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1、专题3微粒间作用力与物质性质第一单元金属键 金属晶体提升训练高中化学苏教版（2020）选择性必修2一、选择题（共16题）1石墨晶体是层状结构如图。以下有关石墨晶体的说法正确的是A石墨的熔点、沸点都比金刚石的低B石墨中的C原子均为杂化C每个六元环完全占有的碳原子数是2D石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键和范德华力2如图所示，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AFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个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DFe晶体的一个晶胞中平均有Fe原
2、子个数为3个3在气体分析中，常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化)：下列说法正确的是A步骤中可用稀硫酸代替稀盐酸B步骤中SO2的作用是作为氧化剂C步骤中用SO2水溶液洗涤比较有效DCuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为44短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为 13；X与 Y、Z位于相邻周期。Z原子最外层电子数是 X原子内层电子数的 3倍或者是 Y原子最外层电子数的 3倍。下列说法正确的是AX的氢化物溶于水显酸性BY单质的晶胞中原子的空间利用率为 74%CZ 元素在周
3、期表中的位置为第三周期第族DX 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸5关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是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金属的延展性不可以用电子气理论解释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分别为52%、68%、74%、74%62001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。右图示意的是该化合物的晶体结构：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为 AMgBBMg3B2CMg2BDMg2B27我国的超级钢研究居于世界领先
4、地位。某种超级钢中除Fe外，还含Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%。下列说法中错误的是A上述五种元素中，有两种位于周期表的p区B超级钢的晶体是金属晶体CX-射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构D超级钢中存在金属键和离子键8下列叙述正确的是A金属键具有方向性与饱和性B描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”C金属导电是因为在外加电场作用下产生了自由电子D常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在9铁有、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-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：-Fe-Fe-FeC
5、-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a cm，则-Fe晶胞的密度为10下列有关金属的说法正确的是A金属原子的核外电子在金属晶体中都是“自由电子”B金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动C金属原子的价电子数越多，其金属性就越强DNa晶胞和Ca晶胞中实际含有的原子个数之比为1：211下列说法正确的是A由于铵盐是由离子键构成的，因而化学性质相当稳定B金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性C在常见的四种晶体类型中，都有“原子(离子)半径越大，物质熔点越低”的规律D水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同12已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数的值为，实
6、验测得钠的密度为。假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则钠原子的半径r为ABCD13下列叙述正确的有A某元素原子核外电子总数是最外层电子数的 5倍，则其最高正价为+7B钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能C高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性D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14 SO2和H2SO4在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成SO2；SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室中
7、发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为： ；生成的SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸()。下列关于常压下SO2催化氧化生成SO3的反应说法正确的是A如图所示为V2O5的晶胞B接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率C有2 mol SO2(g)和1.5 mol O2(g)通过接触室，放出196.6 kJ热量D使用V2O5作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能15可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是A金属是热的良导体B金属是电的良导体C金属有良好的延展性D有金属光泽，不透明16云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，也可用于制造仿银饰品。镍白铜合金的立
8、方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A晶胞中铜原子与镍原子的个数比为31B铜镍合金是含有金属键的化合物CNi原子核外有2个未成对电子D镍白铜晶体具有较大的硬度二、综合题（共4题）17点击化学的代表反应为铜催化的叠氮一炔基Husigen环加成反应，NaN3、SO2F2、FSO2N2等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：(1)基态Cu+核外电子排布式为_；基态O原子未成对电子有_个。(2)F、O、N、C的第一电离能从小到大的顺序是_。(3)离子的VSEPR模型为_，写出离子的一种等电子体_。从分于结构角度分析，HNO3酸性强于HNO2的原因是_。(4)是一种叠氮一炔基Husigen环加成反
9、应产物，该分子中N原子的杂化方式为_。(5)NH3分子中H-N-H键角为107。如图是Zn(NH3)62+的部分结构以及H-N-H键角的测量值。解释NH3形成Zn(NH3)62+后H-N-H键角变大的原因：_。(6)CuBr是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。已知、号铜原子坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，则号溴原子的坐标为_；CuBr的密度为dgcm-3，请用a和d表示阿伏加德罗常数的值_。18Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、长寿命等特点，在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。(1)该晶胞中Ni原子与La原子的数量比为_。(2)已
10、知该晶胞的摩尔质量为，密度为。设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是_(用含、的代数式表示)。(3)该晶体内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子时比较稳定。已知：，；标准状况下氢气的密度为；。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为_。19(1)晶体的自范性即_，区分晶体与非晶体最可靠的实验方法是_。(2)原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。键与键都属于共价键，键的特征是_，键的特征是_。(3)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，试观察图形回答。这个基本结构单元由_个硼原子组成，共
11、含有_个B-B键。20钛晶体中配位数为_，参考答案：1C【详解】A金刚石的熔点是3550，石墨的熔点是36523697(升华)，石墨中碳碳键的键长比金刚石中的要短，故石墨的熔点比金刚石的高，A说法错误；B石墨中的C原子均为sp2杂化，形成平面六元并环结构，B说法错误；C石墨中的每个C原子均被3个六元环共有，则每个六元环完全占有的碳原子数=6=2，C说法正确；D石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键，层间存在范德华力，范德华力不属于化学键，D说法错误；答案为C。2B【详解】AFe晶体中与每个铁原子距离相等应为定点和面心的铁，最近的铁原子个数=38 =12，故A错误；BFe晶体中与每个铁原子距离相
12、等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子，铁原子个数=23=6，故B正确；C将铁加热到1500分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到Fe、Fe、Fe，晶体类型不相同，故C错误；DFe晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数=8+6=4，故D错误；故选：B。3C【详解】A若步骤中用稀硫酸代替稀盐酸，则生成CuSO4溶液，后续通入SO2时则不可能生成CuCl沉淀，A错误；B步骤中SO2的作用是将Cu2+转化为CuCl，自身转化为，故SO2作为还原剂，B错误；CSO2水溶液洗涤沉淀，可以除去表面的杂质，同时还能较少CuCl的溶解量，并保护CuCl被氧化，故步骤中用SO2水溶液洗涤比较有效，C正确；DCuCl晶
13、胞结构如图所示，Cl-在晶胞的面心和顶点上，故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为12，D错误；故答案为：C。4B【详解】AX的氢化物为氨气，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨部分电离出铵根离子和氢氧根离子，溶液显碱性，故A错误；B镁属于六方最密堆积，配位数为12，镁单质的晶胞中原子的空间利用率为 74%，故B正确；CZ为S，核电荷数为16，S元素在周期表中的位置为第三周期第A族，故C错误；DN和 S的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SO4，二者都是强酸，故D错误；故选B。5D【详解】A图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，A项错误；B金属发生形变时，自由电子仍然可
14、以在金属阳离子之间流动，使金属不会断裂，所以能用电子气理论解释金属的延展性，B项错误；C利用均摊法计算每个晶胞中原子个数图1： ，图2：，图3：，图4：，即图1图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2，C项错误；D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，空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D项正确。答案选D。6A【详解】利用均摊法计算晶胞的微粒个数可知，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子，故一个晶胞中镁原子的个数为：；6个硼原子位于棱柱侧面上，故硼原子的个数为：，所以晶胞中镁原子和硼原子的个数比为：1：1，故化学式为MgB，故答
15、案为：A。7D【详解】A上述五种元素中，C、Al的最外层电子都分布在p轨道，所以它们位于周期表的p区，A正确；B超级钢属于合金，它的晶体中只存在金属键，所以属于金属晶体，B正确；CX-射线衍射实验，可以对物质内部原子在空间分布状况进行分析，从而确定超级钢的晶体结构，C正确；D超级钢是金属晶体，因此只存在金属键，不存在离子键，D不正确；故选D。8B【详解】A金属键没有方向性和饱和性，故A错误；B“电子气理论”把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整快晶体的“电子气”，被所有原子所共有，从而把所有金属原子维系在一起，故选B；C金属中含有自由电子，与外加电场无关，故C错误；D常温下汞为液态，
16、故D错误；选B。9D【详解】A晶胞中含有铁原子个数为：，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；B晶体属于最密堆积，而、中二维平面内Fe属于非密置层，空间利用率比晶体低，三种晶体结构中，空间利用率最大的是，故B错误；C依据图示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；D1个晶胞含铁原子个数为：，铁原子的半径为acm，则晶胞边长为2acm，晶胞密度为：，故D正确。故选：D。10D【详解】A因金属元素的电负性和电离能较小，则金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚成为晶体中的“自由电子”，选项A错误；B
17、金属导电的实质是在外电场的作用下，“自由电子”定向移动而产生电流，选项B错误；C金属性的强弱与价电子数的多少无必然联系，选项C错误；D晶胞中原子在顶点和体心，含有的原子个数为，晶胞中原子在顶点和面心，含有的原子个数为，实际含有的原子个数之比为2：4=1：2，选项D正确。答案选D。11B【详解】A铵盐受热易分解，铵盐的化学性质不稳定，选项A错误；B金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键，金属键没有方向性和饱和性，选项B正确；C分子晶体中，相对分子质量越大，则分子间作用力越大，熔点越高；离子晶体熔点与离子半径和和所带电荷都有关系，选项C错误；D晶体的各向异性主要表现在物理
18、性质特性不同，即硬度、导热性、导电性、光学性质等不同，选项D错误；答案选B。12C【详解】设钠原子半径是x，则该晶胞的边长是。根据晶胞的结构可知，该晶胞中含有的钠原子个数是1+8，所以有，解得r，答案选C。13A【详解】A溴原子的核电荷数为35，最外层电子数为7，某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则该元素为溴，故最高正价为+7，故A正确；B同一周期元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但IIA、VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则钠元素第一电离能小于镁的第一电离能，Na失去1个电子后的电子排布式为1s22s22p6，2p全充满、较稳定，故钠元素第二电离能大于镁元素的第二
19、电离能，故B错误；CHClO中的+1价氯稳定性比HClO4中+7价的氯的稳定性差，更容易得电子，故氧化性次氯酸大于高氯酸，故C错误；D组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，外加电场作用下，金属晶体中的自由电子可以发生定向移动，故能导电，故D错误；故选A。14D【详解】A由图可知，一个晶胞中含V原子2个，含O原子4个，故化学式为V2O4，A项错误；B接触室中使用过量空气的目的是使二氧化硫反应更加完全，B项错误；C有2 mol SO2(g)和1.5 mol O2(g)通过接触室，两者不能完全反应，放出热量小于196.6 kJ ，C项错误；D催化剂是通过降低反应的活化能来提升反应速率，D项正确；
20、答案选D。15A【详解】金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故A正确；故选A。16B【详解】A晶胞中Cu处于面心，Ni处于顶点，Cu原子数目=6=3、Ni原子数目为8=1，则晶胞中Cu与Ni原子数目之比为31，故A正确；B合金是两种或两种以上的金属，或者金属与非金属熔合而成的混合物，不是化合物，故B错误；CNi的原子序数为28，根据构造原理，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，核外3d8上有2个未成对电子，故C正确；D一般而言，合金的硬度比组分金属大，熔点比组分金属低，镍白铜可用于造币以及制造仿银饰品，故D正确；故选B。
21、17 Ar3d10 2 CONF 平面三角形 O3(或SO2) HNO3比HNO2的中心N原子正电性更高，对电子云吸引力更大，O-H键极性更强，更易电离出氢离子 sp2、sp3 NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱 (，) 【详解】(1)基态Cu+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10；O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，因此未成对电子数为2；(2)同一周期从左到右，第一电离能逐渐增大，第IIA族和第VIA反常，小于前一主族的电离能，同一主族从上到下，第一电离能
22、逐渐减小，所以F、O、N、C的第一电离能从小到大的顺序是CONF；(3) 孤电子对数为，电子对数为2，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形；等电子体是原子总数和价电子总数相等的分子、离子或原子团，则的等电子体为O3或SO2；HNO3比HNO2的中心N原子正电性更高，对电子云吸引力更大，O-H键极性更强，更易电离出氢离子，酸性更强；(4)由结构式可知N原子杂化方式为sp2、sp3杂化；(5)NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，所以NH3形成Zn(NH3)62+后H-N-H键角变大；(6)、号铜原
23、子坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，由晶胞结构图可知，号Br原子的坐标为(，)；该晶胞中Cu的个数为，Br的个数为4，则晶胞体积为，CuBr的密度为dgcm-3，所以。18 5：1 1236【详解】(1)从题图中可以看出，La位于平行六面体的顶角，晶胞中La的原子数为；平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子，故晶胞中Ni的原子数为；故该晶胞中Ni原于与La原子的数量比为5：1。(2)由(1)知，该晶胞化学式为LaNi5，每个晶胞含1个LaNi5，则n(LaNi5)=，故该晶胞的质量m= mol，所以晶胞的体积为。(3)该晶胞体积V=，一个晶
24、胞能吸收6个氢原子，相当于3个H2，故所吸收H2的质量m= 则该合金储氢后氢气的密度，故储氢能力。19 晶体能自发地呈现多面体外形的性质 X射线衍射实验 轴对称 镜面对称 12 30【详解】(1)晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象；区分晶体和非晶体的最科学的实验方法是X射线衍射实验；故答案为：晶体能自发地呈现多面体外形的性质；X射线衍射实验。(2)原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。共价单键都是键，而共价双键一个是键，一个是键，键是电子云“头碰头”重合，键的特征是轴对称，可以沿轴的方向旋转，键是电子云“肩并肩”重合重叠程度小，键的特征是镜面对称不能旋转，一旦旋转，共价键就被破坏；故答案为：轴对称；镜面对称。(3)硼原子组成的正二十面体，即每个面就是一个等边三角形，共有20个面，每个顶角为5个三角形所共用，所以20个等边三角形所含有的顶角数为，即原子个数为12；因为每条边为2个三角形所共用，所以20个等边三角形含有的边数为，即键数目为30；故答案为：12； 30。2012【详解】钛晶体中钛原子按六方最密堆积，配位数为12。