3.1 金属键 金属晶体 第2课时（分层作业）化学苏教版选择性必修2

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 分层作业 第一单元金属键金属晶体 第2课时金属晶体 A组 巩固过关 1.D 2.B 3.B 4.A 5.B 6.B 7.C 8.D 9.B 10.D 11.(1)4(2)AuCu3 (3)①8②12 12.(1)①金属 3 ②金属键 (2)① ②4③ 4×99.5×1021 a3×NA 2 37 13.①体心立方 ② π 6 ③ B组 能力进阶 1.B 2.C 3.C 4.C 5.C 6.D 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 7.①3：2②4V6:9 C组 思维拔高 1.C 2.C 3.D 4.C 3a 5.(1)4 2 (2)①n② 6.(1)①1s22s22p3s23p3d4s或Ar3d104s 1 ②C(2)4(3) 2/2 分层作业 第一单元 金属键 金属晶体 第2课时 金属晶体 1．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，金属里的自由电子会发生定向移动，而形成电流 C. 金属导热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. 金属的热导率随温度的升高而降低 2．（25-26高二上·湖南长沙·期末）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. 根据构造原理，随着核电荷数递增，电子总是填满一个能层后再开始填入下一个能层 B. “电子气理论”可以解释金属晶体的延展性、导电性和导热性 C. 晶体与非晶体的本质区别在于固体是否具有规则的几何外形 D. 气态物质在高温或外加电场激发下可产生由阴离子、阳离子和中性粒子组成的整体呈电中性的等离子体 3．（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期中）下列关于金属晶体的叙述正确的是 A. 用铂金制作首饰不能用电子气理论解释 B. 固体或熔融后易导电、熔点在1000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C. Li、Na、K的熔点逐渐升高 D. 温度越高，金属的导电性越好 4．金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A.  B.  C.  D.  5．铜与金可形成两种有序的金属互化物，其中一种互化物M的结构如图所示，下列说法错误的是 A. M的化学式为Cu3Au B. 金属铜无延展性 C. m原子的坐标参数为(0，1，0) D. 晶胞中Cu和Au原子沿z轴的投影位置为 6．（25-26高二下·广东揭阳·期中）九三阅兵仪式上，我国自主研制的歼-35A歼击机飞过天安门广场上空，接受祖国和人民检阅。下列有关歼-35A的说法错误的是 A. 飞行过程涉及化学能转化为热能 B. 隐身涂层使用的石墨烯吸波条属于有机材料 C. 机身采用的钛合金具有强度高、耐腐蚀等特性 D. 发动机涡轮叶片用到的耐高温单品合金，属于金属晶体 7．（25-26高二下·福建厦门·阶段练习）金属晶体的四种常见堆积方式及其代表物如图所示，有关说法错误的是 A. Po原子的配位数为6 B. 1个Na晶胞中含有2个Na原子 C. 晶胞空间利用率的大小关系为：Po<Ag<Na D. Zn晶胞采取六方最密堆积 8．（25-26高二下·广东韶关·期中）金属铅的晶粒大小与熔点的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 常温下，金属铅属于金属晶体 B. 铅晶体中有阳离子而无阴离子 C. 由图可知，晶体的颗粒越小，熔点越低 D. 铅的纳米晶体与大块晶体有不同特性的主要原因是铅晶体中金属键的强弱不同 9．（25-26高二下·江苏盐城·阶段考试）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. 基态铜原子价电子排布式：3d94s2 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 10．（25-26高二下·辽宁·月考）下列有关金属的说法正确的是 A. 金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B. 金属晶体有导电性，能导电的物质一定是金属 C. 金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强 D. 金属晶体的堆积方式会影响金属的性质 11．填空 （1）金晶体的最小重复单元(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，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式　　　　　。 （3）以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，以上转变为图2所示的基本结构单元。在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　　　　　；在以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　　。 12．自然界中存在大量的金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）钠、铁、铝、铁、铜属于　　　　　　　　　　晶体， 铁熔化破坏的化学键为　　　　　　　　　　。 （2）铜的化合物种类很多。如图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a nm。 ①Cu+与Cl-最短的距离是　　　　　　　　　　　nm，Cl-的配位数为　　　　　　　　　　　。 ②氯化亚铜密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　　 g·cm-3 (用NA表示阿伏加德罗常数)。 13．已知单质铁有如图所示的三种堆积方式的晶胞结构： ①晶胞a属于　　　　　　　　　堆积。 ②用含有的式子表示出晶胞b的空间利用率　　　　　　　　。 ③若晶胞c的密度为，则铁的原子半径r=　　　　　　　　　cm。(用含、的式子表示，表示阿伏加德罗常数的值)。 1．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)。则下列说法错误的是 A. 铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B. 晶胞中有14个铁原子 C. 晶体中存在的化学键类型为金属键 D. 晶胞中铁的配位数为8 2．（25-26高二下·重庆·期中）Au-Cu系合金被广泛应用于催化作用。一种Au-Cu合金的立方晶胞如图所示。已知该晶胞中Cu与Au紧密接触，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A. 该晶胞结构可通过核磁共振氢谱进行测定 B. 该合金中Au的物质的量分数约为75% C. 若Cu原子半径为x pm，则Au原子半径为 D. 该Au-Cu合金密度为 3．（25-26高二下·河北张家口·期中）氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中(填隙率)，晶胞结构如图所示，其中氮化钼晶胞参数为。下列说法正确的是 A. 氮化钼的化学式为 B. 每个Mo原子周围与其距离最近的Mo原子有4个 C. Mo原子形成的八面体空隙中填隙率为50% D. 晶体的密度 4．（25-26高二下·贵州遵义·期末）的晶体结构如下图所示，8个形成小立方体空隙，占据一半的小立方体空隙，另一半的小立方体空隙被占据(图中未画出)。下列说法错误的是 A.  B. 的配位数为8 C. 该图为的晶胞示意图 D. 若以为晶胞顶点，晶胞内数目为8 5．（25-26高二下·湖北黄石·期中）某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1，晶胞边长为a pm，图2为位于顶点和面心的结构单元，M的分数坐标为。下列说法正确的是 A. 该储氢合金的化学式为 B. N的分数坐标为 C. 晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个 D. 该晶体的密度为 6．下列叙述中错误的是 A. 金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B. 由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C. 金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D. 金属晶体都有银白色的金属光泽 7．铁是现代工业的重要元素。请回答下列问题： 铁单质在不同温度下有两种堆积方式，下图是铁的两种晶胞，在面心立方晶胞和体心立方晶胞中Fe的配位数之比为　　　　　　。若两种晶胞中，最近的铁原子均相切，则面心立方晶胞和体心立方晶胞密度之比为　　　　　　。 1．（2026·黑吉辽蒙·高考真题）金属钒（立方晶胞，Ⅰ）和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料（立方晶胞，Ⅱ）。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是 A.  B. 与紧邻的有12个 C. 晶胞II中的价层电子总数为19 D. 的超导性质优于金属钒 2．（2024·湖北·高考真题）黄金按质量分数分级，纯金为。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为金 B. Ⅱ中的配位数是12 C. Ⅲ中最小核间距 D. I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 3．（2026·甘肃·高考真题）催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示，若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为，)。设为阿伏加德罗常数的值，、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是 A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿，，轴方向的投影图都相同 C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为 4．金属铁有δ、γ、α三种结构，各晶胞如图。下列说法不正确的是 A. 三种晶胞中实际含有的铁原子的个数之比为2：4：1 B. 三种晶胞中铁原子的配位数之比为4：6：3 C. 三种晶胞密度之比为32：37：29 D. δ-Fe晶胞的空间利用率为 5．可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示（晶胞边长为a pm）。 （1）晶胞中原子的半径为　　　　　　　　　　　pm。 （2）研究发现，晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是　　　　　　　　　　　，该截面单位面积含有的原子为　　　　　　　　　　　个∙pm-2。 6．金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式，体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。 （1）写出基态Cu原子的核外电子排布式　　　　　　　；金属铜采用下列　　　　　　　(填字母)堆积方式。 A．      B．       C．      D． （2）铝单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则一个晶胞中Al原子的数目为　　　　　　　。 （3）洁净铁(可用于合成氨反应的催化剂)的表面上存在氮原子，如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子)。则在如图所示状况下，铁颗粒表面上N/Fe原子数比值的最大值为　　　　　　　。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第一单元 金属键 金属晶体 第2课时 金属晶体 1．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，金属里的自由电子会发生定向移动，而形成电流 C. 金属导热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. 金属的热导率随温度的升高而降低 【答案】D 【详解】A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用（金属键）没有方向性，滑动以后，各层之间仍保持着这种相互作用（金属键仍然存在），A项错误； B．自由电子要在外电场作用下才能发生定向移动产生电流，B项错误； C．金属导热主要依靠自由电子的热运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，C项错误； D．金属内部主要是金属阳离子和自由电子，电子可以自由移动，而金属阳离子只能做很小范围的振动，当温度升高时，阳离子的振动加剧，对自由电子的定向移动产生了阻碍作用，故导电能力下降，正确； 答案选D。 2．（25-26高二上·湖南长沙·期末）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. 根据构造原理，随着核电荷数递增，电子总是填满一个能层后再开始填入下一个能层 B. “电子气理论”可以解释金属晶体的延展性、导电性和导热性 C. 晶体与非晶体的本质区别在于固体是否具有规则的几何外形 D. 气态物质在高温或外加电场激发下可产生由阴离子、阳离子和中性粒子组成的整体呈电中性的等离子体 【答案】B 【详解】A．构造原理描述电子填充顺序遵循能级能量高低，而非严格按能层顺序填充，例如4s能级在3d能级之前填充（如钾原子电子构型为4s1而非先填满3d），因此电子并非总是填满一个能层后再填下一个能层，A错误； B．电子气理论将金属中的价电子视为自由移动的“电子气”，该模型能解释金属晶体的延展性（离子滑动时电子气维持作用力）、导电性（自由电子定向移动）和导热性（电子碰撞传递能量），B正确； C．晶体与非晶体的本质区别在于微观结构是否具有长程有序的周期性排列，而非宏观几何外形（非晶体也可能有规则外形，但内部无序），C错误； D．等离子体由高温或电场激发气态物质形成，通常包含阳离子、电子（而非“阴离子”，阴离子指带负电的原子或分子团，而等离子体中负电荷载体主要为自由电子）和中性粒子，整体电中性；选项中的“阴离子”表述不准确，D错误； 故选B。 3．（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期中）下列关于金属晶体的叙述正确的是 A. 用铂金制作首饰不能用电子气理论解释 B. 固体或熔融后易导电、熔点在1000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C. Li、Na、K的熔点逐渐升高 D. 温度越高，金属的导电性越好 【答案】B 【详解】A．用铂金制作首饰是利用了金属的延展性，延展性属于金属通性，可以用电子气理论解释，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性，A错误； B．金属晶体中存在自由电子，固体和熔融状态下都可导电，且不同金属的熔点差异较大，因此符合该条件的晶体可能是金属晶体，B正确； C．Li、Na、K为同主族碱金属，从上到下金属阳离子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低，C错误； D．温度越高，金属阳离子热运动越剧烈，对自由电子移动的阻碍作用越强，金属导电性越差，D错误； 答案为B。 4．金属晶体有多种堆积方式，如图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数之比为 A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】根据均摊法可推知，第一个晶胞中有个金属原子；第二个晶胞中有个金属原子；第三个晶胞中有个金属原子；所以原子个数之比为，即，所以选A。 5．铜与金可形成两种有序的金属互化物，其中一种互化物M的结构如图所示，下列说法错误的是 A. M的化学式为Cu3Au B. 金属铜无延展性 C. m原子的坐标参数为(0，1，0) D. 晶胞中Cu和Au原子沿z轴的投影位置为 【答案】B 【详解】A．根据均摊法可知，图中含有铜原子数为，金原子数为，故M的化学式为Cu3Au，A正确；         B．金属铜为金属晶体，具有良好的延展性，B错误； C．由图可知，m原子在y轴上，在y轴坐标参数为1，则m原子的坐标参数为(0,1,0)，C正确；    D．由图可知，晶胞中Cu和Au原子沿z轴的投影位置中，Au位于正方形顶点，Cu位于正方形的中心和每条边的中心，则晶胞中Cu和Au原子沿z轴的投影位置为，D正确； 故选B。 6．（25-26高二下·广东揭阳·期中）九三阅兵仪式上，我国自主研制的歼-35A歼击机飞过天安门广场上空，接受祖国和人民检阅。下列有关歼-35A的说法错误的是 A. 飞行过程涉及化学能转化为热能 B. 隐身涂层使用的石墨烯吸波条属于有机材料 C. 机身采用的钛合金具有强度高、耐腐蚀等特性 D. 发动机涡轮叶片用到的耐高温单品合金，属于金属晶体 【答案】B 【详解】A．飞行过程中燃料燃烧，化学能转化为热能，A正确； B．石墨烯是碳单质，属于无机非金属材料，不属于有机材料，B错误； C．机身采用的钛合金为航空领域常用材料，具有强度高、耐腐蚀等特性，C正确； D．发动机涡轮叶片用到的耐高温单晶合金属于金属材料，对应晶体类型为金属晶体，D正确； 故选B。 7．（25-26高二下·福建厦门·阶段练习）金属晶体的四种常见堆积方式及其代表物如图所示，有关说法错误的是 A. Po原子的配位数为6 B. 1个Na晶胞中含有2个Na原子 C. 晶胞空间利用率的大小关系为：Po<Ag<Na D. Zn晶胞采取六方最密堆积 【答案】C 【分析】从左到右依次为Po的简单立方堆积、Na的体心立方堆积、Ag的面心立方最密堆积、Zn的六方最密堆积，逐一分析选项： 【详解】A．Po为简单立方堆积，每个Po原子周围紧邻且等距的原子共6个（上下、前后、左右），配位数为6，A说法正确； B．Na为体心立方堆积，用均摊法计算晶胞原子数：，即1个Na晶胞含2个Na原子，B说法正确； C．不同堆积方式的空间利用率：简单立方(Po，52%) < 体心立方(Na，68%) < 面心立方最密堆积(Ag，74%)，正确顺序为，C说法错误； D．Zn的晶胞为六方最密堆积结构，D说法正确； 答案选C。 8．（25-26高二下·广东韶关·期中）金属铅的晶粒大小与熔点的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 常温下，金属铅属于金属晶体 B. 铅晶体中有阳离子而无阴离子 C. 由图可知，晶体的颗粒越小，熔点越低 D. 铅的纳米晶体与大块晶体有不同特性的主要原因是铅晶体中金属键的强弱不同 【答案】D 【详解】A．铅（Pb）是典型的金属元素，在常温常压下以固态存在，其内部微粒（金属阳离子和自由电子）通过金属键结合，构成金属晶体，A正确； B．金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子。金属晶体中确实只有阳离子，没有阴离子，B正确； C．直接观察图像曲线，当横坐标（颗粒大小）变小时，对应的纵坐标（熔点）明显下降。这符合纳米材料熔点降低的规律，C正确； D．铅的纳米晶体与大块晶体有不同特性的主要原因是铅晶体的表面积增大，与金属键的强弱无关，D错误； 故选D。 9．（25-26高二下·江苏盐城·阶段考试）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. 基态铜原子价电子排布式：3d94s2 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 【答案】B 【详解】A．晶胞中Cu处于面心，原子数目为，Ni处于顶点，原子数目为，二者个数比为3;1，A正确； B．基态Cu原子满足洪特规则特例，全满结构更稳定，价电子排布式应为，不是，B错误； C．Ni为28号元素，核外电子排布式为，3d轨道上有2个未成对电子，C正确； D．镍白铜为铜镍合金，合金的硬度通常大于其组分金属，具有较大硬度，D正确； 故选B。 10．（25-26高二下·辽宁·月考）下列有关金属的说法正确的是 A. 金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子 B. 金属晶体有导电性，能导电的物质一定是金属 C. 金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强 D. 金属晶体的堆积方式会影响金属的性质 【答案】D 【详解】A．金属晶体中只有金属原子的最外层价电子属于自由电子，内层核外电子受原子核束缚，并非所有核外电子都是自由电子，A错误； B．能导电的物质不一定是金属，例如石墨、熔融态电解质、电解质溶液都可以导电，均不属于金属，B错误； C．金属还原性强弱由失电子的难易程度决定，和失电子的数目无关，例如Na反应中失1个电子、Al反应中失3个电子，但Na的还原性强于Al，C错误； D．金属晶体的原子堆积方式会影响金属的延展性、密度等性质，D正确； 故选D。 11．填空 （1）金晶体的最小重复单元(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，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式　　　　　。 （3）以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，以上转变为图2所示的基本结构单元。在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　　　　　；在以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　　。 【答案】（1）4     （2）     （3）① 8    ② 12      【详解】(1)1个金晶胞占有的金原子数为顶角上个，面心上个，共4个。 (2)一个金铜晶胞占有的原子数为原子个，原子个，因此化学式为。 (3)由图1知，以下时，体心的1个铁原子被8个铁原子包围，由图2知，以上时，以顶点的1个铁原子为例，与其距离最近的铁原子位于面心，则与铁原子等距离且最近的铁原子数为12。 12．自然界中存在大量的金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）钠、铁、铝、铁、铜属于　　　　　　　　　　晶体， 铁熔化破坏的化学键为　　　　　　　　　　。 （2）铜的化合物种类很多。如图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a nm。 ①Cu+与Cl-最短的距离是　　　　　　　　　　　nm，Cl-的配位数为　　　　　　　　　　　。 ②氯化亚铜密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　　 g·cm-3 (用NA表示阿伏加德罗常数)。 【答案】（1）① 金属    ② 金属键     （2）① a    ② 4    ③       【详解】(1)钠、铁、铝、铁、铜属于金属晶体，铁熔化破坏的化学键为金属键； (2)①Cu+与Cl-最短的距离是体对角线的，即 nm，Cl-的配位数为4； ②晶体中，Cl-的个数为4，根据化学式CuCl可知，晶体中Cu+的个数也是4，晶胞质量m=g=g，晶胞体积V=，晶胞密度为ρ=== g·cm-3。 13．已知单质铁有如图所示的三种堆积方式的晶胞结构： ①晶胞a属于　　　　　　　　　堆积。 ②用含有的式子表示出晶胞b的空间利用率　　　　　　　　。 ③若晶胞c的密度为，则铁的原子半径r=　　　　　　　　　cm。(用含、的式子表示，表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】① 体心立方    ②     ③ 【详解】①由晶胞a的结构可知，晶胞a属于体心立方堆积； ②设铁原子的半径为r，晶胞b中共有4个铁原子，其总体积为，晶胞的面对角线长为4r，晶胞的参数为，晶胞的体积为，空间利用率=； ③一个晶胞c中含有1个铁原子，质量为，晶体c为简单立方堆积，晶胞参数为铁原子半径的2倍，即为2rcm，晶胞体积为8r3cm3，则，解得。 1．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)。则下列说法错误的是 A. 铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B. 晶胞中有14个铁原子 C. 晶体中存在的化学键类型为金属键 D. 晶胞中铁的配位数为8 【答案】B 【详解】利用均摊法计算晶胞中原子个数：原子：顶点（8个）占，面心（6个）占，总计；原子：体内有8个；与的原子个数比为，化学式为，据此分析。 A．与的原子个数比为，化学式为，A不符合题意； B．通过均摊法计算原子：原子：顶点（8个）占，面心（6个）占，总计，B符合题意； C．铁镁合金属于金属晶体，金属晶体中只存在金属键；故晶体中化学键为金属键，C不符合题意； D．配位数是指晶胞中与最邻近的原子个数原，结合晶胞结构，相邻的原子数Mg数为8，其配位数为8，D不符合题意； 故答案选B。 2．（25-26高二下·重庆·期中）Au-Cu系合金被广泛应用于催化作用。一种Au-Cu合金的立方晶胞如图所示。已知该晶胞中Cu与Au紧密接触，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A. 该晶胞结构可通过核磁共振氢谱进行测定 B. 该合金中Au的物质的量分数约为75% C. 若Cu原子半径为x pm，则Au原子半径为 D. 该Au-Cu合金密度为 【答案】C 【分析】首先计算晶胞中原子数目：Au位于晶胞顶点，个数为；Cu位于晶胞面心，个数为。 【详解】A．晶体结构需要通过X射线衍射测定，核磁共振氢谱用于测定有机物中氢原子的种类与数目，不能测定晶胞结构，A错误； B．Au的物质的量分数为，不是75%，B错误； C．Au与Cu紧密接触，顶点Au到面心Cu的距离为面对角线长度的一半，面对角线总长为，因此，若，则，C正确； D．晶胞质量，晶胞参数，晶胞体积，密度，D错误； 故选C。 3．（25-26高二下·河北张家口·期中）氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中(填隙率)，晶胞结构如图所示，其中氮化钼晶胞参数为。下列说法正确的是 A. 氮化钼的化学式为 B. 每个Mo原子周围与其距离最近的Mo原子有4个 C. Mo原子形成的八面体空隙中填隙率为50% D. 晶体的密度 【答案】C 【详解】A．Mo原子位于顶点和面心，因此Mo原子有个，N原子位于晶胞体心和部分棱心，共个，故原子比，化学式为，A错误； B．Mo原子呈面心立方密堆积，则每个Mo原子周围与其距离最近的Mo原子有12个，B错误； C．在面心立方堆积结构中，八面体空隙数等于原子数，即每个晶胞有4个八面体空隙，图中N原子占据其中两个，，C正确； D．根据题意可得：，，，D错误； 故答案选C。 4．（25-26高二下·贵州遵义·期末）的晶体结构如下图所示，8个形成小立方体空隙，占据一半的小立方体空隙，另一半的小立方体空隙被占据(图中未画出)。下列说法错误的是 A.  B. 的配位数为8 C. 该图为的晶胞示意图 D. 若以为晶胞顶点，晶胞内数目为8 【答案】C 【详解】A．化合物整体呈电中性，He是中性原子，由题意，He占据一半小立方体空隙，另一半空隙被占据，因此1个He对应1个含的空隙，总负电荷为，总正电荷由提供，因此，A正确； B．填充在8个围成的小立方体空隙中，周围最近且等距的共8个，因此的配位数为8，B正确； C．晶胞是晶体最小重复单元，图中结构不能作为最小重复单元，它包含多个等价空隙单元，无法无隙并置代表晶体最小周期单元，因此该图不是晶胞示意图，C错误； D．以He作立方体顶点构建晶胞，位于的晶体结构正中心的小立方体空隙的8个被立方体包围，故晶胞内数目为8，D正确； 故选C。  5．（25-26高二下·湖北黄石·期中）某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1，晶胞边长为a pm，图2为位于顶点和面心的结构单元，M的分数坐标为。下列说法正确的是 A. 该储氢合金的化学式为 B. N的分数坐标为 C. 晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中Ni的个数为，每个Ni原子周围有6个H，因此H有24个，Mg都在晶胞内，因此Mg有8个，晶体的化学式为，A错误；      B．由图可知，N点在xyz轴投影坐标分别为1、、，其分数坐标为，B错误； C．由图可知，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，C正确； D．结合A分析，该晶体的密度为，D错误； 故选C。 6．下列叙述中错误的是 A. 金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B. 由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C. 金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D. 金属晶体都有银白色的金属光泽 【答案】D 【详解】A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属键强度决定，键越强则熔点和硬度越高，故A正确； B．金属的导电性和导热性源于自由电子的定向移动和能量传递，故B正确； C．金属键的本质是自由电子与金属阳离子间的强烈静电相互作用，符合金属键定义，故C正确； D．并非所有金属晶体都有银白色的金属光泽，例如金呈黄色、铜呈红色，故D错误； 故答案选D。 7．铁是现代工业的重要元素。请回答下列问题： 铁单质在不同温度下有两种堆积方式，下图是铁的两种晶胞，在面心立方晶胞和体心立方晶胞中Fe的配位数之比为　　　　　　。若两种晶胞中，最近的铁原子均相切，则面心立方晶胞和体心立方晶胞密度之比为　　　　　　。 【答案】① 3：2    ② 【详解】面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子，体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，故Fe原子配位数之比为12：8=3：2； 两种晶胞中Fe原子均相切，设铁原子半径为r： 面心立方晶胞中，边长为a1pm，存在，则⋯①； 体心立方晶胞中，边长为a2pm，存在，则⋯②； 面心立方晶胞中，晶胞内铁原子数目为，密度⋯③； 体心立方晶胞中，晶胞内铁原子数目为，密度⋯④； 将①代入③，②代入④可得： ⋯⑤； ⋯⑥； 化简⑤⑥式可得，故(面心):(体心)=。 1．（2026·黑吉辽蒙·高考真题）金属钒（立方晶胞，Ⅰ）和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料（立方晶胞，Ⅱ）。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是 A.  B. 与紧邻的有12个 C. 晶胞II中的价层电子总数为19 D. 的超导性质优于金属钒 【答案】C 【详解】A．晶胞Ⅱ中，白球（）的个数为，灰球（）的个数为，因此，A正确； B．以晶胞内部的为例，周围等距紧邻的共12个，因此与紧邻的为12个，B正确； C．是第ⅤB族元素，每个价层电子数为5；是第ⅣA族元素，每个价层电子数为4。该晶胞含6个、2个，总价层电子总数，C错误； D．金属钒晶胞Ⅰ中紧邻间距为体对角线的一半，计算可知：，中紧邻间距为，由题干可知，紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能距离更短，因此的超导性质优于金属钒，D正确； 故选C。 2．（2024·湖北·高考真题）黄金按质量分数分级，纯金为。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为金 B. Ⅱ中的配位数是12 C. Ⅲ中最小核间距 D. I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 【答案】C 【详解】A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为：     ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为：     ，A正确； B．Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确； C． 设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C错误； D． I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D正确； 故选C。 3．（2026·甘肃·高考真题）催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示，若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为，)。设为阿伏加德罗常数的值，、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是 A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿，，轴方向的投影图都相同 C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为 【答案】D 【详解】A．催化剂Ⅰ晶胞中N原子位于体心位置，体心N的上下、左右、前后各紧邻1个Co原子，即面心上的Co原子，最近且等距的Co共6个，A正确； B．该立方晶胞的原子分布沿x、y、z三个轴方向均呈中心对称排布，三个方向的投影图完全相同，B正确； C．催化剂Ⅱ是将Ⅰ的顶点Co替换为Zn：顶点原子共8个，每个顶点原子对晶胞的贡献为，因此晶胞内Zn的个数为；剩余的Co全部位于晶胞面心，共个，N位于体心共1个。晶胞总质量为，晶胞体积为，因此密度为，C正确； D．催化剂Ⅱ中Co全部位于晶胞的面心位置，Co-Co的最短距离是相邻两个面心Co的间距，等于晶胞面对角线的一半，即，D错误； 故选D。 4．金属铁有δ、γ、α三种结构，各晶胞如图。下列说法不正确的是 A. 三种晶胞中实际含有的铁原子的个数之比为2：4：1 B. 三种晶胞中铁原子的配位数之比为4：6：3 C. 三种晶胞密度之比为32：37：29 D. δ-Fe晶胞的空间利用率为 【答案】C 【详解】A．根据均摊法，δ−Fe为体心立方结构，铁原子数量为；γ−Fe为面心立方结构，铁原子数量为；α−Fe为简单立方结构，铁原子数量为；三种晶胞中实际含有的铁原子的个数之比为2：4：1，A正确； B．配位数是晶胞中距离原子最近且相等的原子数，体心立方晶胞的配位数为8，面心立方晶胞的配位数为12，简单立方晶胞的配位数为6，三种晶胞中铁原子的配位数之比为，B正确； C．密度，设铁原子半径为，晶胞的体对角线，，，；晶胞的面对角线为，，；晶胞的边长为，；则密度比约为，C错误； D．空间利用率=，δ-Fe晶胞中：原子总体积=，晶胞体积=，空间利用率，D正确； 故选C。 5．可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示（晶胞边长为a pm）。 （1）晶胞中原子的半径为　　　　　　　　　　　pm。 （2）研究发现，晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是　　　　　　　　　　　，该截面单位面积含有的原子为　　　　　　　　　　　个∙pm-2。 【答案】（1）     （2）① n    ②       【详解】(1)为体心立方晶胞，晶胞边长为a pm，体对角线长度为，体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角线关系为4r=，因此Fe原子的半径为； (2)m截面面积Sm=a2 pm2，每个顶点被8个相邻晶胞共享，每个晶胞的面被两个晶胞共用，每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该截面，所含原子数为，单位面积原子数为个pm-2；n截面面积为pm2，每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该截面，体心原子完全属于本截面，则所含原子数为，单位面积原子数为个∙pm-2；而单位面积含有原子个数越多，催化活性越低，因此催化活性较低的是n截面，该截面单位面积含有的Fe原子为个∙pm-2。 6．金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式，体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。 （1）写出基态Cu原子的核外电子排布式　　　　　　　；金属铜采用下列　　　　　　　(填字母)堆积方式。 A．      B．       C．      D． （2）铝单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则一个晶胞中Al原子的数目为　　　　　　　。 （3）洁净铁(可用于合成氨反应的催化剂)的表面上存在氮原子，如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子)。则在如图所示状况下，铁颗粒表面上N/Fe原子数比值的最大值为　　　　　　　。 【答案】（1）① 或    ② C     （2）4     （3）      【详解】(1)铜为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布式或；铜为面心立方晶胞，金属铜采用下列C堆积方式。故答案为：或；C； (2)从图丙可以看出金属铝为面心立方堆积，则一个晶胞中Al原子个数为。故答案为：4； (3)小黑球(N)周围有四个灰球(Fe)，而一个灰球(Fe)旁边有两个黑球(N)，即每个Fe原子周围最近的有2个N原子，而每个N原子周围最近的有4个Fe原子，所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最大为1:2；故答案为：。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $