内容正文:
第三节 金属晶体与离子晶体
第一课时 金属键与金属晶体
[见学生用书P70]
1.下列有关金属键的叙述中,错误的是( B )
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的电子属于整块金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
【解析】 金属键是化学键的一种,主要在金属中存在。金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用,B错误。
2.金属键的强弱与金属价电子数多少有关,价电子数越多金属键越强,与金属阳离子的半径大小也有关,半径越大,金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( B )
A.Li Na K B.Na Mg Al
C.Li Be Mg D.Li Na Mg
【解析】 Li、Na的价电子数相同,原子半径依次增大,则金属键依次减弱,所以Li、Na的熔点逐渐降低,A、D不符合题意;Na、Mg、Al的价电子数依次增多,原子半径依次减小,则金属键依次增强,所以Na、Mg、Al的熔点逐渐升高,B符合题意;Be、Mg的价电子数相同,原子半径依次增大,则金属键依次减弱,所以Be的熔点大于Mg,C不符合题意。
3.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,下列有关说法正确的是( B )
第3题图
A.①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞都是规则排列的
C.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④
【解析】 晶体都有规则的外形,来源于晶胞的有规则排列,B正确;①为简单立方堆积,配位数为6,②为体心立方堆积,配位数为8,③为六方最密堆积、④为面心立方最密堆积,二者配位数均为12,A、C错误;六方最密堆积与面心立方最密堆积的空间利用率相等,简单立方堆积、体心立方堆积不是最密堆积,空间利用率比六方最密堆积、面心立方最密堆积的小,体心立方堆积空间利用率比简单立方堆积的高,空间利用率的大小关系为①<②<③=④,D错误。
4.关于金属物理性质原因的描述不正确的是( D )
A.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中的“电子气”在电场作用下作定向移动
B.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子受热后运动速率增大,与金属离子碰撞频率增大,传递了能量
C.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏
D.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
【解析】 金属内部有自由电子,当有外加电压时电子定向移动,A正确;金属自由电子受热后运动速率增大,与金属离子碰撞频率增大,传递了能量,金属有良好的导热性,B正确;当金属晶体受到外力作用时,金属正离子间滑动而不断裂,所以表现出良好的延展性,C正确;金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后,发生跃迁,成为高能态,然后又会回到低能态,把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故,所以金属一般具有银白色光泽与金属键有关系,D错误。
5.下列叙述不正确的是( D )
A.金属键无方向性和饱和性,原子配位数较高
B.晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
C.因为共价键有饱和性和方向性,所以共价晶体不遵循“紧密堆积”原理
D.金属铜和镁均以ABAB……方式堆积
【解析】 Mg以ABAB……方式堆积,Cu以ABCABC……方式堆积,D错误。
6.铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的图示。下列有关说法中正确的是( B )
δ-Feγ-Feα-Fe
第6题图
A.δ、γ、α三种晶体互为同分异构体
B.γ-Fe晶体为面心立方体紧密堆积
C.α-Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个
D.将Fe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
【解析】 Fe是单质,δ、γ、α三种晶体结构不同,属于同素异形体,不是同分异构体,A错误;γ-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心,属于面心立方最密堆积,B正确;α-Fe晶体中Fe原子处于顶点,属于简单立方堆积,晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子,与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个,C错误;由题可知,将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却,温度不同,得到的晶体类型不相同,D错误。
7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,平面结构如图所示,则x值为( A )
第7题图
A.8 B.12
C.24 D.60
【解析】 可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,其完全占有的碳原子数是4,占有的钾原子数为 ×3=,碳原子数和钾原子数之比是4∶=