新教材2024-2025学年高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质分层作业15金属晶体与离子晶体鲁科版选择性必修2

第3章分层作业15金属晶体与离子晶体A级必备学问基础练1.下列离子晶体中阴、阳离子核间距最大的是()A.LiCl B.NaBrC.KCl D.KBr2.下列说法不正确的是()A.离子晶体可能全部由非金属元素形成B.离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键C.金属元素与非金属元素形成的晶体不肯定是离子晶体D.熔化后能导电的晶体肯定是离子晶体3.下列关于NaCl晶体结构的说法正确的是()A.NaCl晶体中,每个Na+四周吸引的Cl-与每个Cl-四周吸引的Na+数目相等B.NaCl晶体中,每个Na+四周吸引1个Cl-C.NaCl晶胞中的质点代表一个NaClD.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子4.下列关于金属晶体的六方最密积累的结构型式的叙述中,正确的是()A.晶胞是六棱柱结构B.晶胞是六面体结构C.每个晶胞中含有6个原子D.每个晶胞中含有17个原子5.下列各组金属熔点凹凸依次正确的是()A.Mg>Al>CaB.Al>Na>LiC.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>Al6.如图是金属晶体内部结构的简洁示意图,细致视察该结构,以下有关金属能导电的理由正确的是()A.金属能导电是因为含有金属阳离子B.金属能导电是因为含有的自由电子在外加电场作用下发生定向运动C.金属能导电是因为含有电子且无规则运动D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用7.将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化,须要克服相同类型作用力的物质有()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种8.科学家通过X射线证明,MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相像。(1)某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中的错误:

。(2)MgO是优良的耐高温材料,MgO的熔点比CaO的高,其缘由是。

9.(1)依据下列叙述推断,肯定为金属晶体的是(填字母,下同)。

A.由分子间作用力形成,熔点很低B.由共价键结合形成立体三维骨架结构的晶体,熔点很高C.固体有良好的导电性、导热性和延展性(2)同类晶体物质熔、沸点的改变是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性改变的缘由:A组物质NaClKClCsCl熔点/K10741049918B组物质NaMgAl熔点/K370922933晶体熔、沸点的凹凸,取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组物质是晶体。B组物质是晶体,价电子数由少到多的依次是,粒子半径由大到小的依次是。

B级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。10.下列叙述错误的是()A.金属单质或其合金在固态和液态时都能导电B.晶体中存在离子的肯定是离子晶体C.金属晶体中的“自由电子”为整块晶体所共有D.钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与自由电子之间的作用力强11.已知金属钠能与两种卤族元素形成化合物Q、P,它们的晶格能分别为923kJ·mol-1、786kJ·mol-1,下列有关说法不正确的是()A.Q的熔点比P的高B.若P是NaCl,则Q肯定是NaFC.Q中键长较大D.若P是NaCl,则Q可能是NaBr12.金属晶体中金属原子有三种常见的积累方式,a、b、c分别代表这三种积累方式形成的晶胞结构,则晶胞a、b、c内金属原子个数比为()A.3∶2∶1 B.11∶8∶4C.9∶8∶4 D.21∶14∶913.视察表中数据,下列说法错误的是()化合物MgOBaONH4NO3C2H5NH3NO3熔点/℃2800191817012A.离子晶体的熔点肯定高于分子晶体B.CaO的熔点介于1918~2800℃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14.要使金属晶体熔化必需破坏其中的金属键。金属晶体熔点凹凸和硬度大小一般取决于金属键的强弱。由此推断下列说法正确的是()A.金属镁的熔点高于金属铝B.碱金属单质的熔点从Li到Cs是渐渐上升的C.金属镁的硬度大于金属钙D.金属铝的硬度大于金属钠15.已知某金属晶体的晶胞结构如图所示,则与该晶胞中随意一个顶点的原子距离相等且最近的原子数为()A.6 B.4C.8 D.1216.如图所示为NaCl和CsCl的晶胞结构,下列说法错误的是()A.NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同C.NaCl和CsCl晶体中阳离子的配位数均为6D.NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,所以阳离子与阴离子的半径比相同17.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线探讨发觉,它的结构特征是Fe3+和Fe2+相互占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是()A.该晶体的化学式为MFe3(CN)6B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个18.下列叙述不正确的是()A.Li2S晶胞结构如图1,S2-的配位数是8B.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图2,晶胞中铜原子与镍原子的数量比为3∶1C.氯化钠晶胞如图3,离钠离子最近的钠离子有6个D.铜与氧元素形成的晶胞如图4,晶胞中Cu匀称地分散在立方体内部,a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(12,119.Al的晶体中原子的积累方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。若已知Al的原子半径为dcm,NA代表阿伏加德罗常数的值,Al的相对原子质量为M,请回答:(1)晶胞中一个Al原子四周最近的Al原子个数为,一个晶胞中Al原子的数目为。

(2)该晶体的密度为(用字母表示)g·cm-3。

20.ZnS、NaCl、CsCl、CaF2分别代表四种常见的离子晶体结构模型,依据图示回答下列问题:(1)试写出图中三种结构分别对应的化学式:图甲、图乙、图丙。在这三种晶体中,每个阳离子四周的阴离子在空间构成的空间结构分别为。

(2)在NaCl、CsCl晶体中,每个Cl-的四周与它等距离且最近的Cl-分别有个、个。

(3)下图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(填字母)。

A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅱ和ⅢC.Ⅰ和Ⅳ D.只有ⅣC级学科素养拔高练21.回答下列问题:(1)CaC2晶体的晶胞结构如图所示,CaC2晶体中含有哑铃形C22-,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+四周距离最近的C(2)已知CaO晶体密度为ag·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则CaO晶胞体积为cm3。

(3)MgO具有NaCl型晶体结构(如图),其中阴离子采纳面心立方最密积累方式,X射线衍射试验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型晶体结构,晶胞参数为a'=0.448nm,则r(Mn2+)为nm。

22.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO(填“<”或“>”)FeO。

(2)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为、。

(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为。

答案：1.D解析三种阳离子Li+、Na+、K+都是碱金属离子,随核电荷数的增加半径增大,故K+半径最大;两种阴离子Cl-、Br-是同主族元素形成的离子,Br-电子层数多,半径较大。综上所述,核间距最大的是KBr。2.D解析离子晶体中不肯定含有金属离子,如氯化铵晶体,A项正确;离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键,如铵盐、NaOH、Na2O2等离子晶体中存在离子键和共价键,B项正确;金属元素与非金属元素形成的晶体不肯定是离子晶体,如AlCl3为分子晶体,C项正确;熔融状态下能导电的晶体可能是金属晶体或离子晶体,D项错误。3.A解析氯化钠晶体中,每个Na+四周吸引6个Cl-,每个Cl-四周吸引6个Na+;NaCl晶体中的质点表示Na+或Cl-;NaCl晶体中不存在单个NaCl分子。4.B解析金属晶体的六方最密积累的晶胞是平行六面体结构(),每个晶胞中含有的原子数为4×16+4×1125.C解析离子所带电荷数: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+),金属阳离子半径越小,所带电荷越多,金属键就越强,熔点越高,故C正确。6.B解析金属中含有金属阳离子和自由电子,在外加电场的作用下,自由电子定向移动,从而能够导电。7.C解析Na是金属晶体,熔化时破坏的是金属键;Na2O是离子晶体,熔化时破坏的是离子键;NaOH是离子化合物,熔化时断裂的是离子键;Na2S是离子化合物,熔化时断裂的是离子键;Na2SO4是离子化合物,熔化时断裂的是离子键。故上述五种物质分别加热熔化,须要克服相同类型作用力的物质有4种。8.答案(1)空心球应为O2-,实心球应为Mg2+;8号空心球应改为实心球(2)Mg2+半径比Ca2+小,MgO的晶格能大解析(1)Mg2+的半径小于O2-,故空心球应为O2-,实心球应为Mg2+;图中黑、白球应当交替出现,故8号球应为实心球。(2)MgO与CaO的离子所带电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,熔点高。9.答案(1)C(2)离子金属Na<Mg<AlNa>Mg>Al解析(1)A项属于分子晶体;B项属于共价晶体;C项是金属的通性。(2)A组物质为离子晶体。B组物质为金属晶体,是由金属键结合而成的,价电子数排列依次:Na<Mg<Al,而粒子半径排列依次:Na>Mg>Al。10.B解析离子晶体中存在阴、阳离子,而在金属晶体中存在金属阳离子和自由电子,所以B错误;自由电子在整块金属中可自由移动,为整块晶体所共有,所以C正确;金属晶体的熔点凹凸取决于金属键的强弱,金属键越强,金属晶体的熔点越高,反之,越低,所以D正确。11.CD解析Q的晶格能大于P的晶格能,故Q的熔点比P高,A项正确;因F-的半径比Cl-的小(其他卤素离子的半径比Cl-的大),故NaF的晶格能大于NaCl的,故B项正确,D项错误;因Q、P中成键离子所带电荷数相同,故二者晶格能的差异是由键长确定的,晶格能越大,表明键长越小,C项错误。12.A解析a晶胞中,顶点的微粒被6个晶胞共用,所以a中原子个数为12×16+2×1b中原子个数为8×18+6×12=4;c中原子个数为8×13.A解析离子晶体的熔点有高有低,不肯定都比分子晶体高,故A错误;Mg、Ca、Ba属于同一主族,氧化物的组成结构相像,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;依据题表中数据分析,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。14.CD解析镁离子带2个正电荷,而铝离子带3个正电荷,且铝离子半径小于镁离子,所以镁的金属键比铝弱,金属镁的熔点低于金属铝,故A错误;碱金属都属于金属晶体,从Li到Cs金属阳离子半径增大,对外层电子束缚实力渐渐减弱,金属键渐渐减弱,所以熔点渐渐降低,故B错误;因为镁离子的半径比钙离子小,所以镁的金属键比钙强,则金属镁的硬度大于金属钙,故C正确;因为铝离子带3个正电荷,而钠离子带1个正电荷,且铝离子半径小于钠离子,所以铝的金属键比钠强,则金属铝的硬度大于金属钠,故D正确。15.D解析与该晶胞中随意一个顶点的原子距离相等且最近的原子共有12个。16.CD解析NaCl和CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体,阴、阳离子个数比都为1∶1,则都属于AB型离子晶体,故A正确、B正确;结合题图可知,NaCl中钠离子的配位数为6,CsCl中铯离子的配位数为8,故C错误;NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,但钠离子半径小于铯离子半径,则NaCl的阳离子与阴离子的半径比小于CsCl的阳离子与阴离子的半径比,故D错误。17.B解析由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+的个数为4×18=12,含Fe3+的个数也为12,CN-的个数为12×14=3,因此阴离子为Fe2(CN)6-,则该晶体的化学式只能为MFe18.C解析Li+与S2-的个数比为2∶1,则Li+与S2-的配位数之比为1∶2,由Li2S的晶胞结构可知,Li+的配位数为4,则S2-的配位数是8,A正确;用切割法可知,晶胞中Ni原子的个数为8×18=1,Cu原子的个数为6×12=3,则晶胞中铜原子与镍原子的数量比为3∶1,B正确;以1个顶点Na+为探讨对象,在题图晶胞中离其最近的Na+为位于面心上的3个Na+,由于顶点Na+为8个晶胞共有,面心Na+为2个晶胞共有,则氯化钠晶胞中离钠离子最近的钠离子有8×32=12个,C错误;晶胞中Cu匀称地分散在立方体内部,由晶胞可知Cu位于体对角线上、与体心O的距离为体对角线的119.答案(1)124(2)M解析(1)该晶胞中,一个Al原子四周最近的Al原子个数为12,一个晶胞中Al原子的数目为8×18+6×1(2)利用公式求金属晶体的密度,关键是找出正方体晶胞的边长。本题中面对角线的长度为4dcm,然后依据边长的2倍等于面对角线的长度可求得晶胞正方体的边长,进而依据公式ρ=mV20.答案(1)CsClNaClZnS立方体、正八面体、正四面体(2)126(3)C解析在ZnS晶体中,阴、阳离子的配位数都是4,故图丙可表示该晶体结构,在Zn2+四周的S2-构成正四面体结构;在NaCl晶体中,每个Na+四周有6个Cl-,每个Cl-四周有6个Na+,故图乙可表示该晶体结构,在Na+四周的6个Cl-形成正八面体,每个Cl-四周与它等距离且最近的Cl-有12个;在CsCl晶体中,每个Cs+四周的8个Cl-形成立方体,图甲可表示该晶体