2022年高三化学寒假同步测试卷：07金属晶体与离子晶体 Word版含答案

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(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．金属能导电的原因是( )
A．金属晶体中的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
2．下列叙述中错误的是( )
A．金属单质或其合金在固态和液态时都能导电
B．存在离子的晶体一定是离子晶体
C．金属晶体中的“自由电子”为整块晶体所共有
D．钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与“自由电子”之间的作用力强
3．下列说法正确的是( )
A．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
B．分子晶体中一定含有共价键
C．离子晶体中一定不存在非极性键
D．含有离子键的晶体一定是离子晶体
4．下列化学式表示的物质中，属于离子晶体并且含有非极性共价键的是( )
A．CaCl2 B．Na2O2
C．N2 D．NH4Cl
5．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是( )
A．Xn＋的核外电子数为19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn＋中n＝1
D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离且最近的N3－
6．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是( )
A．观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73．5 ℃、2．8 ℃、－33 ℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
7．下列关于晶体的说法正确的组合是( )
①组成金属的微粒是原子
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏
A．①②③⑥ B．①②④
C．③⑤⑦ D．③⑤⑧
8．几种晶体的晶胞如图所示：
所示晶胞从左到右分别表示的物质正确的排序是( )
A．碘、锌、钠、金刚石 B．金刚石、锌、碘、钠
C．钠、锌、碘、金刚石 D．锌、钠、碘、金刚石
9．离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是( )
A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl D．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
10．根据下表给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为160 ℃)，判断下列说法错误的是( )
A．MgO中的离子键比NaCl中的离子键强
B．SiCl4晶体是分子晶体
C．AlCl3晶体是离子晶体
D．晶体硼是原子晶体
11．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2
D．硬度：MgO＞CaO＞BaO
12．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述不正确的是( )
A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多
B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
C．氧化钙晶体的类型与氯化钠晶体不同
D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定
13．下面是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )
A．图(1)和(3) B．图(2)和(3)
C．图(1)和(4) D．只有图(4)
14．如下图所示，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是( )
δ­Feeq \(,\s\up7(1 394 ℃),\s\d5( ))γ­Feeq \(,\s\up7(912 ℃),\s\d5( ))α­Fe
A．γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
B．α­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
D．三种同素异形体的性质相同
15．钇钡铜氧化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
16．北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出了碱金属的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性(超导临界温度为18 K)。下列关于K3C60的组成与结构的分析正确的是( )
A．K3C60中只含有离子键
B．1 ml K3C60中含有的离子数为63NA
C．该晶体在熔融状态下能导电
D．该物质的化学式可写成KC20
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)现有几组物质的熔点(单位：℃)数据：
据此回答下列问题：
(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。
(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于
________________________________________________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因解释为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
18．(10分)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)Ni原子的核外电子排布式为________________；
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO(填“＜”或“＞”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。
19．(12分)如图所示是钾、氧两元素形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价，部分为－2价。
(1)该结构与________的结构相似(填选项字母，下同)。
A．NaCl B．CsCl
C．干冰 D．SiO2
(2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是________________。
A．K2O B．K2O2
C．K2O3 D．KO2
(3)下列对此晶体结构的描述正确的是________________。
A．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
B．晶体中每个K＋周围有8个Oeq \\al(－,2)，每个Oeq \\al(－,2)周围有8个K＋
C．每个Oeq \\al(－,2)周围最近且等距离的K＋所围成的空间构型为正八面体
D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1
20．(18分)如图表示NaCl晶胞，直线交点处的圆圈为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晶胞示意图。
(2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近且距离相等的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)。
(4)设NaCl的摩尔质量为M g·ml－1，NaCl晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA。NaCl晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为________ cm。
参考答案与解析
1．【解析】选B。根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作用下，发生了定向移动从而导电，故B项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，故A项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，故C项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，故D项错误。
2．【解析】选B。金属中有自由移动的电子，因此在固态和液态时均可导电，A项正确。离子晶体中存在阴、阳离子，而金属晶体中存在金属阳离子和“自由电子”，B项错误。“自由电子”在整块金属中可自由运动，为整块金属晶体所共有，C项正确。金属晶体的熔点高低取决于金属键的强弱，金属键越强，金属晶体的熔点越高；反之，越低。金属键即为金属阳离子和“自由电子”之间强烈的相互作用，D项正确。
3【解析】选D。根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na2O2中除离子键外，还含有非极性共价键，故C错，D正确；铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素，如NH4Cl，故A错；由稀有气体形成的分子晶体中含范德华力而无共价键，故B错。
4．【解析】选B。CaCl2属于离子晶体，但只含离子键。Na2O2属于离子晶体，含有离子键和非极性共价键(O—O键)。N2为分子晶体。NH4Cl属离子晶体，含有离子键和极性共价键。
5．【解析】选A。本题主要考查晶体的结构。利用均摊法可确定该晶体的化学式，N3－的个数为8×eq \f(1,8)＝1(个)，Xn＋的个数为12×eq \f(1,4)＝3(个)，即晶体的化学式为X3N，根据电荷守恒可以确定Xn＋中n＝1，由Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，知Xn＋为Cu＋，其核外电子数为28，晶体中与Cu＋等距离且最近的N3－有2个。综上分析可知A项错误。
6．【解析】选B。离子化合物一般熔、沸点较高，熔融态可导电；分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电，如HCl等；HCl溶于水电离产生Cl－，也能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。
7．【解析】选D。组成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。
8．【解析】选C。第一种晶胞为体心立方堆积，钾、钠、铁等金属采用这种堆积方式；第二种晶胞为六方最密堆积，镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式；组成第三种晶胞的粒子为双原子分子，是碘；第四种晶胞的粒子结构为正四面体结构，为金刚石。
9．【解析】选D。对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为Ba2＋＞K＋＞Ca2＋＞Na＋；阴离子半径：Cl－＞O2－，CaO与BaO中离子所带的电荷数大于KCl、NaCl中离子所带的电荷数，故其熔点较高，又因为阴、阳离子之间的距离：NaCl