新高考化学一轮复习考点过关练习第44练 金属晶体与离子晶体（含解析）

专题15晶体结构与性质第44练金属晶体与离子晶体1．构成金属晶体的基本微粒是()A．分子

B．原子C．阳离子与阴离子

D．阳离子与自由电子【答案】D【解析】构成金属晶体的基本微粒为阳离子和自由移动的电子，D符合题意；故选D。2．从严格意义上讲石墨属于()A．分子晶体B．原子晶体C．金属晶体D．混合型晶体【答案】D【解析】石墨晶体中层与层之间通过分子间作用力相连，同一层内通过共价键相连，所以从严格意义上讲石墨属于混合型晶体，故选D。3．下列各类物质中，固态时只能形成离子晶体的是()A．非金属氧化物B．非金属单质C．强酸D．强碱【答案】D【解析】非金属氧化物属于共价化合物，A错误；非金属单质可能是分子晶体，也可能是原子晶体，B错误；强酸属于共价化合物，C错误；强碱属于离子化合物，固态时只能形成离子晶体，D正确。4．下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是()A．具有较高的熔点B．固态不导电，水溶液能导电C．可溶于水D．固态不导电，熔融状态能导电【答案】D【解析】A选项，SiO2晶体熔点也较高，但不是离子晶体；B选项，HCl晶体的水溶液也能导电，也不是离子晶体；C选项，有些晶体如固体氨溶于水，不属于离子晶体；D选项，离子晶体固态时不能导电，在熔融时可导电。5．离子晶体不可能具有的性质是()A．较高的熔、沸点 B．良好的导电性C．溶于极性溶剂 D．坚硬而易粉碎【答案】B【解析】离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动，因而不导电。离子晶体溶于水或在熔融状态下，解离成自由移动的离子，可以导电。6．下列说法正确的是()A．晶体中若存在阴离子，就一定存在阳离子B．离子晶体不一定是化合物C．离子晶体都易溶于水D．离子晶体一定是由活泼金属和活泼非金属形成的【答案】A【解析】离子晶体的构成微粒是阴离子与阳离子，A项正确。离子晶体中存在离子键，存在电子得失，一定是化合物，B项错。CaCO3、BaSO4等离子晶体难溶于水，C项错。NH4Cl晶体全部由非金属元素组成，D项错。7．Al2O3的下列性质能用晶格能解释的是()A．Al2O3可用作耐火材料B．固态时不导电，熔融时能导电C．Al2O3是两性氧化物D．晶体Al2O3可以作宝石【答案】A【解析】Al2O3中Al3＋和O2－所带电荷都比较多，半径又都很小，因此Al2O3的晶格能很大，熔点很高，故Al2O3可作耐火材料。8．下列有关离子晶体的数据大小比较，不正确的是()A．熔点：NaF>MgF2>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2D．硬度：MgO>CaO>BaO【答案】A【解析】由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷数依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，离子键依次增强，故熔点依次升高，A不正确。r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小，B正确。在CsCl、NaCl、CaF2晶体中，阴离子的配位数分别为8、6、4，C正确。r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，离子键依次减弱，硬度依次减小，D正确。故选A9．下列生活中的问题，不能用电子气理论知识解释的是()A．铁易生锈 B．用金属铝制成导线C．用金箔做外包装 D．用铁制品做炊具【答案】A【解析】铁易生锈，是因为铁中含有碳，易发生电化学腐蚀，与金属键无关，A选；用金属铝制成导线，是利用金属的导电性，金属中存在金属阳离子和自由电子，当给金属通电时，自由电子定向移动而导电，能用金属键理论知识解释，B不选；用金箔做外包装，是因为有金属光泽，金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，能用金属键理论知识解释，C不选；用铁制品做炊具，是利用了金属的导热性，金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换，能用金属键理论知识解释，D不选。故选A。10．物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是()A．硬度：Mg＞Al B．熔、沸点：Mg＞CaC．硬度：Mg＞K D．熔、沸点：Ca＞K【答案】A【解析】A项，Mg、Al的电子层数相同，核电荷数大的离子半径小，价电子数Al＞Mg，离子半径A13+＜Mg2+，所以金属键Al＞Mg，故Al的硬度大于Mg，A项错误；B项，Mg、Ca价电子数相同，Ca的电子层数多，离子半径Ca2+＞Mg2+，所以金属键Mg＞Ca，故熔点Mg＞Ca，B项正确；C项，离子半径Mg2+＜Na+＜K+，所以金属键Mg＞K，故硬度Mg＞K，C项正确；D项，Ca、K位于同一周期，价电子数Ca＞K，离子半径K+＞Ca2+，金属键Ca＞K，故熔点Ca＞K，D项正确；故选A。11．金属晶体的常见晶胞结构有a、b、c分别代表的三种结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为()A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9【答案】A【解析】图a中所含原子的个数为12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，图b中所含原子的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，图c中所含原子的个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2。故选A。12．已知某金属晶体中(如碱金属)原子堆积方式如下图所示，则该堆积方式是()A．简单立方堆积 B．体心立方堆积C．六方最密堆积 D．面心立方最密堆积【答案】B【解析】将非密置层上层金属填充在下层金属形成的凹槽中，属于体心立方堆积。13．不能支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石互为同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3850℃D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线【答案】A【解析】A项，是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也与金刚石、石墨互为同素异形体，却属于非晶体，故A项错误；B项，晶体中原子在三维空间里呈周期性有序排列，故B项正确；C项，晶体有自范性、有固定的熔点，故C项正确，D项，晶体的物理性质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线，故D项正确；故选A。1．金晶体的晶胞为面心立方最密堆积(如图所示)。设金原子的直径为d，用NA表示阿伏加德罗常数，在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切，M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是()A．金晶体每个晶胞中含有4个金原子B．金属键无方向性，金属原子尽可能采取密堆积C．一个晶胞的体积是16eq\r(2)d3D．金晶体的密度是eq\f(\r(2)M,d3NA)【答案】C【解析】因为是面心立方最密堆积，故每个晶胞中含有金原子数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4个，A项正确；金属键无方向性，金属原子尽可能采取密堆积，B项正确；因为立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切，则该小立方体的棱长＝eq\r(2)d，体积为2eq\r(2)d3，C项错误；金晶体的密度＝eq\f(4M,NA\r(2)d3)＝eq\f(\r(2)M,NA·d3)，D项正确。故选C。2．关于体心立方堆积型晶体(如图)的结构的叙述中正确的是()A．是密置层的一种堆积方式B．晶胞是六棱柱C．每个晶胞内含2个原子D．每个晶胞内含6个原子【答案】C【解析】体心立方堆积型晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有8个顶点，一个体心，晶胞所含原子数为8×eq\f(1,8)＋1＝2。故选C。3．教材中给出了几种晶体的晶胞如图所示：所示晶胞分别表示的物质正确的排序是()A．碘、锌、钠、金刚石B．金刚石、锌、碘、钠C．钠、锌、碘、金刚石D．锌、钠、碘、金刚石【答案】C【解析】第一种晶胞为体心立方堆积，钾、钠、铁等金属采用这种堆积方式；第二种晶胞为六方最密堆积，镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式；组成第三种晶胞的粒子为双原子分子，是碘；第四种晶胞的粒子结构为正四面体结构，为金刚石。故选C。4．下列说法正确的是()A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B．大多数晶体都是过渡晶体C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D．Na是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体【答案】B【解析】A项，第三周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，与氧元素的电负性差值逐渐减小，则最高价氧化物中离子键的百分数逐渐减小，A项错误；B项，纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体，B项正确；C项，过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，C项错误；D项，Na、都不是纯粹的典型晶体，而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，D项错误；故选B。5．NaF、NaI、和MgO均为离子晶体，有关数据如下表：物质①NaF②NaI③MgO离子电荷数112键长(10－10m)2.313.182.10试判断，这三种化合物的熔点由高到低的顺序是()A．①＞②＞③ B．③＞①＞②C．③＞②＞① D．②＞①＞③【答案】B【解析】NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们的熔点高低由离子键的强弱决定，而离子键的强弱与离子半径和离子电荷数有关，MgO中键长最短，离子电荷数最高，故离子键最强，熔点最高。故选B。6．下列性质适合于离子晶体的是()A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm－3【答案】A【解析】离子晶体在液态(即熔融状态)导电；CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，C不是离子晶体；离子晶体质硬易碎，且固态不导电，D不是离子晶体。故选A。7．有一种蓝色晶体，化学式可表示为Mx[Fey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3＋和Fe2＋分别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。下列说法正确的是()A．该晶体的化学式为M2[Fe2(CN)6]B．该晶体属于离子晶体，M呈＋1价C．该晶体属于离子晶体，M呈＋2价D．晶体中与每个Fe3＋距离最近且相等的CN－有3个【答案】B【解析】由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中Fe2＋的个数为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，Fe3＋的个数也为eq\f(1,2)，CN－的个数为12×eq\f(1,4)＝3，因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]－，则该晶体的化学式为M[Fe2(CN)6]，A错误。由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为＋1，B正确，C错误。由题图可看出与每个Fe3＋距离最近且相等的CN－有6个，D错误。8．一种铁的氧化物晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是()A．该晶体是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁B．该物质不稳定，在空气中受热迅速被氧化为Fe2O3C．与O2-紧邻且等距离的O2-数目为4D．一个该晶胞中所含离子总数为8【答案】D【解析】A项，O原子位于棱心和内部，所以一个晶胞中O的个数为SKIPIF1<0+1=4，Fe原子位于面心和顶点，个数为SKIPIF1<0=4，化学式为FeO，磁性氧化铁为Fe3O4，A项错误；B项，FeO不稳定，在空气中受热迅速被氧化为Fe3O4，B项错误；C项，以体心O2-看，与棱心O2-的距离最近，则与O2-紧邻且等距离的O2-数目为12，C项错误；D项，FeO为离子化合物，阳离子数、阴离子数之和为离子总数，结合选项A可知一个该晶胞中所含离子总数为8，D项正确；故选D。9．如图所示是从NaCl或CsCl的晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()A．图(1)和(3) B．图(2)和(3)C．图(1)和(4) D．只有图(4)【答案】C【解析】NaCl晶体中，每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，构成正八面体，同理，每个Cl－周围最邻近的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图，C项正确。故选C。1．金属钠晶体为体心立方晶胞(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钢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．eq\r(3,\f(2a,NAρ)) B．eq\r(3)·eq\r(3,\f(2a,NAρ))C．eq\f(\r(3),4)·eq\r(3,\f(2a,NAρ)) D．eq\f(1,2)·eq\r(3,\f(2a,NAρ))【答案】C【解析】该晶胞中实际含钠原子两个，晶胞边长为eq\f(4×r,\r(3))，则ρ＝eq\f(2×a,NA×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4×r,\r(3))))3)，进一步化简后可得eq\f(\r(3),4)·eq\r(3,\f(2a,NAρ))。故选C。2．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()δ­Feγ­Feα­FeA．δ­Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个B．α­Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个C．若δ­Fe晶胞边长为acm，α­Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为2b3∶a3D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同【答案】D【解析】由题图知，δ­Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有8个，A项正确；α­Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有6个，B项正确；一个δ­Fe晶胞占有2个铁原子，一个α­Fe晶胞占有1个铁原子，故两者密度比为eq\f(2×56,a3)：eq\f(1×56,b3)＝2b3∶a3，C项正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型是不同的，D项错误。故选D。3．SKIPIF1<0是第四周期元素，其原子最外层只有SKIPIF1<0个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素SKIPIF1<0的负一价离子的最外层电子数与次外层电子数相同。下列说法错误的是()A．单质SKIPIF1<0的晶体类型为金属晶体B．已知单质SKIPIF1<0是面心立方最密堆积，其中SKIPIF1<0原子的配位数为SKIPIF1<0C．元素SKIPIF1<0的基态原子的核外电子排布式为SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0与SKIPIF1<0形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为SKIPIF1<0【答案】B【解析】依据题给信息可推知，X为铜元素，Y为氯元素。A项，Cu属于金属元素，单质铜的晶体类型为金属晶体，A正确；B项，金属铜是面心立方最密堆积，每个铜原子的配位数是12，B错误；C项，Y是氯元素，

其原子核外电子数为17，依据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为SKIPIF1<0，C正确；D项，依据晶胞结构，利用均摊法分析，每个晶胞中含有的铜原子个数为8×SKIPIF1<0

+6×SKIPIF1<0=4，氯原子个数为4，则该化合物的化学.式为CuCl，D正确；故选B。4．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是(

)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、六方最密堆积、面心立方最密堆积、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、4D．图1~图4堆积方式的空间利用率大小关系是图1<图2<图3=图4【答案】D【解析】A项，图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，故A错；B项，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，故B错；C项，图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为8SKIPIF1<0=1、8SKIPIF1<0+1=2、8SKIPIF1<0+6SKIPIF1<0=4、8SKIPIF1<0+1=2，故C错；D项，图1~图4堆积方式的空间利用率分别为：52%、68%、74%、74%，故D正确；故选D。4．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示(原子半径为rcm)，下列叙述错误的是()A．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12B．晶胞①的空间利用率：SKIPIF1<0C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4，D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力【答案】D【解析】A项，根据晶体结构可知，晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A正确；B项，晶胞①的空间利用率：SKIPIF1<0，B正确；C项，顶点为8个晶胞共用，面为2个晶胞共用，晶胞内原子为1个晶胞单独占用，即晶胞中含有的原子数分别为：③1+8×SKIPIF1<0=2，④8×SKIPIF1<0+6×SKIPIF1<0=4，C正确；D项，金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的作用，不存在分子间作用力，D错误。故选D。5．已知金属钠和氦可形成化合物，该化合物晶胞如下图所示，其结构中Na+按简单立方分布，形成Na8立方体空隙，电子对()和氮原子交替分布填充在小立方体的中心。下列说法中错误的是()A．该晶胞中的Na+数为8B．该化合物的化学式[Na+]2He[e2]2-C．若将原子放在晶胞顶点，则所有电子对()在晶胞的体心D．该晶胞中SKIPIF1<0最近的He原子数目为4【答案】C【解析】A项，该晶胞中的Na+数为SKIPIF1<0，A项正确；B项，晶胞中的电子对()和氮原子交替分布填充在小立方体的中心，不均摊，可知晶胞中有4对电子、4个He原子，8个Na原子，则Na、He、

电子对数占比为8：4：4=2：1：1，故化学式为[Na+]2He[e2]2-，B项正确；C项，若将原子放在晶胞顶点，则电子对()在晶胞的体心、棱心，C项错误；D项，该晶胞中Na+最近的He原子数目为4，D项正确；故选C。6．碳元素有多种同素异形体，其中C60、石墨与金刚石的结构如图所示。已知C60的结构是由正五边形和正六边形组成的凸32面体。下列有关说法正确的是()A．C60中含有20个正五边形和12个正六边形B．石墨的层内碳原子之间只存在σ键C．石墨中层间碳原子之间存在化学键D．如图所示的金刚石晶胞中有8个碳原子【答案】D【解析】A项，C60的结构是由正五边形和正六边形组成的凸32面体，设正六边形x个，正五边形y个，由欧绿公式得到60＋(x＋y)－SKIPIF1<0=2，每个正六边形有6个键，每个正五边形有5个键，SKIPIF1<0(有一个双键)，解得x=20，y=12，因此C60中含有12个正五边形和20个正六边形，故A项错误；B项，石墨的层内碳原子之间存在σ键，石墨每个碳原子经过sp2杂化后，还剩余一个未被杂化的p轨道，肩并肩重叠，形成π键，故B项错误；C项，石墨中层间碳原子之间是通过范德华力连接，不存在化学键，故C项错误；D项，如图所示的金刚石晶胞中碳原子有8个在顶点，6个在面心，4个在体内，因此含有SKIPIF1<0个碳原子，故D项正确。故选D。7．已知某离子晶体的晶胞结构如图所示，其摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，