同步蘇教化學(xué)選修三新突破課時(shí)分層作業(yè)：6 金屬鍵　金屬晶體 Word版含解析

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1、 課時(shí)分層作業(yè)(六) (建議用時(shí)：40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．金屬鍵的形成是因?yàn)榻饘倬w中主要存在(　　) A．金屬離子之間的相互作用 B．金屬原子之間的相互作用 C．金屬離子與自由電子間的相互作用 D．金屬原子與自由電子間的相互作用 C　[金屬鍵是金屬原子失去部分或全部外圍電子形成的金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用。] 2．在金屬晶體中，如果金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，原子半徑越小，自由電子與金屬離子間的作用力就越大，金屬的熔、沸點(diǎn)就越高。由此判斷下列各組金屬熔、沸點(diǎn)高低順序，其中正確的是(　　) A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca

2、 D．Mg>Ba>Al C　[原子半徑從大到小順序是Ba>Ca>Mg>Al，Na>Mg>Al，又Al帶三個(gè)價(jià)電子，故選C。] 3．有兩種金屬A和B，已知A、B在常溫下均為固態(tài)，且A、B屬于質(zhì)軟的輕金屬，由A、B熔合而成的合金不可能具有的性質(zhì)是(　　) A．具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能 B．常溫下為液態(tài) C．硬度較大，可制造飛機(jī) D．有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) D　[兩種金屬形成的合金為混合物，通常無(wú)固定組成，因此，其熔、沸點(diǎn)通常不固定。合金的熔點(diǎn)比組成它的金屬單質(zhì)低，如Na、K常溫下為固體，而Na-K合金在常溫下為液態(tài)。輕金屬M(fèi)g-Al合金的硬度比Mg、Al高。] 4．關(guān)于鉀

3、型晶體的結(jié)構(gòu)(如圖)的敘述中正確的是(　　) A．是密置層的一種堆積方式 B．晶胞是六棱柱 C．每個(gè)晶胞內(nèi)含2個(gè)原子 D．每個(gè)晶胞內(nèi)含6個(gè)原子 C　[鉀型晶體是非密置層的一種堆積方式，為體心立方晶胞，其中有8個(gè)頂點(diǎn)、一個(gè)體心，晶胞所含原子數(shù)為8×＋1＝2。] 5．MCl晶體具有立方體結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，在該晶體中，每個(gè)M＋周圍與它最接近的且距離相等的M＋的個(gè)數(shù)共有(　　) A．6個(gè) B．8個(gè) C．12個(gè) D．16個(gè) A　[根據(jù)MCl的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)M＋的正上、正下、左、右、前、后各有一個(gè)M＋與之距離相等且最近，故每個(gè)M＋周圍與它最接近的且距離相等的M＋共有

4、6個(gè)。] 6．已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表示該化合物的化學(xué)式正確的是(　　) A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 A　[由晶胞可知X占據(jù)8個(gè)頂點(diǎn)，屬于該晶胞的X＝8×＝1；Y占據(jù)12條棱的中間，屬于該晶胞的Y＝12×＝3；Z占據(jù)該晶胞的體心，屬于該晶胞的Z＝1。故該化合物的化學(xué)式為ZXY3。] 7．已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為(　　) A．XYZ B．X2Y4Z C．XY4Z D．X4Y2Z C　[該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8×＝1；Y原子位于該晶胞體內(nèi)共有4

5、個(gè)，因此該晶胞中擁有的Y原子數(shù)為4；Z只有1個(gè)，位于晶胞的體心上；故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。] 8．下列金屬的晶體結(jié)構(gòu)類型都屬于面心立方最密堆積的是(　　) A．Li、Na、Mg、Ca B．Li、Na、K、Rb C．Pb、Ag、Cu、Au D．Be、Mg、Cu、Zn C 9．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(jiàn)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“●”表示，鎳原子用小球“○”表示，鎂原子用大球“●”表示)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為(　　) A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgC

6、Ni3 D　[根據(jù)該晶體的結(jié)構(gòu)知該晶胞內(nèi)Mg原子數(shù)為8×＝1，C原子數(shù)為1，Ni原子數(shù)為6×＝3，所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi3。] 10．(1)如圖所示為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX3的是________。 (2)如圖為一個(gè)金屬銅的晶胞，請(qǐng)完成以下各題。 ①該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是________個(gè)。 ②該晶胞稱為_(kāi)_______(填序號(hào))。 A．六方晶胞 B．體心立方晶胞 C．面心立方晶胞 ③此晶胞立方體的邊長(zhǎng)為a cm，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為64，金屬銅的密度為ρ g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)為_(kāi)_______(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。 [

7、解析]　(1)由圖中直接相鄰的原子數(shù)可以求得a、b的原子數(shù)之比分別為1∶2、1∶3，求出化學(xué)式分別為AX2、AX3，故答案為b。(2)用“均攤法”：①8×＋6×＝4；②面心立方晶胞；③·64 g·mol＝ρ·a3g，NA＝ mol－1。 [答案]　(1)b　(2)①4?、贑　③ mol－1 11．(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層，在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于________層，配位數(shù)是________；B屬于________層，配位數(shù)是________。 (2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡(jiǎn)單

8、立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是________，平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是________。 　　　　　 　　圖1　　　　　　　圖2 (3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式，釙位于元素周期表的第________周期________族，元素符號(hào)是________，最外電子層的電子排布式是________。 [答案]　(1)非密置　4　密置　6　(2)6　1　(3)6　ⅥA　Po　6s26p4 12．金屬鎢晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)模型如圖所示。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)際測(cè)得金屬鎢的密度為ρ，鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為M，假定鎢原子為等直徑的剛性球。

9、請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)每一個(gè)晶胞分?jǐn)偟絖_______個(gè)鎢原子。 (2)晶胞的邊長(zhǎng)a為_(kāi)_______。 (3)鎢的原子半徑r為_(kāi)_______(只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。 [解析]　(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有，體心的鎢原子完全為該晶胞所有，故每一個(gè)晶胞分?jǐn)偟?個(gè)鎢原子。(2)每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子，則每個(gè)晶胞的質(zhì)量m＝，又因每個(gè)晶胞的體積V＝a3，所以晶胞密度ρ＝＝，a＝。(3)鎢晶胞的體對(duì)角線上堆積著3個(gè)鎢原子，則體對(duì)角線的長(zhǎng)度為鎢原子半徑的4倍，即4r＝a，r＝＝×。 [答案]　(1)2　(2)　(3)× [能力提升練] 13.一種A

10、l－Fe合金的晶胞如圖所示，則此合金的化學(xué)式為(　　) FeAl○(小正方體對(duì)角線的1/4處) A．Fe2Al B．FeAl C．FeAl2 D．Fe3Al2 A　[觀察圖示，該晶胞中Al是4個(gè)；Fe的個(gè)數(shù)為N(Fe)＝8×＋12×＋6×＋1＝8，所以化學(xué)式為Fe2Al。] 14．金屬晶體中金屬原子有三種常見(jiàn)的堆積方式，六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積，如圖a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為(　　) A．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9 A　[晶胞a中所含原子＝12×＋2×＋3＝6個(gè)，晶胞b中所含原子＝

11、8×＋6×＝4個(gè)，晶胞c中所含原子＝8×＋1＝2個(gè)。] 15．如圖是金屬晶體的面心立方堆積方式的晶胞示意圖，在堆積中處于同一密層上的原子組合是(　　) A．④⑤⑥⑩?? B．②③④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑥⑧ D．①②??⑧⑤ B　[面心立方堆積：將第一密置層記作A，第二層記作B，B層的球?qū)?zhǔn)A層中頂點(diǎn)向上(或向下)的三角形空隙位置；第三層記作C，C層的球?qū)?zhǔn)B層的空隙，同時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)A層中頂點(diǎn)向下(或向上)的三角形空隙(即C層球不對(duì)準(zhǔn)A層球)。以后各層分別重復(fù)A、B、C等，這種排列方式三層為一周期，記作…ABCABC…，如下圖 由于在這種排列中可以劃出面心立方晶胞，故稱這種堆積方式為

12、面心立方堆積； 故題中對(duì)應(yīng)的六個(gè)B是2、3、4、5、6、7，當(dāng)然也可以是8、9、10、11、12、13，或者是4、5、6、9、13、14，或者是1、5、7、8、9、10等，故B正確。] 16．(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是________。 (2)Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有_____________________個(gè)銅原子。 (3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有B原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)___

13、____。 (4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如左下圖所示。該晶體的化學(xué)式是________，在晶體中1個(gè)Ti原子、1個(gè)Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為_(kāi)_______個(gè)、________個(gè)。 (5)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右上圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式為_(kāi)_______。 A．Ti14C13 B．TiC C．Ti14C4 D．Ti4C3 [解析]　(1)晶胞中灰球代表的微粒4個(gè)，白球代表的微粒6×＋8×＝4個(gè)，所以化學(xué)式為CuCl。 (2)晶胞中含氧原子個(gè)數(shù)為×8＋×6＋4＝8，則該晶胞中銅原子數(shù)目是氧原子的2倍，即1

14、6個(gè)。 (3)每個(gè)氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個(gè)數(shù)為8×＋1＝2，灰球表示的原子個(gè)數(shù)為1＋4×＝2，所以每 個(gè)晶胞中含有N原子和B原子各2個(gè)；N的電負(fù)性大于B，所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。 (4)晶胞中含有O：6×＝3個(gè)，含Co：8×＝1個(gè)，含Ti：1個(gè)，故化學(xué)式為CoTiO3。Ti原子位于晶胞的中心，其周圍距離最近的O原子位于6個(gè)面的中心，所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6個(gè)；Co原子位于晶胞的頂點(diǎn)，O原子位于晶胞的面心，所以Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目為12個(gè)。 (5)由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，故題目中圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個(gè)完整的分子，由14個(gè)Ti原子和13個(gè)C原子構(gòu)成。選項(xiàng)A正確。 [答案]　(1)CuCl　(2)16　(3)2　BN　(4)CoTiO3　6　12　(5)A