3.1 金属键 金属晶体 课时训练 2024-2025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 课时训练 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．金属钠、镁、铝的熔点高低顺序正确的是 A．Na>Mg>Al B．Al>Mg>Na C．Mg>Al>Na D．Na>Al>Mg 2．下列关于金属晶体的说法正确的是 A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释 B．不同金属晶体中金属键的强度不同 C．、、K的熔点逐渐升高 D．金属导电和熔融电解质导电的原理一样 3．白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为，下列说法不正确 的是 A．镍处于元素周期表中的ds区 B．镍形成配合物离子中的配位原子为C C．原子B的坐标参数为 D．若该晶体密度为d g·cm，铜镍原子间最短距离为cm 4．下列有关物质结构叙述的说法不正确的是 A．晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有自范性 B．金属材料具有良好导电性、导热性及延展性都可以用电子气理论来解释 C．某晶体可能不属于四种典型类型中的任何一种 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 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．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 7．下列有关描述正确的是： A．熔点：Na＜K＜Al B．无机含氧酸的酸性：H2SO3＜H2SO4＜HClO4 C．电负性：F＞N＞O D．基态Cr原子的价电子排布图： 8．图1为某晶胞示意图，图2为若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于的菱形。以此为参考，图2中与所取晶胞相邻的晶胞的底面是    A．befc B．kecb C．jkba D．dchg 9．金属晶体中的金属键越强，其硬度越大，熔、沸点越高；且研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是 A．铝的硬度大于镁 B．钙的熔点低于钡 C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾 10．金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是 A．锌——镁型——68%——8 B．钠——钾型——74%——12 C．钋——简单立方堆积——52%——6 D．银——铜型——74%——8 11．金属的下列性质与金属键无关的是 A．金属有金属光泽 B．金属易导电 C．金属具有较强的还原性 D．金属具有良好的延展性 12．磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为。下列说法不正确的是 A．磷锡青铜的化学式为 B．该晶胞中与原子等距离且最近的原子有12个 C．三种元素、、在元素周期表中分别处于区、区、区 D．和原子间的最短距离为 13．某三元氮化物是一种良好的超导材料，其晶胞结构如图所示，晶胞的边长为anm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．Ni原子间的最短距离为 B．该晶体的密度为 C．与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有12个 D．若A点坐标为，则N原子坐标为 14．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 15．下列事实与解释/原因之间的关系错误的是 事实 解释/原因 A 用替代填充探空气球更安全 He气体密度小，且电子构型稳定，不易得失电子 B 硬脂酸钠是一种可用于清洗油污的表面活性剂 硬脂酸根的一端是亲水基团，一端是疏水基团 C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强 D 向I2的CCl4溶液中加入KI(aq)，振荡后褪色 发生了反应I2 + I- I A．A B．B C．C D．D 16．铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶点和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置。下列说法正确的是 A．距离Fe原子最近的Mg原子数为4 B．晶体中存在金属阳离子，所以该合金是离子晶体 C．Fe原子与Mg原子间最短距离为nm D．晶体储氢时，在晶胞的体心和棱的中心位置，则储氢后化学式为 17．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是    A．基态Zn原子中所有电子均成对 B．基态Se原子核外有36种不同空间运动状态的电子 C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为 D．该晶体密度为 18．化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A．改变溶液的温度，溶液颜色会发生变化 B．绚丽的烟火、霓虹灯光都与电子跃迁释放能量有关 C．缺角NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美立方体块，体现晶体自范性 D．甲烷与水分子通过氢键相连，形成笼状天然气水合物 19．铜镍合金的立方晶胞结构如图所示，下列说法错误的是 A．该合金的分子式为NiCu B．Cu属于ds区的元素 C．Ni晶体中有阳离子，没有阴离子 D．Cu的电导率随温度的升高而减小 20．位于马鞍山的长江不夜城，集传统文化、科技体验、灯光艺术、特色美食于一体，打造了国内唯一的千里长江画卷景观。下列说法正确的是 A．制作显示大屏的液晶，不具有类似晶体的各向异性 B．画卷中展示的精美瓷器，其主要成分与水晶、玛瑙相同 C．制作特色美食的油脂和植物蛋白均属于高分子化合物 D．美轮美奂的水幕灯光秀与原子核外电子跃迁及胶体的性质有关 21．铌镍合金材料在生产中有广泛应用，它的晶胞如图所示。已知：为阿伏加德罗常数的值，铌(Nb)和钒位于同族且与钒相邻，但是基态Nb原子最外层只有1个电子。下列叙述正确的是 A．基态Nb原子价层电子排布式为 B．镍、铌元素都位于周期表ds区 C．晶胞中Nb、Ni原子数之比为3：1 D．晶体密度为 22．类比和推理是学习化学的重要方法，下列结论合理的是 已知 结论 A 15—冠—5（冠醚）能识别 12—冠—4（冠醚）能识别 B 酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸 酸性：氢氟酸＞氢氯酸 C 溶解度： D 晶体硅是半导体材料 晶体硅的化学键含金属键成分 A．A B．B C．C D．D 23．硒化锌主要用于制造透红外线材料及红外线光学仪器，其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为，图乙为晶胞的俯视图。下列说法错误的是 A．硒化锌的化学式为 B．距离距离最近且相等的有4个 C．硒化锌晶体密度为 D．晶胞中b原子和d原子的距离为 24．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 25．一定条件下，NH4Cl和HgCl2反应生成化合物M。已知M属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b=419pm；c=794pm；ɑ=β=γ=90°)，与C1-距离为335pm，若阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法错误的是 A．化合物X的化学式为NH4HgCl3 B．晶体中Hg2+的配位数为6 C．晶体中Cl-的空间环境均相同 D．晶体的密度为 二、填空题 26．金属晶体类型：面心立方常见金属 ；体心立方常见金属 ；Mg、Zn、Ti等金属晶体晶胞为 或者 ，底面中棱的夹角不是 。 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．Li、Fe、Se可形成新型超导材料，晶胞如图所示： 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。Li原子①的坐标为，Se原子②的坐标为，Se原子③的坐标为，则Fe原子④的坐标为 ；Fe原子的配位数为 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A A D C B A B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B A C D B D A D 题号 21 22 23 24 25 答案 D D D B C 1．B 【详解】金属阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，金属阳离子与“自由电子”的作用力越大，金属键越强。、、的电荷数逐渐增多，半径逐渐减小，故钠、镁、铝的熔点逐渐升高。 故选B。 2．B 【详解】A．用铂金做首饰，主要是因为铂金具有金属光泽，金属具有光泽是因为金属中的自由电子能够吸收可见光，可用金属键理论解释，A错误； B．不同金属晶体原子半径大小不同，金属键的强度不同，B正确； C．碱金属元素原子的半径越大，金属键越弱，则其单质的熔、沸点越低，故熔点：，C错误； D．金属导电依靠的是自由移动的电子，熔融电解质导电依靠的是自由移动的离子，二者导电原理不一样，D错误； 故选B。 3．A 【详解】A．镍为28号元素，价电子排布为3d84s2,其处于元素周期表中的d区，故A错误； B．中N的电负性强于C，则N给电子能力弱，则配位原子为C，故B正确； C．A的坐标参数为，则晶胞边长为1，则原子B的坐标参数为，故C正确； D．由晶胞结构可知，处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近，其距离为面对角线的一半，由均摊法可知，晶胞中含有3个Cu，1个Ni，则晶胞的质量为 g，晶胞的体积为，晶胞边长为cm，则Ni、Cu原子之间最近距离为cm，故D正确； 故选A。 4．A 【详解】A．晶体与非晶体的本质差异在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象，A错误； B．电子气理论指出金属阳离子“浸泡”在电子气中可以解释金属导电性、导热性及延展性，B正确； C．某晶体可能不属于四种典型类型中的任何一种，比如石墨属于混合型晶体，C正确； D．液晶在一定范围内具有液体的流动性，也存在晶体的各向异性，D正确； 故选A。 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．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。 7．B 【详解】A．同主族元素从上到下，离子半径递增，则金属键钠大于钾，熔点钠大于钾，同周期从左到右，金属原子半径、离子半径递减，则金属键铝大于钠，熔点铝大于钠，熔点由铝、钠、钾依次减小，A项错误； B． 非金属性越强，对应的最高价氧化物的水合物的酸性越强，故 ，亚硫酸的酸性比硫酸弱，故无机含氧酸的酸性： ，B项正确； C．通常非金属性越强，电负性越强，同一周期主族元素从左到右，电负性递增，所以电负性： ，C项错误； D．按洪特规则特例，基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，3d和4s轨道均处于半充满状态，D项错误； 答案选B。 8．A 【分析】1个Zn原子位于晶胞体内，棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构，由于棱上的Zn原子需要共用，所以相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd 【详解】A．结合晶胞平移原则可知，befc与所取晶胞相邻的晶胞的底面相符，故A正确； B．kecb违背晶胞平移原则，故B错误； C．jkba违背晶胞平移原则，故C错误； D．dchg违背晶胞平移原则，故D错误； 故本题选A． 9．B 【详解】A．镁和铝的电子层数相同，价电子数：，原子半径；，故铝的硬度大于镁，A项正确； B．钡、钙的价电子数相同，但原子半径：，金属键强度：，钙的熔点高于钡，B项错误； C．镁和钾比较，镁半径小，价电子多，金属键强，所以硬度：，C项正确； D．钙和钾位于同一周期，价电子数：，原子半径：，金属键强度：，故熔、沸点：，D项正确； 答案选B。 10．C 【详解】A．为镁型，属于六方堆积，空间利用率为74%，配位数为12，故A错误； B．为钾型，属于体心立方堆积，空间利用率为68%，配位数为8，故B错误； C．属于简单立方堆积，空间利用率为52%，配位数为6，故C正确； D．为铜型，属于面心立方堆积，空间利用率为74%，配位数为12，故D错误； 答案选C。 11．C 【详解】金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用形成金属键，金属的导电性、导热性、延展性及其具有金属光泽等均与金属键有关，金属的还原性与金属键无关，答案选C。 12．D 【详解】A．由均摊法可知，晶胞中Cu原子数目= 6×12=3 、 Sn原子数目= 8×18=1 、P原子数目为1，故化学式为 Cu3SnP ，选项A正确； B．Sn位于晶胞的顶点，Cu位于面心，故晶胞中与Sn原子等距离且最近的Cu原子有12个，选项B正确； C．三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于ds区、p区、p区，选项C正确； D．P原子位于体心而Sn位于顶点，Sn和P原子间的最短距离为体对角线长的一半，故距离为 a pm，选项D错误； 答案选D。 13．B 【详解】A．根据晶胞结构图可知，Ni原子在面心位置，所以Ni原子间的最短距离为，故A正确； B．根据晶胞结构图可知，该化合物晶胞含N原子1个，Ni原子3个，Zn原子1个，所以密度为：，故B错误； C．根据晶胞结构可知，Zn在顶点，Ni在面心，以Zn为中心在四个晶胞的面心有4个Ni，考虑三维空间，则与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有4×3=12个，故C正确； D．N原子位于体心，若A点坐标为，则N原子坐标为，故D正确； 故选B。 14．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。 15．C 【详解】A．氢气具有可燃性，使用氢气填充气球存在一定的安全隐患，而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸，因此使用电子构型稳定，不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠，故A正确； B．硬脂酸钠是肥皂的主要成分，是一种可用于清洗油污的表面活性剂，其硬脂酸根的一端是亲水基团，一端是疏水基团，在水中会形成亲水基团向 外、疏水基团向内的胶束，从而达到去污效果，故B正确； C．碱金属元素的价电子数相等，都为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属键最强，所以碱金属中锂的熔点最高，故C错误； D．在溶液中存在平衡I2 + I- I，向I2的CCl4溶液中加入KI(aq)，平衡正向移动，I是无色的，所以振荡后褪色，故D正确； 故选C。 16．D 【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点的铁原子与位于体对角线上镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，故A错误； B．晶体中存在金属阳离子，没有阴离子，有自由电子，所以该合金是金属晶体，故B错误； C．由晶胞结构可知，位于顶点的铁原子与镁原子的距离为体对角线的，则铁原子与镁原子间最短距离为 nm，故C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为，氢后化学式为FeMg2H2，故D正确； 故选D。 17．B 【详解】A．Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，则基态Zn原子中所有电子均成对，A正确； B．基态Se原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，则基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子，B错误； C．由题干图示信息可知，AB两点在甲图的位置如图所示，  ，故A点原子坐标为（0，0，0），则B点原子的坐标为(，，)，C正确； D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于顶点和面心的Se原子个数为8×+6×=4，则ρ==g⋅cm−3，D正确； 故答案为：B。 18．D 【详解】A．在氯化铜溶液中存在两种有颜色的离子， [Cu(H2O)4]2+ 呈蓝色，[CuCl4]2- 呈黄色，它们之间存在下列平衡： [Cu(H2O)4]2+＋4Cl-[CuCl4]2-＋4H2O， 由于加热导致温度变化，使平衡移动，从而导致溶液颜色会发生变化，A正确； B．电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光的形式体现，所以霓虹灯光、焰火都与原子核外电子跃迁释放能量有关，B正确； C．晶体具有规则的几何形状，有自范性，缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，C正确； D．水分子通过氢键形成多面体笼状结构，其中包含着天然气分子，形成笼状天然气水合物，甲烷与水分子并不是通过氢键相连，D错误； 故选D。 19．A 【详解】A．根据均摊法，Ni原子个数=8×=1、Cu原子个数=6×=3，所以其化学式为Ni Cu3，故A错误； B．Cu的价层电子排布式为3d104s1，属于ds区的元素，故B正确； C．铜镍合金中为金属单质，含有阳离子和电子，没有阴离子，故C正确； D．温度升高，自由电子的能量增大，无规则运动加剧，自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞，影响了自由电子的定向移动，导电能力减弱，即电导率随温度升高而降低，故D正确； 故答案选A。 20．D 【详解】A．液晶不像普通物质直接由固态晶体熔化成液体，而是一个既像晶体又似液体的中间状态，最大特点是既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，故A错误； B．瓷器的主要成分为硅酸盐，而水晶、玛瑙的主要成分为二氧化硅，所以瓷器的主要成分与水晶、玛瑙不同，故B错误； C．油脂的相对分子质量小于一万，不属于高分子化合物，故C错误； D．水幕灯光秀中的彩色灯光是因为原子核外电子的跃迁产生光谱的缘故，成像是因为气溶胶产生了丁达尔效应的缘故，所以美轮美奂的水幕灯光秀与原子核外电子跃迁及胶体的性质有关，故D正确； 故选D。 21．D 【详解】A．基态Nb原子价层电子排布式为，A错误； B．镍、铌元素都位于周期表d区，B错误； C．晶胞中Nb原子数为，Ni原子数为，Nb、Ni原子数之比为1∶3，C错误； D．晶体密度为，D正确； 故选D。 22．D 【详解】A．12—冠—4（冠醚）的空腔直径较小，只能与Li+络合；K+半径较大，12—冠—4（冠醚）不能与K+络合，A项错误； B．F的吸电子能力强于Cl，使得三氟乙酸比三氯乙酸更易发生电离，而F的非金属性比Cl强，所以酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸，H-F键能比H-Cl键能大，更难发生电离，所以酸性：氢氟酸＜氢氯酸，B项错误； C．和组成不相似，则由＜，不能推测出溶解度：，C项错误； D．晶体硅是半导体材料，能导电，金属含有金属键，能够导电，个由此可类比推理出，晶体硅的化学键含金属键成分，D项正确； 答案选D。 23．D 【详解】A．由图可知Zn：4、Se：，硒化锌的化学式为，故A正确； B．据图可知，Se的配位数为4，则距离距离最近且相等的有4个，故B正确； C．结合解析A可知晶胞的密度为，故C正确； D．b原子的坐标为，d原子的坐标为，则bd之间的距离为，故D； 故答案为：。 24．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。 25．C 【详解】A．由晶胞结构可知，位于顶点，个数为，Hg2+位于体心，个数为1，C1-有4个位于棱心，2个位于体内，个数，、Hg2+、C1-个数比为：1：1：3；化合物X的化学式为NH4HgCl3，故A正确； B．晶体中Hg2+与周围6个C1-，配位数为6，故B正确； C．由晶胞结构可知C1-部分位于棱心，部分位于体内，空间环境不相同，故C错误； D．晶胞的质量为：；晶胞体积为：，则晶胞密度：，故D正确； 故选：C。 26． Ca、Al、Cu、Ag、Au Li、Na、K、Ba、W 非立方体 非长方体 直角 【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】依据原子①的坐标为，Se原子②的坐标为，Se原子③的坐标为，则Fe原子④的坐标为。距离Fe原子最近且距离相等的Se原子有4个，故Fe的配位数为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 $$