2024-2025学年新教材高中化学第3章晶体结构与性质分层作业16金属键与金属晶体离子晶体新人教版选择性必修2

分层作业16金属键与金属晶体离子晶体A级必备知识基础练题组1.金属键的理解1.下列说法正确的是()A.晶体是具有一定几何外观的,所以汞不属于金属晶体B.金属一般具有较高的硬度,而钠可以用小刀切,但钠属于金属晶体C.塑料具有一定延展性,所以属于金属晶体D.金属晶体一般具有较高的硬度,所以金刚石属于金属晶体2.在金属晶体中,自由电子与金属原子碰撞时有能量传递,可以用此来解释金属的()A.延展性 B.导电性C.导热性 D.还原性3.下列关于金属及金属键的说法正确的是()A.金属键具有方向性B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光题组2.离子键的理解4.能证明NaOH晶体类型为离子晶体的方法是()A.测定NaOH溶液能否导电B.X射线衍射法C.测定熔融NaOH能否导电D.测定NaOH是否有确定的熔点5.有关离子晶体的下列说法不正确的是()A.离子晶体在熔融状态时都能导电B.离子晶体具有较高的熔、沸点,较大的硬度C.离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1D.氯化钠溶于水时离子键被破坏题组3.金属晶体和离子晶体的结构与性质6.下列四种性质的叙述,可能属于金属晶体的是()A.由分子间作用力结合而成,熔点低B.固态时或熔融后易导电,熔点在1000℃左右C.以共价键结合成三维骨架结构,熔点高D.固态时不导电,但溶于水或熔融后能导电7.MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是()A.MgO>Rb2O>BaO>CaOB.MgO>CaO>BaO>Rb2OC.CaO>BaO>MgO>Rb2OD.CaO>BaO>Rb2O>MgO8.如图是离子晶体的三种结构模型,根据图示回答下列问题:(1)属于NaCl晶体的是,属于CsCl晶体的是。在这三种晶体中,与阳离子最近且等距离的阴离子围成的空间结构分别为

。(2)在NaCl、CsCl晶体中,每个Cl-的周围和它等距离且最近的Cl-分别有个、个。

9.(1)金属键的强度差别,物质的和是由金属键的强弱决定的。例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而是熔点最高、硬度很大的金属,这是由于。

(2)在核电荷数1~18的元素中,其单质属于金属晶体的有(填元素符号,下同),这些金属晶体中,密度最小的是,地壳中含量最多的是,熔点最低的是,单质的还原性最强的是。

B级关键能力提升练10.由原子序数为1~20的元素组成的离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,下列说法正确的是()A.晶体中阳离子和阴离子个数一定相等B.晶体中一定只有离子键而没有共价键C.所含元素可能在同一主族D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径11.以CCl4和金属钠为原料,在700℃时可制造出纳米级金刚石粉末和另一种化合物。下列相关说法错误的是()A.金刚石中C原子与C—C个数比为1∶2B.另一种化合物的化学式为NaCl,晶体中Na+的配位数为8C.该反应涉及的四种物质分别属于四种不同的晶体类型D.CCl4的熔点低于金属钠的熔点12.观察表中数据,下列说法错误的是()化合物MgOBaONH4NO3C2H5NH3NO3熔点/℃2852191817012A.离子晶体的熔点一定高于分子晶体B.CaO的熔点介于1918~2852℃之间C.向离子晶体中引入有机基团可显著降低其熔点D.离子晶体的熔点与离子所带电荷数、离子半径、是否含有机基团等因素都有关13.下列数据是对应物质的熔点,有关判断错误的是()物质Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2熔点92097.812911902073-107-571723A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体B.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体C.活泼金属元素与活泼非金属元素不一定能形成离子化合物D.金属晶体的熔点一定比分子晶体的高14.镁、铜等金属的离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除降低熔点之外还有。

(2)已知MgO的晶胞结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示,请改正图中的错误:。

(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成烟花。燃放时,烟花发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:

。

C级学科素养拔高练15.钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。一些晶体材料的结构示意图如图Ⅰ、Ⅱ所示。请回答下列问题:(1)写出基态镍原子的核外电子排布式:。

(2)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图Ⅰ所示,该合金的化学式为,1mol镧形成的该合金能储存mol氢气。

(3)PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体的晶胞结构如图Ⅱ所示,该晶体经X射线分析鉴定,重复单元为立方体,棱长为acm。顶角位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,所有棱心位置被O2-所占据。①该晶体中的O元素与H元素形成的简单化合物的中心原子的杂化类型为,其分子的空间结构为。

②写出该晶体的化学式:。

③若该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则a=。

答案：1.B解析汞在固态时也是金属晶体,A错误;钠是金属,所以是金属晶体,B正确;塑料和金刚石不是金属,不是金属晶体,C、D错误。2.C解析金属具有延展性主要是因为金属在受到外力作用时,原子之间可以发生相对滑动,各层之间仍保持金属键的作用,A项错误;金属具有导电性主要是因为金属晶体内部存在自由移动的电子,在外加电场的作用下,自由电子在金属内部发生定向移动,B项错误;金属具有导热性主要是因为在金属晶体内部,自由电子与金属原子碰撞时有能量传递,C项正确;金属的还原性是金属的化学性质,与碰撞时能量传递无关,D项错误。3.B解析金属键没有方向性,A项错误;金属导电是因为在外加电场作用下,自由电子发生定向移动,C项错误;由于自由电子的存在使金属很容易吸收可见光而跃迁到高能态,然后又会回到低能态而发出特定波长的光波,因而金属往往有金属光泽,D项错误。4.C解析鉴定化合物属于离子晶体的方法是熔融状态是否导电。有些分子晶体的水溶液也能导电,如HCl、H2SO4等,故A错误;X射线衍射法用于判断晶体与非晶体,不能判断晶体类型,故B错误;离子晶体由阴、阳离子构成,熔融状态破坏离子键,产生自由移动的阴、阳离子,能导电,故C正确;有无确定的熔点适用于判断物质是晶体还是非晶体,故D错误。5.C解析离子晶体如Na2O2晶体中阳离子为Na+、阴离子为过氧根离子,所以Na2O2晶体中阴、阳离子个数之比为1∶2,故C错误。6.B解析由分子间作用力结合而成,熔点低,为分子晶体的特点,A错误;固态或熔融后易导电,熔点在1000℃左右,可能为金属晶体,B正确;以共价键结合成三维骨架结构,熔点高,是共价晶体的特点,C错误;固态时不导电,不符合金属晶体的特征,D错误。7.B解析四种离子晶体所含阴离子相同,所含阳离子不同。对Mg2+、Rb+、Ca2+、Ba2+进行比较,Rb+所带电荷数少,其与O2-形成的离子键最弱,故Rb2O的熔点最低。对Mg2+、Ca2+、Ba2+进行比较,它们所带电荷一样多,半径Mg2+<Ca2+<Ba2+,与O2-形成的离子键由强到弱的顺序是MgO>CaO>BaO,相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO>CaO>BaO。综上所述,四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO>CaO>BaO>Rb2O。8.答案(1)乙甲立方体、正八面体、正四面体(2)1269.答案(1)很大熔点硬度钨形成的金属键强弱不同(2)Li、Be、Na、Mg、AlLiAlNaNa解析(1)金属键的强度差别很大;金属键的强弱决定物质的熔点和硬度,例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而钨是熔点最高、硬度很大的金属,这是由于形成的金属键强弱不同。(2)在核电荷数1~18的元素中,其单质属于金属晶体的有Li、Be、Na、Mg、Al,这些金属晶体中,密度最小的是Li,地壳中含量最多的是Al,熔点最低的是Na,单质的还原性最强的是Na。10.C解析原子序数为1~20的元素形成的离子化合物,一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20,如NaOH、NH4F、Na2O、KH等,这些离子化合物中,阴、阳离子个数不一定相等,A错误;OH-、NH4+中有共价键,B错误;由以上分析可知,所含元素可能在同一主族,如KH中两种元素均在第ⅠA族,C正确;晶体中阳离子半径不一定大于阴离子半径,如Na+的半径比O2-的半径小11.B解析每个碳原子形成四个C—C,每个碳碳键由两个碳原子共用,所以金刚石晶体中碳原子个数与碳碳键个数之比为1∶2,故A正确;推出另一种化合物是NaCl,根据氯化钠的晶胞结构知Na+和Cl-的配位数均为6,故B错误;CCl4和Na反应生成NaCl和金刚石,CCl4属于分子晶体,Na属于金属晶体,NaCl属于离子晶体,金刚石属于共价晶体,故C正确;CCl4是分子晶体,常温下是液态,金属钠是金属晶体,常温下是固态,故D正确。12.A解析离子晶体的熔点有高有低,不一定都比分子晶体高,故A错误;Mg、Ca、Ba属于同一主族,氧化物的组成结构相似,离子晶体熔点与离子所带电荷数成正比、与离子半径成反比,离子半径:Mg2+<Ca2+<Ba2+,因此CaO的熔点应介于MgO和BaO之间,故B正确;根据题表中数据分析,C2H5NH3NO3的熔点低于NH4NO3,说明在NH4NO3中引入有机基团(—C2H5),熔点降低,故C正确;离子晶体的熔点与离子所带电荷数成正比、与离子半径成反比,引入有机基团也会对离子晶体的熔点产生影响,故D正确。13.D解析金属单质含有金属阳离子是金属晶体,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,故A正确;C和Si同主族,但氧化物的晶体类型不同,分别属于分子晶体和共价晶体,故B正确;活泼金属元素Al与活泼非金属元素Cl形成的AlCl3属于共价化合物,故C正确;Na的熔点比AlCl3低,所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,故D错误。14.答案(1)增大熔融盐中的离子浓度,从而增强熔融盐的导电能力(2)⑧应改为表示O2-的黑色球(3)基态原子中的电子获得能量后,向高能级跃迁,跃迁到高能级的电子处于一种不稳定的状态,会回到较低能级,并向外界释放能量(光能)解析(2)因为氧化镁与氯化钠的晶胞结构相似,所以在晶体中每个Mg2+周围应该有6个最邻近的O2-,每个O2-周围应该有6个最邻近的Mg2+,根据此规律可得⑧应该改为表示O2-的黑色球;(3)烟花燃放时产生五颜六色的光本质为电子的跃迁。15.答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)(2)LaNi53(3)①sp3杂化V形②BaTiO3③3解析(1)Ni是28号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。(2)根据该合金储氢后的晶胞结构示意图可知,该晶胞中含有La的数目为8×18=1,含有Ni的数目为8×12+1=5,所以合金的化学式为LaNi5;1m