第三章 第三节 金属晶体与离子晶体-高二化学人教版（2019）选择性必修2洞悉课后习题

第三章第三节金属晶体与离子晶体——高二化学人教版（2019）选择性必修2洞悉课后习题【教材课后习题】1.金属晶体的形成是因为晶体中存在()。A.金属离子间的相互作用 B.金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.自由电子间的相互作用2.金属能导电的原因是()。A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子3.关于晶体的下列说法中，正确的是()。A.共价晶体中可能含有离子键B.离子晶体中可能含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含有共价键D.任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子4.下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是()。A.NaCl B. C. D.NaOH5.下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是()。A.和 B.NaCl和HClC.和 D.和6.什么是电子气理论？它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性？7.举例说明过渡晶体和混合型晶体的特征。8.按构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，将以下晶体进行分类：氯化绝、石英、金刚砂、水、苯酚（）、铁、氯酸钾、高锰酸钾9.离子晶体如食盐，很脆，经不起锤击；共价晶体如石英，同样很脆，也经不起锤击。然而食盐和石英的摩氏硬度却相差极大，应如何解释？10.铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则铜离子的电荷数为_______。11.在市场上，我们会发现一种叫做“热袋”的商品（如图）。用手指搓捻塑料袋中的金属小圆片，袋中的液体会变成晶体，同时放热；待冷却后，袋中的液体全变成了晶体，把热袋放在沸水中煮几分钟，袋中的晶体又变成液体；取出热袋，待冷却后再搓捻金属小圆片，袋中的液体又变成晶体，同时放热。请查阅资料回答问题：热袋里装的是什么？它为什么会放热？【教材课后习题】12.下列叙述错误的是()A.构成金属的粒子是金属阳离子和自由电子B.金属晶体内部都有自由电子C.金属晶体内自由电子分布不均匀，专属于某个特定的金属离子D.同一类晶体间熔点（或沸点）相差最大的是金属晶体13.下列叙述中正确的是()A.金属在通常情况下都是固体B.金属晶体中有阳离子，但没有阴离子C.Mg晶体中1个跟2个价电子有较强的作用D.金属晶体发生形变时，其内部金属离子与自由电子相互作用不再存在14.下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是()A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电15.如图所示，在氯化钠晶胞中，与每个等距离且最近的几个所围成的空间结构为()A.正八面体 B.十二面体 C.正六面体 D.正四面体16.下列有关离子晶体的比较不正确的是()A.熔点：NaF>>B.离子键强弱：NaF>NaCl>NaBrC.离子晶体中除了含有离子键外，还可能存在共价键、氢键等D.硬度：MgO>CaO>BaO17.石墨的片层结构如图所示。在片层结构中，碳原子数、C—C键数、六元环数之比为()A.1︰1︰1 B.2︰2︰3 C.1︰2︰3 D.2︰3︰118.下列不能用电子气理论解释的是()A.用铁制品做炊具 B.用金属铝制成导线C.用铂金做首饰 D.钢铁易生锈19.硫酸钡()性质稳定，难溶于水，可用作胃肠道造影剂。下列实验事实能说明—定是离子晶体的是()A.难溶于水，其水溶液的导电性极弱B.的熔、沸点较高，硬度较大C.固体不导电，但在熔融状态下能导电D.在有机溶剂（如苯）中的溶解度极小20.NaF、NaI、MgO均为NaCl型离子晶体，根据下列数据判断它们的熔点由高到低的顺序是()①NaFNaI③MgO1122.31A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③21.Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构如图所示，下列有关说法正确的是() A.锰原子的价层电子排布式为B.Bi与Mn的晶体类型不同C.该晶体的化学式为MnBiD.图示晶胞的质量为(表示阿伏加德罗常数的值)22.石墨晶体的结构如图1所示，石墨的一个六方晶胞如图2所示。请回答下列问题：（1）每个晶胞中的碳原子个数为_______________。（2）画出晶胞沿c轴的投影_______________。（3）某石墨嵌入化合物中，每个六元环都对应一个，写出它的化学式_______________。（4）若该晶胞底面边长为，高为，则石墨晶体中碳碳键的键长为______________pm，密度为______________（设阿伏加德罗常数的值为）。23.现有原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子在基态时其2p能级上有2个未成对电子，W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子。回答下列问题：（1）化合物的沸点比化合物的高，其主要原因是______________。（2）元素W能形成多种配合物，如：等。①基态的M层电子排布式为______________。②在常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于__________________（填晶体类型）晶体，该晶体中W的化合价为________________。（3）Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图所示，与一个阴离子距离最近且相等的所有阳离子为顶点构成的几何体为_________________。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞边长为______________cm。（用含的代数式表示）

答案以及解析1.答案：C2.答案：B解析：金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，在外加电场作用下，自由电子可发生定向移动而导电。3.答案：B解析：共价晶体是原子通过共价键相结合形成的，不存在离子键，A错误；离子晶体中一定含离子键，可能含有共价键，如NaOH晶体等，B正确，C错误；晶体中含有阳离子，但不一定含有阴离子，如金属晶体中含金属阳离子和自由电子，不含阴离子，D错误。4.答案：D解析：NaCl、只含离子键，A、B错误；晶体由和构成，含有离子键和非极性共价键，C错误；NaOH晶体由和构成，含有离子键和极性共价键，D正确。5.答案：C解析：晶体是分子晶体，晶体是共价晶体；NaCl晶体是离子晶体，HCl的晶体是分子晶体；和的晶体都是分子晶体；的晶体是分子晶体，的晶体是离子晶体。6.答案：电子气理论将金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。①延展性：当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属之间的电子气起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，故大多数金属有良好的延展性。②导电性：金属晶体中的自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动。③导热性：当金属某部分受热时，该区域的电子运动加剧，通过碰撞，电子将能量传递给金属原子或离子，这样能量从温度高的区域传递到温度低的区域，因此金属具有导热性。解析：7.答案：过渡晶体是介于四类典型晶体之间的过渡型。如第3周期元素最高价氧化物的晶体从离子晶体向共价晶体过渡；而从共价晶体向分子晶体过渡。过渡晶体有所偏向，通常被当作离子晶体来处理，被当作共价晶体，而就被当作分子晶体了。混合型晶体：以石墨为例，每一层的二维结构是平面六元并环，是“巨分子”，层内只有牢固的共价键，类似共价晶体，熔点很高。电子可在层内运动，又类似金属晶体，导电性好。层与层之间只靠范德华力维系，类似分子晶体，硬度小，电子不能在平面间跳跃，其导电性只能沿石墨平面的方向。石墨晶体中既有共价键，又有类似金属的导电性，还有范德华力，不能归属于任何一种典型晶体。8.答案：离子晶体：氯化绝、氯酸钾、高锰酸钾。共价晶体：石英、金刚砂。分子晶体：水、苯酚。金属晶体：铁。9.答案：离子晶体和共价晶体的晶体类型不同，使它们的性质存在很大差异。在离子晶体中，构成晶体的粒子是阴、阳离子，阴、阳离子间通过离子键相互作用；而在共价晶体中，构成晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相互作用，而且形成空间网状结构。因此，属于离子晶体的食盐的摩氏硬度和属于共价晶体的石英的摩氏硬度存在很大差异。10.答案：+1解析：晶胞内含有4个Cu原子，O原子处于晶胞的8个顶角和体心，则一个晶胞含有O原子个数为，Cu、O原子个数比为4：2=2：1，该晶体的化学式为，故铜离子的电荷数为+1。11.答案：“热袋”装的是的过饱和溶液和金属小圆片。放热原理：当一片金属放在这个过饱和溶液里面，扭动里面的金属片所产生的轻微震动，便足以使溶质结晶，直至全部结晶完成，变成较稳定的固体。这个结晶过程是放热的过程，从而使“热袋”放出热量。过饱和溶液可循环使用；只要把袋子放入沸水中煮几分钟，凝结了的溶质便会再次溶解；这是由于在高温下，溶质的溶解度变大。在溶解的过程中，溶质吸热，再次成为过饱和溶液。12.答案：C解析：金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，自由电子几乎均匀分布在金属晶体内，不专属于某一个或几个特定的金属离子，故A、B正确，C错误；由于金属键的强度差别很大，不同金属晶体的熔、沸点相差较大，故D正确。13.答案：B解析：金属在常温下一般都是固体，但汞在常温下为液态，A错误；金属晶体的构成粒子是金属离子和自由电子，所以金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，B正确；金属晶体中的金属阳离子在其电场力能“涉及”的条件下，与自由电子都有静电作用，“释出”的价电子不再属于某个金属离子，C错误；金属虽然发生形变，各层之间发生了相对滑动，但不致断裂，就是因为金属离子与自由电子之间的较强作用仍然存在，D错误。14.答案：D解析：具有较高熔点的晶体不一定是离子晶体，共价晶体也具有较高的熔点，故A错误；固态不导电，水溶液能导电的不一定是离子晶体，如等分子晶体固态不导电，水溶液能导电，故B错误；晶体类型与溶解性无直接关系，故C错误；离子晶体固态时离子不能自由移动，所以不能导电，而熔融状态下可以电离出自由移动的离子，可以导电，故D正确。15.答案：A解析：取晶胞体心的钠离子为参考，由题图可知与该钠离子等距离且最近的氯离子分别位于立方体晶胞的6个面心，所以钠离子的配位数是6，将6个氯离子连接后所围成的空间结构是正八面体，A正确。16.答案：A解析：掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的关键。，、、所带电荷数依次增大，所以NaF、、的离子键依次增强，故熔点依次升高，A项错误；，故NaF、NaCl、NaBr的离子键依次减弱，B项正确；晶体为离子晶体，晶体中存在共价键、氢键等，C项正确；，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，硬度依次减小，D项正确。17.答案：D解析：在石墨的片层结构中，以一个六元环为研究对象，由于一个碳原子被三个六元环共用，即属于每个六元环的碳原子数为；一个C—C键被两个六元环共用，即属于每个六元环的C—C键的数目为，故碳原子数、C—C键数、六元环数之比为2︰3︰1。18.答案：D解析：用铁制品做炊具利用了金属具有良好的导热性，用金属铝制成导线利用了金属具有良好的导电性，用铂金做首饰利用了金属具有金属光泽，这三种性质均能用电子气理论解释，A、B、C项不符合题意；钢铁易生诱，是由于铁被氧化，发生了化学变化，D项符合题意。19.答案：C解析：离子晶体区别于其他晶体的突出特点是固体不导电，熔融状态下能导电，故项正确。20.答案：B解析：离子电荷数越多，离子间距越小，离子键越强，离子晶体的熔点越高。根据题给数据可知，三种物质中离子电荷数：③>②>①，离子间距：③<①<②，因此三种物质的熔点由高到低的顺序为③>①>②，故B项符合题意。21.答案：C解析：Mn为25号元素，则锰原子的价层电子排布式为，A项错误；Bi与Mn均为金属晶体，B项错误；由晶胞结构可知，其中实际含有Bi原子的数目为6，Mn原子的数目为1+2，故该晶体的化学式为MnBi，C项正确；图示晶胞的质量为g，D项错误。22.答案：（1）4（2）（3）（4）；解析：（1）每个晶胞中的碳原子个数为4×1/12+4×1/6+2×1/6+2×1/3+2×1/2+1=4。（2）根据晶胞结构可知其沿c轴的投影为。（3）石墨中平均每个六元环含有2个碳原子，某石墨嵌入化合物中的每个六元环都对应一个，故化学式为。（4）设碳碳键的键长为，晶胞底面图可表示为，则，解得；晶胞底面的高，一个晶胞体积，一个晶胞的质量，故石墨晶体密度为。23.答案：（1）分子间存在氢键（2）；分子；0（3）立方体；解析：原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，则X是H元素；Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y是C元素；Q原子在基态时其2p能级上有2个未成对电子，原子序数大于碳，则Q为O元素；Z的原子序数介于碳、氧之间，则Z为N元素；W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子，价电子排布为，则W为Fe元素