内容正文:
第3章 不同聚集状态的物质与性质
3.2.1 金属晶体与离子晶体
一、选择题(共10小题,每小题只有一个正确答案)
1.离子晶体不可能具有的性质是( )
A.较高的熔、沸点
B.良好的导电性
C.溶于极性溶剂
D.坚硬而易粉碎
【答案】B
【解析】离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的,在固态时,阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动,因而不导电。离子晶体溶于水或在熔融状态下,解离成自由移动的离子,可以导电。
2.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、沸点越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序,其中正确的是( )
A.Mg>Al>Ca
B.Al>Na>Li
C.Al>Mg>Ca
D.Mg>Ba>Al
【答案】C
【解析】电荷数:Al3+>Mg2+=Ca2+>Li+=Na+;而金属阳离子半径:r(Ba2+)>r(Ca2+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),则A中熔 、沸点:Al>Mg,B中熔、沸点:Li>Na,D中熔、沸点:Al>Mg>Ba,都不符合题意。
3.下列图像是NaCl、CsCl、ZnS等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。试判断属于NaCl的晶体结构的图像为( )
【答案】B
【解析】由NaCl、CsCl、ZnS的晶胞结构可知:A为ZnS的晶体结构,C、D为CsCl的晶体结构,只有B为NaCl的晶体结构。
4.下列关于金属晶体和离子晶体的说法中,错误的是( )
A.都可采取“紧密堆积”结构
B.晶体中都含有阳离子
C.离子晶体的熔点不一定比金属晶体高
D.离子晶体都能导电
【答案】D
【解析】A项中,金属键和离子键均无方向性和饱和性,使金属晶体和离子晶体均能形成紧密堆积结构;B项中,两类晶体都含有阳离子;C项中,离子晶体熔、沸点较高,金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异,但大多数的熔、沸点是比较高的;D项中,离子晶体在固态时不导电。
5.X、Y都是ⅡA(Be除外)族的元素,已知它们的碳酸盐的热分解温度:T(XCO3)>T(YCO3),则下列判断不正确的是( )
A.晶格能:XCO3>YCO3
B.阳离子半径:X2+>Y2+
C.金属性:X>Y
D.氧化物的熔点:XO<YO
【答案】A
【解析】碳酸盐的热分解温度与形成碳酸盐的金属元素的活泼性有关,金属越活泼,形成的盐越稳定,因此根据碳酸盐的热分解温度:T(XCO3)>T(YCO3),可判断出X的活泼性大于Y,即金属性:X>Y,在周期表中,X位于Y的下面,阳离子半径:X2+>Y2+,所以B、C选项正确。根据阳离子半径:X2+>Y2+以及影响离子化合物晶格能、熔点、沸点的因素可知,晶格能:XCO3<YCO3,氧化物的熔点:XO<YO,A项错误,D项正确。
6.下图是金属晶体内部结构的简单示意图
仔细观察该结构,以下有关金属能导电的理由中正确的是( )
A.金属能导电是因为含有金属阳离子
B.金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C.金属能导电是因为含有电子且无规则运动
D.金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
【答案】B
【解析】金属中含有金属阳离子和自由电子,自由电子属于整块金属,能够自由移动,在外加电场的作用下,自由电子定向移动,从而能够导电。
7.Al2O3的下列性质能用晶格能解释的是( )
A.Al2O3可用作耐火材料
B.固态时不导电,熔融时能导电
C.Al2O3是两性氧化物
D.晶体Al2O3可以作宝石
【答案】A
【解析】Al2O3中Al3+和O2-所带电荷都比较多,半径又都很小,因此Al2O3的晶格能很大,熔点很高,故Al2O3可作耐火材料。
8.金属钠晶体属于体心立方密堆积,其晶胞结构如图所示,实验测得钠的密度为ρ(g·cm-3)。已知钠的相对原子质量为a,假定金属钠原子为等径的刚性小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( )
A.eq \r(3,\f(2a,NAρ))
B.eq \r(3)
eq \r(3,\f(2a,NAρ))
C.eq \f(\r(3),4)
eq \r(3,\f(2a,NAρ))
D.eq \f(1,2)
eq \r(3,\f(2a,NAρ))
【答案】C
【解析】在体心立方晶胞中,位于体心的原子与位于八个顶点的原子相切,而位于八个顶点的原子之间不接触,故该晶胞边长为eq \f(4r,\r(3)),该晶胞中实际含有的钠原子数为2,则ρ=eq \f(2a,NA·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4r,\r(3))))\s\up12(3)),化简后可得r=eq \f(\r(3),4)
eq \r(3,\f(2a,NAρ))。