2023鲁科版新教材高中化学选择性必修2同步练习-第1课时　金属晶体与离子晶体

第3章不同聚集状态的物质与性质

第2节几种简单的晶体结构模型

＞第1课时金属晶体与离子晶体

基础过关练

题组一金属晶体的通性

1.（2022山东聊城第三中学月考）金属晶体中含有的粒子是（）

A.金属原子和“自由电子”

B.只有金属离子

C.金属原子和金属离子

D.金属离子与“自由电子”

2.（2021山东烟台第二中学月考）金属晶体熔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数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是

（）

A.金属镁的硬度大于金属铝

B.碱金属单质的熔点从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

题组二离子晶体的结构和性质

3.（2021湖北孝感调研）北京大学和中国科学院的化学工作者成功研制出碱金属K与C60形成的

球碳盐K3c60。实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。下列关于K3c60的组成和

结构的分析中正确的是（）4.A.K3c60晶体中既有离子键又有极性键

B.K3c60晶体的熔点比C60晶体的熔点低

C.该晶体熔融状态时能导电

D.C60分子中碳原子采取Sp3杂化

4.（2022北京丰台第二中学期末）CaF2晶体的晶胞结构如图所示淇中Ca2+以。表示尸以。表示。

下列关于该离子晶体的说法正确的是（）

A.CaF2与BaF2的晶体类型相同,CaF2的熔点比BaF2的大

B.该晶体中含有离子键和共价键

C.每个晶胞中含6个Ca2+

D.每个Ca2+周围有4个与它等距且最近的Ca2+

5.（2022山东荷泽一中月考）下列关于离子晶体的描述不正确的是（）

A.离子晶体是阳离子和阴离子通过静电吸引力结合而成的晶体

B.稳定性:Na2O〉Na2S>Na2Se

C.硬度:MgC12>CaC12〉BaC12

D.在氯化钠晶体中,Na+和C1的配位数均为6

题组三晶格能

6.下列关于晶体的描述正确的是（）

A.在CsCl晶体中，每个Cs+周围与其距离最近的Cs+有12个

B.晶格能通常取正值，但是有时也取负值

C.离子晶体的晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高

D.晶格能越大,物质的硬度反而越小

7.已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P,它们的晶格能分别为923kJ-mo-、786

kJ-moH,下列有关说法中不正确的是（）

A.Q的熔点比P的高

B.若P是NaCl,则Q一定是NaF

C.Q中成键离子核间距较小

D.若P是NaCl,则Q可能是NaBr

能力提升练

题组一金属晶体的结构及相关计算

1.（2022安徽合肥一六八中学期中）下图为某金属的面心立方晶胞,则该金属的一个晶胞中实际

拥有的原子数为（）

A.3B.4C.7D.9

2.（2021陕西长安一中阶段检测）铁有3、丫、a三种晶体结构，以下依次是3-Fe、丫-Fe、a-Fe三

种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法不正确的是（）

8-Fe13943i912>a-Fe

A.8-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个

B.y-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个

C.a-Fe晶胞边长若为acm,y-Fe晶胞边长若为bcm,则a-Fe和y-Fe两种晶体的密度比为b3：a3

D.将铁加热到1500°C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同

题组二离子晶体的结构及相关计算

3.（2022安徽合肥第一中学期中）X是第四周期元素，其原子最外层只有1个电子，次外层的所有

原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层电子数相同,X与Y形成

的一种化合物的立方晶胞如图所示。下列说法错误的是（）

A.单质X的晶体类型为金属晶体

B.该化合物的化学式为CuCh

C.与每个X离子距离相等且最近的X离子有12个

D.元素Y的基态原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P5

4.（2021天津耀华中学模拟）乙块可用于照明、焊接及切断金属（氧焕焰），也是制造乙醛、醋酸、

合成橡胶、合成纤维等的基本原料。乙快可以用CaC2与水反应制取,CaC2晶体的晶胞结构如

图所示,CaC2晶体中由于C厂的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的描述错误

的是（）

OCa2+gq-

A.CaC2晶体中存在离子键、共价键

B.和Ca2+距离相等且最近的C厂构成的多面体是正六面体

C.和Ca2+距离相等且最近的Ca2+有4个

D.如图所示的结构中共含有4个Ca?+和4个第一

5.（2022安徽铜陵重点中学联考）甲、乙、丙三种离子晶体中微粒的堆积方式如图所示,下列说

法正确的是（）

：oX

甲

A.甲的化学式（X为阳离子）为XY

B.乙中A、B、C三种微粒的个数比是1：3：1

C.丙是CsCl晶体的晶胞

D.乙中与A距离最近且相等的B有8个

6.回答下列问题：

（1）金属铜的晶体中1个铜周围等距离且最近的铜个数为12,则其晶胞为如图中的.（填

字母）。

（2）某磷青铜晶胞结构如图所示。

①其化学式为

②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有个，这些Sn原子所呈现的构型

为

(3)某银白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镇原子的数目比为o

②若合金的密度为dg.cm-3,晶胞边长为nm0(列出计算式即可,NA表示阿伏加德罗常

数的值)

7.(2022山东泰安第一中学月考Xl)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为

0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为g-cnT、列出计算式)。

*Li

Oo

(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm,FeS2的摩尔质量为Mg.mol"，设阿伏加德罗常

数的值为NA,其晶体密度的计算式为g-cm-3；晶胞中Fe2+位于S歹所形成的正八面体的

体心,该正八面体的边长为nmo

•Fe2+OOS；-

8.(2021山东潍坊联考)(1)锂电池负极材料晶体为Li+嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生

改变，上、下层一样，形成如图1所示的晶胞结构。晶胞中锂离子和碳原子的个数之比

为。

(2)Li2NH为反萤石结构，其晶胞结构如图2所示。若Li+的半径为apm,NH?-的半径为b

pm,Li2NH的摩尔质量为Mg-mo「，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则Li2NH的密度为

gem-3用含a、b、M、NA的代数式表示，列出计算式即可)。

图1图2

答案与分层梯度式解析

第3章不同聚集状态的物质与性质

第2节几种简单的晶体结构模型

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基础过关练

1.D金属晶体是由金属阳离子和“自由电子''利用金属键结合的晶体。

2.CMg?+比AU+的半径大且所带的电荷数少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，硬度小,A错误；

从Li到Cs,其离子半径逐渐增大，所带电荷数相同，金属键逐渐减弱，熔点逐渐减小,B错误;Mg?+

的半径比Na+的小且所带电荷数多，金属镁比金属钠的熔点大,C正确;Mg2+的半径比Ca2+的小而

所带电荷数相同，金属镁比金属钙的金属键强,金属镁比金属钙的硬度大,D错误。

3.CK3c60晶体中的共价键均是由C和C原子形成的,是非极性键,A错误;K3c60晶体为离子晶

体，而C6O是分子晶体，离子晶体的熔点通常比分子晶体的熔点高,B错误;K3c60晶体中有K+和

C击，该晶体熔化时能电离出自由移动的离子，故能导电,c正确;C”)分子中碳原子采取sp2杂化,D

错误。

4.ACaF2与BaF2均属于离子晶体,Ca2+和Ba?+所带电荷数相等,且离子半径:Ca2+<Ba?+,熔点

CaF2>BaF2,A正确;CaFz晶体中只含离子键,B错误;每个晶胞中所含Ca?+数为8xl+6x1=4,C错误;

根据题图,Ca2+位于晶胞的顶点和面心，每个Ca2+周围有12个与它等距且最近的Ca2+,D错误。

5.A离子晶体是阳离子和阴离子通过静电作用结合而成,静电作用包括静电斥力和静电吸引

力,A错误;r(O")<r(S2-)<r(Se2)稳定性:Na2O>Na2S>Na2Se,B正确;r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),硬

度MgC12>CaC12〉BaC12,C正确;在氯化钠晶体中,Na+(或C1)周围距离最近的C「(或Na+)数目为

6,D正确。

6.C在CsCl晶体中，每个Cs+周围与其距离最近的Cs+有6个,A错误;晶格能通常取正值，而不

取负值,B错误;离子晶体的晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大,C正确、D

错误。

7.DQ的晶格能大于P的晶格能,Q的熔点比P的熔点高,A正确;因F的半径比C「的小,NaF

的晶格能大于NaCl的晶格能,B正确;因Q、P中均为一价离子，电荷数相同，晶格能的差异是由

成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明成键离子核间距越小,C正确;因的半径比。一的

大,NaBr的晶格能小于NaCl的晶格能,D错误。

能力提升练

1.B根据切割法计算厂面心立方晶胞中有8个原子位于顶点,6个原子位于面心,所以晶胞中的

原子个数为8xl+6xl=4o

oL

2.C5-Fe中与位于体心的Fe原子距离最近的Fe原子位于立方体的顶点，共有8个，故A正

确;丫-Fe中与位于顶点的Fe原子距离相等且最近的铁原子数目为3X8X.12,故B正确;由图可

知,a-Fe晶胞中铁原子数为8x1=l,y-Fe晶胞中铁原子数为8xi+6xi=4,a-Fe晶胞边长若为acm,y-

Fe晶胞边长若为bcm,则两种晶体的密度比为心：空*/：4aI故C错误;将铁加热到1

NAXQJNAxb

500℃分别急速冷却和缓慢冷却得到的晶体类型不相同，故D正确。

3.B由题意可知X为Cu,Y为Cl。Cu属于金属元素，铜单质为金属晶体,A正确;每个晶胞中含

有的Cu个数为8xlo+6xlZ=4,Cl个数为4,则该化合物的化学式为CuCl,B错误;与每个X离子(取

顶点的一个X)距离相等且最近的X离子(面心的X)有12个,C正确;Y原子核外电子数为17,基

态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P5,D正确。

4.BCaC2中含离子键,属于离子晶体，其中C厂中含非极性共价键,A正确;由于晶胞沿一个方向

拉长，故和Ca2+距离相等且最近的c勺只有4个，且在同一平面上(与拉长方向垂直的面),构成的

是正方形,B错误;和Ca2+距离相等且最近的Ca?+只有4个，且在同一平面上(与拉长方向垂直的

面),C正确;晶胞中Ca2+的个数为12x[+l=4©-的个数为8xj+6xi=4,D正确。

5.B甲中Y的个数为4xl=l,X的个数为1,甲的化学式为XY,A错误;乙中A的个数为

oL2

8x1=1,B的个数为6x1=3,C的个数为1,A、B、C的个数比为1：3：1,B正确;在CsCl晶胞

oL

里,Cs+填在立方体空隙中，阴、阳离子配位数均为8,丙不是CsCl的晶胞，丙可以是NaCl的晶

胞,C错误;乙中A位于立方体的顶点,B位于面心，与A距离最近且相等的B有12个,D错误。

6.答案(1)C⑵①SnCu3P②4平面正方形(3)①3：1②【咤等

7GNA

解析(1)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且最近的铜个数为12,C符合题意。

(2)①根据磷青铜晶胞结构知:晶胞中含有Cu6x1=3个，含有Sn8x1=1个，含有P1个，故化学式为

Zo

SnCu3Po②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有4个，这些Sn原子所呈现的构型为平面正

方形。

(3)①晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8xol=l,Cu原子数目为6x]Z=3,故

Cu与Ni原子数目之比为3：1。②设晶胞边长为anm,晶胞质量为更泮g,根据m=pV有

蟹型g=dg-cm-3x(axlO-7cm",解得a=f寿x。。

7•答案⑴石温斫

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解析(1)1个氧化锂晶胞中含0的个数为8x《+6x：=4,含Li的个数为8,LiO的密度为