苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 金属键 金属晶体测试题

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 金属键 金属晶体测试题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线。当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，“防盗玻璃”能报警是利用了金属的（ ）
A．延展性 B．导电性 C．弹性 D．导热性
2．金属具有的通性是（ ）
①具有良好的导电性 ②具有良好的导热性 ③具有延展性 ④都具有较高的熔点 ⑤都是固体 ⑥都具有很大的硬度
A．①②③ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①③⑤
3．金属键的形成是通过（ ）
A．金属原子与自由电子之间的相互作用
B．金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C．自由电子之间的相互作用
D．金属离子之间的相互作用
4．下列关于金属键及金属性质的叙述中，正确的是（ ）
A．随原子序数递增，碱金属元素单质的熔点升高
B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
5．金属钾、铜的部分结构和性质的数据如下表所示，则下列说法错误的是（ ）
A．单位体积内自由电子数目：KB．金属键强弱顺序为Cu>K
C．金属的硬度大小顺序为KD．两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小
6．不支持石墨是晶体这一事实的选项是（ ）
A．石墨和金刚石是同素异形体
B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列
C．石墨的熔点为3 625℃
D．在石墨的X—射线图谱上有明锐的谱线
7．下列有关晶胞的叙述，正确的是（ ）
A．晶胞的结构就是晶体的结构
B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
8．下列说法正确的是（ ）
A．金属单质的熔点不一定比非金属单质高
B．金属密度的大小与自由电子密切有关
C．在含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子
D．含有金属元素的离子一定是阳离子
9．金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是（ ）
A．图a为非密置层，配位数为6
B．图b为密置层，配位数为4
C．图a在三维空间里堆积可得六方堆积和面心立方堆积
D．图b在三维空间里堆积仅得简单立方堆积
10．下列能够表示出每个晶胞中所含实际微粒个数的面心立方晶胞的是（ ）
11．关于钾晶体（如图所示）的结构的叙述中正确的是（ ）
A．其构成微粒是钾原子
B．晶胞是六棱柱
C．每个晶胞内含2个原子
D．每个晶胞内含6个原子
12．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，图中符号：○—X、●—Y、⊗—Z。其对应的化学式不正确的是（ ）
13．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为（ ）
A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3
14．科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能，其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数之比为（ ）
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
15．《X­射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图。下列有关说法正确的是（ ）
A．图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B．图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C．图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D．设图Ⅰ中晶胞的边长为a cm，则图Ⅰ中合金的密度为eq \f(261,NAa3) g·cm-3
二、非选择题（本题包括4小题）
16．金属原子在空间按一定的方式堆积就形成了金属晶体。
（1）下图为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX3的是 （填字母）。
（2）将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于 层，配位数是 ；B属于 层，配位数是 。
（3）将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是 ，平均每个晶胞所占有的原子数目是 。
（4）有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第 周期第 族，元素符号是 ，最外电子层的电子排布式是 。
17. 如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：
（1）甲晶体的化学式（X为阳离子）为 。
（2）乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是 。
（3）丙晶体中每个D周围结合E的个数是 。
（4）乙晶体中每个A周围结合B的个数是 。
18．某晶体的晶胞结构如图所示，X(eq \a\vs4\al\c1(•))位于立方体顶点，Y(○)位于立方体体心。试分析：
（1）晶体中每一个Y同时吸引着 个X，每个X同时吸引着 个Y，该晶体的化学式是 。
（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。
（3）晶体中距离最近的2个X分别与1个Y形成的两条线的夹角为 。
19．根据要求回答下列问题：
（1）1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。
①铁原子的简化电子排布式为 ；铁晶体中铁原子以 键相互结合。
②在1 183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为 ；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为 。
（2）铜的晶胞示意为图3，晶胞中所含的铜原子数为 个。金属铜晶胞的边长为a cm。又知铜的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数为 。
参考答案及解析
1．B 【解析】当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，说明当玻璃被击碎时，形成闭合回路，利用了金属的导电性。
2．A 【解析】金属并不一定具有较高的熔点，汞在常温下是液态，钠、钾等的硬度都不大，所以④⑤⑥均错误。
3．B 【解析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。
4．B 【解析】随原子序数递增，碱金属元素的原子半径增大，单质的熔点降低，A错误；金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，在外加电场作用下自由电子定向移动即导电，C错误；金属具有金属光泽是因为自由电子对可见光的选择性吸收和反射，使得金属晶体具有金属光泽和一定颜色，D错误。
5．D 【解析】决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和原子半径的大小，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大；金属单位体积内自由电子的数目则取决于金属的外围电子数目，而不是金属的最外层电子数目。
6．A 【解析】根据晶体的特点可知B、C、D正确，石墨和金刚石是同素异形体与石墨是晶体之间没有必然联系。
7．D 【解析】能够反映晶体结构特征的基本重复单位叫做晶胞，A错误；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同，B错误；晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不专属于某个晶胞，C错误；知道晶胞的组成，利用“均摊法”，即可推知晶体的组成，D正确。
8．A 【解析】金属单质的熔点差别很大。常温下，非金属单质可能呈气态、液态（溴）或固态，固态非金属单质中有的是分子晶体，有的是原子晶体，熔点差别也是很大的。金属密度的大小与自由电子没有关系。在金属晶体中，含有金属阳离子和自由电子，没有阴离子。含有金属元素的离子不一定是阳离子，可能是阴离子，如MnO4-、AlO2-等。
9．C 【解析】金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为6；非密置层中原子的配位数为4，较密置层的小。由此可知，图a为密置层，图b为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方堆积和面心立方堆积两种堆积方式，非密置层在三维空间堆积可得简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式。由此可见，只有C项正确。
10．B 【解析】A项和B项是面心立方晶胞，其中B项是经过切割后的面心立方晶胞，它能表示出此晶胞中所含微粒的实际数目，C项和D项是体心立方晶胞。
11．C 【解析】构成钾晶体的微粒是K+和自由电子，其晶胞是立方体，其中有8个顶点原子和1个体心原子，晶胞内含有8×＋1＝2个原子。
12．B 【解析】A图中X、Y原（离）子的位置、数目完全等同，化学式XY正确；B图中物质的化学式应为XY，错误；C图中X与Y的数目之比为(4×eq \f(1,8)+1):(4×eq \f(1,8))=3:1，化学式X3Y正确；D图中X的数目为8×eq \f(1,8)＝1，Y的数目为6×eq \f(1,2)＝3，Z位于内部，数目为1，化学式XY3Z正确。
13．D 【解析】Mg处于晶胞的顶点上，故有8×eq \f(1,8)＝1个；Ni处于晶胞的面心，故有6×eq \f(1,2)＝3个；C处于晶胞的体心，完全属于该晶胞，故该晶体的化学式为MgCNi3。
14．C 【解析】根据均摊法可知，该晶胞中K的个数为2×6×eq \f(1,2)＝6，C60的个数为1＋8×eq \f(1,8)＝2，所以该物质中K和C60的个数之比为6∶2＝3∶1。
15．B 【解析】图Ⅰ中，铜原子数为8×eq \f(1,8)＋2×eq \f(1,2)＝2，金原子数为4×eq \f(1,2)＝2，故化学式为CuAu；图Ⅱ中，铜原子数为8×eq \f(1,8)＝1，金原子数为6×eq \f(1,2)＝3，故化学式为CuAu3；图Ⅱ中，铜原子位于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有6个；图Ⅰ中，铜原子、金原子各为2个，晶胞的体积为 a3 cm3，密度ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(2,NA)×(64＋197)÷a3 g·cm-3＝eq \f(522,NA a3) g·cm-3。
16.（1）b （2）非密置；4；密置；6
（3）6；1 （4）六；ⅥA；P；6s26p4
【解析】（1）a图中，1个黑球周围有6个白球，每个白球与3个黑球直接相连，按均摊法计算，黑球与白球的个数之比为1:(6×)=1:2；b图中，1个黑球周围有6个白球，每个白球与2个黑球直接相连，按均摊法计算，黑球与白球的个数之比为1:(6×)=1:3。所以化学式为AX3的是b。
（2）A图中，白球周围直接与之相邻的黑球数为4，即原子的配位数为4，属于非密置层；B图中，白球周围直接与之相邻的黑球数为6，即原子的配位数为6，属于密置层。
（3）简单立方晶体中，金属原子的配位数是6（上下、左右、前后），平均每个晶胞占有的原子数为8×=1。
（4）钋是氧族元素，位于第六周期，原子最外层有6个电子。
17.（1）X2Y （2）1∶3∶1 （3）8 （4）12
【解析】（1）X∶Y=1∶(4×)=2∶1，则甲的化学式为X2Y。
（2）N(A)∶N(B)∶N(C)=( 8×)∶( 6×)∶1=1∶3∶1。
（3）丙中每个D周围的E的个数与每个E周围D的个数相同，每个E周围有8个D，所以每个D周围结合有8个E。
（4）乙晶体中每个A周围结合B的个数是3×8×＝12。
18．（1）4；8；XY2（或Y2X） （2）12 （3）109.5°
【解析】（1）同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数，观察图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，所以每个X同时吸引着8个Y，X、Y的个数比为1∶2，所以化学式为XY2或Y2X。
（2）晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。位置关系分为在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
（3）若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知该夹角为109.5°。对于晶体结构，要善于用宏观的空间构型来分析粒子的微观结构，利用立体几何的知识，分清各原子、离子、分子在空间的相对位置，熟悉一些常见晶体的空间构型，是解答此类题目的关键。
19．（1）①[Ar]3d64s2；金属 ②8；12 （2）4；eq \f(256,a3ρ) ml-1
【解析】（1）②在1 183 K以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个。
（2）1个晶胞的体积为a3 cm3；一个晶胞的质量为a3ρ g；由eq \f(64 g·ml－1×4,NA)＝a3ρ g，得NA＝eq \f(256,a3ρ) ml-1。金属
K
Cu
原子外围电子排布
4s1
3d104s1
原子半径/pm
255
128
原子化热/kJ·ml-1
90.0
339.3
熔点/℃
63.4
1 083