高中化學 學業(yè)分層測評12 金屬晶體與離子晶體 魯科版選修3

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1、 學業(yè)分層測評(十二)　金屬晶體與離子晶體 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．離子晶體不可能具有的性質是(　　) A．較高的熔、沸點 B．良好的導電性 C．溶于極性溶劑 D．堅硬而易粉碎 【解析】　離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結合而成的，在固態(tài)時，陰、陽離子受到彼此的束縛不能自由移動，因而不導電。離子晶體溶于水或在熔融狀態(tài)下，解離成自由移動的離子，可以導電。 【答案】　B 2．元素X的某價態(tài)離子Xn＋與N3－所形成晶體的結構單元如圖所示，則Xn＋中n的值為(　　) A．1　　 B．2 C．3 D．4 【解析】　晶胞中小黑點為121/4＝3，空心圓圈為81/

2、8＝1，根據(jù)化學式中化合價代數(shù)和為0，則n＝1。 【答案】　A 3．在金屬晶體中，金屬原子的價電子數(shù)越多，原子半徑越小，金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高。由此判斷下列各組金屬熔、沸點高低順序，其中正確的是(　　) A．Mg＞Al＞Ca B．Al＞Na＞Li C．Al＞Mg＞Ca D．Mg＞Ba＞Al 【解析】　電荷數(shù)：Al3＋＞Mg2＋＝Ca2＋＞Li＋＝Na＋；而金屬陽離子半徑：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，則A中熔 、沸點Al＞Mg，B中熔、沸點Li＞Na，D中熔、沸點Al＞Mg＞Ba，都不符合題意。 【答案】　C

3、4．下列圖像是NaCl、CsCl、ZnS等離子晶體結構圖或是從其中分割出來的部分結構圖。試判斷屬于NaCl的晶體結構的圖像為(　　) 【解析】　由NaCl、CsCl、ZnS的晶胞結構可知：A為ZnS的晶體結構，C、D為CsCl的晶體結構，只有B為NaCl的晶體結構。 【答案】　B 5．金屬的下列性質中與金屬晶體無關的是(　　) A．良好的導電性 B．反應中易失電子 C．良好的延展性 D．良好的導熱性 【解析】　A、C、D都是金屬共有的物理性質，這些性質都是由金屬晶體所決定的；B項，金屬易失電子是由原子的結構決定的，所以和金屬晶體無關。 【答案】　B 6．下列關于金屬晶體和離

4、子晶體的說法中，錯誤的是(　　) A．都可采取“緊密堆積”結構 B．晶體中都含有陽離子 C．離子晶體的熔點不一定比金屬晶體高 D．離子晶體都能導電 【解析】　A項中，金屬鍵和離子鍵均無方向性和飽和性，使金屬晶體和離子晶體均能形成緊密堆積結構；B項中，兩類晶體都含有陽離子；C項中，離子晶體熔、沸點較高，金屬晶體的熔、沸點雖然有較大的差異，但大多數(shù)的熔、沸點是比較高的；D項中，離子晶體在固態(tài)時不導電。 【答案】　D 7．X、Y都是ⅡA(Be除外)族的元素，已知它們的碳酸鹽的熱分解溫度：T(XCO3)＞T(YCO3)，則下列判斷不正確的是(　　) A．晶格能：XCO3＞YCO3 B

5、．陽離子半徑：X2＋＞Y2＋ C．金屬性：X＞Y D．氧化物的熔點：XO＜YO 【解析】　碳酸鹽的熱分解溫度與形成碳酸鹽的金屬元素的活潑性有關，金屬越活潑，形成的鹽越穩(wěn)定，因此根據(jù)碳酸鹽的熱分解溫度：T(XCO3)＞T(YCO3)，可判斷出X的活潑性大于Y，即金屬性：X＞Y，在周期表中，X位于Y的下面，陽離子半徑：X2＋＞Y2＋，所以B、C選項正確。根據(jù)陽離子半徑：X2＋＞Y2＋以及影響離子化合物晶格能、熔點、沸點的因素可知，晶格能：XCO3＜YCO3，氧化物的熔點：XO＜YO，D項正確。 【答案】　A 8．下圖是金屬晶體內部結構的簡單示意圖 仔細觀察該結構，以下有關金屬能導電

6、的理由中正確的是(　　) A．金屬能導電是因為含有金屬陽離子 B．金屬能導電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動 C．金屬能導電是因為含有電子且無規(guī)則運動 D．金屬能導電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用 【解析】　金屬中含有金屬陽離子和自由電子，自由電子屬于整塊金屬，能夠自由移動，在外加電場的作用下，自由電子定向移動，從而能夠導電。 【答案】　B 9．Al2O3的下列性質能用晶格能解釋的是(　　) A．Al2O3可用作耐火材料 B．固態(tài)時不導電，熔融時能導電 C．Al2O3是兩性氧化物 D．晶體Al2O3可以作寶石 【解析】　Al2O3中Al3＋和O2－所帶

7、電荷都比較多，半徑又都很小，因此Al2O3的晶格能很大，熔點很高，故Al2O3可作耐火材料。 【答案】　A 10．在金屬晶體中最常見的三種堆積方式有： 【導學號：66240027】 (1)配位數(shù)為8的是________堆積。 (2)配位數(shù)為________的是面心立方最密堆積。 (3)配位數(shù)為________的是________堆積。其中以…ABAB…方式堆積的________和以…ABCABC…方式堆積的________空間利用率相等，就堆積層來看，二者的區(qū)別是在第________層。 【答案】　(1)體心立方最密　(2)12　(3)12　六方最密　六方最密堆積　面心立方最密堆

8、積　三 11．同類晶體物質熔、沸點的變化是有的，試分析下列兩組物質熔點規(guī)律性變化的原因： A組 物質 NaCl KCl CsCl 熔點(K) 1 074 1 049 918 B組 物質 Na Mg Al 熔點(K) 317 923 933 晶體熔、沸點的高低，決定于構成晶體微粒間的作用力的大小。A組晶體屬__________晶體，晶體微粒之間通過________相連，微粒之間的作用力由大到小的順序是________________。B組晶體屬________晶體，價電子數(shù)由少到多的順序是________________，離子半徑由大到小的順序是_____

9、___________。金屬鍵強度由小到大的順序為________________。 【解析】　A組NaCl、KCl、CsCl為同一主族的鹵化物且為離子化合物，故離子鍵越弱，熔、沸點越低，而Na＋、K＋、Cs＋離子半徑逐漸增大，故離子鍵Na＋與Cl－、K＋與Cl－、Cs＋與Cl－的鍵能逐漸減小，熔沸點依次降低；而B組中為Na、Mg、Al是金屬晶體且為同一周期，因此金屬原子核對外層電子束縛能力越來越大，形成金屬鍵時，金屬鍵越來越牢固，故熔、沸點依次升高，價電子數(shù)依次增多，離子半徑逐漸減小。 【答案】　離子　離子鍵　NaCl＞KCl＞CsCl　金屬　Na＜Mg＜Al　Na＋＞Mg2＋＞Al3＋

10、　Na＜Mg＜Al 12．銅單質及其化合物在很多領域有重要用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。 (1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2＋的核外電子排布式為_____________________________________________________________。 (2)如圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖，可確定該晶胞中陰離子的個數(shù)為________。 (3)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是 _________________

11、______________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)Cu2O的熔點比Cu2S的____________(填“高”或“低”)，請解釋原因 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 【解析】　(1)Cu(電子

12、排布式為[Ar]3d104s1)變?yōu)镃u2＋的過程中，失去的兩個電子是最外層的4s軌道和3d軌道上各一個電子，故Cu2＋的電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；(2)從圖中可以看出，陰離子在晶胞中的位置有四類：頂點(8個)、棱上(4個)、面上(2個)、體心(1個)，根據(jù)晶胞中微粒個數(shù)計算方法——均攤法，可知該晶胞中有4個陰離子；(3)N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，所以NH3中共用電子對偏向N，而在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N，N對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵；(4)Cu2O、Cu2S都是離子晶體，陽離子一樣，陰離子半徑：O2－＜S2－，C

13、u2O中的離子鍵比Cu2S中的強，故Cu2O的熔點高。 【答案】　(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 (2)4　(3)F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中氮原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子　(4)高　Cu2O與Cu2S相比，陽離子相同，陰離子所帶電荷也相同，但O2－的半徑比S2－小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點更高 [能力提升] 13．下列關于離子鍵的強弱與晶格能的大小關系的敘述中正確的是(　　) A.離子鍵的強弱在一定程度上可用晶格能大小來衡量 B．晶格能的大小完全由離子鍵的強弱來決定

14、 C．通常情況下，晶格能越大，離子鍵越弱 D．晶格能的大小與離子鍵的強弱沒有任何關系 【解析】　離子晶體的熔點、沸點高低決定于離子鍵的強弱，而離子鍵的強弱可用晶格能的大小來衡量，晶格能∝，晶格能越大，則離子鍵越強。晶格能的大小除與離子鍵強弱有關外，還與晶體的結構型式有關。 【答案】　A 14．鐵有δ、γ、α三種晶體結構，以下依次是δ、γ、α三種晶體不同溫度下轉化的圖示，下列有關說法不正確的是(　　) A．δFe晶體中與相鄰鐵原子距離相等且最近的鐵原子有8個 B．γFe晶體中與相鄰鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個 C．αFe晶胞邊長若為a cm，γFe晶胞邊長若為b cm

15、，則αFe和γFe兩種晶體的密度比為b3∶a3 D．將鐵加熱到1 500 ℃后分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不同 【解析】　δFe為體心立方，中心Fe與8個頂點上的Fe距離相等且最近，晶胞含鐵原子1＋8＝2；γFe為面心立方，與相鄰鐵原子距離相等且最近的鐵原子有83＝12，晶胞含鐵原子8＋6＝4，則αFe和γFe兩種晶體的密度比為∶＝b3∶2a3，故C項不正確；由轉化溫度可以看出急速冷卻和緩慢冷卻分別得體心立方和面心立方兩種不同類型的晶體，故D項正確，A、B項正確。 【答案】　C 15．下列有關金屬元素特征的敘述正確的是(　　) A．金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性

16、 B．金屬元素在一般化合物中只顯正價 C．金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同 D．金屬元素的單質在常溫下均為金屬晶體 【解析】　A項，對于變價金屬，較低價態(tài)的金屬離子既有氧化性，又有還原性，如Fe2＋。B項，金屬元素的原子只具有還原性，故在化合物中只顯正價。C項，金屬元素有的有變價，有的無變價，如Na＋。D項，金屬汞常溫下為液體。 【答案】　B 16．金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。請回答下列問題： 【導學號：66240028】 (1)Ni原子的核外電子排布式為________； (2)NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的

17、離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO________FeO(填“＜”或“＞”)； (3)NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為________、 ________； (4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如圖所示。該合金的化學式為________。 【解析】　(1)核外電子排布式與價電子排布式要區(qū)別開。(2)NiO、FeO都屬于離子晶體，熔點高低受離子鍵強弱影響，離子半徑越小，離子鍵越強，熔點越高。(3)因為NiO晶體結構與NaCl相同，而NaCl晶體中Na＋、Cl－的配位數(shù)都是6，所以，NiO晶體中Ni2＋、O2－的配位數(shù)也是6。(4)根據(jù)晶胞結構可計算，一個合金晶胞中，La：8＝1，Ni：1＋8＝5。所以該合金的化學式為LaNi5。 【答案】　(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 (2)＞　(3)6　6　(4)LaNi5 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。