第三章晶體結構與性質第二節金屬晶體與離子晶體第一課時金屬晶體一、選擇題1.下列敘述中，不正確的是()A．金屬元素在化合物中一般顯正價B．金屬元素的單質在常溫下均為金屬晶體C．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，故金屬鍵無飽和性和方向性D．構成金屬的自由電子在整個金屬內部的三維空間中做自由運動2.下圖是金屬晶體內部電子氣理論圖電子氣理論可以用來解釋金屬的性質，其中正確的是()A．金屬能導電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發生熱的傳導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相對滑動，但自由電子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，使電子數目增多，所以合金的延展性比純金屬強，硬度比純金屬小3.金屬晶體具有延展性的原因（）A．金屬鍵很微弱B．金屬鍵沒有飽和性C．密堆積層的陽離子容易發生滑動，但不會破壞密堆積的排列方式，也不會破壞金屬鍵D．金屬陽離子之間存在斥力4.金屬晶體的形成是因為晶體中存在()①金屬原子②金屬陽離子③自由電子④陰離子A．只有①B．只有③C．②③D．②④5.下列敘述正確的是()A．金屬受外力作用時常常發生變形而不易折斷，是由于金屬原子之間有較強的作用B．通常情況下，金屬里的自由電子會發生定向移動而形成電流C．金屬是借助自由電子的運動，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分D．金屬的導電性隨溫度的升高而減弱6.下列敘述錯誤的是()A.構成金屬的粒子是金屬陽離子和自由電子B.金屬晶體內部都有自由電子C.金屬晶體內自由電子分布不均勻，專屬于某個特定的金屬離子D.同一類晶體間熔點（或沸點）相差最大的是金屬晶體7.下列敘述正確的是()A.金屬晶體能導電，能導電的物質一定是金屬B.一般情況下，金屬元素在化合物中顯正價C.金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同D.金屬的導熱性是通過自由電子的定向移動實現的8.下列敘述正確的是()A.任何晶體中，若含有陽離子，就一定含有陰離子B.金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬陽離子間的相互作用C.價電子數越多的金屬，其原子的金屬性越強D.大多數金屬都具有良好的延展性9.金屬Mg中含有的粒子是()A.Mg原子和自由電子 B.只有C.Mg原子和 D.與自由電子10.鐵有、、三種同素異形體，三種晶體在不同溫度下可以發生轉化。如圖是三種晶體的晶胞，下列說法正確的是()A.三種同素異形體的性質相同B.晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子有6個C.晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子有6個D.將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型相同11.下列各組物質中，按熔點由低到高的順序排列正確的是()①、、Hg②CO、KCl、③Na、K、Rb④Ba、Sr、CaA.①③ B.①④ C.②③ D.②④12、閃爍著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強度大、無磁性等優良的機械性能，被廣泛地應用于軍事、醫學等領域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列關于金屬鈦的敘述中不正確的是()A．上述鈦原子中，中子數不可能為22B．鈦元素在周期表中處于第4周期C．鈦的不同同位素在周期表中處于不同的位置D．鈦元素是d區的過渡元素13.下圖是金屬晶體內部的電氣理論示意圖仔細觀察并用電氣理論解釋金屬導電的原因是A．金屬能導電是因為含有金屬陽離子B．金屬能導電是因為含有的自由電子在外電場作用下做定向運動C．金屬能導電是因為含有電子且無規則運動D．金屬能導電是因為金屬陽離子和自由電子的相互作用14.兩種金屬A和B，已知A，B常溫下為固態，且A，B屬于質軟的輕金屬，由A，B熔合而成的合金不可能具有的性質有()A．導電、導熱、延展性較純A或純B金屬強B．常溫下為液態C．硬度較大，可制造飛機D．有固定的熔點和沸點二、非選擇題15、(1)金晶體的最小重復單元(也稱晶胞)是面心立方體，即在立方體的8個頂角各有一個金原子，各個面的中心有一個金原子。金晶體每個晶胞中含有________個金原子。(2)金和銅可以形成多種金屬化合物，其中一種的晶體結構如圖所示(為面心立方結構)。該金屬化合物的化學式________。(3)1183K以下純鐵晶體的基本結構單元如圖1所示，1183K以上轉變為圖2所示的基本結構單元。在1183K以下的純鐵晶體中最鄰近的鐵原子等距離且最近的鐵原子數為________；在1183K以上的純鐵晶體中，與鐵原子等距離且最近的鐵原子數為________。16、(1)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，一種銅金合金晶體的晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂角位置，則該合金中Cu原子與Au原子數目之比為________；該晶體中，原子之間的相互作用是______________。(2)某鈣鈦型復合氧化物如圖所示，以A原子為晶胞的頂角，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當B位是V、Cr、Mn、Fe等時，這種化合物具有CMR效應。①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學式________。②已知La為＋3價，當被鈣等二價元素A替代時，可形成復合鈣鈦礦化合物La1－xAxMnO3(x＜0.1)，此時一部分錳轉變為＋4價，導致材料在某一溫度附近有反鐵磁——鐵磁、鐵磁—順磁及金屬—半導體的轉變，則La1－xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質的量之比為________。③下列有關說法正確的是________。A．鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區B．氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大C．錳的電負性為1.59，鉻的電負性為1.66，說明錳的金屬性比鉻強D．鉻的價層電子排布與鉀相同答案解析【答案】B【解析】因金屬原子的最外層電子數很少，且原子核對外層電子的引力小，金屬原子一般只能失電子，不能得電子，所以在化合物中一般顯正價，A項正確；Hg在常溫下為液態，B項錯誤；金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子共用，從而把所有的金屬原子維系在一起，故金屬鍵無方向性和飽和性，C項正確；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個金屬內部的三維空間內運動，屬于整塊固態金屬，D項正確。【答案】C【解析】金屬能導電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，A項錯誤；金屬能導熱是因為自由電子在熱的作用下與金屬陽離子碰撞，從而發生熱的傳導，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，所以一般情況下合金的延展性比純金屬弱，硬度比純金屬大，D項錯誤。【答案】C【解析】金屬鍵沒有方向性，當金屬受外力作用時，金屬原子之間發生相對滑動，各層金屬原子之間仍保持金屬鍵的作用。因此，在一定強度的外力作用下，金屬可以發生形變，表現出良好的延展性。【答案】C【解析】形成金屬晶體的粒子是金屬陽離子和自由電子。【答案】D【解析】金屬受外力作用時常常發生變形而不易折斷，是因為金屬晶體中金屬陽離子與自由電子存在較強作用各原子層會發生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，故A項不正確；金屬里的自由電子要在外力作用下才能發生定向移動產生電流，故B項不正確；金屬的導熱性是由于自由電子碰撞金屬離子將能量進行傳遞，故C項不正確。6.答案：C解析：金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構成的，自由電子幾乎均勻分布在金屬晶體內，不專屬于某一個或幾個特定的金屬離子，故A、B正確，C錯誤；由于金屬鍵的強度差別很大，不同金屬晶體的熔、沸點相差較大，故D正確。7.答案：B解析：A項，能導電的物質不一定是金屬，如石墨有導電性卻不是金屬；C項，有的金屬元素只有一種正化合價，如Mg；D項，金屬具有導熱性的原因是自由電子通過與金屬陽離子發生碰撞，傳遞了能量。8.答案：D解析：金屬晶體中雖存在陽離子，但沒有陰離子，A項錯誤；金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬陽離子與自由電子間的相互作用，B項錯誤；價電子數多的金屬元素的金屬性不一定強，如Mg的價電子數比Na的多，但Mg的金屬性沒有Na的強，C項錯誤。9.答案：D解析：金屬晶體中存在金屬陽離子和自由電子。10.答案：C解析：由于三種同素異形體的結構不同，所以三者的性質不同，A項錯誤；晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子數為12，B項錯誤；晶胞中與每個鐵原子距離最近且相等的鐵原子數為6，C項正確；將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，會得到晶體類型不相同的鐵，D項錯誤。11.答案：D解析：①中Hg在常溫常壓下為液態，而為固態，故①錯誤；②中為共價晶體，其熔點最高，CO是分子晶體，其熔點最低，故②正確；③中Na、K、Rb價電子數相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點逐漸降低，故③錯誤；④中Ba、Sr、Ca的價電子數相同，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強，熔點逐漸升高，故④正確。12、【答案】C【解析】題給三種同位素原子中，中子數最小為26，故A選項正確；Ti位于第4周期ⅣB族，屬于d區元素，故B，D選項正確；同種元素的不同同位素在周期表中的位置相同，C選項錯誤。13、【答案】B【解析】電子氣是屬于整個晶體的，通常情況下，金屬內部自由電子的運動不具有固定的方向性。但在外電場的作用下，自由電子在金屬內部會發生定向移動，從而形成電流，所以金屬具有導電性。14、【答案】D【解析】合金為混合物，通常無固定組成，因此熔、沸點通常不固定；金屬形成合金的熔點比各組成合金的金屬單質低，如Na、K常溫下為固體，而Na—K合金常溫下為液態，輕金屬Mg—Al合金的硬度比Mg、Al高。15、【解析】(1)1個金晶胞占有的金原子數為頂角上8×eq\f(1,8)＝1個，面心上6×eq\f(1,2)＝3個，共4個。(2)一個金銅晶胞占有的原子數為Cu原子6×eq\f(1,2)＝3個，Au原子8×eq\f(1,8)＝1個，因此化學式為AuCu3。(3)由圖1知，1183K以下時，1個鐵原子被8個鐵原子最鄰近包圍，由圖2知，1183K以上時，1個鐵原子被12個鐵原子最鄰近包圍。答案：(1)4(2)AuCu3(3)81216、【解析】(1)在晶胞中Cu原子處于面心，N(Cu)＝6×eq\f(1,2)＝3，Au原子處于頂角，N(Au)＝8×eq\f(1,8)＝1，則該合金中Cu原子與Au原子數目之比為3∶1，金屬晶體原子間的作用力為金屬鍵；(2)①由題圖可知，晶胞中A位于頂角，數目為8×eq\f(1,8)＝1，B位于體心，數目為1，O位于面心，數目為6×eq\f(1,2)＝3，則化學式為ABO3；②設La1－xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質的量分別為m和n，則有3(1－x)＋2x＋3m＋4