3.3.1 金屬晶體 離子晶體 -2022-2023學(xué)年高二化學(xué)課后培優(yōu)分級練（人教版2019選擇性必修2）（解析版）

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第1課時金屬晶體離子晶體培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2022·河北邢臺·高二階段練習(xí)）下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是A．金屬鍵具有方向性與飽和性B．金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光C．金屬能導(dǎo)電是因為金屬在外加電場作用下產(chǎn)生了自由電子D．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用【答案】D【詳解】A．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此沒有方向性和飽和性，A錯誤；B．金屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光，但不能放出可見光，B錯誤；C．金屬中存在金屬陽離子和自由電子，當給金屬通電時，自由電子定向移動而導(dǎo)電，C錯誤；D．金屬鍵是存在于金屬陽離子和自由電子之間的強的相互作用，這些自由電子為所有的陽離子所共用，D正確；答案選D。2．（2022·江蘇·響水縣第二中學(xué)高二期中）關(guān)于晶體的下列說法正確的是A．任何晶體中，若含有陽離子就一定有陰離子B．氯化鈉溶于水時晶體中的離子鍵被破壞C．晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定D．離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價鍵【答案】B【詳解】A．晶體中如果含有陽離子，可能不含陰離子，如：金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的，故A錯誤；B．氯化鈉溶于水電離為氯離子和鈉離子，晶體中的離子鍵被破壞，故B正確；C．分子的穩(wěn)定性取決于分子內(nèi)原子間共價鍵的鍵能大小，與分子間作用力無關(guān)，故C錯誤；D．離子晶體可能含有共價鍵，如NaOH，故D錯誤；故選：B。3．（2022·北京東城·高二期末）氯化銫的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是A．氯化銫晶體屬于離子晶體B．氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面C．在氯化銫晶體中，每個Cl-周圍緊鄰1個Cs+D．在氯化銫晶體中，每個Cs+周圍與它最近且等距離的Cs+共有6個【答案】C【詳解】A．氯化銫晶體是由氯離子和銫離子通過離子鍵結(jié)合而成的，屬于離子晶體，故A正確；B．從圖中可以看出，氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面，故B正確；C．晶胞是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元，從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cl-周圍緊鄰8個Cs+，故C錯誤；D．從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cs+周圍與它最近且等距離的Cs+共有6個，故D正確；故選C。4．（2022·陜西·西安市閻良區(qū)關(guān)山中學(xué)高二階段練習(xí)）金晶體采用面心立方最密堆積方式，其晶胞如圖所示。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說法錯誤的是A．每個晶胞中含有4個Au原子B．金屬鍵無方向性，金屬原子盡可能采取緊密堆積C．一個晶胞的體積是16d3D．晶體中Au的配位數(shù)為12【答案】C【詳解】A．金晶胞中含有8×+6×=4個Au原子，A正確；B．金屬鍵無方向性和飽和性，在空間允許的情況下金屬原子盡可能采取緊密堆積，B正確；C．面心立方最密堆積方式的晶胞中，各個面的對角線上3個Au原子兩兩相切，Au原子的直徑為d，故面對角線長度為2d，棱長為×2d=d，故晶胞的體積為(d)3=2d3，C錯誤；D．面心立方最密堆積方式的配位數(shù)為12，D正確；故選C。5．（2022·福建三明·高二期中）表中所列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點，據(jù)此判斷下列選項正確的是物質(zhì)Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2熔點(℃)92097.812911902073-107-571723A．含有金屬元素的晶體一定是離子晶體B．AlF3和AlCl3晶體熔化時，克服的微粒間作用力類型相同C．同族元素的氧化物不可能形成不同類型的晶體D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高【答案】D【詳解】A．金屬晶體中含有金屬元素，AlCl3是分子晶體，其也含有金屬元素，所以含有金屬元素的晶體不一定是離子晶體，故A錯誤；B．屬于分子晶體，熔點較低，熔化時破壞分子間作用力，屬于離子晶體，熔點較高，熔化時破壞離子鍵，故B錯誤；C．C和同主族，但其最高價氧化物的晶體類型不同，晶體和晶體分別屬于分子晶體和共價晶體，所以同族元素的最高價氧化物可能形成不同類型的晶體，故C錯誤；D．金屬晶體的熔點有的很高，有的很低，如常溫下汞呈液態(tài)，所以金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高，故D正確；答案D。6．（2022·陜西西安·高二期末）金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關(guān)系正確的是A．鋅——鎂型——68%——8 B．鈉——鉀型——74%——12C．釙——簡單立方堆積——52%——6 D．銀——銅型——74%——8【答案】C【詳解】A．為鎂型，屬于六方堆積，空間利用率為74%，配位數(shù)為12，故A錯誤；B．為鉀型，屬于體心立方堆積，空間利用率為68%，配位數(shù)為8，故B錯誤；C．屬于簡單立方堆積，空間利用率為52%，配位數(shù)為6，故C正確；D．為銅型，屬于面心立方堆積，空間利用率為74%，配位數(shù)為12，故D錯誤；答案選C。7．（2022·云南省石屏縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）下列有關(guān)金屬鍵的敘述正確的是A．金屬鍵有飽和性和方向性B．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電吸引作用C．金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬D．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵無關(guān)【答案】C【詳解】A．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此沒有方向性和飽和性，故A錯誤；B．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的靜電作用，包括吸引和排斥作用，故B錯誤；C．金屬中的電子可以在整塊金屬中自由移動，金屬鍵中的自由電子屬于整塊金屬，故C正確；D．金屬鍵的強弱決定金屬的熔沸點等物理性質(zhì)，故D錯誤；正確答案是C。8．（2022·陜西·西安市閻良區(qū)關(guān)山中學(xué)高二階段練習(xí)）下圖是金屬晶體內(nèi)部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質(zhì)，其中正確的是A．金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導(dǎo)熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現(xiàn)相對滑動，但自由電子可以起到潤滑劑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以合金的延展性比純金屬強，硬度比純金屬小【答案】C【詳解】A．金屬能導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，故A錯誤；B．金屬能導(dǎo)熱是因為自由電子在熱的作用下與金屬陽離子發(fā)生碰撞，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)，故B錯誤；C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現(xiàn)相對滑動，而自由電子起到潤滑劑的作用，使得金屬不會斷裂，故C正確；D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，相當于填補了金屬陽離子之間的空隙，所以一般情況下合金的延展性比純金屬弱，硬度比純金屬大，故D錯誤；綜上所述，答案為C。9．（2022·遼寧大連·高二期末）有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是A．晶體中，每個周圍等距且緊鄰的有6個B．晶體中，每個被8個包圍C．鈦酸鈣的化學(xué)式為D．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個數(shù)之比為【答案】A【詳解】A．從NaCl的晶胞圖可以看出，在NaCl晶胞中，頂點周圍等距且緊鄰的位于面心，有個，A項錯誤；B．以最上面面心鈣離子為例，它被上面4個和下面4個包圍，即晶體中，每個被8個包圍，B項正確；C．鈦酸鈣晶胞中，Ca位于頂點，每個晶胞中有=1個Ca，Ti位于體心，每個晶胞有1個Ti，O位于面心，每個晶胞有=3個O，則鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3，C項正確；D．在金剛石晶體中，每個碳原子都和4個碳原子形成4個碳碳鍵，每個碳碳鍵被2個碳原子共用，所以每個碳原子平均連有2個碳碳鍵，則碳原子與碳碳鍵的個數(shù)之比為1：2，D項正確；答案選A。10．（2022·江蘇·蘇州市相城區(qū)陸慕高級中學(xué)高二階段練習(xí)）鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是

A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學(xué)式為BaO2C．該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的相似D．與每個Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有8個【答案】D【詳解】A．該晶胞是由金屬陽離子鋇離子和陰離子過氧根離子構(gòu)成的，為離子晶體，故A正確；B．該晶胞中鋇離子和過氧根離子個數(shù)之比為4：4=1：1，其化學(xué)式為BaO2，故B正確；C．該晶胞中鋇離子配位數(shù)是6，過氧根離子配位數(shù)是6，NaCl中離子配位數(shù)是6，該晶胞結(jié)構(gòu)和氯化鈉結(jié)構(gòu)相似，故C正確；D．與每個Ba2+距離相等且最近的Ba2+個數(shù)12，故D錯誤；故選D。11．（2022·北京市第十二中學(xué)高二階段練習(xí)）鋰輝石的主要成分氧化鋰的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．氧化鋰的化學(xué)式為LiOB．每個晶胞中含有14個C．每個周圍距離最近且等距的有8個D．和鈉同主族的鋰在空氣中燃燒會生成過氧化鋰【答案】C【詳解】A．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點和面心的氧離子個數(shù)為8×+6×=4，位于體內(nèi)的鋰離子為8，則氧化鋰的化學(xué)式為Li2O，故A錯誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點和面心的氧離子個數(shù)為8×+6×=4，故B錯誤；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點的氧離子與位于體對角線處的鋰離子的距離最近，則每個氧離子周圍距離最近且等距的鋰離子有8個，故C正確；D．鋰的金屬性弱于鈉，則和鈉同主族的鋰在空氣中燃燒只能生成氧化鋰，故D錯誤；故選C。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練12．（2022·新疆·烏魯木齊市第三十一中學(xué)高二期中）下列有關(guān)離子晶體的敘述錯誤的是A．氯化鈉晶體中有個分子B．氯化鈉晶體中，每個周圍與它距離相等且最近的有個C．氯化銫晶體中，每個周圍緊鄰個D．平均每個晶胞中有個、個【答案】A【詳解】A．氯化鈉為離子化合物，不存在分子，故A錯誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鈉離子在棱心和體心時，頂點和面心為氯離子，則每個周圍距離相等的共有個，故B正確；C．氯化銫晶體中，銫離子在體心，氯離子在頂點，每個周圍緊鄰個，故C正確；D．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鈉離子在棱心和體心時，頂點和面心為氯離子，則由分析可知，平均每個晶胞中有個、個，故D正確；故答案為A。13．（2022·新疆兵團農(nóng)六師芳草湖農(nóng)場中學(xué)高二期末）下面的排序不正確的是A．晶體沸點由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4 B．晶格能由大到?。篘aF＞NaCl＞NaBrC．硬度由大到小：金剛石＞碳化硅＞晶體硅 D．熔點由高到低：Na＞Mg＞Al【答案】D【詳解】A．四種分子晶體的組成和結(jié)構(gòu)相似，分子的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，則晶體的熔沸點越高，則晶體熔點由低到高；CF4＜CCl4＜CBr4，故A正確；B．先比較電荷數(shù)的晶格能大，而如果電荷數(shù)一樣多比較核間距，核間距大的晶格能小，即離子半徑小的晶格能大，則晶格能由大到??；NaF＞NaCl＞NaBr，故B正確；C．原子半徑Si>C>N，三者都為原子晶體，原子半徑越大，共價鍵的鍵能越小，則硬度越小，即硬度由大到小；剛石>碳化硅>晶體硅，故C正確；D．Na、Mg、Al原子半徑依次減小，屬離子電荷逐漸增多，金屬鍵逐漸增強，則熔點由高到低：Al>Mg>Na，故D錯誤。故選D。14．（2022·黑龍江齊齊哈爾·高二期末）下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是A．干冰晶體中，每個分子周圍緊鄰12個分子B．氯化銫晶體中，每個周圍緊鄰8個C．氯化鈉晶體中，每個周圍緊鄰6個D．金剛石晶體中，每個C原子周圍緊鄰4個C原子【答案】C【詳解】A．干冰（CO2）是分子晶體，晶胞屬于面心立方堆積，故每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子，A正確；B．氯化銫晶胞中，每個晶胞中含有一個銫離子，每個頂點上的氯離子被8個晶胞共用，故每個Cs+周圍緊鄰8個Cl?，B正確；C．在氯化鈉晶胞中，鈉離子在體心和棱心位置，距離體心位置的鈉離子最近的鈉離子是位于棱心的12個鈉離子，故每個鈉離子周圍緊鄰12個鈉離子，C錯誤；D．金剛石晶體中，碳原子采用sp3雜化方式成鍵，故每個C原子周圍緊鄰4個C原子，D正確；故選C。15．（2022·廣東·江門市棠下中學(xué)高二期中）晶體的熔點高低與微粒間的作用力大小有關(guān)，下列各組物質(zhì)中，熔點高低的順序排列正確的是A．Na>Mg>Al B．CsCl>KC1>NaClC． D．金剛石>碳化硅>晶體硅【答案】D【詳解】A．在金屬晶體中，如果金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，自由電子與金屬陽離子間的作用力越大，金屬的熔點越高，價電子數(shù)Al＞Mg＞Na，半徑Na＞Mg＞Al，所以金屬的熔點Al＞Mg＞Na，A錯誤；B．CsCl、KC1和NaCl均屬于離子晶體，離子半徑Cs+＞K+＞Na+，則CsCl、KC1和NaCl的晶格能遞增、熔點CsCl＜KC1＜NaCl，B錯誤；C．分子晶體的基本微粒是分子，分子晶體熔沸點由分子間作用力決定。、、分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越小則分子間作用力越小、沸點越低，則氫化物的沸點高低順序為，C錯誤；

D．金剛石、碳化硅和晶體硅均屬于共價晶體，鍵長C-C＜C-Si＜Si-Si，共價鍵牢固程度：C-C＞C-Si＞Si-Si，則熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅，D正確；答案選D。16．（2022·云南·曲靖市馬龍區(qū)第一中學(xué)高二階段練習(xí)）物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論推出：金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔、沸點越高。且研究表明，一般來說，金屬陽離子半徑越小，所帶電荷越多，則金屬鍵越強，由此判斷下列說法錯誤的是A．硬度：Mg＞Al B．熔點：Mg＞CaC．硬度：Mg＞K D．熔點：Ca＞K【答案】A【詳解】A．Mg2+半徑比Al3+大，帶電荷數(shù)比Al3+少，則金屬鍵能Mg＜Al，硬度：Mg＜Al，A錯誤；B．Mg2+半徑比Ca2+小，帶電荷數(shù)相同，則金屬鍵能Mg＞Ca，熔點：Mg＞Ca，B正確；C．Mg2+半徑比K+小，帶電荷數(shù)比K+多，則金屬鍵能Mg＞K，硬度：Mg＞K，C正確；D．Ca2+半徑比K+小，帶電荷數(shù)比K+多，則金屬鍵能Ca＞K，熔點：Ca＞K，D正確；故選A。17．（2022·四川省綿陽南山中學(xué)高二期中）下列各組固體物質(zhì)熔化或升華所克服的粒子間作用屬于同種類型的是A．Na2O和晶體硅 B．碘和干冰 C．Mg和S D．氯化鈉和蔗糖【答案】B【詳解】A．Na2O屬于離子晶體，熔化克服離子鍵，硅屬于原子晶體，需要克服共價鍵，類型不同，故A錯誤；B．碘和干冰升華均屬于分子晶體，升華時均克服分子間作用力，類型相同，故B正確；C．鎂是金屬晶體和硫是分子晶體熔化分別克服金屬鍵、硫熔化克服分子間作用力，故C錯誤；D．NaCl和蔗糖分別屬于離子晶體、分子晶體，NaCl熔化克服離子鍵、蔗糖熔化克服分子間作用力，故D錯誤；故選：B。18．下列關(guān)于晶格能的敘述正確的是A．晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用B．巖漿晶出時，晶格能大的礦物后晶出C．工業(yè)電解熔融氯化鎂制鎂而不用氧化鎂與晶格能有關(guān)D．通過圖中數(shù)據(jù)既能算出Cu原子的第一電離能，又能算出Cu3N晶格能【答案】C【解析】A．晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，A錯誤；B．晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，巖漿中的礦物越易結(jié)晶析出，B錯誤；C．晶體的離子半徑越小，所帶電荷越多，晶格能越大。氯化鎂中的氯離子比氧化鎂中的氧離子半徑更大，所帶電荷少，晶格能更小，更容易電離，故工業(yè)電解熔融氯化鎂制鎂而不用氧化鎂，C正確；D．第一電離能反應(yīng)前后都是氣態(tài)粒子，而圖中銅為固態(tài)，D錯誤；故合理選項是C。19．（2022·河北·石家莊二中高二期末）鐵有δ、γ、α三種晶體結(jié)構(gòu)，以下依次是δ、γ、α三種晶體不同溫度下轉(zhuǎn)化的圖示，下列有關(guān)說法錯誤的是A．三種晶體中與相鄰鐵原子距離相等且最近的鐵原子分別有8個、12個、6個B．三種晶體的空間利用率(原子體積/晶胞體積)之比等于密度之比C．若三種晶胞均為立方結(jié)構(gòu)，且鐵原子半徑為anm，則三種晶體的棱長之比是∶∶2D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不相同【答案】C【詳解】A．三種晶體分別為體心立方，面心立方和簡單立方，其配位數(shù)分別為8、12、6，A正確；B．空間利用率越大，密度越大，B正確；C．晶胞棱長為a，δ-Fe晶胞中晶胞體對角線長度等于棱長的倍，其棱長為a，γ-Fe晶胞中棱長為，α-Fe晶胞中，棱長為2a，則其比值為：∶∶2，C錯誤；D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻得到δ-Fe晶體，緩慢冷卻得到α-Fe晶體，晶體類型不相同，D正確；故選C。20．金屬鍵(1)概念：在金屬單質(zhì)晶體中原子之間以_______之間強烈的相互作用。電子氣理論：金屬原子脫落下來的_______形成遍布整塊晶體的“_______”被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。(2)成鍵微粒：_______。(3)存在：金屬單質(zhì)與_______中。(4)金屬鍵沒有_______，也沒有飽和性?！敬鸢浮?1)

金屬陽離子與自由電子

價電子

電子氣(2)金屬陽離子和自由電子(3)合金(4)方向性21．（2022·海南·儋州川綿中學(xué)高二階段練習(xí)）按構(gòu)成晶體的粒子和粒子間作用力的不同，將以下晶體進行分類：①氯化鋇、②石英、③金剛砂、④水、⑤乙醇、⑥銅、⑦氯酸鉀、⑧高錳酸鉀、⑨稀有氣體的晶體、⑩干冰(1)屬于共價晶體的有：_______(2)屬于分子晶體的有：_______(3)屬于離子晶體的有：_______(4)屬于金屬晶體的有：_______【答案】(1)②③(2)④⑤⑨⑩(3)①⑦⑧(4)⑥【分析】氯化鋇、氯酸鉀、高錳酸鉀屬于離子晶體，石英和金剛砂屬于共價晶體，水、乙醇、稀有氣體的晶體、干冰屬于分子晶體，銅屬于金屬晶體?！驹斀狻浚?）根據(jù)分析，屬于共價晶體的有：②③；（2）根據(jù)分析，屬于分子晶體的有：④⑤⑨⑩；（3）根據(jù)分析，屬于離子晶體的有：①⑦⑧；（4）根據(jù)分析，屬于金屬晶體的有：⑥。22．（2022·伊美區(qū)第二中學(xué)高二階段練習(xí)）回答下列問題(1)A、B、C、D為四種晶體，性質(zhì)如下：A．固態(tài)時能導(dǎo)電，能溶于鹽酸B．能溶于CS2，不溶于水C．固態(tài)時不導(dǎo)電，液態(tài)時能導(dǎo)電，可溶于水D．固態(tài)、液態(tài)時均不導(dǎo)電，熔點為3500℃試推斷它們的晶體類型：A．_______；B．_______；C．_______；D．_______。(2)如圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試推斷，甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)：_______；乙晶體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比是_______；丙晶體中每個D周圍結(jié)合E的個數(shù)是_______。【答案】(1)

金屬晶體

分子晶體

離子晶體

共價晶體(2)

X2Y

1:3:1

8【解析】（1）A．固態(tài)時能導(dǎo)電，能溶于鹽酸，所以A是金屬晶體；B．能溶于CS2，不溶于水，CS2是非極性溶劑，B是分子晶體；C．固態(tài)時不導(dǎo)電，液態(tài)時能導(dǎo)