新教材化學(xué)人教版選擇性必修2課時作業(yè)3-3金屬晶體與離子晶體

課時作業(yè)12金屬晶體與離子晶體1．下列可能屬于金屬晶體的是()A．由分子間作用力結(jié)合而成，熔點低B．固態(tài)時或熔融后易導(dǎo)電，熔點在1000C．由共價鍵結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點高D．固態(tài)時不導(dǎo)電，但溶于水或熔融后能導(dǎo)電2．如圖是金屬晶體內(nèi)部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質(zhì)，其中正確的是()A．金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子在外電場的作用下做定向運動B．金屬能導(dǎo)熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬陽離子各層間會出現(xiàn)相對滑動，但由于自由電子的存在，可以起到潤滑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以延展性增強，硬度減小3．下列關(guān)于離子化合物的敘述正確的是()A．離子化合物中都只含有離子鍵B．離子化合物中的陽離子只能是金屬離子C．離子化合物如能溶于水，其所得溶液一定可以導(dǎo)電D．溶于水可以導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物4．金屬的下列性質(zhì)與金屬鍵無關(guān)的是()A．金屬材料形成合金后性能會發(fā)生改變B．金屬易導(dǎo)電、傳熱C．金屬具有較強的還原性D．金屬具有良好的延展性5．下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()①熔點1070℃，易溶于水，②熔點10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，③能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點④熔點97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97⑤熔點－218℃，⑥熔點3900℃，硬度很大，⑦難溶于水，固體時導(dǎo)電，升溫時導(dǎo)電能力減弱⑧難溶于水，熔點高，固體不導(dǎo)電，熔化時導(dǎo)電A．①⑧B．②③⑥C．①④⑦D．②⑤6．AB、CD、EF均為1:1型離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們?nèi)埸c由高到低的順序是()物質(zhì)ABCDEF離子電荷數(shù)112鍵長/10－102.313.182.10A.CD＞AB＞EFB．AB＞EF＞CDC．AB＞CD＞EFD．EF＞AB＞CD7．金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖所示，下列說法不正確的是()A．金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同B．金剛石、石墨、C60和石墨烯的關(guān)系：互為同素異形體C．這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2D．石墨與C60的晶體類型相同8．如圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是()A．①和③B．②和③C．①和④D．只有④9．下列敘述不正確的是()A．某晶體在固態(tài)與液態(tài)時均能導(dǎo)電，該晶體是離子晶體B．螢石(MgF2)屬于立方晶體，晶體中若每個F－被4個Mg2＋包圍，則晶體中Mg2＋的配位數(shù)為8C．Na2O固體上滴加少量水，有共價鍵和離子鍵的破壞及形成D．雖然離子鍵沒有方向性，但是離子晶體沒有延展性10．已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P，它們的離子鍵鍵能分別為923kJ·mol－1、786kJ·mol－1，下列有關(guān)說法中不正確的是()A．Q的熔點比P的高B．若P是NaCl，則Q一定是NaFC．Q中成鍵離子核間距較小D．若P是NaCl，則Q可能是NaBr11．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法中不正確的是()A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－形成正八面體B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個數(shù)比為12D．該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE12．鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如圖所示，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法不正確的是()δ-Feeq\o(,\s\up7(1394℃))γ-Feeq\o(,\s\up7(912℃))α-FeA．δ-Fe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個B．α-Fe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個C．若δ-Fe晶胞邊長為acm，α-Fe晶胞邊長為bcm，則兩種晶體密度比為2b3a3D．三種同素異形體的性質(zhì)完全相同13．金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體，如圖所示，即在立方體的8個頂點各有一個金原子，各個面的中心有一個金原子，每個金原子被相鄰的晶胞所共有。金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體的每個晶胞中含有________個金原子。(2)欲計算一個晶胞的體積，除假定金原子是剛性小球外，還應(yīng)假定________。(3)一個晶胞的體積是________。(4)金晶體的密度是________。14．已知下列7種物質(zhì)：①白磷(P4)②水晶③氯化銨④氫氧化鈣⑤氟化鈉⑥過氧化鈉⑦石墨，固態(tài)時都為晶體，回答下列問題(填寫序號)：(1)不含金屬離子的離子晶體是________，只含離子鍵的離子晶體是________，既有離子鍵又有非極性鍵的離子晶體是________，既有離子鍵又有極性鍵的離子晶體是________。(2)既含范德華力又有非極性鍵的晶體是________，熔化時既要克服范德華力又要破壞化學(xué)鍵的是________，熔化時只需破壞共價鍵的是________。15．已知物質(zhì)熔、沸點數(shù)據(jù)回答問題：物質(zhì)AlF3AlCl3AlBr3Al2O3MgCl2MgO熔點/℃1260181(升華)26320457072852(1)下列各組物質(zhì)中，熔化時所克服的粒子間作用力類型分別與氟化鋁和溴化鋁相同的是______(填字母)。A．NaCl和CCl4B．Na2O和SiO2C．金剛石和金屬鋁D．碘和干冰(2)MgCl2的熔點遠高于AlCl3熔點的原因是____________________________________________。(3)工業(yè)上常用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。為什么不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？(4)MgO的熔點比BaO的熔點________(填“高”或“低”)。(5)設(shè)計可靠的實驗證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實驗方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。16．如圖所示，直線交點的圓圈處為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。(2)在晶體中，每個Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個。(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個晶胞中Cl－的個數(shù)等于________，即________(填計算式)；Na＋的個數(shù)等于________，即________(填計算式)。(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，食鹽晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子間的距離為________cm。(5)NaCl晶體中不存在分子，但溫度達到1413℃時，NaCl晶體形成氣體，并以分子形式存在?，F(xiàn)有29.25gNaCl晶體，強熱使溫度達到1450℃，測得氣體體積為課時作業(yè)121．解析：A中為分子晶體；B中固體能導(dǎo)電，熔點在1000℃答案：B2．解析：金屬能導(dǎo)電是因為自由電子在外電場作用下做定向運動，A項錯誤；金屬能導(dǎo)熱是因為自由電子在熱的作用下與金屬陽離子碰撞，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)，B項錯誤；合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，相當于填補了金屬陽離子之間的空隙，所以延展性減小，硬度增大，D項錯誤。答案：C3．解析：離子化合物中的陽離子不一定是金屬離子，如NH4Cl，陽離子為NHeq\o\al(＋,4)而不是金屬離子；共價化合物溶于水也可能導(dǎo)電，如NH3、SO2、HCl等。答案：C4．解析：金屬離子與自由電子之間強烈的相互作用形成金屬鍵，金屬的導(dǎo)電熱、導(dǎo)熱性、延展性及其具有金屬光澤等均與金屬鍵有關(guān)。答案：C5．解析：離子晶體液態(tài)時能導(dǎo)電，難溶于非極性溶劑，熔點較高、質(zhì)硬而脆，固體不導(dǎo)電，故②③④⑤⑦均不符合離子晶體的特點；⑥中熔點達3900℃，硬度很大，應(yīng)是共價晶體。故只有①⑧答案：A6．解析：離子化合物形成的離子晶體中，離子鍵的鍵長越短，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，則晶體的熔點越高，三種物質(zhì)所帶電荷：EF＞AB＝CD，鍵長：EF＜AB＜CD，所以熔點由高到低的順序是EF＞AB＞CD。答案：D7．解析：金剛石中碳原子為sp3雜化，石墨烯中碳原子為sp2雜化，A項正確；金剛石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同單質(zhì)，它們互為同素異形體，B項正確；碳元素的同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物都是CO2，C項正確；C60是分子晶體，石墨是混合晶體，D項錯誤。答案：D8．解析：根據(jù)NaCl和CsCl晶體的空間結(jié)構(gòu)特點分析圖示。①中由黑球可知，其配位數(shù)為6，④圖應(yīng)為簡單立方體結(jié)構(gòu)，故①和④應(yīng)為NaCl晶體；②中由白球知配位數(shù)為8，③為體心立方結(jié)構(gòu)，故①和③為CsCl晶體，所以C項正確。答案：C9．解析：在固態(tài)與液態(tài)時均能導(dǎo)電，該晶體是金屬晶體，離子晶體在固態(tài)時不能導(dǎo)電，故A錯誤；根據(jù)MgF2化學(xué)式可知，晶胞中F－與Mg2＋配位數(shù)之比1:2，據(jù)此可知Mg2＋的配位數(shù)為8，B正確；氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，有水分子中的共價鍵的破壞，氧化鈉中離子鍵的破壞，形成了氫氧化鈉中的離子鍵和共價鍵，故C正確；離子鍵沒有方向性，但離子晶體在外力作用下，層與層之間發(fā)生滑動后，帶同種電荷的離子相鄰，離子鍵被破壞，所以沒有延展性，D正確。答案：A10．解析：Q的離子鍵鍵能大于P的離子鍵鍵能，故Q的熔點比P的高，A項正確；因F－的半徑比Cl－的小(其他鹵素離子的半徑比Cl－的大)，故NaF的離子鍵鍵能強于NaCl的，故B項正確，D項錯誤。因Q、P中成鍵離子均為一價離子，電荷數(shù)相同，故離子鍵鍵能的差異是由成鍵離子核間距決定的，離子鍵鍵能越大，表明核間距越小，C項正確。答案：D11．解析：氯化鈉晶體中，距Na＋最近的Cl－是6個，即鈉離子的配位數(shù)是6,6個氯離子形成正八面體結(jié)構(gòu)，A項正確；Ca2＋位于晶胞頂點和面心，數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，即每個晶胞平均占有4個Ca2＋，B項正確；碳碳鍵被兩個碳原子共有，每個碳原子形成4條共價鍵，即平均1molC原子形成4×eq\f(1,2)＝2mol碳碳鍵，碳原子與碳碳鍵的個數(shù)比為1:2，C項正確；該氣態(tài)團簇分子不是晶胞，分子式為E4F4或F4E4，D項錯誤。答案：D12．解析：δ-Fe晶體、γ-Fe晶體和α-Fe晶體中的配位數(shù)分別為8、12、6，A、B正確；δ-Fe晶胞中含F(xiàn)e原子1＋8×eq\f(1,8)＝2個，α-Fe晶胞含F(xiàn)e原子8×eq\f(1,8)＝1個，故α-Fe晶體和δ-Fe晶體的密度比為2b3a3，C正確；三種同素異形體的化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)比如密度就不相同，D錯誤。答案：D13．解析：(1)由題中對金晶體晶胞的敘述，可求出每個晶胞中所擁有的金原子個數(shù)，即8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)金原子的排列是緊密堆積形式的，所以原子要相互接觸。(3)如圖是金晶體中原子之間相互位置關(guān)系的平面圖，AC為金原子直徑的2倍，AB為立方體的邊長，由圖可得，立方體的邊長為eq\r(2)d，所以一個晶胞的體積為(eq\r(2)d)3＝2eq\r(2)d3。(4)一個晶胞的質(zhì)量等于4個金原子的質(zhì)量，所以ρ＝eq\f(4M,NA·2\r(2)d3)＝eq\f(\r(2)M,NAd3)。答案：(1)4(2)金原子間相互接觸(3)2eq\r(2)d3(4)eq\f(\r(2)M,NAd3)14．解析：(1)屬于離子晶體的有③④⑤⑥，其中③只含非金屬元素，NaF中只含離子鍵，Na2O2中有離子鍵和非極性共價鍵，NH4Cl和Ca(OH)2中有離子鍵和極性共價鍵。(2)分子晶體中含范德華力，只有白磷、石墨晶體中既有范德華力又有共價鍵，水晶中只含共價鍵。答案：(1)③⑤⑥③④(2)①⑦⑦②15．解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知AlF3是離子化合物，熔化時需克服離子鍵，而AlBr3是分子晶體，熔化時需克服分子間作用力，故選A項。(2)MgCl2是離子晶體，離子間通過離子鍵結(jié)合，AlCl3為共價化合物分子，分子間通過范德華力結(jié)合，離子鍵作用力遠大于范德華力，所以MgCl2的熔點遠高于AlCl3的熔點。(3)AlCl3不屬于離子晶體，熔融時不能導(dǎo)電，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁。(4)MgO和BaO都是離子化合物，Mg2＋的半徑比Ba2＋小，所以MgO的熔點比BaO的熔點高。(5)將兩種晶體加熱到熔化狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，而AlCl3不能導(dǎo)電，即可證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體答案：(1)A(2)MgCl2是離