3.1 金属键 金属晶体 同步习题 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

3.1 金属键 金属晶体 同步习题 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列叙述正确的是 A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，这是由于金属原子之间有较强的作用 B．通常情况下，金属里的自由电子会发生定向移动而形成电流 C．金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D．金属的导电性随温度的升高而减弱 2．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是    A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积 C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属就属于此种堆积方式 3．金属键具有的性质是 A．饱和性 B．方向性 C．无饱和性和方向性 D．既有饱和性又有方向性 4．铝钠合金有着广泛的应用，现有三种晶体：①铝、②钠、③铝钠合金，它们的熔点从低到高的顺序是 A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①② 5．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 6．已知某晶体由X、Y、Z三种元素组成，其晶胞如图所示，则该物质的化学式是   A．XY3Z B．XY2Z C．X2Y3Z D．XYZ 7．下列关于金属晶体导电的叙述中，正确的是 A．金属晶体内的自由电子在外加电场条件下可以发生移动 B．在外加电场的作用下，金属晶体内的金属阳离子相对滑动 C．在外加电场作用下，自由电子在金属晶体内发生定向运动 D．温度越高，金属导电性越强 8．下列关于金属单质的叙述正确的是 A．常温下，金属单质都以固体形式存在 B．金属键在一定外力作用下，不因形变而消失 C．钙的熔、沸点低于钾 D．温度越高，金属的导电性越好 9．下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 除去锅炉中水垢时，先用溶液处理 在酸中溶解性比大 B 向豆浆中加入溶液制作豆腐 蛋白质在一些化学试剂中发生变性 C 海水晒盐得到有一定几何外形的食盐颗粒 晶体形成过程存在自范性 D 用高度酒浸泡药材生产药酒 乙醇能溶解多种有机物 A．A B．B C．C D．D 10．铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．铁镁合金晶胞中Fe原子数为4 B．Mg与Fe之间的最近距离为nm C．在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个 D．储氢后的晶体密度为 11．下列关于准晶的说法正确的是 A．准晶和晶体可以通过射线衍射实验加以区别 B．准晶具有良好的导电、导热性 C．自然界中不存在天然条件下形成的准晶 D．已知的准晶中都含有共价键 12．下列说法不正确的是 A．基态N原子的电子排布式为，则违反了洪特规则 B．冠醚利用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子进行“分子识别” C．基态Br原子简化的电子排布式为 D．可通过X-射线衍射实验区分晶体和非晶体 13．下列有关金属的说法正确的是 A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高 C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强 D．金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动 14．金属原子在二维空间里的两种放置方式如图所示，下列说法中正确的是 A．图a为非密置层 B．图b为密置层 C．图a在三维空间里堆积可得到最密堆积 D．图b在三维空间里堆积可得到最密堆积 15．金晶体采取面心立方最密堆积。设金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。则下列说法正确的是 A．金晶体每个晶胞中含有2个金原子 B．金属键无方向性，金属原子尽可能采取紧密堆积 C．一个晶胞的体积是 D．金晶体的密度是2 16．下列晶体按面心立方进行紧密堆积的是 A．干冰、NaCl、金属铜 B．ZnS、金属镁、氮化硼 C．水晶、金刚石、晶体硅 D．ZnS、NaCl、金属镁 17．金属钠晶体（如图）为体心立方晶胞，晶胞的边长为a，假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则钠原子的半径r为（  ） A． B． C． D．2a 18．钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。该合金吸收氢气后的晶胞如图1所示，每个氢被4个钛原子和2个铁原子包围。下列说法不正确的是 A．钛铁合金属于金属晶体，主要作用力为金属键 B．未吸收氢气时，钛铁合金的晶胞示意图为图2 C．钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个 D．图1中形成的金属氢化物的化学式：TiFeH2 19．下列关于金属键的叙述中正确的是 A．金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的静电吸引作用 B．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 C．金属具有导热性，是通过金属阳离子之间的碰撞来传导热量 D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动 20．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法正确的是 δ—Feγ—Feα—Fe A．α-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个 B．γ-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有6个 C．若三种晶胞均为立方结构，且最近铁原子相切，则三种晶体的密度比为2：4：1 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 21．下列叙述中正确的是 A．具有较高能量的分子属于活化分子 B．水分子间存在氢键，所以水分子比较稳定 C．用电子气理论可以解释金属良好的延展性 D．多电子原子中离核较近的区域内运动的电子能量较高 22．由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示（晶胞底边边长为anm，高为cnm，a≠c），图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置，图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置。已知：Sc原子半径为，Sn原子半径为，V原子半径为。下列说法错误的是 A．Sc、Sn、V三种元素的基态原子所含的价层电子个数：V＞Sn＞Sc B．与Sc距离最近的Sc原子数为6 C．该合金的化学式为 D．该晶体的空间占有率： 23．我国的超级钢研究居于世界领先地位。某种超级钢中除Fe外，还含Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%。下列说法中错误的是 A．上述五种元素中，有两种位于周期表的p区 B．超级钢的晶体是金属晶体 C．X-射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构 D．超级钢中存在金属键和离子键 24．贮氢合金的多功能应用，特别是贮氢合金在电池领域的工业化，更激起了人们对贮氢合金的高度重视。以下为相及相形成的两种晶体晶胞结构。(已知：、原子半径分别为、，相晶胞参数为a)下列有关说法错误的是 A．、、在周期表中分属于不同的区 B．相的化学式为 C．相中原子空间利用率为： D．相中与等距且最近的有12个 25．的晶胞结构如图所示，其中m、n、p、q的原子坐标分别为。下列说法正确的是    A．位于周期表中第四周期第IIB族 B．图中标记的微粒中，m、p代表氧原子 C．i的原子坐标为 D．该晶体的密度为 二、填空题 26．结合课本金属镁晶胞，计算镁晶胞中包含的微粒数 。    27．已知该晶体的密度为ρg·cm-3，则晶胞中Ti与O的最近距离是 nm(用含ρ、NA的代数式表示，相对原子质量O-16，Co-59，Ti-48)。 28．一个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，这是因为金属晶体中各层会发生相对滑动， A错误； B．金属里的自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动产生电流，B错误； C．金属的导热性是由于自由电子碰撞金属原子将能量进行传递，C错误； D．受热的自由电子的能量增大，无规则运动加剧，影响自由电子的定向移动，导电能力减弱，D正确； 故选D。 2．C 【详解】A.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，A错误； B.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，B错误； C.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，C正确； D.的堆积模型为六方堆积，D错误； 故选C。 3．C 【详解】金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，答案选C。 4．C 【详解】一般合金的熔点低于各组成金属单质的熔点，而铝与钠比较，钠的熔点较低，故上述晶体的熔点从低到高依次为：③②①，故答案为C。 5．D 【详解】A、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； B、有些非金属单质在化学反应中也可以作还原剂，如C、在其燃烧中都作还原剂等，B项错误； C、金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，C项错误； D、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; 答案选Ｄ。 6．A 【详解】采用均摊法，该晶胞中，含有1个Z原子，含有X原子的个数为=1，含有Y原子的个数为=3，则该物质的化学式是XY3Z，故选A。 7．C 【详解】A．金属晶体能导电的原因就是在外加电场的作用下，自由电子可以在金属晶体内部发生定向移动，选项A错误； B．在外加电场的作用下，金属晶体内的自由电子发生定向移动，从而金属晶体能导电，选项B错误； C．在外加电场作用下，自由电子在金属晶体内发生定向运动使金属晶体能导电，选项C正确； D．温度越高，金属导电性越弱，选项D错误； 答案选C。 8．B 【详解】A．常温下，金属单质不一定以固体形式存在，如Hg常温下呈液态，A项错误； B．金属键没有方向性，当金属受到一定外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子之间仍然保持金属键的作用，因此在一定外力作用下金属可以发生形变、但金属键不会消失，B项正确； C．K的原子半径大于Ca的原子半径，K原子最外层只有1个电子、Ca原子最外层有2个电子，则K的金属键弱于Ca的金属键，K的熔、沸点低于Ca，C项错误； D．金属晶体能导电的原因是金属晶体中的自由电子在电场中定向移动，金属晶体中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，导致金属的导电性随温度升高而降低，D项错误； 答案选B。 9．B 【详解】A．水垢中不易溶于酸，利用碳酸钠溶液处理，可以将其转化为易溶于酸的，从而除去锅炉中的水垢，故A正确； B．向豆浆中加入溶液制作豆腐，属于胶体的聚沉，故B错误； C．海水晒盐过程中，由于晶体形成过程中存在自范性，结晶形成的食盐颗粒具有一定的几何外形，故C正确； D．乙醇是一种良好的有机溶剂，可以溶解多种有机物，因此可以用于浸泡药材生产药酒，故D正确； 答案选B。 10．B 【详解】A．由铁镁合金晶胞结构可知，铁原子处于面心和顶点位置，由均摊法计算可知，铁镁合金晶胞中含有铁原子数为，故A正确； B．该晶胞参数为nm，Mg与Fe之间的最近距离为 nm，故B错误； C．与铁原子最近的铁原子数有12个，故C正确； D．储氢后的晶体化学式为，晶体密度为，故D正确； 故选B。 11．A 【详解】A．晶体具有自范性，而准晶不具有自范性，可以通过X射线衍射实验加以区别，A项正确； B．准晶具有各向异性，不具有良好的导电、导热性，B项错误； C．自然界中存在天然条件下形成的准晶，如Al65Cu23Fe12，C项错误； D．已知的准晶中不一定含有共价键，如Al65Cu23Fe12中没有共价键，D项错误； 故选A。 12．C 【详解】A．根据洪特规则，基态N原子的电子排布式中，2p轨道上的3个电子应该排在不同的轨道上，则违反了洪特规则，基态N原子的电子排布式为1s22s22px12py12pz1，A正确； B．同一主族，从上到下，碱金属元素的离子半径逐渐增大，冠醚利用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子进行“分子识别”，B正确 C．Br是35号元素，基态Br原子简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C错误； D．晶体会对X射线发生衍射，非晶体不会对X射线发生颜色，故可通过X-射线衍射实验区分晶体和非晶体，D正确； 故选C。 13．B 【详解】A．金属中只有价电子才是自由电子，故A错误； B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率达到最高74%，故B正确； C．金属的还原性与金属原子失去电子的难易有关，与失去电子的多少无关，如金属铝失去电子多于钠，还原性反而较钠弱，故C错误； D．金属导电是自由电子的定向移动，不是金属阳离子定向移动，故D错误； 答案选B。 14．C 【详解】A．a是密置层排列， a为密置层，故A错误； B．b是非密置层排列， b为非密置层，故B错误； C．密置层排列的空间利用率较高，密置层在三维空间堆积可得到最密堆积结构，图a在三维空间里堆积可得到最密堆积，故C正确； D．b是非密置层，图b在三维空间里堆积不能得到最密堆积，故D错误； 选C。 15．B 【详解】A．Au原子处于立方体的顶点与面心上，故晶胞中含有的Au原子数目为，A选项错误，A错误； B．金属晶体中，由于电子的自由运动，金属键没有固定度的方向，因而金属键无方向性，金属原子采取紧密堆积，B正确； C．在立方体的各个面的对角线上有3个金原子，金原子的直径为d，故面对角线长度为2d，晶胞棱长为，故晶胞的体积为，C错误； D．晶胞中含有4个原子，故4M晶胞的质量为，晶胞的体积为，故晶胞的密度为，D错误； 故选B。 16．A 【详解】A．干冰、NaCl、Cu、ZnS均为A1型(面心立方)紧密堆积，A正确； B．Mg为A3型(六方)紧密堆积，氮化硼为共价晶体，不遵循紧密堆积原则，B错误； C．水晶、金刚石、晶体硅为共价晶体，不遵循紧密堆积原则，C错误； D．Mg为A3型(六方)紧密堆积，D错误； 故选：A。 17．B 【详解】金属钠晶体为体心立方晶胞，晶胞的边长为a，则晶胞的体对角线为a；假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则晶胞的体对角线为钠原子半径的4倍，所以4r=a，则钠原子的半径r为，故选B。 18．D 【详解】A．合金属于金属晶体，金属晶体的主要作用力为金属键，故A正确； B．未吸收氢气时，钛位于立方体的顶点，铁位于体心，故B正确； C．由图2可知，该晶体中每个Fe被8个Ti所形成的立方体包围，每个Ti亦被8个Fe所形成的立方体包围，即钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个，故C正确； D．由图1可知，Ti位于晶胞的顶点和棱上，Fe位于晶胞内部，H位于体心和面上，因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8×+4×=2，含有的Fe原子个数=2，含有的H原子个数=10×+1=6，Ti：Fe：H=2：2：6=1：1：3，则理论上形成的金属氢化物的化学式：TiFeH3，故D错误； 故选D。 19．D 【详解】A．金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。既有金属阳离子和自由电子间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，故A错误； B．金属原子的最外层电子在金属晶体中是自由电子，故B错误； C．金属具有导热性，是通过金属阳离子与自由电子之间的碰撞来传导热量，故C错误； D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动，自由电子属于整块金属，故D正确； 选D。 20．D 【详解】A．α-Fe晶体晶胞类型为体心立方，与位于体心的Fe原子距离最近的Fe原子位于顶点，共有6个，故A错误； B．γ-Fe晶体晶胞类型为面心立方，位于顶点的Fe原子，被晶胞的3个平面共有，每个平面与其距离相等且最近的铁原子数目为4，则共有34=12个，故B错误； C．由图可知，α-Fe晶胞中铁原子数为8=1个，γ-Fe晶胞中铁原子数为8+6=4个，δ-Fe晶胞中铁原子数为8+1=2个，但是没有给出各个晶胞的边长，不能比较密度，故C错误； D．将铁加热到1500℃分别急速冷却得到δ-Fe晶体，缓慢冷却得到α-Fe晶体，晶体类型不相同，故D正确； 答案选D。 21．C 【详解】A．能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，并不是具有较高能量的分子属于活化分子，A错误； B．氢键影响物质的物理性质，不影响物质的结构稳定性，水分子稳定是因为H-O键稳定，故B错误； C．金属发生形变时，自由电子仍然可以在金属离子之间流动，使金属不会断裂，所以能用电子气理论解释金属的延展性，故C正确； D．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，故D错误； 故选C。 22．B 【详解】A．已知Sc、Sn、V的价层电子排布式分别为：3d14s2、5s25p2、3d34s2，故Sc、Sn、V三种元素的基态原子所含的价层电子个数大小顺序为：V＞Sn＞Sc，A正确； B．由题干晶胞示意图可知，Sc位于8个顶点，且高度拉伸，故与Sc距离最近的Sc原子数为4，B错误； C．由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Sc的个数为：=1，Sn的个数为：=6，V的个数为：=6，则该合金的化学式为，C正确； D．由C项分析可知，该合金的化学式为，一个晶胞含有一个“ScV6Sn6”结构单元，该晶体的空间占有率：×100%=，D正确； 故答案为：B。 23．D 【详解】A．上述五种元素中，C、Al的最外层电子都分布在p轨道，所以它们位于周期表的p区，A正确； B．超级钢属于合金，它的晶体中只存在金属键，所以属于金属晶体，B正确； C．X-射线衍射实验，可以对物质内部原子在空间分布状况进行分析，从而确定超级钢的晶体结构，C正确； D．超级钢是金属晶体，因此只存在金属键，不存在离子键，D不正确； 故选D。 24．C 【详解】A．、、在周期表中分属于区、区、区，A正确； B．La—Ni相中含La：、Ni：16，相晶胞结构内四个被代替，因此化学式为：，B正确； C．根据均摊法计算，相晶胞中的数目为，Ni的数目为16，相中原子空间利用率为：，C错误； D．相中与的位置是相对的，与等距且最近的有12个，因此与等距且最近的有12个，D正确； 故选C。 25．C 【详解】A. Ti是22号元素，位于元素周期表第四周期第IVB族，故A错误； B. Ti原子原子半径大于O原子，所以m、p代表Ti原子，故B错误； C. 由晶胞结构图可知，i原子与q原子处于中心对称位置，所以i的原子坐标为（0.81a，0.19a，0.5c），故C正确； D. 由晶胞结构图可知，该晶胞中有2个Ti原子，4个O原子，相当于有2个，所以晶体密度为，故D错误； 故选C。 26．2 【解析】略 27． 【详解】Co原子位于晶胞的内部，全部属于晶胞，Ti位于顶点，属于该晶胞的个数为8×=1，氧原子位于面心，属于该晶胞的个数为6×=3，所以晶胞的质量为g，晶体的密度为ρg·cm-3，则晶胞的边长为cm，据图可知Ti与O的最近距离为面对角线的一半，即cm=nm。 28．4 【详解】观察晶胞结构图，依据均摊法知，1个晶胞中“”的数目为，“”的数目为4，结合的化学式知，“”为原子，则1个晶胞中，原子数目为4。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$