新編高中化學(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、新編化學(xué)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加劇,阻礙著自由電子的運(yùn)動,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);與金屬離子的半徑大小也有關(guān),金屬離子的半徑越大,金屬鍵

2、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,故無方向性,A項(xiàng)正確;金屬鍵除了靜電吸引外,還有金屬離子之間的排斥以及自由電子之間的排

3、斥作用,B項(xiàng)錯;C項(xiàng),整塊金屬中所有電子都存在被陽離子吸引的情況,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.每個晶胞中含4個原子 D.每個晶胞中含17個原子 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個頂點(diǎn)和1個內(nèi)部原子,晶胞中絕對占有2個原子。 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 1 410 112.8 沸點(diǎn)/℃ 883

4、 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.下列敘述錯誤的是(  ) A.組成金屬的粒子是陽離子和自由電子 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離子和自由電子構(gòu)成的,自由電子幾乎均勻分布在金屬晶體內(nèi),不專屬于某一個或幾個特

5、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原子個數(shù):8×=1;含Ni原子個數(shù):6×=3;含C原子個數(shù):1。 8.下列關(guān)于晶體的說法不正確的是(  ) 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)部的粒子按一定規(guī)律作周期性有序排列 D.晶體盡量采

6、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)的判斷是錯誤的。 9.金屬鈉晶體為體心立方晶胞(如圖),實(shí)驗(yàn)測得鈉的密度為ρ (g·cm-3)。已知鈉的相對原子質(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角線上的三個球相切。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,一個鈉晶體的晶胞中有2個鈉原子(金屬鈉晶體為體心立方晶格,鈉原

7、子個數(shù)=0.125×8+1=2)。若鈉原子的半徑為r(cm),則晶胞的體對角線為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的相對原子質(zhì)量為197,Cu的相對原子質(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)算兩個最近金原子的核間距。 解析:(1)處于頂點(diǎn)的粒子為8個晶胞共有,每個原子有屬于該晶胞,則Au原子數(shù)=8×=1;處于面上的粒子,同時(shí)為

8、兩個晶胞共有,每個原子有屬于該晶胞,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個晶胞占有的體積==a3(設(shè)a為棱長),則a=。 答案:(1)AuCu3 (2)兩個最近金原子的核間距,即該晶胞的棱長為 = cm。 11.銅在我國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、國防等領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}: (1)銅原子基態(tài)電子排布式為___________________________________________。 (2)用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)。對金屬銅的測定得到以下結(jié)果:晶胞為面心立方最密堆積,邊長為361

9、 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度,即圖(Ⅲ)中AB的長度。AB的長度為________m。

10、 解析:本題為信息題,面心立方晶體可通過觀察圖(Ⅰ)和圖(Ⅱ)得出其結(jié)構(gòu)特征是在一個立方體的八個頂點(diǎn)上各有一個原子,且在六個面的面心上各有一個原子。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)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)小黑球周圍有四個灰球,而一個灰球旁邊有兩個小黑球,故比值為1∶2。 答案:(1)C (2)12 4 (3)1∶2

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