课时测评17 金属晶体与离子晶体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，双选）

课时测评17　金属晶体与离子晶体 (时间：45分钟　满分：60分) (1－11题，每小题3分，共33分) 题点一　金属晶体的组成和性质 1.下列关于金属键的叙述中，不正确的是(　　) A.金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用 B.金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性 C.金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性 D.金属中的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动 答案：B 解析：金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。 2.下列有关金属的叙述正确的是(　　) A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用 B.通常情况下，金属中的自由电子会发生定向移动，而形成电流 C.金属是借助金属离子的运动，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降低 答案：D 解析：金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动形成电流，B项不正确；金属的导热性是由于自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞进行能量传递，故C项不正确；温度升高，金属离子振动频率加大，阻碍了电子的移动，电阻增大，导电性减弱，故D项正确。故选D。 3.下图是金属晶体内部电子气理论图 电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　) A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C.金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑的作用，使金属不会断裂 D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小 答案：C 解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子碰撞，从而发生热的传导，B项错误；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D项错误。 题点二　离子晶体的组成和性质 4.下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是(　　) A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电 C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电 答案：D 解析：A选项，SiO2晶体熔点也较高，但不是离子晶体；B选项，HCl晶体的水溶液也能导电，也不是离子晶体；C选项，有些晶体如固体氨溶于水，但不属于离子晶体；D选项，离子晶体固态时不能导电，在熔融时可导电。 5.氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，二者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B.氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强 C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定 答案：C 解析：氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似，故熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。 6.下列关于Na、Cs的化合物的说法错误的是(　　) A.NaCl为离子化合物，可推知CsCl也为离子化合物 B.NaCl与CsCl相比，NaCl熔点更高 C.NaCl与CsCl晶体中Cl－的配位数均为8 D.NaCl与CsCl晶体中离子的配位数不同主要原因是离子半径的差异 答案：C 解析：Cs与Na是同一主族元素，元素的金属性：Cs＞Na，若NaCl为离子化合物，则可推知CsCl也为离子化合物，故A正确；由于Na＋半径比Cs＋半径小，NaCl中的离子键比CsCl中的离子键强，离子键越强，断裂离子键消耗的能量就越高，物质的熔点就越高，所以NaCl的熔点比CsCl高，故B正确；NaCl是离子晶体，1个Na＋被6个Cl－吸引，1个Cl－被6个Na＋吸引，所以NaCl晶体中Cl－的配位数为6，在CsCl晶体中，1个Cs＋被8个Cl－吸引，1个Cl－被8个Cs＋吸引，所以CsCl晶体中Cl－的配位数为8，故C错误；NaCl晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等，所以两晶体中离子的配位数不相等，即NaCl与CsCl晶体中离子的配位数不同主要在于离子半径的差异，故D正确；故选C。 题点三　金属晶体和离子晶体的空间结构 7.a、b、c分别代表三种金属晶体的常见晶胞结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为(　　) A.3∶2∶1 B.11∶8∶4 C.9∶8∶4 D.21∶14∶9 答案：A 解析：图a中所含金属原子的个数为12×＋2×＋3＝6，图b中所含金属原子的个数为8×＋6×＝4，图c中所含金属原子的个数为8×＋1＝2。 8.如图所示是从NaCl或CsCl的晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　) A.图(1)和(3) B.图(2)和(3) C.图(1)和(4) D.只有图(4) 答案：C 解析：NaCl晶体中，每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，构成正八面体，同理，每个Cl－周围最邻近的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图，C项正确。 9.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(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法不正确的是(　　) A.铁镁合金的化学式为Mg2Fe B.晶体中存在的化学键类型为金属键 C.晶体中每个Fe周围紧邻的Mg有8个 D.该晶胞的质量是g(NA表示阿伏加德罗常数的值) 答案：D 解析：依据均摊规则，晶胞中共有4个铁原子，8个镁原子，故化学式为Mg2Fe，一个晶胞中含有4个“Mg2Fe”，其质量为×104 g＝ g，故D错误。 10.NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如下表： 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 2 键长(10－10m) 2.31 3.18 2.10 试判断，这三种化合物的熔点由高到低的顺序是(　　) A.①＞②＞③ B.③＞①＞② C.③＞②＞① D.②＞①＞③ 答案：B 解析：NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们的熔点高低由离子键的强弱决定，而离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，MgO中键长最短，离子所带电荷数最高，故离子键最强，熔点最高，其次是NaF。 11.有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有6个 B.CaF2晶体中，每个Ca2＋被8个F－包围 C.钛酸钙的化学式为CaTiO3 D.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1∶2 答案：A 解析：从NaCl的晶胞图可以看出，在NaCl晶胞中，顶点Na＋周围等距且紧邻的Na＋位于面心，有＝12个，A项错误；以最上面面心钙离子为例，它被上面4个和下面4个F－包围，即CaF2晶体中，每个Ca2＋被8个F－包围，B项正确；钛酸钙晶胞中，Ca位于顶点，每个晶胞中有8×＝1个Ca，Ti位于体心，每个晶胞有1个Ti，O位于面心，每个晶胞有6×＝3个O，则钛酸钙的化学式为CaTiO3，C项正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子共用，则每个碳原子独占2个碳碳键，则碳原子和碳碳键的个数比为1∶2，D项正确。 12.(6分)(1)结合金属晶体的结构和性质，下列关于金属晶体的叙述正确的是　　　　(填字母)。 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强烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C.钙的熔、沸点比钾高 D.温度越高，金属的导电性越好 (2)同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因： A组物质 NaCl KCl CsCl 熔点/K 1 074 1 049 918 B组物质 Na Mg Al 熔点/K 370 922 933 晶体熔、沸点的高低，取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组物质是　　　　晶体，晶体中微粒之间通过　　　　相连。B组物质是　　　　晶体，价电子数由少到多的顺序是　　　　　　　，粒子半径由大到小的顺序是　　　　　　　。 答案：(1)BC　(2)离子　离子键　金属　Na＜Mg＜Al　Na＞Mg＞Al 解析：(1)常温下，Hg为液态，A项错误；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B项正确；钙的金属键强于钾，故钙的熔、沸点比钾高，C项正确；温度升高，金属的导电性减弱，D项错误。 (2)A组物质为离子晶体，离子之间通过离子键相结合。B组物质为金属晶体，通过金属键结合而成，价电子数排列顺序：Na＜Mg＜Al，粒子半径排列顺序：Na＞Mg＞Al。 13.(5分)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最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 (1)铁镁合金的化学式为　　　　　　　。 (2)距离Mg原子最近的Fe原子个数是　　　　　　　。 (3)若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含Mg 96 g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为　　　　　L。 (4)若该晶胞的晶胞参数为d nm，则该合金的密度为　　　　　g·cm－3(列表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 答案：(1)Mg2Fe　(2)4　(3)44.8　(4) 解析：(1)该晶胞中Fe的个数为8×＋6×＝4，Mg的个数为8，故铁镁合金的化学式为Mg2Fe。(3)Mg的物质的量为＝4 mol，故储存H2为4 mol×＝2 mol，标准状况下H2的体积约为2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。(4)该合金的密度为＝ g·cm－3。 14.(7分)回答下列问题。 (1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下： A.固态时能导电，能溶于盐酸 B.能溶于CS2，不溶于水 C.固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D.固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃ 试推断它们的晶体类型：A.　　　；B.　　　；C.　　　　；D.　　　　。 (2)如图所示的甲、乙、丙三种晶体： 试推断，甲晶体的化学式(X为阳离子)是　　　　　　　； 乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是　　　；丙晶体中每个D周围结合E的个数是　　　　。 答案：(1)金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体　(2)X2Y　1∶3∶1　8 解析：(1)固态时能导电，能溶于盐酸，所以A是金属晶体；能溶于CS2，不溶于水，CS2是非极性溶剂，B是分子晶体；固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，C是离子晶体；固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，熔点高，属于共价晶体；(2)根据均摊原则，甲晶胞中X原子数为1，Y原子数为4×＝0.5，甲晶体的化学式为X2Y；根据均摊原则，乙晶体中A、B、C三种微粒数分别是8×＝1、6×＝3、1，个数比是1∶3∶1；根据丙晶体的晶胞图，丙晶体中每个D周围结合E的个数是8。 15.(9分)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误：　　　　　　　　　　。 (3)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/K 1 266 1 534 183 解释表中氟化物熔点差异的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)增大熔融盐中的离子浓度，从而增强熔融盐的导电性　 (2)⑧应为黑色　(3)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 解析：(1)NaCl、KCl、CaCl2等金属氯化物在熔融盐中电离，所以其作用除了可变成混合物而降低熔点外，还能够增大熔融盐中的离子浓度，增强导电性。 (2)因为氧化镁与氯化钠的晶胞相似，所以在晶体中每个Mg2＋周围应该有6个O2－，每个O2－周围应该有6个Mg2＋，根据此规则可得⑧应该改为黑色。 (3)物质的熔点与晶体的类型有关，如果形成的是分子晶体，则其熔点较低，而如果形成的是离子晶体，则其熔点较高。在离子晶体中，离子半径越小，所带电荷数越多，则形成的离子键越强，所得物质的熔、沸点越高。三种物质中，氟化钠和氟化镁是离子晶体，而氟化硅是分子晶体。 学科网（北京）股份有限公司 $