高中化学 3-3金属晶体达标作业 新人教版选修3

【成才之路】-学年高中化学3-3金属晶体达标作业新人教版选修3一、选择题1．下列叙述正确的是()A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔沸点越高B．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定C．金属阳离子只能与阴离子构成晶体D．正四面体构型的分子中，键角一定为109°28′答案：A点拨：B中，分子的稳定性与分子内共价键的强弱有关，而分子间作用力主要影响晶体的熔、沸点。C中，金属阳离子可以与自由电子一起构成金属晶体。D中，像P4是正四面体型分子，其键角为60°。2．(·海口模拟)下列关于晶体的说法正确的是()A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低答案：A点拨：构成原子晶体的粒子是原子；在分子晶体中构成晶体的粒子是分子；在金属晶体中构成晶体的粒子是金属阳离子和自由电子，所以金属晶体中只有阳离子，无阴离子；晶体的熔点高低顺序一般是原子晶体＞分子晶体，而金属晶体的熔点相差比较大。晶体硅的熔点(1410℃)要比金属钨的熔点(34103．(·扬州模拟)下列有关金属晶体判断正确的是()A．简单立方、配位数6、空间利用率68%B．钾型、配位数6、空间利用率68%C．镁型、配位数8、空间利用率74%D．铜型、配位数12、空间利用率74%答案：D点拨：简单立方空间利用率为52%，故A错；钾型配位数为8，故B错；镁型配位数为12，故C错。4．下列有关金属的说法正确的是()A．常温下都是晶体B．最外层电子数小于3个的都是金属C．任何状态下都有延展性D．都能导电、传热答案：D点拨：Hg常温下是液态，不是晶体，A项错误。H、He最外层电子数都少于3个，但它们不是金属，B项错误。金属的延展性指的是能抽成细丝、轧成薄片的性质，在液态时，由于金属具有流动性，不具备延展性，所以C项也是错误的。金属晶体中存在自由电子，能够导电、传热，因此D项是正确的。5．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是()A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质的熔点总是高于分子晶体答案：B点拨：金属在化合物中一定显正价，B正确；金属元素的原子只有还原性，但离子如Fe2＋既有氧化性，又有还原性，A错误；金属元素有的是变价元素，有的化合价没变化，C错误；金属晶体的熔沸点差距较大，有些金属晶体的熔沸点很低，如Hg在常温下是液体，D错误。6．下列有关金属晶体的说法中不正确的是()A．金属晶体是一种“巨分子”B．“电子气”为所有原子所共有C．简单立方堆积的空间利用率最低D．体心立方堆积的空间利用率最高答案：D点拨：根据金属晶体的电子气理论，选项A、B都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，面心立方最密堆积和六方最密堆积均为74%。因此简单方式堆积的空间利用率最低，六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高。7．(·经典习题选萃)合金是金属与一些非金属或其他金属在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下表中提供的数据，判断可以形成合金的是()金属或非金属钠铝铁硅硫熔点/℃97.8660.415351410112.8沸点/℃883246727502353444.6A.铝与硅 B．铝与硫C．钠与硫 D．钠与硅答案：A点拨：能发生反应的物质不能形成合金，故B、C错；钠的沸点远低于硅的熔点，当硅熔化时，钠已经气化，故它们不能形成合金，D错。8．(·试题调研)金属钠晶体为体心立晶胞，实验测得钠的密度为ρ(g·cm－3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为()A.eq\r(3,\f(2a,NAρ)) B.eq\r(3)eq\r(3,\f(2a,NAρ))C.eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(2a,NAρ)) D.eq\f(1,2)eq\r(3,\f(2a,NAρ))答案：C点拨：该晶胞中实际含钠原子2个，晶胞边长为eq\f(4×r,\r(3))，则ρ＝eq\f(2×a,NA×\f(4×r,\r(3))3)，进一步化简后可得答案。9.关于体心立方堆积晶体(如图)的结构的叙述中正确的是()A．是密置层的一种堆积方式B．晶胞是六棱柱C．每个晶胞内含2个原子D．每个晶胞内含6个原子答案：C点拨：体心立方堆积晶体的晶胞为立方体，是非密置层的一种堆积方式，其中有8个顶点和1个体心，晶胞内含有原子个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2。10．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，其中正确的是()A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>LiC．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al答案：C点拨：电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则C正确；B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba。二、非选择题11．(·经典习题选萃)判断下列晶体类型。(1)SiI4：熔点120.5℃，沸点287.4______________________________________________________。(2)硼：熔点2300℃，沸点2550(3)硒：熔点217℃，沸点685(4)锑：熔点630.74℃，沸点1750答案：(1)分子晶体(2)原子晶体(3)分子晶体(4)金属晶体点拨：(1)SiI4熔点低，沸点低，是分子晶体。(2)硼熔、沸点高，硬度大，是典型的原子晶体。(3)硒熔、沸点低，易溶于CHCl3，属于分子晶体。(4)锑熔点较高，沸点较高，固态能导电，是金属晶体。12．(·试题调研)如右图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子、钙离子各有__________个、__________个。(2)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构如右图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm(1nm＝1×10－9m)，则该晶体的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA答案：(1)68(2)eq\f(a＋b＋3c,NAd3×10－21)点拨：(1)每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有6个(上、下、前、后、左、右各1个)，每个钛离子周围与它最近且距离相等的钙离子位于以该钛离子为中心的8个正方体的中心，共8个。(2)由(1)可知，1mol正方体中含有1molCaTiO3，则一个正方体的质量m＝eq\f(MCaTiO3,NA)＝eq\f(a＋b＋3c,NA)g。1个正方体的体积V＝(d×10－7cm)3＝d3×10－21cm3，则ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(a＋b＋3c,NAd3×10－21)g/cm3。13．黄铜矿是最重要的铜矿，全世界的2/3的铜是由它提炼的。回答下列问题：(1)右图为黄铜矿的晶胞。计算晶胞中各种原子的数目：Cu________，Fe________，S________，写出黄铁矿的化学式________。(2)在高温下，黄铜矿晶体中的金属离子可以发生迁移。若铁原子与铜原子发生完全无序的置换，可将它们视作等同的金属离子，请画出它的晶胞。答案：(1)448CuFeS2(2)如右图点拨：(1)Cu原子所处的位置为：上下底面顶点8个、左右和前后面4个、中间1个。故Cu原子数为：8×1/8＋4×1/2＋1＝4。Fe原子的位置分别为：棱4个，上下面心和前后左右共6个。故Fe原子数为：4×1/4＋6×1/2＝4。S原子的位置均在晶胞内，共8个S原子。黄铜矿的化学式为CuFeS2。(2)将上述的晶胞从中间“切开”就得到相应晶胞。14．(·海南高三期末联考)用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题：(1)此金属晶胞属于哪一种类型？(2)求每个晶胞的质量。(3)求此金属的相对原子质量。(4)求此金属原子的原子半径(pm)。答案：(1)面心立方晶胞(2)4.2×10－22(3)63.21(4)127.26pm点拨：(1)根据题意，此金属晶胞属于面心立方晶胞。(2)根据晶胞的边长为360pm，可得晶胞的体积为(3.6×10－8)3cm3。根据质量＝密度×体积，可得晶胞的质量＝9.0g/cm3×(3.6×10－8)cm3≈4.2×10－22(3)金属的摩尔质量＝NA×一个原子的质量＝6.02×1023×4.2×10－22÷4＝63.21(g/mol)，相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量。(4)在面心立方晶胞中，设原子的半径为r，则晶胞的边长＝eq\f(4r,\r(2))，因此，金属原子的原子半径为＝eq\f(\r(2),4)×360pm≈127.26pm。“神奇材料”石墨烯年10月5日，年度的诺贝尔物理学奖由英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)获得。他们在石墨烯材料研究方面作出了突出贡献。石墨烯具有诸多超乎人类想象的优越特性，主要有以下两点：(1)石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料：据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜(厚度约100纳米)，那么它将能