高中化学第三节金属晶体全套课时训练选修3.doc

第三节 金属晶体(时间：30分钟)考查点一　金属键1．下列关于金属键的叙述中，不正确的是 (　　)A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互 作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所 以与共价键类似，也有方向性和饱和性C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键 无饱和性和方向性D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动解析　从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性，自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性答案　B2．不能用金属键理论解释的是 (　　)A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．锈蚀性解析　金属键是金属阳离子与自由电子之间的静电作用，它决定了金属晶体的一些性质，可以解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等金属晶体的物理性质，但不能解释其化学性质，例如锈蚀性。

答案　D3．下列对各组物质性质的比较中，正确的是 (　　)A．熔点：Li＜Na＜KB．导电性：Ag＞Cu＞Al＞FeC．密度：Na＞Mg＞AlD．空间利用率：体心立方堆积＜六方最密堆积＜面心立方最密堆积解析　同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，所以A选项不对；Na、Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，故C项错误；不同堆积方式的金属晶体空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方最密堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%，因此D项错误；常用的金属导体中，导电性最好的是银，其次是铜，再次是铝、铁，所以B选项正确答案　B考查点二　金属晶体4．下列叙述正确的是 (　　)A．金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属原子之间有较 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．金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分D．金属的导电性随温度的升高而减弱解析　金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是因为金属晶体中金属阳离子与自由电子存在较强作用各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；金属里的自由电子要在外力作用下才能发生定向移动产生电流，故B项不正确；金属的导热性是由于自由电子碰撞金属离子将能量进行传递，故C项不正确。

答案　D5．金属原子在二维空间里的放置如图所示的两种方式，下列说法中正确的是 (　　)A．图(a)为非密置层，配位数为6B．图(b)为密置层，配位数为4C．图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积D．图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方解析　金属原子在二维空间里有两种排列方式，一种是密置层排列，一种是非密置层排列密置层排列的空间利用率高，原子的配位数为6，非密置层的配位数较密置层小，为4由此可知，上图中(a)为密置层，(b)为非密置层密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型，非密置层在三维空间堆积可得简单立方和体心立方堆积两种堆积模型所以，只有C选项正确答案　C6．只有阳离子而没有阴离子的晶体是 (　　)A．金属晶体 B．原子晶体C．离子晶体 D．分子晶体解析　分子晶体和原子晶体中不存在离子，所以不能选择B、D两项；离子晶体的构成粒子是阴离子和阳离子，C项也不符合题意；金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，没有阴离子，因此应该选择A项答案　A7．下列有关金属晶体的说法中不正确的是 (　　)。

A．金属晶体是一种“巨型分子”B．“电子气”为所有原子所共有C．简单立方堆积的空间利用率最低D．体心立方堆积的空间利用率最高解析　根据金属晶体的“电子气理论”，A、B选项都是正确的金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%因此简单立方堆积的空间利用率最低，六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高，因此应选择D项答案　D8． 在核电荷数1～18的元素中，其单质属于金属晶体的有____________________；金属中，密度最小的是________，地壳中含量最多的金属元素是________，熔点最低的是________，既能与酸反应又能碱反应的是________，单质的还原性最强的是________解析　金属元素在元素周期表中的位置，一般可根据周期、族和主族序数来推断凡是周期序数(原子的电子层数)大于主族序数(原子的最外层电子数)的元素，均为金属元素；若两序数相等的元素一般为既能与酸反应又能与碱反应的金属元素(H例外)，但其单质仍为金属晶体，如Be、Al；周期序数小于主族序数的元素一般为非金属元素答案　Li、Be、Na、Mg、Al　Li　Al　Na　Be、Al　Na9．Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能(I)数据列于下表：元　素MnFe电离能(kJ·mol－1)I1717759I21 5091 561I33 2482 957回答下列问题：(1)Mn元素价电子层的电子排布式为____________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。

对此，你的解释是___________________________________________________________2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是__________________________3)三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂据此判断三氯化铁晶体为____________晶体4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________解析　本题难度较小2)可以利用教材知识直接得出；(3)是利用晶体性质对晶体类型的判定，比较简单；(4)是对晶体中原子分摊的考查，在面心立方中，铁原子数为8×＋6×＝4个，体心立方中铁原子数为8×＋1＝2个，所以个数比为2∶1答案　(1)3d54s2　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)　(2)具有孤对电子　(3)分子　(4)2∶110．(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________层，配位数是________；B属于________层，配位数是________。

2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第________周期第__________族，元素符号是________，最外电子层的电子排布式是________答案　(1)非密置　4　密置　6　(2)6　1　(3)六　ⅥA　Po　6s26p411．结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题：(1)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是________A．由分子间作用力形成，熔点很低B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高C．固体有良好的导电性、传热性和延展性(2)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．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变 而消失C．钙的熔、沸点高于钾D．温度越高，金属的导电性越好解析　(1)A项属于分子晶体；B项属于原子晶体；而C项是金属的通性2)常温下，Hg为液态，A项错误；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B项正确；钙的金属键强于钾，故熔、沸点高于钾，C项正确；温度升高，金属的导电性减弱，D项错误。

答案　(1)C　(2)BC12．(2011·全国课标)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________________________、_________________________________________________________________；(2)基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________；(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立体构型为________；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。

阿伏加德罗常数为NA)解析　本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为－3价，那么B就为＋3价3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力答案　(1)B2O3＋3CaF2＋3H2SO42BF3↑＋3CaSO4＋3H2OB2O3＋2NH32BN＋3H2O(2)1s22s22p1　N　＋3(3)120°　sp2　正四面体(4)共价键(极性共价键)　分子间作用力(5)4　4　6用心 爱心 专心。