学年人教版选修3第3章第3节金属晶体作业Word文档下载推荐.docx
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A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积
B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个、②2个、③2个、④4个
C．晶胞中原子的配位数分别为①6、②8、③8、④12
D．空间利用率的大小关系为①<
②<
③<
④
7、下列有关说法正确的是（）
A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中含有4个配位键
B．K2O晶体的晶胞如图2所示，每个K2O晶胞平均占有8个O2-
C．金属Zn中Zn原子堆积模型如图3所示，空间利用率为68%
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4，为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数均为8
8、几种晶体的晶胞如图所示:
所示晶胞从左到右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
9、要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键．金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱．由此判断下列说法正确的是（ ）
A．金属镁的熔点高于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的
C．金属镁的硬度小于金属钙
D．金属铝的硬度大于金属钠
10、
（1）下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（ ）
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920℃
97.8℃
1291℃
190℃
2073℃
－107℃
－57℃
1723℃
A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B．在共价化合物中各原子都形成8电子结构
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
（2）如图为几种晶体或晶胞的构型示意图。
请回答下列问题：
①这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是__________________________。
②冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________________。
③NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________（填“大于”或“小于”）MgO晶体的晶格能，原因是__________________________。
④每个铜晶胞中实际占有________个铜原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。
⑤冰的熔点远高于干冰，除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是__________________________。
11、金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如下图所示。
（1）该合金的化学式为__________________；
（2）一定条件下，该贮氢材料能快速、可逆地存储和释放氢气，若每个晶胞可吸收3个H2,这一过程用化学方程式表示为：
______________________________________。
（3）下列关于该贮氢材料及氢气的说法中，正确的是_________（填序号）。
A．该材料中镧原子和镍原子之间存在化学键，是原子晶体
B．氢分子被吸收时首先要在合金表面解离变成氢原子，同时放出热量
C．该材料贮氢时采用常温高压比采用常温常压更好
D．氢气很难液化是因为虽然其分子内氢键很强，但其分子间作用力很弱
（4）晶体铜是面心立方堆积，在铜的一个晶胞中，把顶点上的铜原子换成Au，可得一种合金，该合金也具有储氢功能，储氢时，氢原子进入到Au和Cu原子构成的的四面体空隙中，则达到最大储氢量的化学式为_____________。
12、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+NO↑+2H2O。
金溶于“王水”的主要原因是形成了-。
提高了金的活泼性。
在-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_________。
13、东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品．回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对的电子数为 ．
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液．
①在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 ，提供孤电子对的成键原子是 ．
②氨的沸点 （“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 ；
氨是 分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为 ．
（3）单质铜及镍都是由 键形成的晶体：
元素铜与镍的第二电离能分别为：
ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是 ．
（4）Ni（CO）4分解为Ni和CO可制得高纯度的Ni粉，这个反应中形成的化学键是 ．
14、Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能（I）数据列于表：
元素
Mn
Fe
电离能（kJ/mol）
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
回答下列问题：
（1）Fe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，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 ，其中体心立方晶胞空间利用率为 ．
15、如图为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题．
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是个．
②该晶胞称为（填序号）．
A．六方晶胞B．体心立方晶胞C．面心立方晶胞．
参考答案
1、【答案】D
【解析】解：
本题考查原子结构与元素的性质．
①阳离子不一定是由一个金属原子失去电子而形成的，如铵根离子，故①错误；
②铵根离子为阳离子，所以非金属原子也可以形成阳离子，故②错误；
③氢离子核外电子数为0，所以阳离子的电子排布不一定与稀有气体相同，故③错误；
④阳离子的价态可能大于其原子的最外层电子数，如铁的最外层电子数为2，可以为+2价，+3价，故④错误；
⑤阳离子不都是稳定结构，可能会再失去电子，如亚铁离子，故⑤错误；
故选D．
2、【答案】A
A．化合物只含共价键，一定为共价化合物，则一定不是离子化合物，故A正确；
B．晶体中有阴离子，一定为离子晶体，但晶体有阳离子，可能为金属晶体，金属晶体中含自由电子带负电荷，故B错误；
C．由反应2H2S+H2SO3=3H2O+S↓可知，氢硫酸和亚硫酸溶液充分反应后的溶液体系为中性，所以两种酸溶液充分反应后的体系可能为中性，故C错误；
D．碳、氮形成的氢化物苯、肼等为液体，而甲烷、氨气常温下都是气态，故D错误；
故选A．
3、【答案】D
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。
4、【答案】D
由于金属键没有方向性、饱和性，金属离子可以从各个方向吸引自由电子，使它们尽可能地相互接近，从而占有最小的空间。
故答案选D。
5、【答案】C
本题考查晶体组成、结构和性质以及元素周期表。
A．分子晶体中一定存在分子间作用力，A错误；
B．价电子排布为4s24p1的元素位于第四周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；
C．已知金属钛的晶胞是面心立方结构（如图），则钛晶体1个晶胞中钛原子数为8×
1/8+6×
1/2＝4个，C正确；
D．水是一种非常稳定的化合物，这是由于共价键所导致，氢键只能影响物理性质，D错误，答案选C。
6、【答案】B
本题考查金属堆积。
A．①为简单立方堆积、②为体心立方堆积，③为六方最密堆积、④为面心立方最密堆积，故A错误；
B．①中原子个数=8×
=1、②中原子个数=1+8×
=2、③中原子个数=1+8×
=2、④中原子个数=8×
+6×
=4，故B正确；
C．晶胞中原子的配位数分别为：
①6，②8，③12，④中配位数=3×
8×
=12，故C错误；
D．空间利用率：
①52%、②68%、③74%、④74%，所以原子利用率顺序：
①＜②＜③=④，故D错误；
故选B。
7、【答案】A
A．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，故A正确；
B．根据均摊法可知，在2O晶体的晶胞中，每个K2O晶胞平均占有8×
=4个O2-，故B错误；
C．金属Zn中Zn原子堆积模型为立方最密堆积方式，空间利用率为74%，故C错误；
D．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错误；
答案为A。
8、【答案】C
【解析】解:
本题考查了晶胞的知识。
第一种晶胞为体心立方堆积，钾、钠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，故该题选C。
9、【答案】D
A．因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；
B．碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故B错误；
C．因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；
D．因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则铝的硬度大于金属钠，故D正确；
10、【答案】
（1）AB
（2）①金刚石晶体 ②金刚石、氧化镁、氯化钙、冰、干冰
③小于 因为镁离子和氧离子电荷数大于钠离子和氯离子，并且离子半径氧的也小些
④4 8
⑤冰的晶态时存在氢键，而干冰没有
【解析】
（1）A项含有金属阳离子的可能为金属晶体；
B项共价化合物中各原子不一定形成8电子结构，如BCl3。
（2）①分析各种物质的晶胞发现以共价键结合的晶体为金刚石晶体；
②结合不同晶体的熔点特点，及氢键的知识确定熔点高低顺序为：
金刚石、氧化镁、氯化钙、冰、干冰；
④分析铜晶胞的特点，顶点的Cu原子为8×
1/8＝1，位于面上的Cu为6×
1/2＝3，所以实际占有4个铜原子。
本题以物质的结构为基础考查，难度不大。
11、【答案】
（1）LaNi5
（2）LaNi5＋3H2
LaNi5H6
（3）C
（4）Cu3AuH8
（1）根据晶胞的结构可知，La原子的个数是8×
＝1，Ni原子个数是8×
＋1=5，所以化学式是LaNi5；
（2）晶胞中去掉氢气分子为镧镍合金，由晶胞结构可知镧镍合金为LaNi5，能可逆地存储和释放氢气，每个晶胞可吸收3个氢气分子，这一过程用化学方程式表示为：
LaNi5＋3H2
LaNi5H6；
（3）A、镧和镍都是金属，贮氢材料为金属晶体，选项A错误；
B、根据储氢原理可知，镧镍合金先吸附H2，然后H2解离为原子，该过程用吸收热量，选项B错误；
C、吸附氢气的过程为气体体积减小的反应，高压比采用常压更有利于氢气吸收，选项C正确；
D、氢气分子之间不存在氢键，选项D错误。
答案选C；
（4）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×
=1，Cu原子个数=6×
=3，所以该合金中金原子与铜原子个数之比为1：
3，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，应含有8个H，所以其化学式为Cu3AuH8。
12、【答案】
（1）（n-1）d10ns1；
ds
（3）a；
四面体
（3）4；
（4）金属晶体中各原子层能相对滑动，且仍保持原来的排列方式
（5）
×
100%
13、【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d84s2；
2；
（2）①配位键；
N；
②高于；
氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强；
极性；
sp3；
（3）金属；
Cu+电子排布呈半充满状态，比较稳定，失电子需要能量高，第二电离能数值大；
（4）金属键．
本题考查配合物的成键情况；
原子核外电子排布；
元素电离能、电负性的含义及应用；
化学键；
原子轨道杂化方式及杂化类型判断．
（1）Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对电子数为2，
故答案为：
1s22s22p63s23p63d84s2；
（2）①Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，
配位键；
②PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的；
NH3分子为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N﹣H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化，
高于；
（3）单质铜及镍都属于金属晶体，都是由金属键形成的晶体；
Cu+的外围电子排布为3d10，呈半充满状态，比较稳定，Ni+的外围电子排布为3d84s1，Cu+的核外电子排布更稳定，失去第二个电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的，
金属；
（4）Ni（CO）4分解为Ni和CO可制得高纯度的Ni粉，这个反应中形成的化学键是金属键，
金属键．
14、【答案】
（1）3d64s2；
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：
1；
68%．
本题考查晶胞的计算；
原子核外电子排布．
（1）Fe原子是26号元素，Fe原子的基态核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d64s2，所以价层电子排布式为3d64s2，
由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，
3d64s2；
（2）Fe原子或离子含有空轨道，所以，与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子，
具有孤对电子；
（3）三氯化铁，其熔点：
282℃，沸点315℃，在300℃以上升华，三氯化铁的晶体熔沸点低，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，符合分子晶体的特征，故为三氯化铁分子晶体，
分子；
（4）体心立方晶胞中Fe原子个数=1+8×
=2，面心立方晶胞中Fe原子个数=6×
+8×
=4，所以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2：
1，该晶胞中总铁原子体积=2×
πr3，晶胞边长a=
r，体心立方晶胞中晶体体积a3=（
r）3，
晶胞空间利用率=
=
×
100%=68%，
2：
15、【答案】①4；
②C．
①铜原子位于顶点和面心，数目为8×
=4，即该晶胞实际拥有4个铜原子，故答案为：
4；
②晶胞中铜原子位于顶点和面心，即晶胞类型为面心立方晶胞，故选C．
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