高二化学鲁科版选修3规范训练：3-2金属晶体与离子晶体Word版含解析

第二节金属晶体与离子晶体
(时间：30分钟)
考查点一金属晶体
1．在单质的晶体中一定不存在的微粒是()。

A．原子B．分子
C．阴离子D．阳离子
答案 C
2．下列晶体中含有离子的有()。

A．所有晶体B．分子晶体
C．原子晶体D．金属晶体
答案 D
考查点二金属键及其对金属物理性质的影响
3．下列有关金属键的叙述错误的是()。

A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
解析金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。

既有金属阳离
子和自由电子间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的
静电排斥作用。

答案 B
4．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。

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阳离子所带电荷的多少及半径大小相关。

由此判断下列说法正确的是
()。

A．金属镁的硬度大于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C．金属镁的熔点大于金属钠
D ．金属镁的硬度小于金属钙
解析 镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金 属键弱，熔、沸点和硬度都小；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、沸点和硬度都逐渐减小；因离子的半径 小而所带电荷多，使金属镁比金属钠的金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、 沸点和硬度都大；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，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。

答案 C
考查点三 金属晶体常见的堆积模型
5．关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是
( )。

A ．晶胞是六棱柱
B ．属于A 2型密堆积
C ．每个晶胞中含有4个原子
D ．每个晶胞中含有5个原子
解析 金属晶体的体心立方密堆积的晶胞是平行六面体，体心立方密堆积的 堆积方式为立方体的顶点和体心各有1个原子，属于A 2型密堆积，每个晶胞 中含有8×1
8＋1＝2个原子。

答案 B
6．某固体仅由一种元素组成，其密度为5.0 g·cm －
3。

用X 射线研究该固体的结构时得知：在边长为10－
7 cm
的正方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近于下列数据中的
( )。

A ．32
B ．120
C ．150
D ．180
解析 一个正方体的体积为(10－7)3＝10－21 cm 3，质量为5×10－21 g ，则1 mol 该元素原子的质量为5×10－21
20×6.02×1023≈150.5 g ，其数值与该元素的相
原子质量相等，所以选C 。

答案 C
考查点四 离子键与离子晶体
7．NaF 、NaI 、MgO 晶体均为离子晶体，根据下列数据，这三种晶体的熔点高低顺序是
( )。

A.①＞②＞③ B ．③＞①＞② C ．③＞②＞①
D ．②＞①＞③
解析 NaF 、NaI 、MgO 均为离子晶体，它们熔点高低由离子键强弱决定， 而离子键的强弱与键长和离子电荷数有关，MgO 中键长最短，离子电荷数最 高，故离子键最强。

答案 B
考查点五 离子晶体的物理性质 8．离子晶体通常具有的性质是
( )。

A ．熔、沸点都较高，难于挥发
B ．硬度很小，容易变形
C ．都能溶于有机溶剂而难溶于水
D ．密度很小 答案 A 考查点六 晶格能
9．下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是
( )。

A ．Na ＋
(g)＋Cl －
(g)===NaCl(s) ΔH B ．Na(s)＋1
2Cl 2(g)===NaCl(s) ΔH 1
C ．Na(s)===Na(g) ΔH 2
D ．Na(g)－e －
===Na ＋
(g) ΔH 3
解析 1 mol 气态钠离子和1 mol 气态氯离子结合生成1 mol 氯化钠晶体释放
出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

答案 A
考查点七 离子晶体晶胞中粒子数的计算
10．如图是CsCl 晶体的晶胞结构(晶体中最小重复单元)，已知晶体
中两个最近
的Cs ＋
核间距离为a cm ，氯化铯的式量为M ，N A 为阿伏加德罗常数，则氯
化铯晶体的密度为
( )。

A.8M N A a
3 g ·cm －3 B.Ma 38N A g ·cm －3 C.M N A a
3 g ·cm －3 D.Ma 3N A
g ·cm －3 解析 晶体的密度等于晶体的质量与晶体在该质量下的体积的比值(即晶体 的密度＝晶体的摩尔质量
晶体的摩尔体积)，据式量可知，1 mol CsCl 的质量为M 克，故需求
出1 mol CsCl 的体积。

因晶体是由晶胞构成的，而1个CsCl 晶胞的体积为 a 3 cm 3，因此，此题解题的关键是找出1 mol CsCl 晶体中的晶胞数目。

由晶 胞的示意图可知，1个晶胞中含1个Cs ＋和1个Cl －，所以，在1 mol CsCl
晶体中含N A 个晶胞。

由此可得，晶体的密度为M g ·mol －1
a 3 cm 3×N A mol －1＝
M N A a 3 g ·cm －3。

答案 C
11．今有a X 、b Y 、c Z 三种元素。

已知：①各原子序数a 、b 、c 均小于20且a ＋b ＋c ＝25；②元素Y 的原
子外围电子构型为n s 2n p n ＋
2；③X 和Y 在不同条件下可形成X 2Y 和X 2Y 2两种化合物，Y 和Z 在不同
条件下可形成ZY 和ZY 2两种化合物；④Z 的硫化物的相对分子质量与Z 的氯化物的相对分子质量之比为38∶77，据上可推知：
(1)X________，Y________，Z________(写元素符号)。

(2)X 2Y 2是________晶体，构成晶体的微粒是________，该晶体中含有
________(填其微粒间作用)。

(3)Z的硫化物和氯化物的分子空间构型分别是__________、________，其中
Z原子分别以________、________杂化轨道成键，按照成键方式来分类，Z
的硫化物中的共价键类型和数目是___________________________________。

解析(1)由Z的硫化物和氯化物相对分子质量之比为38∶77可知Z为碳
(6C)；由Y的原子外围电子构型知b Y为8O，a X中：a＝25－8－6＝11，X
应为Na。

(2)Na2O2是由Na＋和O22－构成的离子晶体，晶体中的化学键有离子键和非极
性共价键。

(3)CS2为直线形分子，CCl4为正四面体形分子，C原子采取了sp1杂化和sp3
杂化成键，CS2分子的结构式为S===C===S，其中有2个σ键和2个π键。

答案(1)Na O C
(2)离子Na＋、O22－离子键、非极性键
(3)直线形正四面体形sp1sp32个σ键和2个π键
12．Ⅰ.已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。

其堆积方式为：
(1)简单立方堆积的是____________________________________________；
(2)钾型的是______________________________________________________；
(3)镁型的是______________________________________________________；
(4)铜型的是_____________________________________________________。

Ⅱ.A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D>C>A>B，已知：A、B处于
同一周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍。

试回答：
(1)这四种元素分别是：A______，B______，C______，D______(填元素名称)。

(2)这四种元素单质的熔点由高到低的顺序是________(填元素名称)。

(3)C的固态氧化物是________晶体，D的固态单质是________晶体。

(4)写出A、B、D组成的化合物与B、C组成的化合物相互反应的化学方程
式_______________________________________________________________。

解析Ⅱ.(1)当D原子最外层有1个电子时，则C原子最外层有4个电子(ⅣA 族)，因为A与C为同一主族，且原子半径C>A，则短周期中C为Si，A为C；当D原子最外层有2个电子时，则C原子最外层有8个电子(0族)，据题意知不可能。

根据D的原子半径(最大)、最外层电子数(1个)、短周期可判断D为Na。

由质子数关系可判断B为O。

答案Ⅰ.(1)Po (2)Na、K、Fe(3)Mg Zn(4)Au、Cu
Ⅱ.(1)碳氧硅钠(2)碳>硅>钠>氧(3)原子金属(4)Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2↑。