高中化學(xué)蘇教版選修3作業(yè)： 專題3第一單元 金屬鍵　金屬晶體 作業(yè) Word版含解析

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1、 精品資料 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是(　　) A．常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在 B．金屬離子與自由電子之間的強(qiáng)烈作用，在一定外力作用下，不因形變而消失 C．鈣的熔沸點(diǎn)低于鉀 D．溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好 解析：選B。常溫下有的金屬呈液態(tài)，如汞；鈣的原子半徑比鉀小，而自由電子數(shù)比鉀多，所以鈣的金屬鍵比鉀強(qiáng)，鈣的熔沸點(diǎn)比鉀高；金屬受熱后，金屬晶體中離子的振動(dòng)加劇，阻礙著自由電子的運(yùn)動(dòng)，所以溫度升高金屬的導(dǎo)電能力下降。 2．金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬價(jià)電子數(shù)的多少有關(guān)，價(jià)電子數(shù)越多金屬鍵越強(qiáng)；與金屬

2、離子的半徑大小也有關(guān)，金屬離子的半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點(diǎn)逐漸升高的是(　　) A．Li　Na　K B．Na　Mg　Al C．Li　Be　Mg D．Li　Na　Mg 解析：選B。根據(jù)題中信息，鈉、鎂、鋁三種金屬的價(jià)電子逐漸增多，陽(yáng)離子半徑逐漸減小，故金屬鍵逐漸增強(qiáng)，則熔點(diǎn)逐漸升高。 3．下列有關(guān)金屬鍵的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．金屬鍵沒有方向性 B．金屬鍵是金屬離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用 C．金屬鍵中的電子屬于整塊金屬 D．金屬的性質(zhì)和金屬固體的形成都與金屬鍵有關(guān) 解析：選B。金屬鍵是一種靜電作用，故無(wú)方向性，A項(xiàng)正確；金屬鍵除了靜電吸

3、引外，還有金屬離子之間的排斥以及自由電子之間的排斥作用，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)，整塊金屬中所有電子都存在被陽(yáng)離子吸引的情況，稱之為“電子氣”，正確；D項(xiàng)顯然正確。 4．下列關(guān)于金屬晶體的六方堆積的結(jié)構(gòu)型式的敘述正確的是(　　) A．晶胞是六棱柱 B．晶胞是六面體 C．每個(gè)晶胞中含4個(gè)原子 D．每個(gè)晶胞中含17個(gè)原子 解析：選B。金屬晶體的六方堆積結(jié)構(gòu)型式的晶胞是六棱柱的——平行六面體，有8個(gè)頂點(diǎn)和1個(gè)內(nèi)部原子，晶胞中絕對(duì)占有2個(gè)原子。 5．根據(jù)下表中提供的數(shù)據(jù)，判斷可以形成合金的是(　　) 金屬或非金屬 鈉 鋁 鐵 硅 硫 熔點(diǎn)/℃ 97.8 660.4 1 535

4、1 410 112.8 沸點(diǎn)/℃ 883 2 467 2 750 2 353 444.6 A.鋁與硅 B．鋁與硫 C．鈉與硫 D．鈉與硅 解析：選A。能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)不能形成合金，B項(xiàng)鋁與硫、C項(xiàng)鈉與硫能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鈉的沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于硅的熔點(diǎn)，當(dāng)硅融化時(shí)鈉已經(jīng)汽化，所以D不能形成合金。 6．下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．組成金屬的粒子是陽(yáng)離子和自由電子 B．金屬晶體內(nèi)部都有自由電子 C．金屬晶體內(nèi)自由電子分布不均勻，專屬于某個(gè)特定的金屬離子 D．同一類晶體間熔點(diǎn)(或沸點(diǎn))相差最大的是金屬晶體 解析：選C。金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成的，自由電子

5、幾乎均勻分布在金屬晶體內(nèi)，不專屬于某一個(gè)或幾個(gè)特定的金屬離子。 7．最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)材料的一個(gè)晶胞(碳原子用小●球，鎳原子用大○球，鎂原子用大●球)如圖所示。該晶體的化學(xué)式是(　　) A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3 解析：選D。該晶體的結(jié)構(gòu)單元中含Mg原子個(gè)數(shù)：8×＝1；含Ni原子個(gè)數(shù)：6×＝3；含C原子個(gè)數(shù)：1。 8．下列關(guān)于晶體的說(shuō)法不正確的是(　　) A．粉末狀的固體肯定不是晶體 B．晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元 C．晶體內(nèi)部的

6、粒子按一定規(guī)律作周期性有序排列 D．晶體盡量采取緊密堆積方式，以使其變得比較穩(wěn)定 解析：選A。晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是組成晶體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列，不管固體的顆粒大小，只要其組成粒子在三維空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列就屬于晶體，因此A選項(xiàng)的判斷是錯(cuò)誤的。 9．金屬鈉晶體為體心立方晶胞(如圖)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得鈉的密度為ρ (g·cm－3)。已知鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)，假定金屬鈉原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切。則鈉原子的半徑r(cm)為(　　) A. B.· C.· D.· 解析：選C。根據(jù)題給信息，一個(gè)鈉晶體的晶

7、胞中有2個(gè)鈉原子(金屬鈉晶體為體心立方晶格，鈉原子個(gè)數(shù)＝0.125×8＋1＝2)。若鈉原子的半徑為r(cm)，則晶胞的體對(duì)角線為4r(cm)，那么晶胞的體積為3 cm3，根據(jù)密度＝ ，得ρ＝，轉(zhuǎn)換得·。 10. 已知金屬間可以形成合金，金和銅可以形成多種合金晶體。其中一種的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示(為面心立方結(jié)構(gòu))。 (1)該金屬化合物的化學(xué)式為________。 (2)已知Au的相對(duì)原子質(zhì)量為197，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64，阿伏加德羅常數(shù)為NA mol－1，若該化合物的密度為d g·cm－3，試計(jì)算兩個(gè)最近金原子的核間距。 解析：(1)處于頂點(diǎn)的粒子為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)原子有屬于該晶胞

8、，則Au原子數(shù)＝8×＝1；處于面上的粒子，同時(shí)為兩個(gè)晶胞共有，每個(gè)原子有屬于該晶胞，則Cu原子數(shù)＝6×＝3；原子數(shù)比Cu∶Au＝3∶1，則化學(xué)式為AuCu3。 (2)1個(gè)晶胞占有的體積＝＝a3(設(shè)a為棱長(zhǎng))，則a＝。 答案：(1)AuCu3 (2)兩個(gè)最近金原子的核間距，即該晶胞的棱長(zhǎng)為 ＝ cm。 11．銅在我國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國(guó)防等領(lǐng)域。回答下列問(wèn)題： (1)銅原子基態(tài)電子排布式為___________________________________________。 (2)用晶體的X射線衍射法可以測(cè)得阿伏加德羅常數(shù)。對(duì)金屬銅的測(cè)定得

9、到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361 pm。又知銅的密度為9.00 g·cm－3，則銅晶胞的體積是________cm3，晶胞的質(zhì)量是________g，阿伏加德羅常數(shù)為________[列式計(jì)算，已知Ar(Cu)＝63.6]。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1　(2)4.70×10－23　4.23×10－22　NA＝＝6.01×1023 mol－1 [能力提升] 12．晶胞即晶體中最小的重復(fù)單元。已知鐵為面心立方晶體，其結(jié)構(gòu)如圖(Ⅰ)所示，面心立方的結(jié)構(gòu)特征如圖(Ⅱ)所示。若鐵原子的半徑為1.27×10－10 m，試求鐵金屬晶體中的晶胞長(zhǎng)度，即圖(Ⅲ

10、)中AB的長(zhǎng)度。AB的長(zhǎng)度為________m。 解析：本題為信息題，面心立方晶體可通過(guò)觀察圖(Ⅰ)和圖(Ⅱ)得出其結(jié)構(gòu)特征是在一個(gè)立方體的八個(gè)頂點(diǎn)上各有一個(gè)原子，且在六個(gè)面的面心上各有一個(gè)原子。圖(Ⅲ)是一平面圖，則有AB2＋BC2＝AC2，即2AB2＝(4×1.27×10－10m)2，AB＝3.59×10－10 m。 答案：3.59×10－10 13．金屬晶體中金屬原子主要有三種常見的堆積方式，體心立方堆積、面心立方堆積和六方堆積。 (1)金屬銅采用下列________(填字母代號(hào))堆積方式。 (2)鋁單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。晶胞中Al原子的配位數(shù)為________，一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目為________。 (3)潔凈鐵(可用于合成氨反應(yīng)的催化劑)的表面上存在氮原子，如圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子)。 則在圖示狀況下，鐵顆粒表面上N/Fe原子數(shù)比值的最大值為________________。 解析：(1)銅為面心立方。(2)從圖丙可以看出該金屬為面心立方堆積。(3)小黑球周圍有四個(gè)灰球，而一個(gè)灰球旁邊有兩個(gè)小黑球，故比值為1∶2。 答案：(1)C　(2)12　4　(3)1∶2