第三章 第三节 金属晶体与离子晶体 综合训练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版）

0 第三章　晶体结构与性质 第三节　金属晶体与 离子晶体 综合训练 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列有关叙述正确的是(　　) A．只含有离子键的化合物才是离子化合物 B．硫酸铵晶体是含有离子键、共价键的分子晶体 C．由于I—I键的键能比F—F、Cl—Cl、Br—Br键的键能都小，所以在卤素单质中碘的熔点最低 D．在分子晶体中一定不存在离子键，而在离子晶体中可能存在共价键 解析：离子晶体中可能存在共价键，如(NH4)2SO4，A、B错误，D正确；X—X键的键能决定X2的稳定性而不是单质的熔点，且卤素单质中I2的熔点最高，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 [重难点拨]　 (1)离子晶体由阴、阳离子构成，阴、阳离子间的作用力是离子键。 (2)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl是离子晶体。 (3)离子晶体中除离子键外不一定不含其他化学键，如：NaOH晶体中还含有极性共价键，Na2O2晶体中还含有非极性共价键。 (4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如：AlCl3是由金属元素Al和非金属元素Cl组成的分子晶体；含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如：金属晶体中含有金属阳离子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 能力作业 16 17 3 2．下列叙述不正确的是(　　) A．某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中所形成的水溶液也可导电，则可推测该物质只可能是金属单质 B．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子；有阳离子不一定有阴离子 C．石英、金刚石、晶体硼均属于共价晶体 D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4 解析：金属晶体在熔融状态下可导电，固态可导电，并且活泼金属与水反应生成的碱为电解质，其溶液也能导电，A正确；由物质呈电中性可知，晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子，但是金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，没有阴离子，所以有阳离子时不一定有阴离子，B正确；石英、金刚石、晶体硼均是原子间通过共价键结合而成的晶体，均属于共价晶体，C正确；分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低，如硫常温下为固体，汞常温下为液体，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 3．下列数据是对应物质的熔点： 由以上数据作出的下列判断中错误的是(　　) A．Na2O在920 ℃时可以导电 B．BCl3和AlF3的晶体类型相同 C．AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键 D．表中物质都不属于金属晶体 解析： BCl3属于分子晶体，AlF3属于离子晶体。 物质 Na2O BCl3 AlF3 AlCl3 SiO2 熔点/℃ 920 －107 1291 190 1723 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 4．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是(　　) A．SiO2　CsCl　CBr4　CF4 B．SiO2　CsCl　CF4　CBr4 C．CsCl　SiO2　CBr4　CF4 D．CF4　CBr4　CsCl　SiO2 解析：一般情况下，晶体的熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体；SiO2是共价晶体，CsCl是离子晶体，CBr4和CF4是分子晶体，但CBr4的相对分子质量大于CF4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 [重难点拨]　不同类型晶体熔、沸点的比较 一般： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 能力作业 16 17 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10 6．有关晶体的结构如图所示，则下列说法中不正确的是(　　) A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋ C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1∶2 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 7．某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Ca2＋的配位数为6 B．与F－距离最近的是K＋ C．该物质的化学式为KCaF3 D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．两种晶体均为共价晶体 B．立方相氮化硼中含有σ键和π键，所以硬度大 C．六方相氮化硼与石墨结构相似却不导电是因 为六方相氮化硼中不存在可在网状平面上运动的电子 D．六方相氮化硼晶体层内的每个硼原子与相邻 氮原子构成的空间结构为平面六角形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 解析：六方相氮化硼与石墨相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性，则立方相氮化硼为共价晶体，A错误；由晶体结构可知，立方相氮化硼为空间网状结构，与金刚石结构类似，所以硬度大，且立方相氮化硼中不存在π键，B错误；由六方相氮化硼的晶体结构可知，层内的每个硼原子形成3个σ键，无孤电子对，采取sp2杂化，则与相邻氮原子构成的空间结构为平面三角形，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 18 二、非选择题 11．镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。 (1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有_______________________________ ____________________。 增大熔融盐中的离子浓度，从而增强熔融盐的导电性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 19 (2)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表： 解释表中氟化物熔点差异的原因：_____________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/K 1266 1534 183 NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2的熔点远比SiF4的高，又因为Mg2＋的半径小于Na＋的半径，且Mg2＋的电荷数大于Na＋的电荷数，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MgF2的熔点高于NaF的熔点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 12．铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。 (1)铜的熔点比钙的高，其原因是______________________。 (2)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且相等的铜个数为12，则其晶胞为如图中的_____(填字母)。 铜的金属键强度大于钙 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 21 (3)某磷青铜晶胞结构如图所示。 ①则其化学式为_________。 ②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有____个，这些Sn原子所呈现的结构为____________。 SnCu3P 4 平面正方形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 22 　　　　　　　　　　　　　 R 5．锂与生活息息相关，个人携带的笔记本电脑、手机、 蓝牙耳机等数码产品中应用的锂离子电池中就含有丰富的锂 元素。锂晶胞结构如图，图中底边长为a pm，高为b pm，设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A．该结构中含有6个Li原子 B．该结构中Li的配位数为6 C．锂晶体的密度为eq \f(28\r(3),3NAa2b)×1030 g·cm－3 D．锂离子电池放电时，Li＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极 解析：根据晶胞计算，Li原子位于顶点和面心、体内，个 数为12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＋3＝6，A正确；根据晶胞的结构可知，该结 构中Li的配位数为12，B错误；ρ＝eq \f(6×7,\f(3\r(3),2)a2bNA×10－30) g·cm－3 ＝eq \f(28\r(3),3NAa2b)×1030 g·cm－3，C正确；电池放电时，阳离子向正极移动，所以Li＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，D正确。 解析：氯化钠晶体中，距Na＋最近的Cl－是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A正确；Ca2＋位于晶胞顶点和面心，数目为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，即每个晶胞平均占有4个Ca2＋，B正确；碳碳键被两个碳原子共用，每个碳原子形成4个共价键，即平均1 mol C原子形成4×eq \f(1,2)＝2 mol碳碳键，碳原子与碳碳键的个数比为1∶2，C正确；该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误。 解析：F－与K＋的最近距离为棱长的eq \f(\r(2),2)，F－与Ca2＋的最近距离为棱长的eq \f(1,2)，所以与F－距离最近的是Ca2＋，B错误。 9．金属钠晶体的晶胞如图所示，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，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，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)) 解析：该晶胞中实际含钠原子2个，晶胞边长为eq \f(4×r,\r(3))，则ρ＝eq \f(2×a,NA×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4×r,\r(3))))\s\up12(3))，故r＝eq \f(\r(3),4)×eq \r(3,\f(2a,NAρ))。 10．二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。某种TiO2的四方晶胞(晶胞棱边夹角均为90°)如图所示，已知TiO2晶胞中Ti4＋位于O2－所构成的正八面体的体心。下列说法错误的是(　　) A．基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2 B．晶胞沿z轴方向的投影图为 C．晶胞中O2－的配位数为2 D．设NA为阿伏加德罗常数的值，则TiO2晶体的密度为eq \f(1.6×1032,a2×b×NA) g·cm－3 解析：Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式 为3d24s2，A正确；由晶胞结构可知，晶胞沿z轴方向投影， 顶点Ti原子投影到正方形顶点，体心Ti原子投影到正方形中 心，上、下面上的O原子垂直重合，投影到正方形的一条对角 线上，体内O原子投影到另一条对角线上，故晶胞沿z轴方向的投影图为，B正确；由晶体中Ti4＋位于O2－所构成的正八面体的体心，知Ti4＋的配位数为6，根据配位数之比等于原子个数的反比可知，O2－的配位数为3，C错误；Ti原子位于顶点和体心，个数为8×eq \f(1,8)＋1＝2，O原子位于面上和体内，个数为4×eq \f(1,2)＋2＝4，晶胞中有2个TiO2，故晶体的密度为eq \f(2×80,a2b×10－30NA) g·cm－3＝eq \f(1.6×1032,a2×b×NA) g·cm－3，D正确。 $