高二化学（人教版）试题 选择性必修二 课时跟踪检测（十九） 金属晶体 离子晶体

课时跟踪检测(十九)金属晶体离子晶体1.下列说法中,不正确的是()A.金属在常温下不都是固体B.晶体中有阳离子,不一定有阴离子C.镁晶体中1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用D.金属晶体发生形变时,其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用仍然存在2.下列叙述正确的是()A.带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键3.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的是()A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱B.CaF2的熔、沸点较高,硬度较大C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小4.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子间离子键的强弱,据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl5.某复合型氧化物可用于制造航母中的热敏传感器,其晶胞结构如图所示,其中A位于晶胞的顶点,A可以是Ca、Sr、Ba或Pb。当B是V、Cr、Mn或Fe时,这种化合物具有良好的电学性能。下列说法正确的是()A.金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高B.用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为ABO3C.在制造Fe薄片时,金属键完全断裂D.V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子6.一种离子晶体的晶胞如图所示,其中阳离子A以表示,阴离子B以表示。关于该离子晶体的说法正确的是()A.阳离子的配位数为8,化学式为ABB.阴离子的配位数为4,化学式为A2BC.每个晶胞中含4个AD.每个A周围有4个与它等距且最近的A7.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断不正确的是()A.氧化锌的熔点低于硫化锌B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等C.晶胞中Zn2+周围最靠近的S2-共有4个D.该晶体属于离子晶体8.钡在氧气中燃烧时得到一种晶体,其晶胞的结构如图所示,下列有关说法正确的是()A.该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体的晶胞结构与CsCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有8个9.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。下列关于它们的说法中,正确的是()A.金属晶体中只有金属阳离子B.在镁晶体中,1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用C.图中的①和④可以是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构图D.金属晶体和离子晶体分别存在金属键和离子键等相互作用,很难断裂,因而都具有延展性10.铁有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()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6个B.晶体的空间利用率:δ⁃Fe>γ⁃Fe>α⁃FeC.γ⁃Fe晶胞中的原子堆积方式为六方最密堆积D.铁原子的半径为acm,则α⁃Fe晶胞的密度为7NA11.几种离子晶体的晶胞如图所示,则下列说法错误的是()A.熔、沸点:NaCl>CsClB.在NaCl晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+数目为12C.若ZnS的晶胞边长为apm,则Zn2+与S2-之间最近距离为32aD.上述三种晶胞中,其阳离子的配位数大小关系为ZnS<NaCl<CsCl12.NaCl晶体模型如图所示。(1)在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引个Cl-,每个Cl-周围也同时吸引着个Na+,在NaCl晶胞中含有个Na+、个Cl-,晶体中每个Na+周围与它距离最近且相等的Na+共有个。

(2)根据CsCl的晶胞结构分析,CsCl晶体中两个距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为;每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为,距离为;每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为,距离为;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为。

13.在离子晶体中,阴、阳离子按一定的规律进行排列,如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图乙。已知a为常数。(1)在NaCl晶体中,Na+与Cl-的数目之比为。

(2)若a=5.6×10-8cm,NaCl晶体的密度为(已知5.63=175.6,NaCl的摩尔质量为58.5g·mol-1)。

14.现有冰晶石(Na3AlF6)的结构单元如图所示,位于大立方体顶点和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,是图中、中的一种。回答下列问题:(1)冰晶石属于晶体类型。

(2)冰晶石晶胞(大立方体)中体心处的“”代表的是(写微粒符号)。

(3)冰晶石晶体的密度是g·cm-3。晶胞中AlF63−与AlF6高阶思维训练15.(2024·安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是()A.导电时,Ti和La的价态不变B.若x=13,Li+C.与体心最邻近的O原子数为12D.导电时,空位移动方向与电流方向相反16.(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu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18K金B.Ⅱ中Au的配位数是12C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-AuD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶117.Ⅰ.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:A组物质NaClKClCsCl熔点/K10741049918B组物质NaMgAl熔点/K370922933晶体熔、沸点的高低,取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组物质是晶体,晶体中微粒之间通过相连。B组物质是晶体,价电子数由少到多的顺序是,粒子半径由大到小的顺序是。

Ⅱ.镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有。

(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示,请改正图中错误:。

(3)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:氟化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因:。

课时跟踪检测(十九)1.选C金属Hg在常温下为液体,A正确;金属晶体只有阳离子,没有阴离子,B正确;金属中的自由电子,为整个金属共用,C错误;金属晶体形变时,只是金属离子的相对滑动,金属离子与“自由电子”之间的相互作用仍然存在,D正确。2.选B离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A项不正确;活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,但AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子之间形成共价键,B项正确;原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素,H元素与卤素形成共价键,C项不正确;由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,如铵盐中NH4+与阴离子之间形成离子键3.选C离子晶体中含有离子键,离子键在熔融状态下被破坏,电离出自由移动的阴、阳离子,所以离子晶体在熔融状态下能够导电,这是判断某晶体是否为离子晶体的依据。4.选D对于离子晶体来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子间的核间距离越小,离子键越强,熔点越高。一般在阴、阳离子的核间距离相当时首先看离子所带电荷数,CaO、BaO所带电荷数都大于KCl、NaCl,所以CaO、BaO的熔点大于KCl、NaCl;其次在电荷数相当时,看阴、阳离子的核间距离,r(Ba2+)>r(Ca2+),熔点:CaO>BaO,r(K+)>r(Na+5.选B金属Ca、Sr、Ba的熔点依次降低,A不正确;由晶胞结构可知,晶胞中含有A的数目为8×18=1,含有B的数目为1,含有O的数目为6×12=3,故用A、B、O表示该复合型氧化物晶体的化学式为ABO3,B正确;在制造Fe薄片时,金属键没有断裂,C不正确;V、Cr、Mn、Fe晶体均为金属晶体,其中均存在金属阳离子和自由电子,无阴离子存在6.选C由均摊法可知,晶胞中含有阳离子数为8×18+6×12=4,阴离子数显然是8个,故化学式为AB2,A、B项错误,C项正确;每个A周围最近且等距离的A有12个7.选A氧化锌和硫化锌阴、阳离子所带电荷数相等,但氧离子半径小于硫离子,因此氧化锌的熔点高于硫化锌,A错误;依据均摊法,锌离子个数为8×18+6×12=4,硫离子个数为4,锌离子和硫离子数目相等,B正确;由晶胞图可知,晶胞中锌离子周围最近的硫离子共4个,C正确;硫化锌是由锌离子和硫离子构成的离子化合物,属于离子晶体8.选A晶体中含有Ba2+和O22−,则该晶体属于离子晶体,A正确;该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似,所以与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个,C、D不正确;该物质的1个晶胞中含有4个Ba2+和4个O22−9.选C金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,A错误;金属晶体中的电子属于整个晶体,B错误;由于在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-,同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+,图①符合条件,图④中选取其中一个离子,然后沿x、y、z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子,所以其配位数也是6,图④符合条件,C正确;离子晶体没有延展性,易断裂,D错误。10.选Dδ⁃Fe晶胞中含有铁原子个数为18×8+1=2,依据图示可知中心铁原子到8个顶点铁原子距离均相同且最小,所以其配位数为8,则每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个,故A错误;γ⁃Fe晶体属于面心立方最密堆积,而δ⁃Fe属于体心立方堆积、α⁃Fe属于简单立方堆积,空间利用率比γ⁃Fe晶体低,三种晶体结构中,空间利用率最大的是γ⁃Fe,故B错误;依据图示γ⁃Fe晶体铁原子占据顶点和面心,属于面心立方最密堆积,故C错误;1个α⁃Fe晶胞含铁原子个数为18×8=1,铁原子的半径为acm,则晶胞边长为2acm,晶胞密度为568a3NAg·cm-3=7a311.选CNaCl和CsCl都是离子晶体,Na+半径小于Cs+半径,半径越小,离子间的离子键越强,熔、沸点越高,因此熔、沸点:NaCl>CsCl,A正确;由题图可知,在NaCl晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+数目为12,B正确;ZnS的晶胞边长为apm,Zn2+与S2-之间的最近距离为体对角线的14,因此为34apm,C错误;ZnS中阳离子配位数为4,NaCl中阳离子配位数为6,CsCl中阳离子配位数为8,因此阳离子的配位数大小关系为12.解析:(1)在氯化钠晶体中,一个Na+位于晶胞的中心,12个Na+分别位于晶胞的12条棱上,因此一个晶胞中共含有4个Na+;8个Cl-分别位于晶胞的8个顶点上,6个Cl-分别位于晶胞的6个面心上,所以一个晶胞中共含有4个Cl-。题图中位于晶胞中心的Na+实际上共有3个平面通过它,通过中心Na+的每个平面都有4个Na+位于平面的四角,每个平面上的4个Na+与中心Na+距离最近且距离相等。所以在NaCl晶体中,每个Na+周围与它距离最近且距离相等的Na+共有12个,按相似的方法可推出每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-也共有12个。(2)以题图的一个Cs+为基准,与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位,有6个;与其次近的Cs+的距离为2a,在1个晶胞中有3个,而1个Cs+为8个晶胞共有,故有8×3×12=12个;与其第三近的Cs+的距离为3a,每个晶胞中有1个,故有8个;与其紧邻且等距的Cl-有8答案:(1)664412(2)6122a83a813.解析:(1)观察晶胞的结构可知,在每个晶胞中含Na+的个数为4,含Cl-的个数也为4,即Na+与Cl-的数目之比为1∶1。(2)由NaCl晶胞结构分析,每个晶胞中含有4个“NaCl”,则ρV=4MNA,ρ=58.5×46.02×1023(5答案:(1)1∶1(2)2.2g·cm-314.解析:(1)冰晶石晶体结构中含有Na+和AlF63−,属于离子晶体。(2)冰晶石的构成微粒是Na+和AlF63−,且二者的个数比为3∶1,图中的个数为8×18+6×12=4。的个数为8+12×14=11,故代表,即代表Na+。(3)晶胞中含Na+的数目为8+1+12×14=12,含AlF63−的数目为8×18+6×12=4,即晶胞中相当于有4个Na3AlF6,晶胞的质量=4×210NAg,晶胞的体积=(a×10-10)3cm3,则晶体的密度ρ=mV=4×210NAg(a×10−10)3cm3=840a3NA×1030g·cm-3。晶胞中AlF答案:(1)离子(2)Na+(3)840a3NA×103015.选B由题意可知导电时Li+发生迁移,没有发生化学变化,Ti和La的化合价不变,A项正确;由晶胞图可知,LixLayTiO3中Li+、La3+和空位均位于晶胞体心,则x+y=1-空位数目,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得x+3y=2,若x=13,则y=59,空位数目为1-59-13=19,Li+与空位的数目不相等,B项错误;与体心最邻近的O原子位于12条棱的棱心,共12个,C项正确;内电路中电流从负极流向正极,阳离子(Li+)也移向正极,空位移动方向与Li+16.选C