高中化学 第三章 作业19 金属晶体 离子晶体

作业19金属晶体离子晶体

（分值：100分）

（选择题1〜12题，每小题6分，共72分）

B对点训练

题组一金属键及金属晶体

1.（2023•郑州高二月考）如图是金属晶体内部的“电子气理论”示意图。电子气理论可以用来解释金属的性

质，下列说法正确的是（）

++++/+

A.金属能柠电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动

B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导

C.金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子可以起到润滑

剂的作用，使金属不会断裂

D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强,

硬度比纯金属小

2.物质结构理论提出：金属键越强.金属的硬度越大，熔、沸点越高。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>AIB.熔点：Bc>Mg

C.硬度：Mg>KD.熔点：Ca>K

题组二离子晶体及其性质

3.下列给出了几种氯化物的熔点和沸点：

氯化物

NaClMgCl2AlChSiCl4

190(5x101

熔点/℃801714-70

kPa)

沸点/℃1413141218057.57

下列叙述与表中相吻合的是()

A.NaCl的沸点比SiCb高得多是因为二者品体类型不同

R.SiCh晶体属于共价晶体

C.AlCh晶体是典型的离子晶体

D.MgCb中含有离子键和非极性共价键

4.离子晶体熔点的高低取决于阴、阳离子间离子键的强弱，据所学知识判断KC1、NaCKCaO.BaO四种

晶体熔点的高低顺序是

A.KCI>NaCI>BaO>CaO

B.NaCI>KCI>CaO>BaO

C.CaO>BaO>KCI>NaCI

D.CaO>BaO>NaCI>KCI

5.（2024.青海高二月考）如图为NaCI和CsCI的晶体结构，下列说法错误的是

(­~~

4

oNa,UCI-ocsucr

A.NaCl和CsCI都属于AB型的离子晶体

B.NaCl和CsCI晶体中阴、阳离子个数比相同

C.NaCl和CsCI晶体中阳离子的配位数分别为6和8

D.NaCl和CsCI都属于AB型的离子晶体，所以阳离子与阴离子的半径比相同

题组三金属晶体、离子晶体晶胞的分析

6.铁有8~Fe>y_Fe>a-Fe三种同素异形体，三种晶体在不同温度下可以发生转化。如图是三种晶体的品胞,

下列说法正确的是（）

A.三种同素异形体的性质相同

B.rFc晶胞中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子有6个

C.a-Fe晶胞中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子有6个

D.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

7.某离子晶体D，EC6的晶胞结构如图1所示，图2表示晶胞的一部分，阳离子D♦位于晶胞棱的中点和晶胞

内部，阴离子EC打位于晶胞的顶角和面心。则D正C6中工的值为（）

frini。阳离子D，

也*I.阴离子ECT

图2

A.lB.2D.4

8.己知某离子晶体的晶胞结构如图所示，其摩尔质量为阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度

为dg-cnr3o下列说法正确的是()

OM

ON

A.晶胞中M、N的个数都为I

3I4M

B.该晶胞中两个距离最近的同种离子的核间距为

C.与M距离最近且相等的M的个数为6

D.该晶胞可能是NaCl晶体的晶胞

9.钢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Ba2O2

C.该晶体的晶胞结构与CsCI相似

D.与每个Ba?+距离相等且最近的Ba?+共有8个

iar综合强化

10.下列关于晶体的说法正确的组合是（）

①金刚石、SiC、NaF、NaCKH2O.H2s晶体的熔点依次降低；②离子晶体中只有离子键没有共价键，分

广晶体中肯定没有离;键；③硬度由大到小的顺序；NaF>NaCI>NaBr>NaI；④SiO2晶体中每个硅原子与两

个氧原子以共价键相结合；⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定。

A.①②③B.①②④

C.③⑤D.①③

+

II.已知冰晶石（Na3[A1F6]）熔融时的电离方程式为Na3[A1F6]===3Na+[A1F6]现有冰晶石的晶胞

结构如图所示，。位于大立方体顶角和面心，c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5c中的一种。下列说法正确的是（此表示阿伏加德罗常数的值）（）

A.冰晶石是共价晶体

B.大立方体的体心处▽代表[A1F613-

C.与Na+距离相等且最近的Na+有6个

840g-cm3

D.冰晶石晶体的密度为3

NAa

12.有一种蓝色晶体，化学式可表示为Mx[Fe「(CN)6],经X射线衍射实验发现，它的结构特征是Fe3+和

Fe?♦分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的基本结构单元如图所

示。下列说法正确的是()

V产r-°-V依OCN：

A.该晶体的化学式为M2[Fe2(CN)61

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

13.(8分)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。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。

(1)铁镁合金的化学式为O

(2)距离Mg原子最近的Fe原子个数是o

(3)若该晶体储氢时，氏分子在晶胞的体心和楂心位置，则含Mg96g的该储氢合金可储存标准状况下H2

的体积约为Lo

(4)若该晶胞的晶胞参数为dnm,则该合金的密度为gem%列表达式，用NA表示阿伏加德罗常

数的值)。

14.(20分)中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成N%研究方面取得新进展，该研究中涉及的物质有

Ni-BaHz/AKh、Fe-K2O-A12O3>Cs-Ru/MgO等，相关研究成果发表于《自然》上。

请回答下列问题：

⑴基态Fe原子核外电子占据最高能层的符号为,Ni位于元素周期表中的区。

(2)元素的第一电离能：Mg(填或)AI。H、N、0的电负性由大到小的顺序为

(用元素符号表示)。

(3)NK分子中中心原子的杂化方式为o

(4)已知MgO的熔点为2852C,CaO的熔点为2614C,二者的晶体类型为,MgO的熔点高于

CaO的原因是o

(5)研究发现，只含Ni、Mg和C三种元素的晶体竟然也具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示：

①与C原子紧邻的Ni原子有个。

②已知该晶胞中a原子的坐标参数为(I,0,0),b原子的坐标参数为\0),则c原子的坐标参数

为。

③已知该晶体的密度为dg-cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Ni原子、Mg原子之间的最短距离

为pm(用含d、NA的代数式表示)。

答案精析

1.C［金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；金属能导热是因为自由电子在

热的作用下与金属原子频繁碰撞，从而发生热的传导，B项错误；合金与纯金属相比，由于增加了不同的

金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比

纯金属大，D项错误。］

2.A［Mg、Al的电子层数相同，核电荷数大的离子半径小，价电子数：AI>Mg,离子半径：Al3+<Mg2+,

所以A1的金属键强于Mg,Al的硬度大于Mg,A错误；离子半径：Mg2+<Na+<K+,所以Mg的金属键强

于K,故硬度：Mg>K,C正确；Ca、K位于同一周期，价电子数：Ca>K,离子半径：K+>Ca2+,Ca的金

属键强于K,故熔点：Ca>K,D正确。］

3.A［由题表可知，SiCl4的熔点和沸点都比较低，属于分子晶体，B项错误；A1CU的熔点和沸点都不高，

不属于典型的离子晶体，C项错误；MgCk中只含离子键，不含非极性共价键，D项错误。］

4.D［对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳寓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KCI、

NaCI,所以CaO、BaO的熔点大于KC1、NaCI；其次在电荷数用当时，看阴、阳离子的核间距离，

2+2+++

r(Ba)>r(Ca),熔点：CaO>BaO,/<K)>/\Na),熔点：NaCl>KClo］

5.D［NaCI和CsCI都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体，阴、阳离子个数之比都为1：1,则都属

于AB型的离子晶体，故A、B正确；结合题图可知，NaCI中钠离子的配位数为6,CsCI中饱离子的配位

数为8,故C正确；钠离子半径小于艳离子半径，则NaCI的阳寓子与阴离子的半径比小于CsCI的，故D

错误。］

6.C［由于三种同素异形休的结构不同，所以三者的性质不同，A项错误；丫・Fe品胞中与每个铁原子距离

最近且相等的铁原子数为12,B项错误；a・Fe晶胞中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子数为6,C项

正确；将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，会得到晶体类型不同的铁，D项错误。］

7.C［I个晶胞中，N(D+)=12X%9=12,/V(ECJ-)=8xi+6xi=4,故/V(D+)：N(EC打)=12：4=3：1,所以

x=3o]

8.D［晶胞中N、M的个数分别为8xl+6xl=4.12x^+1=4,A项错误；因为晶胞中含有4个M和4个N,

则晶胞的体积为意cm，,进而计算出晶胞的边长为忌cm,两个距离最近的同种离子的核间距为晶胞面

对角线长的一半，即为号*忌cm,B项错误；由晶胞的结构可知与体心M距离最近且相等的M的个数

为12,C项错误；由晶胞结构可知该晶胞可能为NaCl晶体的晶胞，D项正确。］

9.A［晶体中含有Ba?+和0方，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-距离相等且最近的Ba”共有12个，C、D不正确;该物质的1个晶胞中含有4个

Ba?,和4个0夕，则晶体的化学式为BaO2,B不正确。］

10.D［金刚石、SiC是共价晶体，原子半径越小，晶体熔点越高，金刚石的熔点高于碳化硅，NaF、

NaQ是离子晶体，熔点比共价晶体的低，熔点：NaF>NaCl,HQ、H2s为分子晶体，但水分子之间存在氢

键，熔点比硫化氢的高，所以晶体的熔点依次降低，故①正确；离子晶体中可能含有共价铤，如氢氧化钠，

分子晶体中肯定没有离子键，故②错误；er、B「、「的离子半径逐渐增大，所以离子键强度由大到小

的顺序：NaF>NaCl>NaBr>NaI,硬度由大到小的顺序：NaF>NaCl>NaBr>NaI,故③正确；SQ晶体中每个

硅原子与4个氧原子以共价键相结合，每个氧原子与2个硅原子以共价键相结合，故④错误；共价键键能

越大，分子越稳定，与分子间作用力大小无关，故⑤错误。］

H.D［由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶体：A项错误；每个晶胞中含有v的个数为

8x1=4,c的个数为12x98=l1,根据冰晶石的化学式可知,［A1F6］3-与Na卡的个数比为1：3,故^

为Na+,B项错误；与Na+距离相等且最近的Na+有8个，C项错误；晶胞的质量为等g,晶胞的体积为

NA

/cm,,则晶体的密度为泮gym',D项正确。］

NA,Q

12.B［由题图可得，晶体中阴离子的基本结构单元中Fe2,的个数为4x1=l,Fe3,的个数也为:，CN的个数

为12x1-3,因此阴离子的化学式为［Fe2(CN)6］",则该品体的化学式为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价，B正确、C错误；晶体中与每个Fe'距离最近且相等

的CN有6个，D错误。］

13.(l)Mg2Fe(2)4(3)44.8

(4)416

'〃3/VAX10T1

解析(1)该晶胞中Fe的个数为8x：+6x；=4,Mg的个数为8,故铁镁合金的化学式为Mg2Fe0(3)Mg