1、 高中同步测试卷(七)集训7金属晶体与离子晶体(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1金属能导电的原因是()A金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作用较弱B金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D金属晶体在外加电场作用下可失去电子2下列叙述中错误的是()A金属单质或其合金在固态和液态时都能导电B存在离子的晶体一定是离子晶体C金属晶体中的“自由电子”为整块晶体所共有D钠比钾的熔点高是因为钠中金属阳离子与“自由电子”之间的作用力强3下列说法正确的是()A离子晶体中可能含有共价键，但一定含
2、有金属元素B分子晶体中一定含有共价键C离子晶体中一定不存在非极性键D含有离子键的晶体一定是离子晶体4下列化学式表示的物质中，属于离子晶体并且含有非极性共价键的是()ACaCl2BNa2O2CN2 DNH4Cl5元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是()AXn的核外电子数为19B该晶体中阳离子与阴离子个数比为31CXn中n1D晶体中每个Xn周围有2个等距离且最近的N36为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是()A观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为
3、无色液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物B测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为735 、28 、33 。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物7下列关于晶体的说法正确的组合是()组成金属的微粒是原子在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O
4、、H2S晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4和12个O2相紧邻SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏ABC D8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离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()AKClNaClBaOCaO BNaClKClCaO
5、BaOCCaOBaOKClNaCl DCaOBaONaClKCl10根据下表给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为160 )，判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012 800701802 500AMgO中的离子键比NaCl中的离子键强 BSiCl4晶体是分子晶体CAlCl3晶体是离子晶体 D晶体硼是原子晶体11下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A熔点：NaFMgF2AlF3 B晶格能：NaFNaClNaBrC阴离子的配位数：CsClNaClCaF2 D硬度：MgOCaOBaO12氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者
6、的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述不正确的是()A氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大C氧化钙晶体的类型与氯化钠晶体不同D在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定13下面是从NaCl或CsCl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)14如下图所示，铁有、三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是()FeFeFeAFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
7、BFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个C将铁加热到1 500 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同D三种同素异形体的性质相同15钇钡铜氧化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是()AYBa2Cu3O4 BYBa2Cu2O5CYBa2Cu3O5 DYBaCu4O416北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出了碱金属的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性(超导临界温度为18 K)。下列关于K3C60的组成与结构的分析正确的是()AK3C60中只含有离子键B1 mol K3C60中含有的离子数为63NAC该晶体在熔融状态下能导电D该物
8、质的化学式可写成KC20题号12345678910111213141516答案二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)现有几组物质的熔点(单位：)数据：A组B组C组D组金刚石：3 550Li：181HF：83NaCl：801晶体硅：1 410Na：98HCl：115KCl：776晶体硼：2 300K：64HBr：89RbCl：718二氧化硅：1 723Rb：39HI：51CsCl：645据此回答下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能
9、具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因解释为_。18(10分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)Ni原子的核外电子排布式为_；(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”或“”)；(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_、_；(4)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图所示。该合金的化学式为_。19(12分)如图所示是钾、氧两元素
10、形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价，部分为2价。(1)该结构与_的结构相似(填选项字母，下同)。ANaCl BCsClC干冰 DSiO2(2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是_。AK2O BK2O2CK2O3 DKO2(3)下列对此晶体结构的描述正确的是_。A晶体中与每个K距离最近的K有8个B晶体中每个K周围有8个O，每个O周围有8个KC每个O周围最近且等距离的K所围成的空间构型为正八面体D晶体中，0价氧原子与2价氧原子的数目比为3120(18分)如图表示NaCl晶胞，直线交点处的圆圈为Na或Cl所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向
11、上都是等距离排列的。(1)请将其中代表Cl的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶胞示意图。(2)晶体中，在每个Na的周围与它最接近且距离相等的Na共有_个。(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有。一个晶胞中，Cl的个数等于_，即_(填计算式)；Na的个数等于_，即_(填计算式)。(4)设NaCl的摩尔质量为M gmol1，NaCl晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为NA。NaCl晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_ cm。参考答案与解析1导学号02020121【解析】选B。根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作
12、用下，发生了定向移动从而导电，故B项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，故A项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，故C项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，故D项错误。2导学号02020122【解析】选B。金属中有自由移动的电子，因此在固态和液态时均可导电，A项正确。离子晶体中存在阴、阳离子，而金属晶体中存在金属阳离子和“自由电子”，B项错误。“自由电子”在整块金属中可自由运动，为整块金属晶体所共有，C项正确。金属晶体的熔点高低取决于金属键的强弱，金属键越强，金属晶体的熔点越高；反之，越低。金属键即为金属阳离子和“自由电子”之间强烈的相互作用
13、，D项正确。3导学号02020123【解析】选D。根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na2O2中除离子键外，还含有非极性共价键，故C错，D正确；铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素，如NH4Cl，故A错；由稀有气体形成的分子晶体中含范德华力而无共价键，故B错。4导学号02020124【解析】选B。CaCl2属于离子晶体，但只含离子键。Na2O2属于离子晶体，含有离子键和非极性共价键(OO键)。N2为分子晶体。NH4Cl属离子晶体，含有离子键和极性共价键。5导学号02020125【解析】选A。本题主要考查晶体的结构。利用均摊
14、法可确定该晶体的化学式，N3的个数为81(个)，Xn的个数为123(个)，即晶体的化学式为X3N，根据电荷守恒可以确定Xn中n1，由Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，知Xn为Cu，其核外电子数为28，晶体中与Cu等距离且最近的N3有2个。综上分析可知A项错误。6导学号02020126【解析】选B。离子化合物一般熔、沸点较高，熔融态可导电；分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电，如HCl等；HCl溶于水电离产生Cl，也能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。7导学号02020127【解析】选D。组成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体
15、内可能有共价键；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。8导学号02020128【解析】选C。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。9导学号02020129【解析】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，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为Ba2KCa2Na；阴离子半径：ClO2，CaO与BaO中离子所带的电荷数大于
16、KCl、NaCl中离子所带的电荷数，故其熔点较高，又因为阴、阳离子之间的距离：NaClKCl，CaOBaO，故D项正确。10导学号02020130【解析】选C。NaCl与MgO均为离子晶体，MgO的熔点高，晶格能大，离子键强，A正确；SiCl4、AlCl3的熔点均较低，因此二者均为分子晶体，B正确，C错误；B为非金属单质，熔点很高，为原子晶体，D正确。11导学号02020131【解析】选A。掌握好离子半径的大小变法规律是分析离子晶体性质的一个关键点。由于r(Na)r(Mg2)r(Al3)，且Na、Mg2、Al3所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故
17、熔点依次升高。r(F)r(Cl)r(Br)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2)r(Ca2)r(Ba2)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小。12导学号02020132【解析】选C。CaO和NaCl都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断，晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。13导学号02020133【解析】选C。本题考查了离子晶体的代表物质Na
18、Cl、CsCl晶体结构。NaCl晶体是简单立方结构，每个Na周围有6个Cl，每个Cl周围有6个Na；与每个Na距离最近且相等的Cl有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl距离最近且相等的6个Na也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是属于NaCl晶体的。14导学号02020134【解析】选B。A项中，Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子为12个；C项中，冷却到不同的温度，得到的晶体类型不同；D项，同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。15导学号02020135【解析】选C。位于顶角的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到81/81(个)；位于棱线(中间两个平面)
19、的铜原子也是8个，这个晶胞分摊到的是81/42(个)；所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为71/261/45(个)。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。16导学号02020136【解析】选C。该离子晶体由K与C组成，故K3C60中既有离子键，又有非极性键，A项不正确；1 mol K3C60中含有3 mol K和1 mol C，其离子总数为4NA，B项不正确；因离子晶体在熔融状态和水溶液中能导电
20、，故C项正确；C是一个原子团，其化学式不能约简为KC20，D项不正确。17导学号02020137【解析】通过读取表格中数据先判断出晶体的类型，然后联想各类晶体的性质；应用氢键解释HF的熔点反常现象，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。【答案】(1)原子共价键(2)(3)HF分子间存在氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间有氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高18导学号02020138【解析】(1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO、FeO都属于离子晶
21、体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小离子键越强，熔点越高。(3)因为NiO晶体结构与NaCl相同，而NaCl晶胞中Na、Cl的配位数都是6，所以，NiO晶胞中Ni2、O2的配位数也是6。(4)根据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La：81，Ni：185。所以该合金的化学式为LaNi5。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)(3)66(4)LaNi519导学号02020139【解析】(1)该结构与NaCl晶体相似，相当于Na被K代替，Cl被O代替。(2)晶体中平均每个晶胞有K：864(个)；有O：1124(个)，故其化学式为KO2。(3)由图可看出
22、，晶体中与每个K距离最近的K有12个，晶体中每个K周围有6个O，每个O周围有6个K，每个O周围最近且等距离的K所围成的空间构型为正八面体，如图所示。设1 mol KO2中含有x mol 0价的氧原子，y mol 2价的氧原子，则有xy2，2y1，解得x，y，所以晶体中，0价氧原子与2价氧原子的数目比为31。【答案】(1)A(2)D(3)CD20导学号02020140【解析】(1)如答案图。(2)从体心Na看，与它最接近的且距离相等的Na共有12个。(3)根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。由此可知，NaCl晶胞中，含Na：864(个)；含Cl：1214(个)。(4)设Cl与Na的最近距离为a cm，则两个最近的Na间的距离为a cm，一个晶胞中含有4个Na和4个Cl，则NAM，即a，所以Na间的最近距离为 。【答案】(1)如图(2)12(3)486441214(4)
