化学人教版选修三第三章第三节金属晶体测试题实验班.docx
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化学人教版选修三第三章第三节金属晶体测试题实验班
化学人教版选修三第三章第三节金属晶体测试题（实验班）
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题（每题3分，共48分）
1．下列说法正确的是
A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强
2．下列叙述不正确的是
①热稳定性：
H2O＞HF＞H2S
②熔点：
Al＞Na＞K
③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤沸点：
NH3＜PH3＜AsH3
⑥已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣571kJ·mol﹣1，则氢气的燃烧热为285.5kJ·mol﹣1
⑦因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：
P＞N．
A．②④⑥B．①③⑤⑦C．②④⑥⑦D．⑤⑥⑦
3．下列有关说法不正确的是（）
A．水合铜离子的模型如图
，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图
所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图
所示，H原子核外电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图
，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
4．下列各项比较中前者高于（或大于或强于）后者的是
A．金属Mg和金属Cu的空间利用率
B．BF3和CH4中心原子的价层电子对数
C．邻羟基苯甲醛（
）和对羟基苯甲醛（
）的沸点
D．C-O和Si-O的键能
5．下列说法正确的是
A．
电子排布式
B．在金属晶体中，自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是导热性
C．金属键可以看做是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用，所以和共价键类似，也有饱和性和方向性
D．某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示，晶胞中A、B、C的原子个数比为1：
2：
2．
6．Mn和Bi形成的晶体薄膜是一种金属间化合物
晶胞结构如图
，有关说法正确的（ ）
A．锰价电子排布为
B．Bi是d区金属
C．该合金堆积方式是简单立方
D．该晶体的化学式为MnBi
7．关于金属性质和原因的描述不正确的是
A．金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光大部分反射出来
B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流
C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递能量
D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以通过破坏金属键以达到相对滑动
8．金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）
A．脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B．金属原子间的相互作用
C．脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D．金属原子与价电子间的相互作用
9．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．金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动
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．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的原子个数之比为1：
2
10．下列有关晶体结构的说法正确的是（）
A．金属晶体的体心立方密堆积的结构中，每个晶胞中含有2个原子
B．通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数）
C．金属铜的晶胞为面心立方晶胞，晶胞中每个铜原子的配位数为6
D．1mol金刚石含4molC—C键，金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环，最小的环上有6个碳原子
11．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。
下列说法不正确的是
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8个
B．晶体的空间利用率：
δ Fe>γ Fe>α Fe
C．设γ Fe晶胞中铁原子的半径为d，则γ Fe晶胞的体积是16
d3
D．已知铁的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol－1），δ Fe晶胞的密度为ρ g/cm3，则铁原子的半径r（cm）=
12．下列叙述不正确的是（）
A．金刚石的一个晶胞中含有6个碳原子。
B．12g石墨中六元环的数目为0.5NA。
C．1个干冰晶胞的质量为
×44g。
D．以面心立方最密堆积形成的晶胞中金属含有4个金属原子。
13．金属钠是体心立方堆积，关于钠晶体，下列判断合理的是（ ）
A．其熔点比金属铝的熔点高
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作用下可发生定向移动
14．金属钠晶体为体心立方晶格（如图），实验测得钠的密度为ρ（g·cm-3）。
已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol-1），假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。
则钠原子的半径r（cm）为（）
A．
B．
C．
D．
15．关于金属性质和原因的描述正确的是（ ）
A．金属一般具有银白色光泽是物理性质，与金属键没有关系
B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电
C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，电子与电子间传递了能量，与金属阳离子无关。
D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而破坏了金属键
16．关于下列四种金属堆积模型的说法正确的是（ ）
A．图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积
B．图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积、体心立方堆积
C．图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D．图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%
二、填空题
17．金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是_____．
a．金属键具有方向性与饱和性
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是____．
（3）过滤金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=___．CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为______．
（4）甲醛（H2C═O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为_____，甲醇分子内的O﹣C﹣H键角____（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O﹣C﹣H键角．
18．[物质结构与性质]
含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。
（1）Cu+基态核外电子排布式为
（2）与OH－互为等电子体的一种分子为（填化学式）。
（3）醛基中碳原子的轨道杂化类型是；1mol乙醛分子中含有ó的键的数目为。
（4）含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为。
（5）Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。
铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。
三、综合题
19．早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu.Fe三种金属元素组成，回答下列问题：
（1）①铜元素位于周期表中_____区。
Cu2+离子的价层轨道表示式为____。
②锰、铁、钴三种元素的逐级电离能如下表：
电离能/KJ/mol
I1
I2
I3
I4
Mn
717.3
1509.0
3248
4940
Fe
762.5
1561.9
2957
5290
Co
760.4
1648
3232
4950
铁元素的第三电离能明显低于锰元素和钴元素，其原因是____。
③实验室可用赤血盐K3[Fe（CN）6]检验Fe2+离子，在赤血盐中铁元素的化合价为____，中心离子的配位数为______。
（2）利用反应：
X+C2H2+NH3→Cu2C2+NH4Cl（未配平）可检验乙炔。
①化合物X晶胞结构如图，据此可知X的化学式为_______。
②乙炔分子中σ键与π键数目之比为______，碳原子的杂化方式为_______；NH4+空间构型为______（用文字描述）。
（3）①下列三种化合物a．AlCl3b．NaClc．Al2O3沸点由高到低依次是_______（填编号），其原因是____________。
②Al单质中原子采取面心立方最密堆积，其晶胞边长为0.405nm，列式表示Al单质的密度_______g/cm3（不必计算出结果）。
20．硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）均属于硼族元素（第ⅢA族），它们的化合物或单质都有重要用途。
回答下列问题：
（1）写出基态镓原子的电子排布式____________。
（2）已知：
无水氯化铝在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分于（Al2Cl6），更高温度下Al2Cl6则离解生成A1Cl3单分子。
①固体氯化铝的晶体类型是______________；
②写出Al2Cl6分子的结构式_______________；
③单分子A1Cl3的立体构型是__________，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是_______。
（3）晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子（如图），若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有____________种不同的结构类型。
（4）金属铝属立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g·cm−3，计算确定其晶胞的类型（简单、体心或面心立方）________________；晶胞中距离最近的铝原子可看作是接触的，列式计算铝的原子半径r（A1）=______________pm。
21．铜、银、金与社会生活联系密切。
（1）在元素周期表中，铜、银、金位于同一族，它们基态原子的外围电子排布式的通式为_________（用n表示电子层数），它们处于元素周期表_________区。
（2）银氨溶液可用于检验醛基的存在。
例如，CH3CHO+2Ag（NH3）2OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O，a个CH3CHO分子中所含π键的数目为_________；NH3的VSEPR模型为_________。
（3）金不溶于硝酸，但溶于“王水”，会发生反应Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO↑+2H2O。
金溶于“王水”的主要原因是形成了[AuCl4]-。
提高了金的活泼性。
在[AuCl4]-中金离子的配位数为_________，写出该配离子的结构式：
________________________。
（4）金、银、铜都有良好的延展性，解释其原因：
____________________。
（5）金、银的一种合金具有较强的储氢能力。
该合金的晶胞为面心立方结构，银原子位于面心，金原子位于顶点。
若该晶胞边长为anm，金、银原子的半径分别为bnm、cnm，则该晶胞的空间利用率（φ）为_________。
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
A、分子晶体中一定含有分子间作用力，但不一定含有共价键，如稀有气体分子中不含共价键，正确；
B、分子中含有2个H原子的酸不一定是二元酸，如甲酸为一元酸，错误；
C、含有金属阳离子的晶体还可能是金属晶体，错误；
D、元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，如N元素的非金属性大于P，但氮气比P单质稳定，错误。
答案选A。
2．B
【解析】
【详解】
①元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性F＞O＞S，则热稳定性：
HF＞H2O＞H2S，①错误；
②金属晶体中原子半径越小，金属离子所带电荷越多，金属键越强，熔点越高，原子半径：
Al，则金属键：
Al＞Na＞K，金属键的作用力越越弱，熔点越低，则熔点：
Al＞Na＞K，②正确；
③原子失去电子形成阳离子，电子层减少，则ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布，③错误；
④从ⅢB族到ⅡB族10个纵行为过渡元素，均为金属元素，④正确；
⑤一般来说，相对分子质量越大，沸点越高，但氨气分子间存在氢键，所以沸点：
PH3＜AsH3＜NH3，⑤错误；
⑥燃烧热是指1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量，由2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571kJ•mol-1，则氢气的燃烧热为285.5kJ•mol-1，故⑥正确；
⑦反应的难易与化学键的键能有关，由同主族元素的性质可知，非金属性N＞P，故⑦错误。
综上所述，相关叙述不正确的是①③⑤⑦，故答案选B。
3．C
【解析】
【分析】
水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键；根据均摊法可知，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2+个数为8×1/8+6×1/2=4；电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多；在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此。
【详解】
水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，A正确；根据均摊法可知，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2+个数为8×1/8+6×1/2=4，B正确；电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多，C错误；在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，故D正确。
故选C。
【点睛】
本题考查了配合物、离子晶体、电子云、最密堆积等知识，解题关键是对图要仔细观察，同时正确理解基本概念。
4．D
【解析】
A、金属镁属于六方最密堆积，配位数为12，金属铜属于面心立方最密堆积，配位数为12，两者相同，故A错误；B、BF3中性原子是B，有3个σ键，孤电子对数为（3－3）/2=0，价层电子对数为3，CH4中心原子为C有4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，前者小于后者，故B错误；C、前者形成分子内氢键，分子内氢键降低物质熔沸点，后者形成分子间氢键，分子间氢键增强物质的熔沸点，前者小于后者，故C错误；D、C的半径小于Si的半径，前者键长比后者短，因此前者的键能强于后者，故D正确。
5．B
【解析】
【详解】
A.
电子排布式
，故A错误；
B.金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故B正确；
C.金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，故C错误；
D.根据图片知，该小正方体中A原子个数
，B原子个数
，C原子个数
，所以晶体中A、B、C的原子个数比为1：
3：
1，故D错误；
故选：
B。
6．D
【解析】
【详解】
A．Mn为25号元素，其3d、4s电子为其价电子，根据能量最低原理，4s比3d的能量低，故先排4s再排3d能级上的电子，先排4s能级上的2个电子，再排3d能级上的5个电子，锰价电子排布为
，故A错误；
B．83号元素Bi最后排入的电子为p电子，所以Bi位于p区，故B错误；
C．简单立方为六面体，根据图知，该合金堆积方式不是简单立方，故C错误；
D．根据原子半径知，黑色小球表示Mn原子、白色小球表示Bi原子，Bi原子数目为6，Mn原子数目为
，故该晶体物质的化学式MnBi，故D正确；
答案选D。
【点睛】
棱上原子被几个晶胞共用是易错点，本题D项确定化学式时，面上的原子被两个晶胞共用，顶点的原子被6个晶胞共用，棱上的原子被三个晶胞共用。
7．D
【解析】
【分析】
A、金属一般具有银白色光泽与自由电子有关；
B、金属内部自由电子定向移动；
C、与自由电子的运动有关；
D、金属原子间的滑动。
【详解】
A.金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故，故A正确；
B.金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；
C.金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C正确；
D.当金属晶体受到外力作用时，金属原子间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误；
故答案选D。
8．C
【解析】
【详解】
A.金属阳离子间同为阳离子，相互排斥不能形成金属键，所以A错误；
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，金属原子是中性的，所以B错误；
C.脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用是金属键，所以C正确；
D.金属原子与价电子间不能形成金属键，所以D错误；
本题答案为C。
【点睛】
金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，金属晶体是通过金属键形成的。
9．D
【解析】
【详解】
A、因金属的最外层电子受原子核的吸引小，则金属原子中的最外层电子在晶体中为自由电子，而不是所有的核外电子，A错误；
B、金属导电的实质是自由电子定向移动而产生电流的结果，B错误；
C、金属原子在化学变化中失去电子越容易，其还原性越强，C错误；
D、体心立方晶胞中原子在顶点和体心，则原子个数为1+8×1/8=2，面心立方晶胞中原子在顶点和面心，原子个数为8×1/8+6×1/2=4，原子的个数之比为2：
4=1：
2，D正确。
答案选D。
10．A
【解析】
【详解】
A．体心立方密堆积的结构中，每个晶胞中含有的原子数=1+8×
=2，故A正确；
B．SiO2晶体是原子晶体，不存在分子，故B错误；
C．金属铜的晶胞为面心立方晶胞，晶胞中每个铜原子的配位数为12，故C错误；
D．1mol金刚石含有1molC原子，每个碳原子形成4×
=2个C-C键，因此1mol金刚石含2molC-C键，金刚石晶体结构为
，金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环，最小的环上有6个碳原子，故D错误；
答案选A。
11．B
【解析】
【详解】
A.δ Fe晶胞中含有Fe的个数为1+
=2；由图可知，每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个，A正确；
B.设Fe原子的半径为r，晶胞的棱长为a。
δ Fe晶胞含有Fe的个数为2，因其含有体心，则有
，则a=
，则其空间利用率为：
=68%；γ Fe晶胞中含有Fe的个数为4，因其含面心，则有
，解得a=
，则其空间利用率为：
=74%；α Fe晶胞中含有Fe的个数为1，有
，则其空间利用率为：
=52%；故晶体的空间利用率：
γ Fe>δ Fe>α Fe，B错误；
C.若γ Fe晶胞中铁原子的半径为d，则立方体的对角线长为4d，所以立方体的棱长为
d，则该晶胞的体积为
=
，C正确；
D.δ Fe晶胞中含有Fe的个数为2，则该晶胞的体积为
，则其棱长为
，该晶胞的对角线为棱长的
倍，也是原子半径的4倍，即4r=
，解得r=
，D正确；
故合理选项为B。
12．A
【解析】
【详解】
A.参与构成金刚石晶胞的碳原子数是18个（顶点8个，面心上下左右前后6个，体内两层对角线各2个共4个），则金刚石的一个晶胞中含有8个碳原子，A错误；
B.石墨中六元环中每个碳原子属于3个六元环，则每个六元环中含有2个碳原子，12g即1mol的碳原子构成的六元环数目为0.5NA，B正确；
C.干冰晶胞为面心立方堆积，则1个干冰晶胞中含有4个二氧化碳分子，则晶胞的质量为
×44g，C正确；
D.以面心立方最密堆积形成的晶胞中每个顶点、面心上各有一个金属原子，则金属晶胞中含有4个金属原子，D正确；
答案为A；
13．C
【解析】
【详解】
A．金属的原子半径越小，金属离子所带电荷越多，金属键越强，金属熔化时破坏金属键，所以Al的金属键强度大于Na，所以Na的熔点比金属铝的熔点低，选项A错误；
B．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，平均含有钠原子数为
×1+1=2，选项B错误；
C．自由电子在电场的作用下可以定向移动，金属晶体中存在自由移动的电子，所以该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动，选项C正确；
D．晶体中的钠离子在外加电场作用下不能定向移动，选项D错误。
答案选C。
14．C
【解析】
【分析】
根据ρ=
求得晶胞体积，再得到晶胞边长，因为金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切，所以钠原子的半径为晶胞体对角线的1/4，据此可以确定钠原子的半径。
【详解】
因为金属钠晶体为钾型，所以在晶胞中含有钠原子数为1+8×1/8=2，设晶胞边长为x，根据ρ=m/V得，ρ=
，推出x=
，所以晶胞的体对角线长度为
，因此钠原子半径
，故选C；
答案选C。
15．B
【解析】
【详解】
A、金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故，所以金属一般具有金属光泽与金属键有关系，故A错误；B、金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；C、金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C错误；D、当金属晶体受到外力作用时，金属正离子间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误；故选B。
16．D
【解析】
【详解】
A.图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，A项错误；
B.图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积，B项错误；
C.图1~图4每个晶胞所含有的原子数（利用均摊法计算）分别为1、2、4、2。
C项错误；
D.图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%。
D项正确；答案选D。
17．bC41：
2sp3小于
【解析】
【分析】
（1）金属键没有方向性和饱和性，金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光；
（2）Ni的外围电子排布为3d84s2，3d能级上有2个未成对电子；
（3）CO配位时，提供碳原子上的一对孤对电子；CO中C和O以三键结合；
（4）ABm型杂化类型的判断：
中心原子电子对计算公式：
电子对数n
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