课时跟踪检测(19) 金属晶体 离子晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（人教版 多选版）

课时跟踪检测(十九)　金属晶体　离子晶体 一、选择题 1.下列说法中,不正确的是 (　　) A.金属在常温下不都是固体 B.晶体中有阳离子,不一定有阴离子 C.镁晶体中1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用 D.金属晶体发生形变时,其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用仍然存在 2.下列叙述正确的是 (　　) A.带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键 B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 3.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的是 (　　) A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱 B.CaF2的熔、沸点较高,硬度较大 C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电 D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 4.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子间离子键的强弱,据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是 (　　) A.KCl>NaCl>BaO>CaO B.NaCl>KCl>CaO>BaO C.CaO>BaO>KCl>NaCl D.CaO>BaO>NaCl>KCl 5.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积,如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图,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 6.一种离子晶体的晶胞如图所示,其中阳离子A以表示,阴离子B以表示。关于该离子晶体的说法正确的是 (　　) A.阳离子的配位数为8,化学式为AB B.阴离子的配位数为4,化学式为A2B C.每个晶胞中含4个A D.每个A周围有4个与它等距且最近的A 7.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。 下列判断不正确的是 (　　) A.氧化锌的熔点低于硫化锌 B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等 C.晶胞中Zn2+周围最靠近的S2-共有4个 D.该晶体属于离子晶体 8.钡在氧气中燃烧时得到一种晶体,其晶胞的结构如图所示,下列有关说法正确的是 (　　) A.该晶体属于离子晶体 B.晶体的化学式为Ba2O2 C.该晶体的晶胞结构与CsCl相似 D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有8个 9.(2024·重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示,MgH2的摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 (　　) A.H-的配位数为2 B.晶胞中含有2个Mg2+ C.晶体密度的计算式为 g·cm-3 D.Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离为 nm 10. [双选]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面心立方最密堆积 D.铁原子的半径为a cm,则α⁃Fe晶胞的密度为 g·cm-3 11.现有一种蓝色晶体,可表示为MxFey(CN)6,经X射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法中正确的是 (　　) A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6 B.该晶体属于离子晶体,M呈+3价 C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价 D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个 12.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是 (　　) A.导电时,Ti和La的价态不变 B.若x=,Li+与空位的数目相等 C.与体心最邻近的O原子数为12 D.导电时,空位移动方向与电流方向相反 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 二、非选择题 14.(10分)NaCl晶体模型如图所示。 (1)在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引　　　个Cl-,每个Cl-周围也同时吸引着　　　　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)根据CsCl的晶胞结构分析,CsCl晶体中两个距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为　　　;每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为　　　　,距离为　　　　;每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为　　　　,距离为　　　　;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为　　　　。  15.(6分)在离子晶体中,阴、阳离子按一定的规律进行排列,如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图乙。已知a为常数。 (1)在NaCl晶体中,Na+与Cl-的数目之比为　　　　。  (2)若a=5.6×10-8 cm,NaCl晶体的密度为　　　　　　(已知5.63=175.6,NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol-1)。  16.(8分)现有冰晶石(Na3AlF6)的结构单元如图所示,位于大立方体顶点和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,是图中、中的一种。 回答下列问题: (1)冰晶石属于　　　　晶体类型。  (2)冰晶石晶胞(大立方体)中体心处的“”代表的是　　　　(写微粒符号)。  (3)冰晶石晶体的密度是　　　　　　　g·cm-3。晶胞中Al与Al最近的距离是　　　pm。  17.(12分)Ⅰ.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　　　　　　。  Ⅱ.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: 　。  课时跟踪检测(十九) 1.选C　金属Hg在常温下为液体,A正确;金属晶体只有阳离子,没有阴离子,B正确;金属中的自由电子,为整个金属共用,C错误;金属晶体形变时,只是金属离子的相对滑动,金属离子与“自由电子”之间的相互作用仍然存在,D正确。 2.选B　离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A项不正确;活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,但AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子之间形成共价键,B项正确;原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素,H元素与卤素形成共价键,C项不正确;由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,如铵盐中N与阴离子之间形成离子键,D项不正确。 3.选C　离子晶体中含有离子键,离子键在熔融状态下被破坏,电离出自由移动的阴、阳离子,所以离子晶体在熔融状态下能够导电,这是判断某晶体是否为离子晶体的依据。 4.选D　对于离子晶体来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子间的核间距离越小,离子键越强,熔点越高。一般在阴、阳离子的核间距离相当时首先看离子所带电荷数,CaO、BaO所带电荷数都大于KCl、NaCl,所以CaO、BaO的熔点大于KCl、NaCl;其次在电荷数相当时,看阴、阳离子的核间距离,r(B)>r(C),熔点:CaO>BaO,r(K+)>r(Na+),熔点:NaCl>KCl。 5.选A　a中原子个数=12×+2×+3=6,b中原子个数=8×+6×=4,c中原子个数=1+8×=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1。 6.选C　由均摊法可知,晶胞中含有阳离子数为8×+6×=4,阴离子数显然是8个,故化学式为AB2,A、B项错误,C项正确;每个A周围最近且等距离的A有12个,D项错误。 7.选A　氧化锌和硫化锌阴、阳离子所带电荷数相等,但氧离子半径小于硫离子,因此氧化锌的熔点高于硫化锌,A错误;依据均摊法,锌离子个数为8×+6×=4,硫离子个数为4,锌离子和硫离子数目相等,B正确;由晶胞图可知,晶胞中锌离子周围最近的硫离子共4个,C正确;硫化锌是由锌离子和硫离子构成的离子化合物,属于离子晶体,D正确。 8.选A　晶体中含有Ba2+和,则该晶体属于离子晶体,A正确;该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似,所以与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个,C、D不正确;该物质的1个晶胞中含有4个Ba2+和4个,则晶体的化学式为BaO2,B不正确。 9.选B　由图可知,与H-距离最近且等距离的Mg2+的个数是3,则H-的配位数为3,A项错误;Mg2+位于晶胞的顶点和体心上,该晶胞中Mg2+的个数为8×+1=2,B项正确;该晶胞体积为(a×10-7×a×10-7×c×10-7)cm3=a2c×10-21 cm3,该晶胞中Mg2+的个数为8×+1=2,H-的个数为4×+2=4,相当于晶胞中含有2个MgH2,晶体密度为= g·cm-3,C项错误;Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半,为 nm,D项错误。 10.选CD　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正确;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A　Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,则该结构单元中,所含Fe3+有4×=个,Fe2+有4×=个,CN-有12×=3个。由于该晶体的化学式为MxFey(CN)6,所以y=2,且该晶体的化学式中含有1个Fe3+、1个Fe2+,所以该晶体的阴离子为[Fe2(CN)6]-,M呈+1价,x为1,即该化学式为MFe2(CN)6,A正确,B、C错误;晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个,D错误。 12.选B　由题意可知导电时Li+发生迁移,没有发生化学变化,Ti和La的化合价不变,A项正确;由晶胞图可知,LixLayTiO3中Li+、La3+和空位均位于晶胞体心,则x+y=1-空位数目,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得x+3y=2,若x=,则y=,空位数目为1--=,Li+与空位的数目不相等,B项错误;与体心最邻近的O原子位于12条棱的棱心,共12个,C项正确;内电路中电流从负极流向正极,阳离子(Li+)也移向正极,空位移动方向与Li+移动方向相反,故空位移动方向与电流方向相反,D项正确。 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.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,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,6个Cl-分别位于晶胞的6个面心上,所以一个晶胞中共含有4个Cl-。题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,每个平面上的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)以题图的一个Cs+为基准,与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位,有6个;与其次近的Cs+的距离为a,在1个晶胞中有3个,而1个Cs+为8个晶胞共有,故有8×3×=12个;与其第三近的Cs+的距离为a,每个晶胞中有1个,故有8个;与其紧邻且等距的Cl-有8个。 答案:(1)6　6　4　4　12　(2)6　12　a　8　a　8 15.解析:(1)观察晶胞的结构可知,在每个晶胞中含Na+的个数为4,含Cl-的个数也为4,即Na+与Cl-的数目之比为1∶1。(2)由NaCl晶胞结构分析,每个晶胞中含有4个“NaCl”,则ρV=,ρ= g·cm-3≈2.2 g·cm-3。 答案:(1)1∶1　(2)2.2 g·cm-3 16.解析:(1)冰晶石晶体结构中含有Na+和Al,属于离子晶体。(2)冰晶石的构成微粒是Na+和Al,且二者的个数比为3∶1,图中的个数为8×+6×=4。的个数为8+12×=11,故代表,即代表Na+。(3)晶胞中含Na+的数目为8+1+12×=12,含Al的数目为8×+6×=4,即晶胞中相当于有4个Na3AlF6,晶胞的质量=4× g,晶胞的体积=(a×10-10)3cm3,则晶体的密度ρ===×1030 g·cm-3。晶胞中Al与Al最近的距离是晶胞中面的对角线,晶胞(小立方体)的棱长是a pm。则Al与Al最近的距离是 pm=a pm。 答案:(1)离子　(2)Na+　(3)×1030　a 17.解析:(2)因为氧化镁与氯化钠的晶胞相似,所以在晶胞中每个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应该改为灰色。(3)物质的熔点与其晶体的类型有关,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,电荷数越多,则形成的离子键越强,所得物质的熔、沸点越高。 答案:Ⅰ.离子　离子键　金属　Na<Mg<Al　Na>Mg>Al Ⅱ.(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应为灰色　(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+所带的电荷数大于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 4 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $