3.3 金属晶体与离子晶体（同步练） 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修二

3.3 金属晶体与离子晶体（同步练）解析版 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．(金刚石)和 B．和 C．和 D．和 【参考答案】C 【解析】A．C(金刚石)为原子(共价)晶体，所含化学键为共价键，CO2为分子晶体，所含化学键为共价键，晶体类型不同，A不符合题意； B．NaBr为离子晶体，含有离子键，HBr为分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键均不同，B不符合题意； C．CH4和H2O都是分子晶体，含有共价键，C符合题意； D．Cl2为分子晶体，含有共价键，KCl为离子晶体，含有离子键，晶体类型和化学键均不同，D不符合题意； 本题选C。 2．下列晶体的分类正确的一组是 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 A 石墨 B 金刚石 干冰 C 晶体硼 S D Zn A．A B．B C．C D．D 【参考答案】B 【解析】A．石墨中同时存在共价键、范德华力和自由电子，属于混合型晶体，不属于共价晶体，A错误； B．由和通过离子键构成，属于离子晶体；金刚石由碳原子通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体；干冰是固态，由分子通过分子间作用力构成，属于分子晶体；是金属单质，属于金属晶体，分类均正确，B正确； C．由硫分子通过分子间作用力构成，属于分子晶体，不属于金属晶体，C错误； D．由和通过离子键构成，属于离子晶体，不属于分子晶体，D错误； 故选B。 3．下面的排序不正确的是 A．晶体熔点由低到高： B．熔点由高到低：Na>Mg>Al C．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 D．离子键由强到弱： 【参考答案】B 【解析】A．Si3N4是共价晶体，熔化破坏共价键，MgCl2是离子晶体，熔化破坏离子键，CF4是分子晶体，熔化克服分子间作用力，故晶体熔点由低到高：CF4<MgCl2<Si3N4，故A正确； B．三种物质形成金属晶体，金属键由强到弱的顺序为Al>Mg >Na，则熔点由高到低为：Al>Mg >Na，故B错误； C．三种物质形成共价晶体，共价键的键能，C-C>C-Si>Si-Si，则硬度由大到小为：金刚石>碳化硅>晶体硅，故C正确； D．离子半径越小，所带电荷越高，离子键越强，四种物质形成离子晶体，离子所带电荷Mg2+=Ca2+>Na+，O2->F-=Cl-，离子半径Ca2+>Na+>Mg2+，Cl->O2->F-，则离子键由强到弱为：MgO>CaO>NaF>NaCl，故D正确； 答案选B。 4．镁铝合金具有优异的性能，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是 A．镁铝合金的化学式为 B．晶体中镁原子配位数为12 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值) 【参考答案】B 【解析】A．依据均推法，晶胞中镁原子共有个，铝原子共有8个，则化学式为，A正确； B．由晶胞结构可知，晶体中镁原子配位数为8，B错误； C．合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，C正确； D．一个晶胞中含有4个“”，其质量为，D正确； 故选B。 5．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)。下列有关说法正确的是 A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K+和4个 B．晶体中每个K+周围有8个，每个周围有8个K+ C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个，晶体中与每个距离最近的有6个 D．晶体中只存在离子键 【参考答案】A 【解析】A．位于晶胞顶点和面心，数目为，位于晶胞棱心和体心，数目为，故超氧化钾化学式为，每个晶胞含4个和4个，A正确； B．该晶体为型离子晶体结构，每个周围距离最近的有6个，每个周围距离最近的也为6个，B错误； C．以面心为研究对象，与其距离最近的位于相邻面的面心，共12个，同理每个周围距离最近的也为12个，C错误； D．晶体中与之间存在离子键，内部原子之间存在共价键，并非只存在离子键，D错误； 故选A。 6．铜元素能形成多种化合物，在生产和生活中起着重要的作用。和CuCl是铜的两种氯化物，图甲是其中一种物质的立方晶胞结构。已知晶胞参数为q nm，图乙为该晶胞沿z轴的俯视图，a点的原子分数坐标为。阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A．图甲表示的是CuCl的晶胞 B．晶体中，离Cl最近的Cl原子有12个 C．晶胞中d点的原子分数坐标为 D．相邻两个Cu原子间的最短距离为 【参考答案】C 【解析】A．根据晶胞示意图可知，1个晶胞中含有4个Cu，Cl个数为，Cu和Cl的个数比为1:1，故该晶胞为CuCl，A正确； B．由图甲可知Cl位于晶胞的顶点和面心上，故晶体中每个Cl周围紧邻且距离相等(即最近)的Cl共有12个，B正确； C．根据晶胞结构示意图和俯视图可知，若将该晶胞均分为8个小立方体，则d点位于晶胞的右下后方小立方体的体心，结合a点的坐标可知，d点的坐标为，C错误； D．根据图乙可知，晶体中相邻两个Cu原子间的最短距离为面对角线长度的一半，即，D正确； 故选C。 7．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．晶体的化学式为 B．晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个 C．晶胞中2个Ni之间的最近距离为apm D．镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合 【参考答案】A 【解析】A．Ni位于顶点和面心，根据均摊法，Ni的个数为8×+6×=4，每个Ni原子周围有6个H，因此H有24个，Mg都在体内，因此Mg有8个，晶体的化学式为Mg2NiH6，A正确； B．由图像可知，Mg周围距离最近且相等的Ni有4个，因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个，B错误； C．由图像可知，晶胞中最近的2个N位于面的中心和顶点上，距离为面对角线的一半，即apm，C错误； D．Mg、Ni均为金属，合金中Mg、Ni通过金属键结合，D错误； 故选A。 8．碳化钙(CaC2)常用作电石灯、冶金中的脱硫剂和脱氧剂。碳化钙晶胞如图所示，为立方晶胞沿z轴方向拉长的结构，2号Ca2+的分数坐标为，NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数a＜bnm。 下列说法错误的是 A．与Ca2+等距且最近的有4个 B．3号Ca2+的分数坐标为 C．1、2号Ca2+间距离为 D．CaC2晶体密度为 【参考答案】B 【解析】A．周围最近的位于同一平面，共4个，因晶胞沿轴拉长（），方向的距离更远，不属于最近邻，A正确； B．分数坐标是将晶胞各棱边长作为单位1得到的无量纲坐标，数值范围为0~1，不可能出现带长度量纲的，且3号的向分数坐标应为1，B错误； C．1、2号均位于平面，、方向差值均为，距离为，C正确； D．晶胞中含4个和4个，总质量为，晶胞体积为，代入密度公式得，D正确； 故选B。 9．金属铋及其化合物广泛用于电子设备、医药等领域。铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中的截面如图，晶胞的边长为，晶体密度为。下列说法错误的是 A．该氟化物的化学式为 B．粒子S、T之间的距离为 C．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 D．阿伏加德罗常数的值为 【参考答案】C 【解析】A．根据均摊法，Bi原子个数=12×+1=4，F原子个数=8×+6×+8=12，铋氟化物的化学式为BiF3，A正确； B．将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为(0,0,1)，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为×a nm= nm，B正确； C．以体心的Bi原子作中心，离它最近的有8个F，晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有8个，C错误； D．晶胞质量为g = g  ，晶胞体积为(a×10−7cm)3 = a3×10−21cm3，由密度公式d=推导得NA = ，D正确； 故选C。 10．氢氧化锂(LiOH)是一种重要的含锂化合物，其晶胞结构(含x轴方向投影图)如图所示，若阿伏加德罗常数的值为，下列关于LiOH晶体结构的说法不正确的是 A．晶体中与O紧邻的Li有4个 B．一个Li与所有紧邻O形成的配位多面体空间结构为四面体 C．晶体中微粒间的作用力有离子键、极性共价键和氢键 D．该晶体为混合型晶体 【参考答案】C 【分析】据晶胞结构及其x轴方向投影图可知，在晶胞中Li位于8个顶点和上、下底面的2个面心，O位于前、后、左、右4个侧面上，晶体为层状结构。 【解析】A．结合右侧图可知，在晶胞里，O的位置看，每个O周围最近的Li，一共4个，晶体中与一个O相邻的Li有4个，A正确； B．与一个Li紧邻的O有4个，一个Li原子与周围紧邻的O原子形成的配位多面体，其空间结构为四面体，B正确； C．LiOH晶体中存在与之间的离子键，内部存在O-H极性共价键；由于O无法提供价层孤电子对，且层间距离远，OH-间不能形成氢键，C错误； D．LiOH晶体中同时存在离子键（与之间）和共价键（内部），根据LiOH晶体呈层状结构，层间存在范德华力，故LiOH为混合型晶体，D正确； 故选C。 11．在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、机械性能及增大硬度。AlCr2具有体心四方结构(如图所示)。下列说法正确的是 已知：①空间利用率； ②设Al和Cr原子半径分别为 nm和 nm。 A．黑球(●)代表Cr原子 B．Al的电导率随温度的升高而升高 C．Cr原子的空间利用率为 D．Al具有延展性是由于电子气中的自由电子在运动时经常与金属发生碰撞，从而引起两者的能量交换 【参考答案】C 【解析】A．根据均摊法，该晶胞中黑球的个数为，白球的个数为，个数之比为1:2，根据化学式AlCr2，可知黑球代表Al，白球代表Cr，A错误； B．温度升高，金属内电子运动的速率加快，单位时间内与金属离子的碰撞次数增多，所以Al的电导率随温度身高而下降，B错误； C．晶胞的体积为，晶胞所含Cr原子的体积为：，则Cr原子的空间占有率为，C正确； D．Al具有良好的延展性，是因为当金属晶体受到外力时，金属阳离子各层间会出现相对滑动，但不改变原有的排列方式，自由电子可以起到润滑作用，D错误； 故选C。 12．科学家发现了一种新型二维材料——黑磷(结构片段如图)，它有可能替代硅成为电子线路的基本材料。下列说法错误的是 A．黑磷属于混合型晶体 B．层状结构中P原子共平面 C．黑磷可作半导体材料 D．P-P键的键能不完全相同 【参考答案】B 【解析】A．黑磷为层状结构，层内P原子间以共价键结合，层与层之间靠范德华力结合，和石墨类似，属于混合型晶体，A正确； B．黑磷中每个P原子形成3个P-P键，还剩余1对孤电子对，P为sp3杂化，结合结构示意图可知，黑磷层为褶皱型结构，所有P原子不共平面，B错误； C．题干明确说明黑磷有可能替代硅（硅是常见半导体材料）成为电子线路材料，可推知黑磷可作半导体材料，C正确； D．由图可知，黑磷中存在两种不同键长的P-P键（222.4pm和224.4pm），P原子的成键环境不完全相同，键能也不完全相同，D正确； 故选B。 13．金属间化合物是由金属与金属或金属与类金属以特定原子比例组成的化合物。和形成的某金属间化合物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．该晶体中含有金属键 C．该晶体的密度为 D．和也有可能形成金属间化合物 【参考答案】C 【解析】A．Ti原子位于晶胞顶点和体心：顶点有8个Ti，每个占，共；体心有1个Ti，完全属于晶胞，总计个Ti 原子； Al原子位于晶胞棱上和面上。棱上有4个Al，每个占，共；面上有10个Al，每个占，共，总计个Al原子，原子数比，故化学式为，A正确； B．该晶体为金属间化合物，由金属原子（Ti、Al）构成，粒子间作用力为金属键，B正确； C．晶胞参数：底面边长, 高, 晶胞体积 ，晶胞质量 ，密度公式为，C错误； D．Si为类金属，金属间化合物可由金属与类金属形成，故 Ti（金属）和 Si（类金属）有可能形成金属间化合物，D正确； 故选C。 14．某镁铁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶体的立方晶胞如图所示，晶胞边长为a pm。Mg原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙。储氢后，分子占据所有Fe原子形成的八面体空隙，化学式为。下列说法正确的是 A．氢气储满后，分子和分子之间的最近距离为 B．该镁铁合金中Mg、Fe通过离子键结合 C．氢气储满后，该晶胞质量为 D．该镁铁合金中，与1个Mg配位的Fe和与1个Fe配位的Mg均有4个 【参考答案】C 【解析】A．面心立方堆积的八面体空隙位置为体心和12条棱的棱心，相邻最近的两个分子（分别位于相邻棱心和体心）的距离为，并非，A错误； B．该镁铁合金中的元素均为金属元素，所以该镁铁合金中Mg、Fe通过金属键结合，B错误； C．Fe位于立方晶胞的顶点和面心，数目为；Mg占据Fe形成的所有四面体空隙，面心立方堆积的Fe的四面体空隙总数为8，即晶胞内Mg共8个；储满氢后，所有八面体空隙被占据，面心立方堆积的八面体空隙总数为，即1个晶胞的质量为，C正确； D．该镁铁合金中，与1个Mg配位的Fe有4个，与1个Fe配位的Mg有8个，D错误； 故选C。 二、非选择题 15．第3周期元素氧化物的晶体类型不同及其原因： (1)第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 ①化学键既不是纯粹的_______键，也不是纯粹的_______键； ②离子键的百分数_______50%，当作_______晶体处理；离子键的百分数_______50%，偏向_______晶体，当作_______晶体处理； ③P2O5、SO3、Cl2O7等离子键成分的百分数更小，共价键不再贯穿整个晶体，作_______晶体处理。 ④一般，当电负性的差值△χ_______1.7时，离子键的百分数_______50%。可认为是_______晶体。电负性差值越_______，离子键的百分数越_______。 (2)第3周期元素氧化物的晶体类型 ①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的_______晶体。 ②一般偏向_______晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的_______晶体接近，通常当作_______晶体来处理，如Na2O。 ③偏向_______晶体的过渡晶体则当作_______晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 ④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为_______晶体。 【参考答案】(1) 离子 共价 大于 离子 小于 共价 共价 分子 > 大于 离子 大 大 (2)过渡 离子 离子 离子 共价 共价 分子 【解析】（1）① 纯粹的离子键和纯粹的共价键是化学键的两种极端类型，实际上大多数化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键，而是具有一定离子键成分的共价键或具有一定共价键成分的离子键。 ② 根据经验规律，当离子键的百分数 时，该物质通常当作离子晶体处理；当离子键的百分数 时，晶体偏向共价晶体，通常当作共价晶体处理。 ③ 对于、、等非金属氧化物，其离子键成分的百分数更小，共价键只存在于分子内部，不再贯穿整个晶体，分子间通过分子间作用力结合，因此作分子晶体处理。 ④ 一般情况下，当成键两原子的电负性差值 时，发生电子转移的倾向较大，离子键的百分数，可认为是离子晶体。两原子的电负性差值越大，电子得失越容易，离子键的百分数越大。 （2）① 自然界中纯粹的典型晶体（如典型的离子晶体、共价晶体）并不多，大多数晶体是介于典型晶体之间的过渡晶体。 ② 一般偏向离子晶体的过渡晶体，其内部微粒间的作用力以离子键为主，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，因此通常当作离子晶体来处理，如、 等。 ③ 偏向共价晶体的过渡晶体，其内部微粒间的作用力以共价键为主，通常当作共价晶体来处理，如、 等。 ④ 、、 等物质由独立的分子构成，分子间以范德华力结合，因此视为分子晶体。 16．（1）氯酸钾熔化，粒子间克服了________的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了________的作用力；碘的升华，粒子间克服了________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是____________(填化学式)。 （2）下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。 （3）在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子是________，由非极性键形成的非极性分子是________，能形成分子晶体的物质是________，含有氢键的晶体的化学式是________________________，属于离子晶体的是____________________，属于共价晶体的是____________________，五种物质的熔点由高到低的顺序是________________。 （4）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．________________。 （5）相同压强下，部分元素氟化物的熔点见下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/℃ 1266 1534 183 试解释上表中氟化物熔点差异的原因：_________________ （6）镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。150 ℃时，Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)是________晶体，Ni(CO)4易溶于下列________(填序号) a．水　　　b．四氯化碳　　　c．苯　　　d．硫酸镍溶液 【参考答案】离子键 共价键 分子间 SiO2＞KClO3＞I2 ①<⑤<③<②<④<⑥ CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC＞(NH4)2SO4＞HF＞CO2＞H2 金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体 NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；Mg2＋的半径比Na＋的半径小，Mg2＋带2个单位正电荷数比Na＋多，故MgF2的熔点比NaF高 分子晶体 bc 【解析】(1)氯酸钾是离子晶体熔化时破坏离子键，二氧化硅是共价晶体熔化时破坏共价键，碘是分子晶体，升华时粒子间克服分子间作用力；熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以熔点大小顺序为：SiO2＞KClO3＞I2； (2)根基晶体类型分析，共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，Si和金刚石都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，CO2和CS2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，所以熔点低到高的顺序为：①⑤③②④⑥； (3)由极性键形成的非极性分子有CO2，由非极性键形成的非极性分子有H2，能形成分子晶体的物质是 H2、CO2、HF，含有氢键的晶体的化学式是 HF，属于离子晶体的是(NH4)2SO4，属于共价晶体的是SiC，五种物质的熔点由高到低的顺序是 SiC＞(NH4)2SO4＞HF＞CO2＞H2； (4)根据晶体的物理性质分析： A．固态时能导电，能溶于盐酸，属于金属晶体； B．能溶于CS2，不溶于水，属于分子晶体； C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体； D．固态、液态时均不导电，熔点为3 500℃，属于共价晶体； (5)NaF与 MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低，Mg2+的半径比Na+的半径小，MgF2中离子键更强，熔点更高； (6)根据该物质的熔沸点知，该物质属于分子晶体，该物质的结构为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，苯和四氯化碳都是非极性分子，所以该物质易溶于苯和四氯化碳，故答案为bc。 17．功能材料在人类生产生活中应用广泛。 (1)锂电池是当前储能产业中核心的二次电池。 ①某锂电池的负极材料由锂原子嵌入石墨烯层间形成，利用___________实验测得其晶体结构如图甲所示，该晶体的化学式为___________。图乙___________(填“能”或“否”)表示该晶体沿z轴的局部投影图。 ②该锂电池的电解液为离子液体，从物质结构角度解释其在室温下为液体的原因___________。 (2)二维磁性材料氯化铬晶体结构如图，该晶体的化学式为___________。 (3)磷化硼纳米颗粒可高选择性催化还原为甲醇，其立方晶胞如图。 ①BN与BP属于同种晶体类型，硬度：BN___________BP(填“>”或“<”)。 ②图中a为坐标原点，d原子分数坐标为(1，1，0)，则e原子分数坐标为___________。 ③晶胞中a与d原子间距离为c pm，则B原子与最近P原子的核间距为___________pm。 【参考答案】(1) X射线衍射 否 为离子晶体，中阴阳离子的半径较大，晶格能较小，熔点较低，故其在室温下以液体形式存在。 (2) (3) > 【分析】本题综合考察物质结构与晶体相关知识点，以锂电池、二维氯化铬、磷化硼晶胞三类模型分层设问，先通过嵌锂石墨晶胞考查X射线衍射测晶体结构、三维晶胞均摊法求化学式、晶胞投影识图；再结合离子液体，运用晶格能理论解释；二维氯化铬平面晶胞考查二维平面均摊计算；最后磷化硼立方晶胞延伸共价晶体键能与硬度的规律、晶胞分数坐标、晶胞内原子间距几何计算，据此分析解答。 【解析】（1）①晶体微观结构只能通过X射线衍射实验测定；由晶胞结构可知，对晶胞原子做均摊计算，晶胞中位于顶角的锂原子个数为，位于面上和体内的碳原子个数为，锂原子与碳原子数量比为1:6，确定晶体化学式为；观察图乙原子排布，锂原子分布、碳层结构和该晶体沿z轴方向投影结构不一致，因此不能作为该晶体沿z轴的局部投影图。 ②为离子晶体，中阴阳离子的半径较大，晶格能较小，熔点较低，故其在室温下以液体形式存在。 （2）由晶体结构可知，图有四个重复单元，每个单元内含2个铬原子，氯原子的数目为：，铬原子与氯原子数量比为，则该晶体的化学式为； （3）①BN与BP均属于共价晶体，共价晶体硬度由共价键键能决定；N原子半径小于P原子， 共价键键长更短，键能更强，晶体硬度更高，故硬度。 ②将BP晶胞分为8个小的立方体，四个B原子分别位于四个交错的小立方体体心位置，若图中a处P原子坐标为，d处P原子坐标为，则e处的B原子坐标为。 ③已知晶胞中a处P原子与d处P原子间距离为，设B原子与最近P原子的核间距为，晶胞的棱长为，由BP晶体可知：a处P原子与d处P原子位于面对角线位置，，则磷化硼晶体的边长。晶胞体对角线等于，则，可得。 18．La及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。回答下列问题： (1)某种新型半导体材料的四方晶胞如图所示。 ①Fe属于__________(填“分子晶体”“共价晶体”或“金属晶体”)。 ②沸点：As__________(填“>”或“<”)。 ③若1号原子的分数坐标为，则2号原子的分数坐标为__________。 ④3号原子和4号原子之间的距离为__________。 (2)La-Ni合金是一种具有较强实用价值的储氢材料，它的储氢过程放出热量。其晶胞结构如图所示，其中，储氢时可在晶胞的上、下底面的面心和上、下棱上各填充一个。设为阿伏加德罗常数的值。 ①金属的电导率随温度升高而___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②该合金储氢后的化学式为___________。 ③该合金的密度为___________(用含a、c和的代数式表示)。 【参考答案】(1)金属晶体 > (2)降低 【解析】（1）①Fe是金属单质，由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成，属于金属晶体； ②As单质、都属于分子晶体，分子晶体沸点由分子间作用力决定，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高。相对分子质量远大于，分子间作用力更强，因此沸点； ③由图，1号在晶胞底面左下角原点，因此2号原子分数坐标为； ④由图可知，3号原子和4号原子处于晶胞体对角线位置，因此距离； （2）①金属靠自由电子导电，温度升高时，金属阳离子热振动加剧，对自由电子的散射作用增强，电子移动阻力变大，因此电导率降低； ②由晶胞结构可知，位于晶胞顶点，数目为个；位于表面的体心，数目为个，因此该合金储氢前的化学式为； 储氢时在晶胞上、下底面的面心、上下棱上各填充一个，则的数目为，因此储氢后化学式为； ③的式量为，则一个晶胞的质量为。底面为菱形，边长，夹角，底面积，晶胞高，体积，因此密度。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3 金属晶体与离子晶体（同步练）原卷版 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．(金刚石)和 B．和 C．和 D．和 2．下列晶体的分类正确的一组是 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 A 石墨 B 金刚石 干冰 C 晶体硼 S D Zn A．A B．B C．C D．D 3．下面的排序不正确的是 A．晶体熔点由低到高： B．熔点由高到低：Na>Mg>Al C．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅 D．离子键由强到弱： 4．镁铝合金具有优异的性能，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是 A．镁铝合金的化学式为 B．晶体中镁原子配位数为12 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值) 5．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)。下列有关说法正确的是 A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K+和4个 B．晶体中每个K+周围有8个，每个周围有8个K+ C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个，晶体中与每个距离最近的有6个 D．晶体中只存在离子键 6．铜元素能形成多种化合物，在生产和生活中起着重要的作用。和CuCl是铜的两种氯化物，图甲是其中一种物质的立方晶胞结构。已知晶胞参数为q nm，图乙为该晶胞沿z轴的俯视图，a点的原子分数坐标为。阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是 A．图甲表示的是CuCl的晶胞 B．晶体中，离Cl最近的Cl原子有12个 C．晶胞中d点的原子分数坐标为 D．相邻两个Cu原子间的最短距离为 7．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是 A．晶体的化学式为 B．晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个 C．晶胞中2个Ni之间的最近距离为apm D．镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合 8．碳化钙(CaC2)常用作电石灯、冶金中的脱硫剂和脱氧剂。碳化钙晶胞如图所示，为立方晶胞沿z轴方向拉长的结构，2号Ca2+的分数坐标为，NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数a＜bnm。 下列说法错误的是 A．与Ca2+等距且最近的有4个 B．3号Ca2+的分数坐标为 C．1、2号Ca2+间距离为 D．CaC2晶体密度为 9．金属铋及其化合物广泛用于电子设备、医药等领域。铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中的截面如图，晶胞的边长为，晶体密度为。下列说法错误的是 A．该氟化物的化学式为 B．粒子S、T之间的距离为 C．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 D．阿伏加德罗常数的值为 10．氢氧化锂(LiOH)是一种重要的含锂化合物，其晶胞结构(含x轴方向投影图)如图所示，若阿伏加德罗常数的值为，下列关于LiOH晶体结构的说法不正确的是 A．晶体中与O紧邻的Li有4个 B．一个Li与所有紧邻O形成的配位多面体空间结构为四面体 C．晶体中微粒间的作用力有离子键、极性共价键和氢键 D．该晶体为混合型晶体 11．在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、机械性能及增大硬度。AlCr2具有体心四方结构(如图所示)。下列说法正确的是 已知：①空间利用率； ②设Al和Cr原子半径分别为 nm和 nm。 A．黑球(●)代表Cr原子 B．Al的电导率随温度的升高而升高 C．Cr原子的空间利用率为 D．Al具有延展性是由于电子气中的自由电子在运动时经常与金属发生碰撞，从而引起两者的能量交换 12．科学家发现了一种新型二维材料——黑磷(结构片段如图)，它有可能替代硅成为电子线路的基本材料。下列说法错误的是 A．黑磷属于混合型晶体 B．层状结构中P原子共平面 C．黑磷可作半导体材料 D．P-P键的键能不完全相同 13．金属间化合物是由金属与金属或金属与类金属以特定原子比例组成的化合物。和形成的某金属间化合物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．该晶体中含有金属键 C．该晶体的密度为 D．和也有可能形成金属间化合物 14．某镁铁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶体的立方晶胞如图所示，晶胞边长为a pm。Mg原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙。储氢后，分子占据所有Fe原子形成的八面体空隙，化学式为。下列说法正确的是 A．氢气储满后，分子和分子之间的最近距离为 B．该镁铁合金中Mg、Fe通过离子键结合 C．氢气储满后，该晶胞质量为 D．该镁铁合金中，与1个Mg配位的Fe和与1个Fe配位的Mg均有4个 二、非选择题 15．第3周期元素氧化物的晶体类型不同及其原因： (1)第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键的百分数 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的百分数/% 62 50 41 33 ①化学键既不是纯粹的_______键，也不是纯粹的_______键； ②离子键的百分数_______50%，当作_______晶体处理；离子键的百分数_______50%，偏向_______晶体，当作_______晶体处理； ③P2O5、SO3、Cl2O7等离子键成分的百分数更小，共价键不再贯穿整个晶体，作_______晶体处理。 ④一般，当电负性的差值△χ_______1.7时，离子键的百分数_______50%。可认为是_______晶体。电负性差值越_______，离子键的百分数越_______。 (2)第3周期元素氧化物的晶体类型 ①纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是它们之间的_______晶体。 ②一般偏向_______晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的_______晶体接近，通常当作_______晶体来处理，如Na2O。 ③偏向_______晶体的过渡晶体则当作_______晶体来处理，如Al2O3、SiO2等。 ④P2O5、SO3、Cl2O7等则视为_______晶体。 16．（1）氯酸钾熔化，粒子间克服了________的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了________的作用力；碘的升华，粒子间克服了________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是____________(填化学式)。 （2）下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。 （3）在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子是________，由非极性键形成的非极性分子是________，能形成分子晶体的物质是________，含有氢键的晶体的化学式是________________________，属于离子晶体的是____________________，属于共价晶体的是____________________，五种物质的熔点由高到低的顺序是________________。 （4）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．________________。 （5）相同压强下，部分元素氟化物的熔点见下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/℃ 1266 1534 183 试解释上表中氟化物熔点差异的原因：_________________ （6）镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。150 ℃时，Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)是________晶体，Ni(CO)4易溶于下列________(填序号) a．水　　　b．四氯化碳　　　c．苯　　　d．硫酸镍溶液 17．功能材料在人类生产生活中应用广泛。 (1)锂电池是当前储能产业中核心的二次电池。 ①某锂电池的负极材料由锂原子嵌入石墨烯层间形成，利用___________实验测得其晶体结构如图甲所示，该晶体的化学式为___________。图乙___________(填“能”或“否”)表示该晶体沿z轴的局部投影图。 ②该锂电池的电解液为离子液体，从物质结构角度解释其在室温下为液体的原因___________。 (2)二维磁性材料氯化铬晶体结构如图，该晶体的化学式为___________。 (3)磷化硼纳米颗粒可高选择性催化还原为甲醇，其立方晶胞如图。 ①BN与BP属于同种晶体类型，硬度：BN___________BP(填“>”或“<”)。 ②图中a为坐标原点，d原子分数坐标为(1，1，0)，则e原子分数坐标为___________。 ③晶胞中a与d原子间距离为c pm，则B原子与最近P原子的核间距为___________pm。 18．La及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。回答下列问题： (1)某种新型半导体材料的四方晶胞如图所示。 ①Fe属于__________(填“分子晶体”“共价晶体”或“金属晶体”)。 ②沸点：As__________(填“>”或“<”)。 ③若1号原子的分数坐标为，则2号原子的分数坐标为__________。 ④3号原子和4号原子之间的距离为__________。 (2)La-Ni合金是一种具有较强实用价值的储氢材料，它的储氢过程放出热量。其晶胞结构如图所示，其中，储氢时可在晶胞的上、下底面的面心和上、下棱上各填充一个。设为阿伏加德罗常数的值。 ①金属的电导率随温度升高而___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 ②该合金储氢后的化学式为___________。 ③该合金的密度为___________(用含a、c和的代数式表示)。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 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