金属铝比金属钠的熔点高、硬度大，C正确；因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，金属镁比金属钙的熔点高、硬度大，D错误。4下列大小关系正确的是()A晶格能：NaClNaBr B硬度：MgOCaOC熔点：NaINaBr D熔、沸点：CO2NaCl解析：选B对于电荷数相同的离子，半径越小，离子键越强，晶格能越大，硬度越大，熔、沸点越高。半径：ClBrI，Mg2Ca2，故A、C错误，B正确；NaCl在常温下是固体

4、，CO2在常温下是气体，则熔、沸点：NaClCO2，故D错误。5.在某晶体中，与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为正八面体形(如图)。该晶体是()ANaCl(xNa，yCl)BCsCl(xCs，yCl)C金属钠DC60晶体解析：选A由图可知，与微粒x距离最近且相等的y有6个，即x的配位数为6。NaCl晶体中的离子配位数是6，符合该图；CsCl晶体中的离子配位数是8，不符合该图；金属钠中，钠原子的配位数是8，不符合该图；C60晶体中，C60位于顶点和面心上，则其配位数12，不符合该图。6AB、CD、EF均为11型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是()

5、化合物ABCDEF离子电荷数112键长(1010 m)2.313.182.10ACDABEF BABEFCDCABCDEF DEFABCD解析：选D离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，因EF化合物的键长短，电荷多，则熔点最高。7下列图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的图像是()A图(1)和图(3) B图(2)和图(3)C只有图(1) D图(1)和图(4)解析：选DNaCl晶体中，每个Na周围有6个Cl，每个Cl周围有6个Na；与每个Na等距离的Cl有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl等距离的Na也有6个，也构成正八

6、面体，故可知图(1)和图(4)属于NaCl晶体结构。8.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是()A该晶体属于离子晶体B该晶胞中Zn2和S2数目不相等C阳离子的配位数为6D氧化锌的晶格能小于硫化锌解析：选AA项，该晶体含活泼金属元素Zn，则该晶体属于离子晶体；B项，从晶胞图分析，属于该晶胞的Zn2数目为864，S2数目也为4，所以化合物中Zn2与S2个数之比为11，Zn2与S2的数目相等；C项，在ZnS晶胞中，Zn2的配位数为4；D项，ZnO和ZnS中，r(O2)小于r(S2)，所带的电荷数相等，所以ZnO的晶格能大于ZnS。9.(1)如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na

7、或Cl所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。请将其中代表Cl的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。晶体中，在每个Na的周围与它最接近的且距离相等的Na共有_个。在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl的个数等于_，即_(填计算式)；Na的个数等于_，即_(填计算式)。(2)通过观察CsCl的晶体结构示意图回答下列问题：每个Cs同时吸引着_个Cl，每个Cl同时吸引着_个Cs。在CsCl晶体中，每个Cs 周围与它等距离且最近的Cs有_个。每个Cl周围与它等距离且最近的Cl有_个。解析：(

8、1)从体心Na看，与它最接近且距离相等的Na共有12个。在NaCl晶胞中，含Cl：864(个)，含Na：1214(个)。(2)由图可以看出，CsCl中Cl与Cs的位置等同，Cs位于Cl所形成的正方体的中心，每个Cs吸引8个Cl，每个Cl吸引8个Cs。以体心上的Cl为研究对象，与Cl距离最近的Cl位于六个晶胞的体心，为6个，同样与Cs最近的Cs为6个。答案：(1)如图所示(答案不唯一，合理即可)：12486441214(答案不唯一，只要与第问对应即可)(2)886610金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和

9、Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”或“”)。(2)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_、_。(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为_。解析：(1)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(2)因为NiO晶体结构与NaCl相同，而NaCl晶体中Na、Cl的配位数都是6，所以NiO晶体中Ni2、O2的配位数也是6。(3)根据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La原子的个数：81，Ni原子的个数：185，所以该合金的化学式为LaNi5。答案：(1)(2

10、)66(3)LaNi511下列叙述错误的是()A金属单质或其合金在固态和液态时都能导电B晶体中存在离子的一定是离子晶体C金属晶体中的“自由电子”为整块晶体所共有D钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与“自由电子”之间的作用力强解析：选B离子晶体中存在阴、阳离子，而在金属晶体中存在金属阳离子和“自由电子”，B错误；“自由电子”在整块金属中可自由移动，为整块晶体所共有，C正确；金属晶体的熔点高低取决于金属键的强弱，金属键越强，金属晶体的熔点越高，反之，熔点越低，D正确。12已知金属钠能与两种卤族元素形成化合物Q、P，它们的晶格能分别为923 kJmol1、786 kJmol1，下列有关说法不正确的是

11、()AQ的熔点比P的高B若P是NaCl，则Q一定是NaFCQ中成键离子核间距较小D若P是NaCl，则Q可能是NaBr解析：选DQ的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P高，A项正确；因F的半径比Cl的小(其他卤素离子的半径比Cl的大)，故NaF的晶格能大于NaCl的，故B项正确，D项错误；因Q、P中成键离子均为一价离子，电荷数相同，故晶格能的差异是由成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明核间距越小，C项正确。13.如图是NaCl晶体的一个晶胞结构模型。KO2的晶体结构与NaCl相似，可以看作是Na的位置用K代替，Cl位置用O代替，则关于KO2晶体结构的描述不正确的是()A与K距离相等且最近的O共

12、有6个B与K距离相等且最近的O构成的多面体是正八面体C与K距离相等且最近的K有8个D一个KO2晶胞中摊得的K和O微粒数均为4个解析：选C分析NaCl晶胞结构，并将Na用K代替，Cl用O代替，可知A、B、D正确；与K距离相等且最近的K有12个。14.已知CsCl晶体的密度为 gcm3，NA为阿伏加德罗常数的值，相邻的两个Cs的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为()ANAa3 B.C. D.解析：选A一个CsCl晶胞中含Cs：81个，含Cl为1个，m(晶胞) g，Va3 cm3；即，故Ma3NA。15.金属钠晶体如图所示，实验测得钠的密度为(gcm3)。已知钠的摩尔质量

13、为a(gmol1)，阿伏加德罗常数为NA(mol1)，假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为()A. B. C. D. 解析：选C该晶胞中实际含钠原子两个，晶胞边长为，则 ，进一步化简后可得答案。16氟在自然界中常以CaF2的形式存在。下列有关CaF2的表述正确的是()ACa2与F间仅存在静电吸引作用BF半径小于Cl，则CaF2的熔点低于CaCl2C阴、阳离子比为21的物质，均与CaF2晶体结构相同DCaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电解析：选DCaF2为离子化合物，熔融状态下能导电，Ca2与F间既有静电吸引作用，又有静电排斥

14、作用，A错，D对；离子半径越小，离子键越强，故CaF2的熔点高于CaCl2，B错；阴、阳离子比为21的物质，其晶体结构与阴、阳离子的半径的相对大小有关，C错。17.有一种蓝色晶体，化学式可表示为MxFey(CN)6，经X射线衍射实验发现，它的结构特征是Fe3和 Fe2分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的基本结构单元如图所示。下列说法正确的是()A该晶体的化学式为M2Fe2(CN)6B该晶体属于离子晶体，M呈1价C该晶体属于离子晶体，M呈2价D晶体中与每个Fe3距离最近且相等的CN有3个解析：选B由题图可得出，晶体中阴离子的基本结构单元中Fe2的个数为4，Fe3

15、的个数也为，CN的个数为123，因此阴离子的化学式为Fe2(CN)6，则该晶体的化学式为MFe2(CN)6，A错误。由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为1价，B正确，C错误。由题图可看出与每个Fe3距离最近且相等的CN有6个，D错误。18早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成，回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为_。(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O比CuO更稳定的原因是_。Cu2O为半导体材料，在其

16、立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Cu2能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成如图配离子：该配离子中含有的化学键类型有_(填字母)。A配位键 B极性键C离子键 D非极性键(5)羰基铁Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含_mol 键。(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示。N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为a cm。高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为_gcm3(列出计算式)。解析：(1)从外观无法区分三者，但用X光照射会发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发

17、生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无X射线衍射现象即可区分三者。(2)29号Cu元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(3)在Cu2O中Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，处于d轨道全充满的稳定状态，而若再失去1个电子变为Cu2时电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，不是稳定的状态，CuO在高温时分解为O2和Cu2O；该晶胞中O原子数为4688，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中Cu原子数为O原子数的2倍，所以该晶胞中含有Cu原子个数为16个。(4)Cu2与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中N原子形成配位键；在配

18、位体H2NCH2CH2NH2中C原子与C原子之间形成非极性键，不同元素的原子之间形成极性键，所以该配离子中存在的化学键类型为配位键、极性键、非极性键。(5)Fe与CO形成的5个配位键，属于键，CO分子中形成1个键，故1个Fe(CO)5分子中含有10个键，1 mol Fe(CO)5 分子中含10 mol 键。(6)图中结构单元底面为正六边形，边长为a cm，底面面积为6a cma cmsin 60 cm2，结构单元的体积V cm2c cm cm3，结构单元中含有N原子数为2，含有的Fe原子数为12236，该晶胞总质量m g g，所以该晶体的密度 gcm3。答案：(1)X射线衍射(2)1s22s2

19、2p63s23p63d104s1(3)Cu2O中Cu的3d轨道处于全充满的稳定状态，而CuO中Cu2的3d轨道排布为3d9，能量高，不稳定16(4)ABD(5)10(6)19铜是人类最早使用的金属之一，其单质及化合物具有广泛的用途。(1)基态铜原子有_对自旋状态相反的电子。(2)青铜是铜与锡或铅等元素按一定比例熔铸而成的合金。第一电离能I1(Sn)_I1(Pb)(填“大于”或“小于”)。(3)新制的Cu(OH)2能够溶解于浓氨水中，反应的离子方程式是_；(4)利用铜片表面催化反应，我国研究人员用六炔基苯为原料，在世界上首次通过化学方法获得全碳材料石墨炔薄膜(结构片段如图所示)，开辟了人工化学合

20、成碳同素异形体的先例。石墨炔中碳原子采取_的杂化方式。(5)CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成氯化羰基亚铜()(如图所示)，可用于定量测定气体混合物中CO的含量。1个氯化羰基亚铜()中含键数目_。(6)Cu2O可用于半导体材料。Cu2O晶胞(如图所示)中，O原子的配位数为_；a位置Cu坐标为(0.25,0.25,0.75)，则b位置Cu坐标为_。Cu2S与Cu2O具有相似的晶体结构，则两者的熔点是Cu2O比Cu2S的_(填“高”或“低”)，请解释原因_。解析：(1)Cu为29号元素，根据构造原理知其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则基态铜原子核外有14对自旋状态相反

21、的电子；(2)金属性越强，越易失去电子，第一电离能越小，Sn和Pb为同主族元素，且金属性Sn小于Pb，则第一电离能I1(Sn)大于I1(Pb)；(3)新制的Cu(OH)2能够溶解于浓氨水中，生成可溶于水的Cu(NH3)42，则反应的离子方程式是Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH；(4)碳碳三键中C原子价电子对数是2且不含孤电子对，所以杂化方式为sp；苯环中的碳形成3个键，无孤电子对，采取sp2杂化方式；(5)在氯化羰基亚铜()中C和O之间有1个键，H2O分子内有2个键，配位键也是键，则氯化羰基亚铜()中含14个键；(6)Cu2O晶胞中，O原子周围最靠近的Cu原子数目是4，则O原子的配位数为4；a位置为顶点O原子和中心O原子的处，已知a位置Cu坐标为(0.25,0.25,0.75)，即晶胞边长为1，则b位置Cu坐标为(0.75,0.75,0.75)；Cu2S与Cu2O都是离子晶体，O2半径比S2半径小，所以Cu2O的晶格能更大，则Cu2O熔点更高。答案：(1)14(2)大于(3)Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH(4)sp、sp2(5)14(6)4(0.75,0.75,0.75)高两者都是离子晶体，O2半径比S2半径小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高