第三章 第三節(jié) 金屬晶體與離子晶體-高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2洞悉課后習(xí)題

第三章第三節(jié)金屬晶體與離子晶體——高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2洞悉課后習(xí)題【教材課后習(xí)題】1.金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在()。A.金屬離子間的相互作用 B.金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用 D.自由電子間的相互作用2.金屬能導(dǎo)電的原因是()。A.金屬晶體中金屬陽(yáng)離子與自由電子間的作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C.金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D.金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子3.關(guān)于晶體的下列說(shuō)法中，正確的是()。A.共價(jià)晶體中可能含有離子鍵B.離子晶體中可能含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵D.任何晶體中，若含有陽(yáng)離子就一定有陰離子4.下列物質(zhì)中，含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是()。A.NaCl B. C. D.NaOH5.下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是()。A.和 B.NaCl和HClC.和 D.和6.什么是電子氣理論？它怎樣定性地解釋金屬晶體的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性？7.舉例說(shuō)明過渡晶體和混合型晶體的特征。8.按構(gòu)成晶體的粒子和粒子間作用力的不同，將以下晶體進(jìn)行分類：氯化絕、石英、金剛砂、水、苯酚（）、鐵、氯酸鉀、高錳酸鉀9.離子晶體如食鹽，很脆，經(jīng)不起錘擊；共價(jià)晶體如石英，同樣很脆，也經(jīng)不起錘擊。然而食鹽和石英的摩氏硬度卻相差極大，應(yīng)如何解釋？10.銅和氧形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖，則銅離子的電荷數(shù)為_______。11.在市場(chǎng)上，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一種叫做“熱袋”的商品（如圖）。用手指搓捻塑料袋中的金屬小圓片，袋中的液體會(huì)變成晶體，同時(shí)放熱；待冷卻后，袋中的液體全變成了晶體，把熱袋放在沸水中煮幾分鐘，袋中的晶體又變成液體；取出熱袋，待冷卻后再搓捻金屬小圓片，袋中的液體又變成晶體，同時(shí)放熱。請(qǐng)查閱資料回答問題：熱袋里裝的是什么？它為什么會(huì)放熱？【教材課后習(xí)題】12.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.構(gòu)成金屬的粒子是金屬陽(yáng)離子和自由電子B.金屬晶體內(nèi)部都有自由電子C.金屬晶體內(nèi)自由電子分布不均勻，專屬于某個(gè)特定的金屬離子D.同一類晶體間熔點(diǎn)（或沸點(diǎn)）相差最大的是金屬晶體13.下列敘述中正確的是()A.金屬在通常情況下都是固體B.金屬晶體中有陽(yáng)離子，但沒有陰離子C.Mg晶體中1個(gè)跟2個(gè)價(jià)電子有較強(qiáng)的作用D.金屬晶體發(fā)生形變時(shí)，其內(nèi)部金屬離子與自由電子相互作用不再存在14.下列性質(zhì)中，能充分說(shuō)明某晶體是離子晶體的是()A.具有較高的熔點(diǎn) B.固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C.可溶于水 D.固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電15.如圖所示，在氯化鈉晶胞中，與每個(gè)等距離且最近的幾個(gè)所圍成的空間結(jié)構(gòu)為()A.正八面體 B.十二面體 C.正六面體 D.正四面體16.下列有關(guān)離子晶體的比較不正確的是()A.熔點(diǎn)：NaF>>B.離子鍵強(qiáng)弱：NaF>NaCl>NaBrC.離子晶體中除了含有離子鍵外，還可能存在共價(jià)鍵、氫鍵等D.硬度：MgO>CaO>BaO17.石墨的片層結(jié)構(gòu)如圖所示。在片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、C—C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為()A.1︰1︰1 B.2︰2︰3 C.1︰2︰3 D.2︰3︰118.下列不能用電子氣理論解釋的是()A.用鐵制品做炊具 B.用金屬鋁制成導(dǎo)線C.用鉑金做首飾 D.鋼鐵易生銹19.硫酸鋇()性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，可用作胃腸道造影劑。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能說(shuō)明—定是離子晶體的是()A.難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B.的熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大C.固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電D.在有機(jī)溶劑（如苯）中的溶解度極小20.NaF、NaI、MgO均為NaCl型離子晶體，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔點(diǎn)由高到低的順序是()①NaFNaI③MgO1122.31A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③21.Mn和Bi形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是() A.錳原子的價(jià)層電子排布式為B.Bi與Mn的晶體類型不同C.該晶體的化學(xué)式為MnBiD.圖示晶胞的質(zhì)量為(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)22.石墨晶體的結(jié)構(gòu)如圖1所示，石墨的一個(gè)六方晶胞如圖2所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）每個(gè)晶胞中的碳原子個(gè)數(shù)為_______________。（2）畫出晶胞沿c軸的投影_______________。（3）某石墨嵌入化合物中，每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)，寫出它的化學(xué)式_______________。（4）若該晶胞底面邊長(zhǎng)為，高為，則石墨晶體中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為______________pm，密度為______________（設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為）。23.現(xiàn)有原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五種元素，其中X是原子半徑最小的元素，Y原子在基態(tài)時(shí)其最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Q原子在基態(tài)時(shí)其2p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子，W元素的原子中3d能級(jí)上有4個(gè)未成對(duì)電子。回答下列問題：（1）化合物的沸點(diǎn)比化合物的高，其主要原因是______________。（2）元素W能形成多種配合物，如：等。①基態(tài)的M層電子排布式為______________。②在常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷晶體屬于__________________（填晶體類型）晶體，該晶體中W的化合價(jià)為________________。（3）Q和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與一個(gè)陰離子距離最近且相等的所有陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為_________________。已知該晶體的密度為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則晶胞邊長(zhǎng)為______________cm。（用含的代數(shù)式表示）

答案以及解析1.答案：C2.答案：B解析：金屬晶體由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成，在外加電場(chǎng)作用下，自由電子可發(fā)生定向移動(dòng)而導(dǎo)電。3.答案：B解析：共價(jià)晶體是原子通過共價(jià)鍵相結(jié)合形成的，不存在離子鍵，A錯(cuò)誤；離子晶體中一定含離子鍵，可能含有共價(jià)鍵，如NaOH晶體等，B正確，C錯(cuò)誤；晶體中含有陽(yáng)離子，但不一定含有陰離子，如金屬晶體中含金屬陽(yáng)離子和自由電子，不含陰離子，D錯(cuò)誤。4.答案：D解析：NaCl、只含離子鍵，A、B錯(cuò)誤；晶體由和構(gòu)成，含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵，C錯(cuò)誤；NaOH晶體由和構(gòu)成，含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，D正確。5.答案：C解析：晶體是分子晶體，晶體是共價(jià)晶體；NaCl晶體是離子晶體，HCl的晶體是分子晶體；和的晶體都是分子晶體；的晶體是分子晶體，的晶體是離子晶體。6.答案：電子氣理論將金屬鍵描述為金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。①延展性：當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉?lái)的排列方式，而且彌漫在金屬之間的電子氣起到類似軸承中滾珠之間潤(rùn)滑劑的作用，故大多數(shù)金屬有良好的延展性。②導(dǎo)電性：金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)的作用下可發(fā)生定向移動(dòng)。③導(dǎo)熱性：當(dāng)金屬某部分受熱時(shí)，該區(qū)域的電子運(yùn)動(dòng)加劇，通過碰撞，電子將能量傳遞給金屬原子或離子，這樣能量從溫度高的區(qū)域傳遞到溫度低的區(qū)域，因此金屬具有導(dǎo)熱性。解析：7.答案：過渡晶體是介于四類典型晶體之間的過渡型。如第3周期元素最高價(jià)氧化物的晶體從離子晶體向共價(jià)晶體過渡；而從共價(jià)晶體向分子晶體過渡。過渡晶體有所偏向，通常被當(dāng)作離子晶體來(lái)處理，被當(dāng)作共價(jià)晶體，而就被當(dāng)作分子晶體了?；旌闲途w：以石墨為例，每一層的二維結(jié)構(gòu)是平面六元并環(huán)，是“巨分子”，層內(nèi)只有牢固的共價(jià)鍵，類似共價(jià)晶體，熔點(diǎn)很高。電子可在層內(nèi)運(yùn)動(dòng)，又類似金屬晶體，導(dǎo)電性好。層與層之間只靠范德華力維系，類似分子晶體，硬度小，電子不能在平面間跳躍，其導(dǎo)電性只能沿石墨平面的方向。石墨晶體中既有共價(jià)鍵，又有類似金屬的導(dǎo)電性，還有范德華力，不能歸屬于任何一種典型晶體。8.答案：離子晶體：氯化絕、氯酸鉀、高錳酸鉀。共價(jià)晶體：石英、金剛砂。分子晶體：水、苯酚。金屬晶體：鐵。9.答案：離子晶體和共價(jià)晶體的晶體類型不同，使它們的性質(zhì)存在很大差異。在離子晶體中，構(gòu)成晶體的粒子是陰、陽(yáng)離子，陰、陽(yáng)離子間通過離子鍵相互作用；而在共價(jià)晶體中，構(gòu)成晶體的粒子是原子，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相互作用，而且形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，屬于離子晶體的食鹽的摩氏硬度和屬于共價(jià)晶體的石英的摩氏硬度存在很大差異。10.答案：+1解析：晶胞內(nèi)含有4個(gè)Cu原子，O原子處于晶胞的8個(gè)頂角和體心，則一個(gè)晶胞含有O原子個(gè)數(shù)為，Cu、O原子個(gè)數(shù)比為4：2=2：1，該晶體的化學(xué)式為，故銅離子的電荷數(shù)為+1。11.答案：“熱袋”裝的是的過飽和溶液和金屬小圓片。放熱原理：當(dāng)一片金屬放在這個(gè)過飽和溶液里面，扭動(dòng)里面的金屬片所產(chǎn)生的輕微震動(dòng)，便足以使溶質(zhì)結(jié)晶，直至全部結(jié)晶完成，變成較穩(wěn)定的固體。這個(gè)結(jié)晶過程是放熱的過程，從而使“熱袋”放出熱量。過飽和溶液可循環(huán)使用；只要把袋子放入沸水中煮幾分鐘，凝結(jié)了的溶質(zhì)便會(huì)再次溶解；這是由于在高溫下，溶質(zhì)的溶解度變大。在溶解的過程中，溶質(zhì)吸熱，再次成為過飽和溶液。12.答案：C解析：金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成的，自由電子幾乎均勻分布在金屬晶體內(nèi)，不專屬于某一個(gè)或幾個(gè)特定的金屬離子，故A、B正確，C錯(cuò)誤；由于金屬鍵的強(qiáng)度差別很大，不同金屬晶體的熔、沸點(diǎn)相差較大，故D正確。13.答案：B解析：金屬在常溫下一般都是固體，但汞在常溫下為液態(tài)，A錯(cuò)誤；金屬晶體的構(gòu)成粒子是金屬離子和自由電子，所以金屬晶體中有陽(yáng)離子，但沒有陰離子，B正確；金屬晶體中的金屬陽(yáng)離子在其電場(chǎng)力能“涉及”的條件下，與自由電子都有靜電作用，“釋出”的價(jià)電子不再屬于某個(gè)金屬離子，C錯(cuò)誤；金屬雖然發(fā)生形變，各層之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，但不致斷裂，就是因?yàn)榻饘匐x子與自由電子之間的較強(qiáng)作用仍然存在，D錯(cuò)誤。14.答案：D解析：具有較高熔點(diǎn)的晶體不一定是離子晶體，共價(jià)晶體也具有較高的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電的不一定是離子晶體，如等分子晶體固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電，故B錯(cuò)誤；晶體類型與溶解性無(wú)直接關(guān)系，故C錯(cuò)誤；離子晶體固態(tài)時(shí)離子不能自由移動(dòng)，所以不能導(dǎo)電，而熔融狀態(tài)下可以電離出自由移動(dòng)的離子，可以導(dǎo)電，故D正確。15.答案：A解析：取晶胞體心的鈉離子為參考，由題圖可知與該鈉離子等距離且最近的氯離子分別位于立方體晶胞的6個(gè)面心，所以鈉離子的配位數(shù)是6，將6個(gè)氯離子連接后所圍成的空間結(jié)構(gòu)是正八面體，A正確。16.答案：A解析：掌握好離子半徑的大小變化規(guī)律是分析離子晶體性質(zhì)的關(guān)鍵。，、、所帶電荷數(shù)依次增大，所以NaF、、的離子鍵依次增強(qiáng)，故熔點(diǎn)依次升高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；，故NaF、NaCl、NaBr的離子鍵依次減弱，B項(xiàng)正確；晶體為離子晶體，晶體中存在共價(jià)鍵、氫鍵等，C項(xiàng)正確；，故MgO、CaO、BaO中離子鍵依次減弱，硬度依次減小，D項(xiàng)正確。17.答案：D解析：在石墨的片層結(jié)構(gòu)中，以一個(gè)六元環(huán)為研究對(duì)象，由于一個(gè)碳原子被三個(gè)六元環(huán)共用，即屬于每個(gè)六元環(huán)的碳原子數(shù)為；一個(gè)C—C鍵被兩個(gè)六元環(huán)共用，即屬于每個(gè)六元環(huán)的C—C鍵的數(shù)目為，故碳原子數(shù)、C—C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為2︰3︰1。18.答案：D解析：用鐵制品做炊具利用了金屬具有良好的導(dǎo)熱性，用金屬鋁制成導(dǎo)線利用了金屬具有良好的導(dǎo)電性，用鉑金做首飾利用了金屬具有金屬光澤，這三種性質(zhì)均能用電子氣理論解釋，A、B、C項(xiàng)不符合題意；鋼鐵易生誘，是由于鐵被氧化，發(fā)生了化學(xué)變化，D項(xiàng)符合題意。19.答案：C解析：離子晶體區(qū)別于其他晶體的突出特點(diǎn)是固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，故項(xiàng)正確。20.答案：B解析：離子電荷數(shù)越多，離子間距越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔點(diǎn)越高。根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知，三種物質(zhì)中離子電荷數(shù)：③>②>①，離子間距：③<①<②，因此三種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)棰?gt;①>②，故B項(xiàng)符合題意。21.答案：C解析：Mn為25號(hào)元素，則錳原子的價(jià)層電子排布式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Bi與Mn均為金屬晶體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中實(shí)際含有Bi原子的數(shù)目為6，Mn原子的數(shù)目為1+2，故該晶體的化學(xué)式為MnBi，C項(xiàng)正確；圖示晶胞的質(zhì)量為g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。22.答案：（1）4（2）（3）（4）；解析：（1）每個(gè)晶胞中的碳原子個(gè)數(shù)為4×1/12+4×1/6+2×1/6+2×1/3+2×1/2+1=4。（2）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知其沿c軸的投影為。（3）石墨中平均每個(gè)六元環(huán)含有2個(gè)碳原子，某石墨嵌入化合物中的每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)，故化學(xué)式為。（4）設(shè)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為，晶胞底面圖可表示為，則，解得；晶胞底面的高，一個(gè)晶胞體積，一個(gè)晶胞的質(zhì)量，故石墨晶體密度為。23.答案：（1）分子間存在氫鍵（2）；分子；0（3）立方體；解析：原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五種元素，其中X是原子半徑最小的元素，則X是H元素；Y原子在基態(tài)時(shí)其最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則Y是C元素；Q原子在基態(tài)時(shí)其2p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子，原子序數(shù)大于碳，則Q為O元素；Z的原子序數(shù)介于碳、氧之間，則Z為N元素；W元素的原子中3d能級(jí)上有4個(gè)未成對(duì)電子，價(jià)電子排布為，則W為Fe元素