课时跟踪检测(9) 金属晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(九)　金属晶体 (选择题请在答题栏中作答) 一、选择题 1.金属钠是体心立方堆积,下列关于钠晶体的判断合理的是 (　　) A.其熔点比金属钾的熔点低 B.一个钠的晶胞中,平均含有4个钠原子 C.该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 D.该晶体中的钠离子在外加电场的作用下可发生定向移动 2.铝钠合金有着广泛的应用,现有三种晶体:①铝、②钠、③铝钠合金,它们的熔点从低到高的顺序是 (　　) A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①② 3.“神舟”载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料,下列有关叙述不正确的是 (　　) A.飞船使用的合金材料,一般具有质量轻、强度高的特点 B.锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠强 C.锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定,不会与酸发生化学反应 D.锂镁合金是一种具有金属特性的物质,易导热、导电 4.某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为 (　　) A.A2B B.AB　 C.AB2 D.A3B 5.云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,也可用于制造仿银饰品。镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.晶胞中铜原子与镍原子的个数比为3∶1 B.铜镍合金是含有金属键的化合物 C.Ni原子核外有2个未成对电子 D.镍白铜晶体具有较大的硬度 6.钒(V)的某种氧化物的晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为 (　　) A.VO3 B.VO2 C.V2O3 D.V2O4 7.X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示,该晶体的化学式为 (　　) A.Na3N B.AlN C.Mg3N2 D.Cu3N 8.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,a、b、c三种晶胞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 9.铜是生活中比较常见的一种金属,而纳米铜能在空气中自燃,这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。假设某纳米铜颗粒的大小和形状如图所示,则这种纳米铜颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是 (　　) A.7∶11 B.1∶2 C.7∶8 D.26∶27 10.铁有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法正确的是 (　　) A.δ⁃Fe晶胞中含有2个铁原子,每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个 B.晶体的空间利用率:δ⁃Fe>γ⁃Fe>α⁃Fe C.γ⁃Fe晶胞中的原子堆积方式为六方最密堆积 D.铁原子的半径为a cm,则α⁃Fe晶胞的密度为 g·cm-3 11.请仔细观察下列几种物质的结构示意图,判断下列说法正确的是 (　　) A.硼镁超导物质的晶体结构单元如图所示(B原子位于棱柱内),则这种超导材料的化学式为Mg3B2 B.锂的某种氧化物的晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为Li2O C.某晶体的晶胞如图所示,则这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比是3∶9∶4 D.Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构如图所示(白球均在六棱柱内),则该晶体物质的化学式为Mn2Bi 12.(2025·苏北四市联考)La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La⁃Ni合金(晶胞为平行六面体)由图甲、乙两个原子层交替紧密堆积而成,图丙是该合金的晶胞结构。 下列说法错误的是 (　　) A.该晶体可表示为LaNi5 B.该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位 C.该晶体的一个晶胞中Ni原子数为12 D.通过晶体X射线衍射实验可确定该晶体组成的结构 13.(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 (　　) A.Ⅰ为18K金 B.Ⅱ中Au的配位数是12 C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 14.(2024·河北卷)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图,晶胞的边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 (　　) A.该铋氟化物的化学式为BiF3 B.粒子S、T之间的距离为a pm C.该晶体的密度为 g·cm-3 D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 二、非选择题 15.(6分)某晶体的晶胞结构如图所示。X()位于立方体的顶点,Y()位于立方体的体心。试分析: (1)晶体的化学式为　　　　　。  (2)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个X之间最近的距离为　　　　　 cm。  16.(8分)(1)金晶体的基本单元(也称晶胞)是面心立方体,即在立方体的8个顶角各有一个金原子,各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有　　　　个金原子。  (2)金和铜可以形成多种金属化合物,其中一种的晶胞结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式为　　　　。  (3)1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示,1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元。在1 183 K以下的纯铁晶体中最邻近的铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　　　　;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　。  17.(8分)根据晶体结构知识,回答下列问题。 (1)如图所示为二维平面晶体示意图,所表示的化学式为AX3的是　　　　。  (2)如图为氟化钙晶胞。每个F-周围有　　　　个Ca2+与之紧邻,每个F-周围与其距离最近的F-的数目是　　　　　。  (3)已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图),其中有20个等边三角形的面和一定数 目的顶点,每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算,此晶体结构单元由　　　　个硼原子构成。  18.(12分)铜和金是重要的金属,在生产和生活中有重要应用。请回答下列问题。 (1)用金属键理论解释金属铜能导电的原因是 。  (2)金属铜采取如图Ⅰ所示堆积方式,可称为　　　　　　　堆积,则Cu晶体中Cu原子的配位数为　　　　　。  (3)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图Ⅱ所示,则该化合物的化学式为　　　　　。  (4)铜晶体为面心立方堆积,铜的原子半径为127.8 pm,列式计算晶体铜的密度为 　g·cm-3。 (5)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面心立方堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶角位置,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,则该合金的密度为　　　　　　　　　 g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA)。  课时跟踪检测(九) 1.选C　金属的原子半径越小,金属单位体积内自由电子数越多,金属键越强,所以K的金属键强度小于Na,金属熔化时破坏金属键,所以钠的熔点比钾的熔点高,故A错误;晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心,则一个钠的晶胞中,平均含有的钠原子数为×8+1=2,故B错误;钠晶体中自由电子在外加电场的作用下可以定向移动,钠离子在外加电场的作用下不能定向移动,故C正确,D错误。 2.选C　三种晶体中,一般合金的熔点低于各组成金属单质的熔点,而铝与钠比较,钠的熔、沸点较低。 3.选C　A项,航天材料要符合质地轻、硬度大等基本要求;B项,根据碱金属元素性质递变规律可知Na的金属性比Li强,根据金属活动性顺序可知Na的金属性比铝强;C项,锂、镁按一定比例熔合而得到锂镁合金,具有活泼金属的性质,能与酸反应;D项,合金改变了金属内部结构,但仍具有金属的导热、导电性等性质。 4.选B　由该晶体一截面上原子的排布情况可知,每一个A原子周围有4个B原子,每一个B原子周围有4个A原子,故该晶体的化学式可表示为AB。 5.选B　晶胞中Cu处于面心,Ni处于顶点,Cu原子数目为6×=3,Ni原子数目为8×=1,则晶胞中Cu与Ni原子数目之比为3∶1,A项正确;合金是混合物,不是化合物,B项错误;Ni的原子序数为28,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,3d轨道上有2个未成对电子,C项正确;一般而言,合金的硬度比单组分金属的大,熔点比单组分金属的低,D项正确。 6.选B　由晶胞结构可知,V位于晶胞的顶点和体心,V的个数为1+8×=2;有4个O位于晶胞面上,2个O位于晶胞内部,则O的个数为4×+2=4,则该晶体的化学式为VO2。 7.选D　X失去1个电子后形成的X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,则其原子电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,为29号元素铜;晶胞中Cu+位于棱心,一个晶胞中Cu+数目为12×=3,N3-位于晶胞顶点,一个晶胞中N3-数目为8×=1,则其化学式为Cu3N。 8.选A　a中,顶点占晶胞的,面心占晶胞的,体心全部属于晶胞,金属原子个数为12×+2×+3=6,b中顶点占晶胞的,面心占晶胞的,金属原子个数为8×+6×=4,c中金属原子个数为8×+1=2,因此金属原子个数比为6∶4∶2=3∶2∶1,故A正确。 9.选A　由该纳米铜颗粒的大小和形状结构图可知,表面粒子数为8(顶点)+6(面心)=14,而粒子总数为14+8=22,所以表面粒子数与总粒子数之比为14∶22=7∶11。 10.选D　δ⁃Fe晶胞中含有铁原子个数为×8+1=2,依据图示可知中心铁原子到8个顶点铁原子距离均相同且最小,所以其配位数为8,则每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个,故A错误;γ⁃Fe晶体属于面心立方最密堆积,而δ⁃Fe属于体心立方堆积、α⁃Fe属于简单立方堆积,空间利用率比γ⁃Fe晶体低,三种晶体结构中,空间利用率最大的是γ⁃Fe,故B错误;依据图示γ⁃Fe晶体铁原子占据顶点和面心,属于面心立方最密堆积,故C错误;1个α⁃Fe晶胞含铁原子个数为×8=1,铁原子的半径为a cm,则晶胞边长为2a cm,晶胞密度为 g·cm-3= g·cm-3,故D正确。 11.选B　晶胞中Mg原子个数为12×+2×=3,B原子个数为6,则Mg、B原子个数之比为3∶6=1∶2,所以其化学式为MgB2,故A错误;晶胞中Li原子个数为8,O原子个数为8×+6×=4,则Li、O原子个数之比为8∶4=2∶1,所以其化学式为Li2O,故B正确;晶胞中B粒子个数为6×+3×=2,A粒子个数为6×=,C粒子个数为1,则A、B、C粒子个数之比为∶2∶1=1∶4∶2,故C错误;Mn原子个数为12×+2×+1+6×=6,Bi原子个数为6,则Mn、Bi原子个数之比为6∶6=1∶1,所以其化学式为MnBi,故D错误。 12.选C　该晶体的一个晶胞中两个底面上各有7个La,其中6个在角上,1个La在面心,根据均摊法计算可得一个晶胞中La原子数为(6+6)×+1=3;该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni,侧面有6个Ni,体心内有6个Ni,根据均摊法计算可得一个晶胞中Ni原子数为(6+6+6)×+6=15;故该晶体中La与Ni的个数比是3∶15=1∶5,可表示为LaNi5,故A正确,C错误。对于1个La来说,同一层周围有6个Ni,还有上下两层各6个,所以,该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位,故B正确。X射线衍射可用于确定晶体的结构,故D正确。 13.选C　18K金中金的质量分数为75%,Ⅰ中Au位于体心,个数为1,Cu位于顶点,个数为8×=1,则Au的质量分数为×100%≈75%,A正确;Ⅱ中Au位于顶点,个数为8×=1,Cu位于面心,个数为6×=3,晶体的化学式为Cu3Au,1个Cu周围有4个Au,则1个Au周围有12个Cu,Au的配位数是12,B正确;Ⅲ中Au-Cu和Au-Au的最小核间距均为面对角线长度的,故最小核间距Au-Cu=Au-Au,C错误;结合上述分析可知,Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1∶1,Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1∶3,Ⅲ中Au位于面心,个数为6×=3,Cu位于顶点,个数为8×=1,Au、Cu原子个数比为3∶1,D正确。 14.选D　根据均摊法可知,该晶胞中Bi的个数为12×+1=4,F的个数为8×+6×+8=12,故该铋氟化物的化学式为BiF3,A正确;如图所示,通过S向T所在面上作垂线,由晶胞结构可知,交点A位于面对角线的处,则SA=a pm,AT=a pm,根据勾股定理可得ST2=SA2+AT2=+=a2(pm)2,则粒子S、T之间的距离为a pm,B正确;该晶体密度为g·cm-3= g·cm-3,C正确;以题给晶胞体心处铋离子为研究对象,距离其最近的氟离子为位于该晶胞体内的8个氟离子,D错误。 15.解析:(1)利用均摊法分析,该晶胞中X的个数为4×=,Y的个数为1,则X与Y的个数比为1∶2,故晶体的化学式为XY2或Y2X。(2)由题意知,该晶胞中含有个XY2或Y2X,设晶胞的边长为a cm,则有ρ==,a=,则晶体中两个X之间最近的距离为a cm= cm。 答案:(1)XY2或Y2X　(2) 16.解析:(1)1个金晶胞占有的金原子数为顶角上8×=1(个),面心上6×=3(个),共4个。(2)晶胞中Cu原子数为6×=3(个),Au原子数为8×=1(个),因此化学式为AuCu3。(3)由图1知,1 183 K以下时,1个铁原子被8个铁原子最邻近包围,由图2知,1 183 K以上时,1个铁原子被12个铁原子最邻近包围。 答案:(1)4　(2)AuCu3　(3)8　12 17.解析:(1)a中每个黑球周围有6个白球,每个白球周围有3个黑球,所以分子式应为AX2,b中每个黑球周围有6个白球,每个白球周围有2个黑球,分子式应为AX3,故答案为b。(2)据图可知,F-位于Ca2+形成的正四面体空隙中,所以每个F-周围有4个Ca2+,8个F-刚好形成立方体,以任一顶点F-为例,距离其最近且相等的F-位于该F-所在棱的另一顶点,所以每个F-周围与其距离最近的F-的数目是6。(3)每个等边三角形有3个顶点,每个顶点被5个三角形共用,所以每个三角形占有个硼原子,共有20个等边三角形,所以硼原子的个数为20×=12。 答案:(1)b　(2)4　6　(3)12 18.解析:(3)该晶胞中,铜原子个数为3+2×+12×=6,H原子个数为1+3+6×=6,所以该化合物的化学式为CuH。(4)铜晶体为面心立方堆积,则每个晶胞中含有铜原子数目为8×+6×=4,Cu原子半径r=127.8 pm=127.8×10-10 cm,假设晶体铜的密度为ρ,晶胞的边长为d,则d==2r,晶胞的体积是d3,则ρ·d3=,解得ρ=≈9.0 g·cm-3。(5)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堆积,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×=1;1个晶胞质量为 g,则ρ= g·cm-3。 答案:(1)铜为金属晶体,自由电子在外加电场作用下可以发生定向运动而导电 (2)面心立方　12　(3)CuH (4)≈9.0 (5)6s1　3∶1　金属键　 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $