苏教版 (2019)选择性必修2第一单元 金属键 金属晶体同步测试题

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基础巩固
1.在金属中,自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递,可以用此来解释的金属的物理性质是( )。
A.延展性
B.导电性
C.导热性
D.硬度
2.“神舟”十三载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料,下列有关叙述不正确的是( )。
A.飞船使用的合金材料,一般具有质量轻、强度高的特点
B.锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠的强
C.锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定,不会与酸发生化学反应
D.锂镁合金是一种具有金属特性的物质,易导热、导电
3.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,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )。
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
4.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中
—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是( )。
5.MCl晶体具有立方体结构,其晶胞结构如图所示,在该晶体中,每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有( )。
A.6个B.8个C.12个D.16个
6.科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能,其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数比为( )。
A.1∶1B.2∶1
C.3∶1D.4∶1
7.1 183 K以下纯铁晶体的晶胞结构如图甲所示,1 183 K以上纯铁晶体的晶胞结构如图乙所示。
(1)纯铁晶体中铁原子以 键相互结合。
(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子有 个;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子有 个。
能力提升
1.已知CsCl晶体的密度为d g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为( )。
A.NA·a3·d g·ml-1
B. g·ml-1
C. g·ml-1
D. g·ml-1
2.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )。
A.Mg2CNi3
B.MgC2Ni
C.MgCNi2
D.MgCNi3
3.铜与金可形成两种有序的金属互化物,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D.设图Ⅰ中晶胞的棱长为a cm,则图Ⅰ中合金的密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
4.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示,该氯化物的化学式是 。
图1
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,其晶胞结构示意图如图2所示,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
图2
(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个C原子周围距离最近的O原子数目分别为 、 。
图3
专题3 微粒间作用力与物质性质 第1单元 金属键 金属晶体
课后训练巩固提升
基础巩固
1.在金属中,自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递,可以用此来解释的金属的物理性质是( )。
A.延展性
B.导电性
C.导热性
D.硬度
答案：C
解析：金属晶体中,自由电子获得能量后在与金属离子或金属原子的碰撞过程中实现了能量传递,把能量从温度高的区域传到温度低的区域,体现了金属的导热性。
2.“神舟”十三载人飞船上使用了锂镁合金和锂铝合金等合金材料,下列有关叙述不正确的是( )。
A.飞船使用的合金材料,一般具有质量轻、强度高的特点
B.锂铝合金中铝、锂的金属性不如钠的强
C.锂镁合金和锂铝合金性质相当稳定,不会与酸发生化学反应
D.锂镁合金是一种具有金属特性的物质,易导热、导电
答案：C
解析：A项,航天材料要符合质地轻、硬度大等基本要求;B项,根据元素性质递变规律可知Na的金属性比Li、Al的强;C项,锂、镁按一定比例熔合而得到锂镁合金,具有活泼金属的性质,能与酸反应;D项,合金改变了金属内部结构,但仍具有金属的导热性、导电性等性质。
3.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,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是( )。
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
答案：C
解析：镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少,所以金属镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因镁离子的半径小且所带电荷多,使金属镁比金属钠的金属键强,所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小而所带电荷相同,使金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
4.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中
—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是( )。
答案：B
解析：A中X、Y数目都为4×,粒子数目比为1∶1,故化学式为XY;B中X数目为1,Y数目为8×=1,粒子数目比为1∶1,故化学式为XY;C中X数目为1+4×,Y数目为4×,粒子数目比为3∶1,故化学式为X3Y;D中X数目为8×=1,Y数目为6×=3,Z数目为1,粒子数目比为1∶3∶1,故化学式为XY3Z。
5.MCl晶体具有立方体结构,其晶胞结构如图所示,在该晶体中,每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有( )。
A.6个B.8个C.12个D.16个
答案：A
解析：根据MCl的晶胞结构可以看出每个M+的正上、正下、左、右、前、后各有一个M+与之距离相等且最近,故每个M+周围与它最接近的且距离相等的M+共有6个。
6.科学家把C60和K掺杂在一起制造出的物质具有超导性能,其晶胞结构如图所示。该物质中K和C60的个数比为( )。
A.1∶1B.2∶1
C.3∶1D.4∶1
答案：C
解析：根据均摊法可知,该晶胞中K的个数为2×6×=6,C60的个数为1+8×=2,所以该物质中K和C60的个数比为3∶1。
7.1 183 K以下纯铁晶体的晶胞结构如图甲所示,1 183 K以上纯铁晶体的晶胞结构如图乙所示。
(1)纯铁晶体中铁原子以 键相互结合。
(2)在1 183 K以下的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子有 个;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子有 个。
答案：(1)金属(2)8 12
解析：(1)纯铁晶体中铁原子以金属键相互结合。(2)在1183K以下的纯铁晶体中,与中心铁原子等距离且最近的铁原子为立方体顶点的铁原子,共8个;在1183K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子为互相垂直的3个面上的铁原子,每个面上各4个,共12个。
能力提升
1.已知CsCl晶体的密度为d g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的摩尔质量可以表示为( )。
A.NA·a3·d g·ml-1
B. g·ml-1
C. g·ml-1
D. g·ml-1
答案：A
解析：该晶胞中含有1个Cl-,含有Cs+数目为8×=1,M=da3NAg·ml-1。
2.最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示,则该晶体的化学式为( )。
A.Mg2CNi3
B.MgC2Ni
C.MgCNi2
D.MgCNi3
答案：D
解析：根据该晶体的结构知该晶胞内Mg原子数为8×=1,C原子数为1,Ni原子数为6×=3,所以该晶体的化学式为MgCNi3。
3.铜与金可形成两种有序的金属互化物,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同
B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3
C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个
D.设图Ⅰ中晶胞的棱长为a cm,则图Ⅰ中合金的密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案：B
解析：图Ⅰ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×+2×=2,实际占有的金原子的个数为4×=2,故图Ⅰ中物质的化学式为CuAu;图Ⅱ结构中,一个晶胞中实际占有的铜原子的个数为8×=1,实际占有的金原子的个数为6×=3,故图Ⅱ中物质的化学式为CuAu3;图Ⅱ中,铜原子位于立方体的顶角,故与每个铜原子紧邻的铜原子有6个;图Ⅰ中,一个晶胞中实际占有的铜原子、金原子均为2个,晶胞的体积为a3cm3,故合金的密度ρ=g·cm-3=g·cm-3。
4.(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示,该氯化物的化学式是 。
图1
(2)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,其晶胞结构示意图如图2所示,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
图2
(4)某晶体结构模型如图3所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个C原子周围距离最近的O原子数目分别为 、 。
图3
答案：(1)CuCl (2)16 (3)2 BN (4)CTiO3 6 12
解析：(1)晶胞中灰球代表的微粒4个,白球代表的微粒6×+8×=4个,所以化学式为CuCl。
(2)晶胞中含氧原子个数为×8+×6+4=8,则该晶胞中铜原子数目是氧原子的2倍,即16个。
(3)每个氮化硼晶胞中含有白球表示的原子个数为8×+1=2,灰球表示的原子个数为1+4×=2,所以每个晶胞中含有N原子和B原子各2个;N的电负性大于B,所以该陶瓷的化学式为BN。
(4)晶胞中含有O:6×=3个,含C:8×=1个,含Ti:1个,故化学式为CTiO3。Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面的中心,所以周围距离最近的O原子数目为6;C原子位于晶胞的顶点,O原子位于晶胞的面心,所以C原子周围距离最近的O原子数目为12。