人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体第1课时课后复习题

金 属 晶 体

一、选择题(本题包括8小题)

1．(2021·太原高二检测)下列说法正确的是(　　)

A．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子

B．在化学反应中金属单质都是还原剂，非金属单质都是氧化剂

C．某晶体中若含有阳离子则必含有阴离子

D．如果金属失去自由电子，金属晶体将不复存在

2．(2021·厦门高二检测)下列关于金属及金属键的说法正确的是(　　)

A．金属键具有方向性

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

3．(2021·宁波高一检测)下列说法正确的是(　　)

A．晶体是具有一定几何外观的，所以汞不属于金属晶体

B．金属一般具有较高的硬度，而钠可以用小刀切，但钠属于金属晶体

C．塑料具有一定延展性，所以属于金属晶体

D．金属晶体一般具有较高的硬度，所以金刚石属于金属晶体

4．(2021·青铜峡高二检测)金属晶体能传热的原因是(　　)

A．因为金属晶体的紧密堆积

B．因为金属键是电子与电子之间的作用

C．金属晶体中含自由移动的电子

D．金属晶体中的自由移动的阳离子

5．(2021·邢台高二检测)关于晶体的下列说法正确的是(　　)

A．晶体只要硬度较低，就一定不是金属晶体

B．熔点高达几千摄氏度的晶体不一定是金属晶体

C．有金属光泽的晶体一定是金属晶体

D．根据晶体能否导电判断晶体是否属于金属晶体

6．(2021·长沙高二检测)关于金属晶体和金属键的叙述中，错误的是(　　)

A．金属键的强弱决定了金属单质的化学活动性

B．金属的导电、导热性都跟金属晶体里自由电子的运动有关

C．金属晶体里的自由电子为许多金属离子共有

D．金属键是指金属离子与自由电子产生的强烈相互作用

7．(2021·潍坊高二检测)金属晶体的熔沸点之间的差距是由于(　　)

A．金属键的强弱不同

B．金属的化合价的不同

C．金属的晶体中电子数的多少不同

D．金属的阳离子的半径大小不同

8．下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　)

A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释

B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体

C．Li、Na、K的熔点逐渐升高

D．温度越高，金属的导电性越好

二、非选择题(本题包括3小题)

9．(10分)(2021·南昌高二检测)金属键的强度差别________，________是由金属键的强弱决定的。例如，金属钠的熔点较低，硬度较小，而________是熔点最高，硬度很大的金属，这是由于______________________。

10．(8分)(2021·南宁高二检测)(1)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有________个金原子。

(2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式________。

(3)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1 183 K以下的纯铁晶体中最邻近的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________。

11．(12分)(2021·合肥高二检测)铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。

(1)铜的熔点比钙的高，其原因是________________________________________

__________________________________________________________________。

(2)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且相邻的铜个数为12，则其晶胞为如图中的________(填字母序号)。

(3)某磷青铜晶胞结构如图所示。

①则其化学式为__________________________________________________。

②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个，这些Sn原子所呈现的构型为__________。

能力达标

一、选择题(本题包括4小题)

12．(2021·哈尔滨高二检测)下列有关晶体的叙述正确的是(　　)

A．金属晶体含有金属阳离子和自由电子

B．共价晶体一定是单质

C．分子晶体一定是化合物

D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度

13．(2021·合肥高二检测)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱。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、沸点从Li到Cs是逐渐升高的

C．金属镁的硬度小于金属钙

D．金属铝的硬度大于金属钠

14．(2021·成都高二检测)以下关于晶体性质说法不正确的是(　　)

A．区分晶体和非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验

B．冰和干冰都是分子晶体，冰中一个分子周围有4个紧邻的分子

C．金属的电子气理论可以解释金属易导电、易导热、有延展性

D．由原子构成的晶体可以是分子晶体、原子晶体、金属晶体

15．(2021·南昌高二检测)在金属晶体中，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属键越强，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点高低顺序，其中正确的是(　　)

A．Mg>Al>Ca　　　　　 B．Al>Na>Li

C．Al>Mg>Ca       D．Mg>Ba>Al

二、非选择题(本题包括1小题)

16．(2021·岳阳高二检测)(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体的晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶角位置，则该合金中Cu原子与Au原子数目之比为________；该晶体中，原子之间的相互作用是______________。

(2)

某钙钛型复合氧化物如图所示，以A原子为晶胞的顶角，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。

①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式________。

②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1－xAxMnO3(x＜0.1)，此时一部分锰转变为＋4价，导致材料在某一温度附近有反铁磁——铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变，则La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B．氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大

C．锰的电负性为1.59，铬的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

D．铬的价层电子排布与钾相同

一、选择题(本题包括8小题)

1．(2021·太原高二检测)下列说法正确的是(　　)

A．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子

B．在化学反应中金属单质都是还原剂，非金属单质都是氧化剂

C．某晶体中若含有阳离子则必含有阴离子

D．如果金属失去自由电子，金属晶体将不复存在

【解析】选D。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发生定向移动形成电流而导电，A项错误；有些非金属单质在化学反应中也可以作还原剂，如C、H2在其燃烧中都作还原剂等，B项错误；金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，C项错误；金属晶体是金属原子之间通过金属键结合形成的，而金属键是金属阳离子与自由电子之间的强烈的相互作用，D项正确。

2．(2021·厦门高二检测)下列关于金属及金属键的说法正确的是(　　)

A．金属键具有方向性

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

【解析】选B。金属键没有方向性，A项错误；金属导电是因为在外加电场作用下，自由电子产生定向移动，C项错误；由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁到高能态，然后又会回到低能态而发出特定波长的光波，因而金属往往有特定的金属光泽，D项错误。

3．(2021·宁波高一检测)下列说法正确的是(　　)

A．晶体是具有一定几何外观的，所以汞不属于金属晶体

B．金属一般具有较高的硬度，而钠可以用小刀切，但钠属于金属晶体

C．塑料具有一定延展性，所以属于金属晶体

D．金属晶体一般具有较高的硬度，所以金刚石属于金属晶体

【解析】选B。汞在固态时也是金属晶体，所以A错误；钠是金属，所以是金属晶体，B正确；塑料和金刚石不是金属，不可能是金属晶体，C、D错误。

4．(2021·青铜峡高二检测)金属晶体能传热的原因是(　　)

A．因为金属晶体的紧密堆积

B．因为金属键是电子与电子之间的作用

C．金属晶体中含自由移动的电子

D．金属晶体中的自由移动的阳离子

【解析】选C。金属具有良好的导热性是因为自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换。

5．(2021·邢台高二检测)关于晶体的下列说法正确的是(　　)

A．晶体只要硬度较低，就一定不是金属晶体

B．熔点高达几千摄氏度的晶体不一定是金属晶体

C．有金属光泽的晶体一定是金属晶体

D．根据晶体能否导电判断晶体是否属于金属晶体

【解析】选B。金属晶体中钠晶体硬度不高，但属于金属晶体，A项错；晶体的熔点高达几千摄氏度，则晶体可能为共价晶体、金属晶体或离子晶体，B项正确；有金属光泽的晶体不一定是金属晶体，如晶体碘、晶体硅；能导电的晶体不一定是金属晶体，如石墨。

6．(2021·长沙高二检测)关于金属晶体和金属键的叙述中，错误的是(　　)

A．金属键的强弱决定了金属单质的化学活动性

B．金属的导电、导热性都跟金属晶体里自由电子的运动有关

C．金属晶体里的自由电子为许多金属离子共有

D．金属键是指金属离子与自由电子产生的强烈相互作用

【解析】选A。金属键的强弱决定金属的熔、沸点和硬度等物理性质，故A错误；金属的导电、导热性都跟金属晶体里自由电子的运动有关，故B正确；金属晶体中金属离子以一定方式堆积，电子在里面自由移动，故自由电子为许多金属离子共有，故C正确；金属键是指金属离子与自由电子产生的强烈相互作用，故D正确。

7．(2021·潍坊高二检测)金属晶体的熔沸点之间的差距是由于(　　)

A．金属键的强弱不同

B．金属的化合价的不同

C．金属的晶体中电子数的多少不同

D．金属的阳离子的半径大小不同

【解析】选A。金属晶体的熔沸点与金属键的强弱有关，金属阳离子的半径越小，所带电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高，故A正确；金属的化合价与原子结构有关，与熔沸点无关，故B错误；金属的晶体中电子数的多少，会影响金属的导热性，与熔沸点无关，故C错误；金属的阳离子的半径大小只是其中一个影响因素，故D错误。

8．下列关于金属晶体的叙述正确的是(　　)

A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释

B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体

C．Li、Na、K的熔点逐渐升高

D．温度越高，金属的导电性越好

【解析】选B。A项，用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释；B项，金属晶体在固态和熔融时能导电，其熔点差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体；C项，一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为Li>Na>K，其熔点的高低顺序为Li>Na>K；D项，金属的导电性随温度的升高而降低，温度越高，其导电性越差。

二、非选择题(本题包括3小题)

9．(10分)(2021·南昌高二检测)金属键的强度差别________，________是由金属键的强弱决定的。例如，金属钠的熔点较低，硬度较小，而________是熔点最高，硬度很大的金属，这是由于______________________。

【解析】金属键的强度差别很大；由金属键的强弱决定物质的熔沸点和硬度，例如，金属钠的熔点较低，硬度较小，而钨是熔点最高，硬度很大的金属，这是由于形成金属键的强弱不同。

答案：很大　物质的熔沸点和硬度　钨　形成金属键的强弱不同

10．(8分)(2021·南宁高二检测)(1)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有________个金原子。

(2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式________。

(3)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1 183 K以下的纯铁晶体中最邻近的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________。

【解析】(1)1个金晶胞占有的金原子数为顶角上8×＝1个，面心上6×＝3个，共4个。(2)一个金铜晶胞占有的原子数为Cu原子6×＝3个，Au原子8×＝1个，因此化学式为AuCu3。(3)由图1知，1 183 K以下时，1个铁原子被8个铁原子最邻近包围，由图2知，1 183 K以上时，1个铁原子被12个铁原子最邻近包围。

答案：(1)4　(2)AuCu3　(3)8　12

11．(12分)(2021·合肥高二检测)铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。

(1)铜的熔点比钙的高，其原因是________________________________________

__________________________________________________________________。

(2)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且相邻的铜个数为12，则其晶胞为如图中的________(填字母序号)。

(3)某磷青铜晶胞结构如图所示。

①则其化学式为__________________________________________________。

②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个，这些Sn原子所呈现的构型为__________。

【解析】(1)铜的原子半径比钙小，价电子比钙多，金属键比钙强，因此铜的熔点比钙的高。(2)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且相邻的铜个数为12，则晶胞为面心立方。

(3)①根据磷青铜晶胞结构知：晶体中P原子位于中心，含有一个磷原子，立方体每个面心含一个Cu，每个Cu分摊给一个晶胞的原子为，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为，所以一个晶胞中含有Cu为6×＝3，含Sn为8×＝1， 含P为1，所以得到化学式为 SnCu3P。②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有4个，这些Sn原子所呈现的构型为平面正方形。

答案：(1)铜的金属键强度大于钙　(2)C (3)①SnCu3P　②4　平面正方形

能力达标

一、选择题(本题包括4小题)

12．(2021·哈尔滨高二检测)下列有关晶体的叙述正确的是(　　)

A．金属晶体含有金属阳离子和自由电子

B．共价晶体一定是单质

C．分子晶体一定是化合物

D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度

【解析】选A。金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，A项正确；共价晶体有化合物也有单质，如SiO2为化合物，B项错误；分子晶体有单质也有化合物，如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质，C项错误；一般情况下，共价晶体的硬度较大，离子晶体的硬度次之，分子晶体的硬度一般都不大，金属晶体的硬度不一，D项错误。

13．(2021·合肥高二检测)要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱。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、沸点从Li到Cs是逐渐升高的

C．金属镁的硬度小于金属钙

D．金属铝的硬度大于金属钠

【解析】选D。因为镁离子带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，且铝离子半径小于镁离子，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力逐渐减弱，金属键逐渐减弱，所以熔沸点逐渐降低，故B错误；因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；因为铝离子带3个正电荷，而钠离子带1个正电荷，且铝离子半径小于钠离子，所以铝的金属键比钠强，则铝的硬度大于金属钠，故D正确。

14．(2021·成都高二检测)以下关于晶体性质说法不正确的是(　　)

A．区分晶体和非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验

B．冰和干冰都是分子晶体，冰中一个分子周围有4个紧邻的分子

C．金属的电子气理论可以解释金属易导电、易导热、有延展性

D．由原子构成的晶体可以是分子晶体、原子晶体、金属晶体

【解析】选D。区分晶体和非晶体科学的方法是X­射线衍射实验，故A正确；冰和干冰都是分子晶体，干冰中一个二氧化碳分子周围有12个紧邻的分子，冰中一个水分子周围有4个水分子，故B正确；金属易导电、易导热、有延展性可以用电子气理论解释，故C正确；由原子构成的晶体可以是分子晶体(比如He)、原子晶体(比如金刚石)，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子，故D错误。

15．(2021·南昌高二检测)在金属晶体中，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属键越强，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点高低顺序，其中正确的是(　　)

A．Mg>Al>Ca　　　　　 B．Al>Na>Li

C．Al>Mg>Ca       D．Mg>Ba>Al

【解析】选C。价电子数Al>Mg＝Ca，原子半径Ca>Mg>Al，所以熔沸点Al>Mg>Ca，A错误，C正确；价电子数Al>Na＝Li，原子半径Na>Al>Li，所以熔沸点Al>Li>Na，B错误；价电子数Al>Mg＝Ba，原子半径Ba>Mg>Al，所以熔沸点Al>Mg>Ba，D错误。

二、非选择题(本题包括1小题)

16．(2021·岳阳高二检测)(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体的晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶角位置，则该合金中Cu原子与Au原子数目之比为________；该晶体中，原子之间的相互作用是______________。

(2)

某钙钛型复合氧化物如图所示，以A原子为晶胞的顶角，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。

①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式________。

②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1－xAxMnO3(x＜0.1)，此时一部分锰转变为＋4价，导致材料在某一温度附近有反铁磁——铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变，则La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B．氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大

C．锰的电负性为1.59，铬的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

D．铬的价层电子排布与钾相同

【解析】(1)在晶胞中Cu原子处于面心，N(Cu)＝6×＝3，Au原子处于顶角，N(Au)＝8×＝1，则该合金中Cu原子与Au原子数目之比为3∶1，金属晶体原子间的作用力为金属键；

(2)①由题图可知，晶胞中A位于顶角，数目为8×＝1，B位于体心，数目为1，O位于面心，数目为6×＝3，则化学式为ABO3；

②设La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n，则有3(1－x)＋2x＋3m＋4n＝6，m＋n＝1，解得m＝1－x，n＝x，则La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1－x)∶x；

③A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区，A正确；B.氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，B错误；C.元素的电负性越大，金属性越弱，C正确；D.铬的价电子排布式为3d54s1，钾的价电子排布式为4s1，D错误。

答案：(1)3∶1　金属键　(2)①ABO3 ②(1－x)∶x　③AC