第3章 第3节 第1课时 金属键与金属晶体(Word练习)（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

第三节　金属晶体与离子晶体 第1课时　金属键与金属晶体 1.B　金属键是晶体中脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用，③正确，①②④错误，选B。 2.A　四种金属中钾的原子半径最大，相同体积内自由电子数较少，所以金属键最弱，即金属阳离子和自由电子间的作用最弱。 3.D　金属单位体积内自由电子的数目取决于金属的价层电子数目，Cu的价层电子数目比K多，故单位体积内自由电子数目：K＜Cu，A正确；决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和金属原子半径的大小，Cu的原子半径比K小，单位体积内自由电子数目比K多，金属键强弱顺序为K＜Cu，金属的硬度大小顺序为K＜Cu，B、C正确；决定金属键强弱的因素是单位体积内自由电子数目和原子半径的大小，自由电子的数目则取决于金属元素原子的价层电子数目，而不是金属元素原子的最外层电子数目，D错误。 4.B　组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下自由电子可发生定向移动，故能导电，与金属阳离子无关。 5.A　金属晶体具有金属键，金属键使得金属在固态和熔融状态下都能导电，且金属的熔点一般较高，通常在1 000 ℃左右，A正确，C错误；B、D分别为共价晶体和分子晶体的性质。 6.C　金属导电是因为自由电子的定向移动，A项错误；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和静电排斥作用，B项错误；硬铝的硬度比纯铝大，但熔点比纯铝低，D项错误。 7.B　A项，Hg在常温下为液态；C项，r（Ca）＜r（K），且价电子数：Ca＞K，所以金属键强度：Ca＞K，故熔、沸点：Ca＞K；D项，金属的导电能力随温度升高而降低。 8.C　由题干信息可知，“金属氢”中含有氢离子和自由电子，类似于金属晶体，则“金属氢”可能具有很好的导电性，与氢气互为同素异形体，与氢气摩尔质量不相同，A、B、D正确，C错误。 9.C　镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷数少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，硬度小，A错误；因镁离子的半径小而所带电荷数与钙离子相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔点高，B错误；碱金属单质从Li到Cs，其离子的半径是逐渐增大的，所带电荷数相同，金属键逐渐减弱，熔点呈逐渐降低趋势，D错误。 10.B　金属Ca、Sr、Ba的熔点依次降低，A错误；由晶胞结构可知，晶胞中含有A的数目为8×＝1，含有B的数目为1，含有O的数目为6×＝3，故用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为ABO3，B正确；在制造Fe薄片时，金属键没有断裂，C错误；V、Cr、Mn、Fe晶体均为金属晶体，其中均存在金属阳离子和自由电子，无阴离子存在，D错误。 11.D　Fe、Mn、V位于周期表的d区，C、Al位于p区，A正确；超级钢的晶体符合金属晶体结构特点，因此为金属晶体，B正确；X射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构，C正确；超级钢是金属晶体，因此存在金属键，不存在离子键，D错误。 12.D　储氢合金储存氢气的过程是与氢气反应生成金属氢化物的过程，属于化学变化，A错误；该晶体属于合金，只含金属键，不含离子键，B错误；以位于面心的Fe原子为研究对象，由晶胞结构可知，距离Fe原子最近且相等的Mg原子有8个，晶体中Fe的配位数为8，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中Fe与Mg的最短距离为晶胞体对角线长的，晶胞参数为a，则晶胞中Fe与Mg的最短距离为a，D正确。 13.（1）第四周期第Ⅷ族　3d6　物理　没有新物质生成（或没有化学键变化或金属键不变）　（2）4∶6∶3　（3）2b3∶a3 （4）2　（5）γ-Fe 解析：（1）铁的三种晶体之间的转化过程中没有新物质的生成，仅仅是原子的排列方式发生改变，属于物理变化。（2）由题干图示晶胞可知三种晶体结构中，Fe原子的配位数分别为8、12、6，故配位数之比为8∶12∶6＝4∶6∶3。（3）由题干晶胞示意图可知，一个α-Fe晶胞含有铁原子个数为8×＋1＝2，其晶胞密度为 g·cm－3，一个δ-Fe晶胞含有铁原子个数为8×＝1，该晶胞的密度为 g·cm－3，则两种晶体的密度比为∶＝2b3∶a3。（4）在Fe3C晶体中，碳原子的配位数是6，根据Fe、C数目之比为3∶1，故Fe、C配位数之比为1∶3，则铁原子的配位数为2。（5）由于在Fe3C晶体中，每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围形成八面体结构，则形成碳化铁的铁的三种晶体结构中，最有可能的是γ-Fe。 14.（1）C　（2）Mg2Fe（或FeMg2）　 （3）　（4）C 解析：（1）根据题给晶胞结构，可知以面心Fe原子为研究对象，距离Fe原子最近的Mg原子个数是8。（2）根据晶胞结构图，Mg原子的个数为8，Fe原子的个数为8×＋6×＝4，铁镁合金的化学式为Mg2Fe或FeMg2。（3）根据晶胞密度计算公式，该合金的密度为ρ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。（4）该晶体储氢时，晶胞中H2分子数目为12×＋1＝4，故N（Mg）∶N（H2）＝2∶1，含48 g（2 mol）Mg的该储氢合金中，H2的物质的量为1 mol，在标准状况下体积约为22.4 L。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　金属键与金属晶体 题组一　金属键 1.（教材改编题）下列关于金属键的描述错误的是（　　） ①金属原子脱落价电子后的金属离子间的相互作用 ②金属原子之间的相互作用 ③金属原子脱落价电子后的金属离子与脱落的价电子之间的相互作用 ④金属原子与脱落的价电子之间的相互作用 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 2.下列金属晶体中，自由电子与金属阳离子间作用最弱的是（　　） A.K B.Na C.Mg D.Al 3.（2024·邯郸高二检测）金属钾、铜的部分结构和性质的数据如表所示，则下列说法错误的是（　　） 金属 K Cu 原子价层电子排布式 4s1 3d104s1 原子半径/pm 255 128 原子化热/（kJ·mol－1） 90.0 339.3 熔点/℃ 63.4 1 083 A.单位体积内自由电子数目：K＜Cu B.金属键强弱顺序为K＜Cu C.金属的硬度大小顺序为K＜Cu D.两者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径大小 题组二　金属晶体 4.（教材改编题）银是导电性最好的金属材料，银能导电的原因是（　　） A.金属银晶体中银离子与自由电子间的相互作用力较大 B.银晶体中的自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动 C.银晶体中的银离子在外加电场的作用下可发生定向移动 D.银晶体在外加电场作用下可失去电子 5.（原创题）根据下列叙述判断，所描述物质一定为金属晶体的是（　　） A.固体或熔融后易导电，熔点在1 000 ℃左右 B.由共价键结合形成立体三维骨架结构的晶体，熔点很高 C.固态时不导电，但熔融态可以导电 D.由分子间作用力形成，熔点很低 6.下列说法正确的是（　　） A.金属导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子 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.“电子气理论”用于描述金属键的本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性 D.硬铝合金的硬度和熔点均高于纯铝 7.（2025·朝阳市高二月考）下列关于金属晶体的叙述正确的是（　　） A.常温下，金属单质都以金属晶体形式存在 B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，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，金属的导电能力越好 8.科学家对液氢施加约4.95×1011Pa压力，成功制造出了“金属氢”，这是一种以氢离子和自由电子为基本单位构成的晶体。下列关于“金属氢”的推测错误的是（　　） A.可能具有很好的导电性 B.与氢气互为同素异形体 C.摩尔质量与氢气相同 D.制造金属氢的过程属于化学变化 9.（2025·泉州高二月考）要使金属熔化必须破坏其中的金属键，而原子化热是衡量金属键强弱的依据之一。下列说法正确的是（　　） A.金属镁的硬度大于金属铝 B.金属镁的熔点低于金属钙 C.金属镁的原子化热大于金属钠的原子化热 D.碱金属单质的熔点从Li到Cs是逐渐升高的 10.某复合型氧化物可用于制造航母中的热敏传感器，其晶胞结构如图所示，其中A为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb。当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有良好的电学性能。下列说法正确的是（　　） A.金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高 B.用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为ABO3 C.在制造Fe薄片时，金属键完全断裂 D.V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子 11.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Mn 10％、C 0.47％、Al 2％、V 0.7％。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.超级钢的晶体一定是金属晶体 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 12.（2025·武汉高二调研）铁镁合金是目前储氢密度较高的材料之一，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a。下列说法正确的是（　　） A.合金储氢的过程是物理变化 B.铁镁合金中存在金属键和离子键 C.晶体中Fe的配位数为4 D.晶胞中Fe与Mg的最短距离为a 13.（2025·烟台高二月考改编）已知，铁有α、γ、δ三种晶体结构，并且在一定条件下可以相互转化（如图），请回答相关的问题： （1）铁元素在元素周期表中的位置是　　　　，Fe2＋的价层电子排布式是　　　　，铁的三种晶体之间的转化属于　　　　（填“物理”或“化学”）变化，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）金属晶体中离某一原子最近且等距离的原子数为其配位数，铁的α、γ、δ三种晶体结构中，Fe原子的配位数之比为　　　　。 （3）设α-Fe晶胞边长为a cm，δ-Fe晶胞边长为b cm，计算确定：两种晶体的密度比为　　　　。（用a、b的代数式表示） （4）Fe3C是工业炼铁生产过程中产生的一种铁的合金，在Fe3C晶体中，每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，形成八面体结构，即碳原子配位数为6，那么，铁原子配位数为　　　　。 （5）事实上，Fe3C是C与铁的晶体在高温下形成的间隙化合物（即碳原子填入铁晶体的某些空隙中），根据相关信息，你认为形成碳化铁的铁的三种晶体结构中，最有可能的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （填“α-Fe”“γ-Fe”或“δ-Fe”）。 14.（2025·上海浦东新区月考）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 （1）距离Fe原子最近的Mg原子个数是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （填字母）。 A.4 B.6 C.8 D.12 （2）铁镁合金的化学式为　　　　　　　。 （3）若该晶胞的晶胞边长为d nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该合金的密度为　　　　　　g·cm－3（用含NA的式子表达）。 （4）若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含48 g Mg的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为　　　　（填字母）L。 A.5.6 B.11.2 C.22.4 D.44.8 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $