高中化学第3章晶体结构与性质第3节金属晶体作业含解析新人教版选修3.docVIP

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第3节金属晶体

A级·基础巩固练

一、选择题

1．金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式,下列说法中正确的是(C)

A．图a为非密置层,配位数为6

B．图b为密置层,配位数为4

C．图a在三堆空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积

D．图b在三维空间里堆积仅得简单立方堆积

解析：金属原子在二维空间里有两种排列方式,一种是密置层排列,一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率高,原子的配位数为6,非密置层的配位数较密置层小,为4。由此可知,上图中a为密置层,b为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型,非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积模型。所以,只有C选项正确。

2．下列关于金属晶体的叙述中,正确的是(C)

A．温度越高,金属的导电性越强

B．常温下,金属单质都以金属晶体形式存在

C．金属晶体堆积密度大,能充分利用空间的原因是金属键没有饱和性和方向性

D．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在外力作用下会发生断裂,故金属无延展性

解析：温度高,金属离子的热运动加快,对自由电子的移动造成阻碍,导电性减弱,A项错；常温下,Hg为液态,不属于晶体形态,B项错；金属键无方向性和饱和性,在外力作用下,一般不会断裂,即金属具有延展性,D项错；正是因为金属键无方向性和饱和性,所以金属晶体中的金属原子一般采用最密堆积,尽量充分利用空间,C项正确。

3．下列晶体中,金属阳离子与自由电子间的作用最强的是(C)

A．Na B．Mg

C．Al D．K

解析：Na、Mg、Al均位于第三周期,原子半径逐渐减小,价电子数目逐渐增多,所以金属键逐渐增强,即铝的金属键最强,钠的金属键最弱,而K和Na位于同一主族,且K的半径比Na的大,钾的金属键比钠的弱。

4．下列四种叙述,可能为金属晶体性质的是(B)

A．由分子间作用力结合而成,熔点低

B．固体或熔融后易导电,熔点在1000℃左右

C．由共价键结合成网状结构,熔点高

D．固体不导电,但溶于水或熔融后能导电

解析：由分子间作用力结合而成,熔点低是分子晶体的性质,A错；固体能导电是金属晶体的特性,B对、D错,由共价键结合成网状结构,熔点高为原子晶体的性质,C错。

5．已知某金属晶体中(如碱金属)原子堆积方式如图所示,则该堆积方式是(B)

A．简单立方堆积 B．体心立方堆积

C．六方最密堆积 D．面心立方最密堆积

解析：将非密置层上层金属填充在下层金属形成的凹槽中,属于体心立方堆积。

6.金属钠晶体为体心立方晶格(如图),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(C)

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))

解析：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。

7．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是(D)

A．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性

B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用,共价键有方向性和饱和性

C．范德华力是分子间存在的一种作用力,分子的极性越大,范德华力越大

D．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间

解析：氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等),也可以存在于分子内,所以应选择D选项。

8．金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是(A)

A．钋Po——简单立方堆积——52%——6

B．钠Na——体心立方堆积——74%——12

C．锌Zn——六方最密堆积——68%——8

D．银Ag——面心立方最密堆积——68%——12

解析：B项体心立方堆积空间利用率为68%,配位数为8；C项中Zn为六方最密堆积,空间利用率为74%,配位数为12；D项中Ag为面心立方最密堆积,空间利用率为74%,配位数为12；A项堆积方式、空间利用率和配位数均正确。

二、非选择题

9．金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式：体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积,其结构单元分别如下图甲、乙、丙所示：

(1)甲、乙、丙三种结构单元中,金属原子个数之比为__1∶2∶3__。

(2)如图为高温超导体领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结