课时作业(十四) 金属晶体、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（鲁科版，双选）

课时作业(十四)　金属晶体、离子晶体 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(本题共8小题，每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法中正确的是(　　) A．固态能导电的晶体一定是金属晶体 B．固态不能导电，水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 C．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 D．固态不导电而熔融态能导电的晶体一定是离子晶体 D　[固态时能导电的晶体不一定是金属晶体，如硅和石墨等不是金属晶体，A错误；固态不能导电，水溶液能导电的晶体不一定是离子晶体，如冰醋酸等不是离子晶体，B错误；金属熔融状态也能导电，C错误；离子晶体是阴、阳离子组成的，固态时阴、阳离子不能自由移动，不导电，熔融状态时电离出自由移动的离子而导电，D正确。] 2．下列性质适合于离子晶体的是(　　) A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 A　[离子晶体在液态(即熔融态)时导电，B项不是离子晶体；CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”的规律，C项也不是离子晶体；由于离子晶体质硬易碎，且固态时不导电，所以D项也不是离子晶体。] 3．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．金属离子与自由电子之间有强烈的相互作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C．钙的熔点低于钾 D．温度越高，金属的导电性越好 B　[A项，汞在常温下为液态；C项，由于原子半径r(Ca)<r(K)且价电子数Ca>K，所以金属键Ca>K，故熔点Ca>K。] 4．金属钠晶体的晶胞为体心立方晶胞()，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 B　[如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面，可得如图所示的结构，其中AB为晶胞的边长，BC为晶胞的面对角线，AC为晶胞的体对角线。根据立方体的特点可知BC＝a，结合AB2＋BC2＝AC2得r＝。] 5．在金属晶体中，金属原子的价电子数越多，原子半径越小，金属键越强，金属的熔、沸点越高。由此判断下列各组金属熔、沸点高低顺序，其中正确的是(　　) A．Mg>Al>Ca　　　　　　 B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al C　[电荷数：Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋；而金属阳离子半径：r( Ba2＋)>r( Ca2＋)>r( Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则A中熔、沸点Al>Mg，B中熔、沸点Li>Na，D中熔、沸点Al>Mg>Ba，都不符合题意。] 6．试根据学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是(　　) A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl C　[离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，晶体的熔点越高。] 7．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是(　　) 化合物 AB CD EF 离子电荷数 1 1 2 键长(10－10m) 2.31 3.18 2.10 A．CD>AB>EF B．AB>EF>CD C．AB>CD>EF D．EF>AB>CD D　[离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，EF化合物的键长短，电荷多，则熔点最高。] 8．下列关于离子晶体CaF2的叙述正确的是(　　) A．CaF2的熔点低于CaCl2的熔点 B．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用 C．CaF2中所含化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电 D．阴、阳离子个数比为2∶1的物质，其晶体结构均与CaF2的晶体结构相同 C　[离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关，离子半径越小，离子晶体的熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2，故A错误；Ca2＋与F－间存在静电吸引和静电排斥作用，故B错误；CaF2中的化学键为离子键，离子化合物在熔融时能发生电离，存在自由移动的离子，能导电，因此CaF2在熔融状态下能导电，故C正确；晶体的结构与电荷比、半径比有关，阴、阳离子个数比为2∶1的物质，与CaF2晶体的电荷比相同，若半径比相差较大，则晶体结构不相同，故D错误。] 二、选择题(本题包括4小题，每小题只有一个或两个选项符合题意) 9．一种金属晶体与一种离子晶体相比较，正确的是(　　) A．金属晶体能压成薄片，离子晶体不能 B．金属晶体一定比离子晶体硬度大 C．金属晶体一定比离子晶体熔点高 D．金属晶体固态时一定能导电，但离子晶体不能 AD　[金属晶体具有延展性，能压成薄片，而离子晶体质脆易碎，不能压成薄片。离子晶体的熔点和硬度普遍较高；金属晶体的熔点和硬度有的很高，也有的很低。金属晶体都有导电性，离子晶体熔融态时都能导电，固态时不导电。] 10．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是(　　) A．δ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个 B．γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个 C．α­Fe晶胞边长若为a cm，γ­Fe晶胞边长若为b cm，则两种晶体密度比为b3∶a3 D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 C　[δ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个；γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个；若α­Fe晶胞边长为a cm，γ­Fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为b3∶4a3；将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同。] 11．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复结构单元)示意图，已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为a cm，氯化铯(CsCl)的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为(　　) A． g·cm－3 B． g·cm－3 C． g·cm－3 D． g·cm－3 C　[ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。] 12．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。则下列有关说法正确的是(　　) A．KO2中只存在离子键 B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O C．该晶体结构可用X射线衍射实验进行检测 D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为1∶2 C　[K＋与O形成离子键，O中O原子间形成共价键，故A错误；K＋位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，O位于棱心和体心，数目为12×＋1＝4，即每个晶胞中含有4个K＋和4个O，故B错误；构成晶体的粒子在微观空间里呈现出周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确；晶胞中K＋与O个数分别为4，所以晶胞中共有8个氧原子，根据电荷守恒－2价O原子数目为2，所以0价氧原子数目为8－2＝6，所以晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1，故D错误。] 三、非选择题(本题包括3小题) 13．NaCl晶体模型如图所示： (1)在NaCl晶体中，每个Cl－周围同时吸引着____个Na＋；在NaCl晶胞中含有________个Na＋、________个Cl－，晶体中每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有________个。 (2)对于氯化钠晶体，下列描述正确的是________(填字母)。 A．Na＋位于晶胞中立方体的棱上和体心 B．相邻的正、负离子核间距等于正负离子半径之和 C．与氯化铯晶体结构相同 D．每个Na＋与6个Cl－邻近 解析：　(1)在氯化钠晶体中，一个Na＋位于晶胞的中心，12个Na＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na＋相当于3个(×12＝3，棱边上的每个Na＋同时被4个晶胞共有，属于该晶胞的Na＋仅占) ，因此一个晶胞中共含有4个Na＋；8个Cl－分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl－相当于1个(×8＝1，顶点上的每个Cl－同时被8个晶胞共有，属于该晶胞的Cl－仅占) ，6个Cl－分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl－相当于3个(×6＝3，面心上的每个Cl－同时被2个晶胞共有，属于该晶胞的Cl－仅占)，所以一个晶胞中共含有4个Cl－。图中位于晶胞中心的Na＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na＋的每个平面都有4个Na＋位于平面的四角，这4个Na＋与中心Na＋距离最近且距离相等。所以在NaCl晶体中，每个Na＋周围与它距离最近且距离相等的Na＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl－周围与它最近且距离相等的Cl－也共有12个。 (2)由图知A正确；氯化钠晶体是面心立方最密堆积，氯化铯晶体结构是体心立方密堆积，所以C错误；氯化钠晶体中以Na＋为中心向三维方向伸展，有6个Cl－邻近，D正确；相邻的正、负离子核间距不等于正、负离子半径之和，B错误。 答案：　(1)6　4　4　12　(2)AD 14．铜和金可形成合金，请回答下列问题： (1)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶体具有图1所示的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为__________；该晶体中，原子之间的作用力是______________，若该晶胞的边长为a cm，则该合金密度为__________g·cm－3(阿伏加德罗常数的值为NA)。 (2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________________。 解析：　(1)Au原子最外层电子排布式可类比Cu，只是电子层多两层，由于该合金晶体是面心立方最密堆积结构，晶胞内N(Cu)＝6×＝3，N(Au)＝8×＝1；1个晶胞质量为 g，则ρ＝ g·cm－3。 (2)CaF2晶胞中含有Ca2＋：8×＋6×＝4个，含F－8个，所以氢原子在晶胞内有8个，可以得储氢后的化学式为H8AuCu3。 答案：　(1)6s1　3∶1　金属键　　(2)H8AuCu3 15．回答下列问题： (1)CaC2晶体的晶胞结构如图所示，CaC2晶体中含有哑铃形C，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2＋周围距离最近的C数目为________。 (2)已知CaO晶胞结构与NaCl相同，CaO晶体密度为a g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。 (3)MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O2－)为________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn2＋)为________nm。 解析：　(1)一个Ca2＋吸引6个C，由于晶胞沿一个方向拉长，1个Ca2＋周围距离最近的C为4个。 (2)由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为 cm3＝ cm3。 (3)因为O2－采用面心立方最密堆积方式，所以面对角线长度是O2－半径的4倍，则有[4r(O2－)]2＝2a2，解得r(O2－)＝×0.420 nm≈0.148 nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构可得2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝a′，代入数据解得r(Mn2＋)=0.076 nm。 答案：　(1)4　(2)　(3)0.148　0.076 学生用书↓第60页 学科网（北京）股份有限公司 $