教育最新K122018年高中化学 课时跟踪检测(十二)金属晶体与离子晶体 鲁科版选修3

课时跟踪检测（十二） 金属晶体与离子晶体

1．下列金属晶体中，自由电子与金属阳离子间作用最弱的是( ) A．K C．Mg

B．Na D．Al

解析：选A 四种金属中钾的原子半径最大，相同体积内自由电子数较少，所以金属键最弱，即金属阳离子和自由电子间的作用最弱。

2．下列物质的晶格能最大的是( ) A．MgO C．KCl

B．CaCl2 D．Na2O

解析：选A 构成离子晶体的阴、阳离子的半径越小，所带电荷数越多，则晶格能越大。 3．金属能导电的原因是( )

A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子

解析：选B 在金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下，自由电子会发生定向移动形成电流，从而使金属能够导电。

4．试根据学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是( ) A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO C．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl

解析：选C 离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，晶体的熔点越高。

5．要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔点高低和硬度大小一般取决于金属键强弱，而金属键强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )

A．金属镁的熔点高于金属铝

B．碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的 C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属镁的硬度小于金属钙

解析：选C 镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，小学+初中+高中

小学+初中+高中

熔点低、硬度小；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，硬度逐渐减小；因离子的半径小而所带电荷多，使金属铝比金属钠的金属键强，金属铝比金属钠的熔点高、硬度大；因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，金属镁比金属钙的熔点高、硬度大。

6．下列大小关系正确的是( ) A．晶格能：NaCl＜NaBr C．熔点：NaI＞NaBr

B．硬度：MgO＞CaO D．熔、沸点：CO2＞NaCl

解析：选B 对于电荷数相同的离子，半径越小，离子键越强，晶格能越大，硬度越大，熔、沸点越高。半径：Cl＜Br＜I，Mg＜Ca，故A、C错误，B正确；NaCl在常温下是固体，CO2在常温下是气体，则熔、沸点：NaCl>CO2，故D错误。

7.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是( )

A．该晶体属于分子晶体

B．该晶胞中Zn和S数目不相等 C．阳离子的配位数为6 D．氧化锌的晶格能大于硫化锌

12＋

解析：选D A项，该晶体属于离子晶体；B项，从晶胞图分析，属于该晶胞的Zn数目为8×

812－2＋2－2＋2－

＋6×＝4，S数目也为4，所以化合物中Zn与S离子个数之比为1∶1，Zn与S的数目相

2等；C项，在ZnS晶胞中，Zn的配位数为4；D项，ZnO和ZnS中，O半径小于S，所带的电荷数又相等，所以ZnO的晶格能大于ZnS。

8．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是( )

化合物 离子电荷数 键长(10

A．CD>AB>EF C．AB>CD>EF

B．AB>EF>CD D．EF>AB>CD

－102＋

2－

2－

2＋

2－

－

－

－

2＋

2＋

AB 1 2.31 CD 1 3.18 EF 2 2.10 m) 解析：选D 离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，EF化合物的键长短，电荷多，则熔点最高。

9.(1)如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na或Cl所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

①请将其中代表Cl的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶

－

＋

－

小学+初中+高中

小学+初中+高中 体结构示意图。

②晶体中，在每个Na的周围与它最接近的且距离相等的Na共有________个。

③在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl的个数等于________，即________(填计算式)；Na的个数等于________，即________(填计算式)。

(2)通过观察CsCl的晶体结构示意图回答下列问题：

－

＋

＋

－

＋

＋

①每个Cs同时吸引着________个Cl，每个Cl同时吸引着________个Cs。

②在CsCl晶体中，每个Cs 周围与它等距离且最近的Cs有________个。每个Cl周围与它等距离且最近的Cl有________个。

解析：(1)①如答案图所示。

②从体心Na看，与它最接近的且距离相等的Na共有12个。

111－＋

③在NaCl晶胞中，含Cl：8×＋6×＝4个，含Na：12×＋1＝4个。

824

(2)①由图可以看出，CsCl中Cl与Cs的位置等同，Cs位于Cl所形成的正方体的中心，每个Cs吸引8个Cl，每个Cl吸引8个Cs。

②取体心上的Cl，看与Cl距离最近的Cl，位于六个面的面心，为6个；同样与Cs最近的Cs，应位于与此立方体共面的六个小立方体体心，共为6个。

答案：(1)①如图所示(答案不唯一，合理即可)：

＋

－

－

－

＋

＋

－

－

＋

－

＋

＋

－

＋

＋

－

＋

＋

－

＋

－

－

＋

111

②12 ③4 8×＋6×＝4 4 12×＋1＝4[答案不唯一，只要与第①问对应即可]

824(2)①8 8 ②6 6

10．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题： (1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni和Fe的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO(填“＜”或“＞”)；

(2)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为______、______；

(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示

2＋

2＋

小学+初中+高中

小学+初中+高中

意图如下图所示。该合金的化学式为________________。

解析：(1)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(2)因为NiO晶体结构与NaCl相同，而NaCl晶体中Na、Cl的配位数都是6，12＋2－

所以，NiO晶体中Ni、O的配位数也是6。(3)根据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La：8×81

＝1，Ni：1＋8×＝5，所以该合金的化学式为LaNi5。

2

答案：(1)＞ (2)6 6 (3)LaNi5

＋

－

1．对于A1型密堆积的描述错误的是( ) A．A1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞

B．面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个金属原子 C．平均每个面心立方晶胞中有14个金属原子 D．平均每个面心立方晶胞中有4个金属原子

11

解析：选C 应用分割法计算，平均每个晶胞含有金属原子：8×＋6×＝4。

822．关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是( ) A．晶胞是六棱柱 C．每个晶胞中含4个原子

B．属于A2型密堆积 D．每个晶胞中含5个原子

解析：选B 体心立方的堆积方式为立方体的顶点和体心均有一个原子，属于A2型密堆积，1

每个晶胞中含有8×＋1＝2个原子。

8

3．下列金属的密堆积方式对应晶胞都正确的是( ) A．Na、A1型、体心立方 C．Ca、A3型、面心立方

B．Mg、A3型、六方 D．Au、A1型、体心立方

解析：选B Na是A2型体心立方密堆积，Ca、Au属于面心立方最密堆积(A1型)。

4．下列图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的图像是( )

A．图(1)和图(3) C．只有图(1)

＋

B．图(2)和图(3) D．图(1)和图(4)

－

－

＋

＋

解析：选D NaCl晶体中，每个Na周围有6个Cl，每个Cl周围有6个Na；与每个Na

小学+初中+高中

小学+初中+高中

等距离的Cl有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl等距离的Na也有6个，也构成正八面体，故可知图(1)和图(4)属于NaCl晶体结构。

5.如图是NaCl晶体的一个晶胞结构模型。KO2的晶体结构与NaCl相似，可以看作是Na的位置用K代替，Cl位置用O2代替，则关于KO2晶体结构的描述不正确的是( )

A．与K距离相等且最近的O2共有6个

B．与K距离相等且最近的O2构成的多面体是正八面体 C．与K距离相等且最近的K有8个

D．一个KO2晶胞中摊得的K和O2微粒数均为4个

解析：选C 分析NaCl晶胞结构，并将Na用K代替，Cl用O2代替，可知A、B、D正确；与K距离相等且最近的K有12个。

1

6．碱金属卤化物是典型的离子晶体，它们的晶格能与成正比(d0是晶体中最邻近的异电性

＋

＋

＋

＋

－

－

＋

－

＋

＋

＋

－

＋

－

＋

－

－

＋

－

－

＋

d0

离子的核间距)。下面说法错误的是( )

① 晶格能/kJ·mol LiF LiCl LiBr LiI 1 031 845 807 752 NaF NaCl NaBr NaI 915 777 740 693 KF KCl KBr KI 812 708 676 1 F Cl Br I 136 181 195 216 －－－－－1离子半径/pm Li Na K 60 95 133 ＋＋＋② ③ A．晶格能的大小与离子半径成反比

B．阳离子相同阴离子不同的离子晶体，阴离子半径越大，晶格能越小 C．阳离子不同阴离子相同的离子晶体，阳离子半径越小，晶格能越大 D．金属卤化物晶体中，晶格能越小，氧化性越强

解析：选D 由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比，A项正确；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可确定B项说法正确；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可确定C项说法正确；表中晶格能最小的为碘化物，因还原性F＜Cl＜Br＜I，可知D项错误。

7.已知CsCl晶体的密度为ρ g·cm，NA为阿伏加德罗常数，相邻两个Cs的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示( )

A．NA·a·ρ B.C.

3

＋

－3－

－

－

－

的为

NA·a3·ρ

68

NA·a3·ρ

4

D.

NA·a3·ρ

小学+初中+高中

小学+初中+高中

1M＋－33

解析：选A 一个CsCl晶胞中含Cs：8×＝1个，含Cl1个，m(晶胞)＝ g，V＝a cm；

8NA

即ρ＝

M3

a·NA

g·cm，故M＝ρ·a·NA。

－

3

－33

8.金属钠晶体为体心立方晶胞(如图)，实验测得钠的密度为ρ(g·cm

－1

)。为

已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol)，假定金属钠原子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( )

3A.

2a NAρ

3

B.3·

2a NAρ

332aC.· 4NAρ132aD.· 2NAρ

2×a，进一步化

4×r3

NA×

3

4×r解析：选C 该晶胞中实际含钠原子两个，晶胞边长为，则ρ＝3简后可得答案。

9．随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：

①将NaCl固体颗粒干燥后，准确称取m g NaCl固体颗粒并转移到定容A仪器中； ②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积为V cm。

(1)步骤①中A仪器最好使用________(填字母)。 A．量筒 C．容量瓶

B．烧杯 D．试管

3

(2)步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管________________________。 (3)能否用水代替苯________。

(4)已知NaCl晶体中，相邻最近的Na、Cl间的距离为a cm(如右图)，则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为______________。

解析：(1)测定液体体积的定容仪器，最好用容量瓶。

(2)滴加苯应用酸式滴定管，若用碱式滴定管，苯对橡胶管有腐蚀作用。 (3)因为NaCl易溶于水中，故不能用水代替苯。

111＋－

(4)NaCl晶胞中含Na：12×＋1＝4(个)，含Cl：8×＋6×＝4(个)，故每个晶胞中含4

48258.×

NAm58.558.5V个“NaCl微粒”。则ρ(NaCl)＝＝＝，故N＝。 A3

Va32a3NA2a·m小学+初中+高中

＋

－

小学+初中+高中

58.5V答案：(1)C (2)酸式滴定管 (3)不能 (4)3 2a·m10．(2016·全国卷Ⅰ节选)晶胞有两个基本要素： (1)原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。

1111下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为，0，；C为，，0。则2222D原子的坐标参数为________。

(2)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________g·cm(列出计算式即可)。

－3

111解析：(1)根据题给图示可知，D原子的坐标参数为，，。

444

8×73 g·mol

(2)每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(个)，每个晶胞的质量为，－1

NA

晶胞的体积为(565.76×10

－10

cm)，所以晶胞的密度为

3

8×73 g·mol

－1

NA

－10

3

。

111答案：(1)，，

444

8×737

(2)3×10 6.02×565.76

小学+初中+高中