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第3章 晶体结构与性质
3.3.1 金属晶体与离子晶体
一.选择题(共9题)
1.下列关于金属晶体的说法正确的是( )
A.金属晶体中只有金属原子 B.金属晶体中存在单个分子
C.金属晶体由金属阳离子和阴离子构成 D.金属晶体中有金属阳离子,没有阴离子
【答案】D
【解析】
A. 金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体,没有金属原子,A选项错误;
B. 金属晶体中不存在单个分子,B选项错误;
C. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,无阴离子,C选项错误;
D. 金属晶体中有金属阳离子,没有阴离子,D选项正确;
答案选D。
2.下列关于金属晶体的说法不正确的是( )
A.金属晶体中一定存在金属键
B.金属晶体中的金属键没有方向性和饱和性
C.金属晶体中金属原子只能采用最密堆积方式形成晶体
D.金属晶体中的自由电子为整块金属所共有
【答案】C
【解析】
A. 金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体,一定存在金属键,A选项正确;
B. 金属晶体中,由于电子的自由运动,金属键没有固定度的方向,因而没有方向性,金属原子是通过密堆积按
照各种堆积方式排列在一起的,它们尽可能多的紧密版排列,故没有饱和性,B选项正确;
C. 金属晶体中金属原子也可以采用简单立方堆积方式形成晶体,如Po,C选项错误;
D. 金属晶体中的自由电子是为整块金属所共有,D选项正确;
答案选C。
3.下列有关晶体的说法中一定正确的是( )
①共价晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于共价晶体
③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A.①③⑦ B.只有⑥ C.②④⑤⑦ D.⑤⑥⑧
【答案】B
【解析】
试题解析:①共价晶体是原子之间通过共价键形成的晶体,同种元素原子之间形成非极性键,不同原子之间形
成极性键,如二氧化硅是共价晶体,晶体中Si-O键是极性键,故错误;②稀有气体是单原子分子,分子之间通
过分子间作用力形成分子晶体,故错误;③干冰晶体属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力形成晶体,升
华时分子间距增大,属于物理变化,破坏分子间作用力,没有破坏化学键,故错误;④金属元素和非金属元素
形成的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故错误;⑤分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,如冰晶体中存
在氢键,不是分子密堆积,故错误;⑥离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成,金属晶体是金属离子与自由电
子通过金属键形成,不存在离子键,故正确;⑦金属晶体中由自由电子,可以导电,离子晶体中阴、阳离子不
能自由移动不能导电,熔融的离子晶体可以导电,故错误;⑧依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属
晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体,故错误.故选B.
4.下列说法正确的是( )
A.晶体是具有一定几何外观的,所以汞不属于金属晶体
B.金属一般具有较高的硬度,而钠可以用小刀切,但钠属于金属晶体
C.塑料具有一定延展性,所以属于金属晶体
D.金属晶体一般具有较高的硬度,所以金刚石属于金属晶体
【答案】B
【解析】A、汞在固态时也是金属晶体,选项A错误;B、钠是金属,所以是金属晶体,选项B正确;C、塑料
和金刚石不是金属,不可能是金属晶体,选项C、D错误。答案选B。
5.金属晶体能传热的原因()
A.因为金属晶体的紧密堆积 B.因为金属键是电子与电子之间的作用
C.金属晶体中含自由移动的电子 D.金属晶体中的自由移动的阳离子
【答案】C
【解析】
金属具有良好的导热性是因为自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换;
答案为C。
6.下列有关晶体的叙述正确的是
A.金属晶体含有金属阳离子和自由电子
B.共价晶体一定是单质C.分子晶体一定是化合物
D.金属晶体的硬度>共价晶体的硬度>分子晶体的硬度
【答案】A
【解析】
A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,A项正确;
B. 共价晶体有化合物也有单质,如SiO 为化合物,B项错误;
2
C. 分子晶体有单质也有化合物,如H、O、Cl、S、C 等均为单质,C项错误;
2 2 2 8 60
D. 一般情况下,共价晶体的硬度较大,离子晶体的硬度次之,分子晶体的硬度一般都不大,金属晶体的硬度不
一,D项错误;
答案选A。
7.下列有关晶体的说法中一定正确的是
①共价晶体中只存在非极性共价键;②稀有气体形成的晶体属于共价晶体;③干冰晶体升华时,分子内共价键
会发生断裂;④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物;⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积;
⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键;⑦离子晶体熔化时破坏离子键;分子
晶体熔化时,化学键不破坏;⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价
晶体。
A.②④⑤⑦ B.⑥ C.⑥⑦ D.⑤⑥⑧
【答案】C
【解析】
试题分析:①共价晶体中不一定只存在非极性共价键,例如二氧化硅中存在极性键,①错误;②稀有气体形成
的晶体属于分子晶体,②错误;③干冰晶体升华时,分子内共价键不变,变化的是分子间作用力,③错误;④
金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,例如氯化铝是共价化合物,④错误;⑤分子晶体的
堆积不一定均为分子密堆积,⑤错误;⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键,
只存在金属键,⑥正确;⑦离子晶体熔化时破坏离子键;分子晶体熔化时,化学键不破坏,破坏的是分子间作
用力,⑦正确;⑧依据构成晶体的微粒不同可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体,⑧错误,
答案选C。
8.下列关于金属晶体的叙述正确的是( )
A .用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B.固态和熔融时易导电,熔点在1000℃左右的晶体可能是金属晶体
C.金属晶体最密堆积方式只有面心立方堆积方式
D.金属导电和熔融电解质(或电解质溶液)导电的原理一样。
【答案】B
【解析】试题分析:A、铂金制作首饰,利用了金属的延展性,跟金属键有关,故错误;B、电解质在固态是不导电,金
属晶体在固态和熔融状态下,导电,故正确;C、有六方紧密堆积、面心立方紧密堆积,故错误;D、金属导电
的原理存在自由移动的电子,熔融电解质导电是自由移动的阴阳离子,故错误。
9.下列有关晶体的说法中正确的是( )
A.共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键
B.熔点: 离子晶体:MgO>NaCl;分子晶体:HO>HS金属晶体:锂<钠<钾<铷<铯
2 2
C.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点
D.晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,必有阴离子
【答案】C
【解析】
A、共价晶体中含有共价键,离子晶体中含有离子键,金属晶体中含有金属键,大部分分子晶体中含有共价键,
稀有气体为单原子分子,不含化学键,A错误。B、MgO、NaCl均为离子晶体,前者的离子半径小于后者的粒
子半径,且前者的阴阳离子所带的电荷大于后者的阴阳离子所带电荷,因而熔点:MgO>NaCl; HO、HS均
2 2
为分子晶体,组成和结构相似,一般可以根据相对分子质量的大小来判断熔沸点的高低,但HO分子间含有氢
2
键,导致熔沸点反常,熔点大小关系为: H2O>H2S;金属晶体熔点大小的比较方法为:原子半径越小、阳离
子所带电荷越高,金属键越强,熔点就越高,所以熔点大小关系为:锂>钠>钾>铷>铯,B错误。C、金刚
石和晶体硅都属于共价晶体,原子半径越小,共价键越强,硬度和熔点越大,故金刚石的硬度大于晶体硅的硬
度,其熔点也高于晶体硅的熔点,C正确。D、晶体中有阴离子,必有阳离子,但是晶体中有阳离子,必有阴
离子是错误的,金属晶体为金属阳离子和自由电子构成,无阴离子,D错误。正确答案为C。
二、填空题(共3题)
10.下列物质中:①NaOH②NaS③(NH )S④NaO ⑤C H ⑥SiC晶体.(只填序号)
2 4 2 2 2 2 2
(1)其中只含有离子键的离子晶体是 ;
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 ;
(3)其中既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 ;
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是 ;
(5)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是 ;
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是 .
【答案】(1)②;(2)①;(3)③;(4)④;(5)⑤;(6)⑥.
【解析】
试题分析:一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,不同非金属形成极性共价键,
同种非金属形成非极性键,含离子键的一定为离子晶体,由原子构成的为原子晶体,以此来解答.
解:①NaOH含离子键和O﹣H极性共价键,为离子晶体;
②NaS只含离子键,为离子晶体;
2
③(NH )S含离子键和N﹣H极性共价键,还有配位键,为离子晶体;
4 2
④NaO 含离子键和O﹣O非极性键,为离子晶体;
2 2
⑤C H 含C﹣H极性键和C与C之间的非极性键,为分子晶体;
2 2
⑥SiC晶体只含Si﹣C极性共价键,为共价晶体,则
(1)其中只含有离子键的离子晶体是②,故答案为:②;
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是①,故答案为:①;(3)其中既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是③,故答案为:③;
(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是④,故答案为:④;
(5)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是⑤,故答案为:⑤;
(6)其中含有极性共价键的共价晶体是⑥,故答案为:⑥.
11.(1)现有下列物质:①Cl、②NaO、③NaOH、④HCl、⑤HO、⑥MgF 、⑦NH Cl
2 2 2 2 2 2 4
A.只由离子键构成的物质是________; B.只由共价键构成的物质是________;
C.只由非金属元素组成的离子化合物是________; D.由离子键和共价键构成的物质是________ ;
E.属于离子化合物的物质是________; F.属于共价化合物的物质是________.
(2)现有八种晶体:①干冰;②碳化硅;③晶体硫;④晶体硅;⑤氧化钠;⑥四氯化硅;⑦氢氧化钾;⑧氖。请
用编号填写下列空白:
A.属于共价晶体的是________; B.固态为分子晶体的是______
C.含有共价键的离子晶体的是_______; D.熔融时需破坏化学键的是______
【答案】⑥ ①④⑤ ⑦ ②③⑦ ②③⑥⑦ ④⑤ ②④ ①③⑥⑧ ⑦ ②④⑤⑦
【解析】
(1)活泼金属和活泼非金属之间一般易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,同种非金属元素之间易形成
非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性共价键,含有离子键的化合物属于离子化合物,离子化合物里
一般有活泼金属或铵根,离子化合物里若有原子团则同时含有共价键,只含共价键的化合物属于共价化合物。
(2)②碳化硅和④晶体硅是通过共价键形成的共价晶体;①干冰、③晶体硫和⑥四氯化硅是通过分子间作用力形
成的分子晶体,⑧氖是由单原子分子构成的分子晶体;⑤氧化钠是只有离子键的离子化合物,⑦氢氧化钾是含
有极性共价键的离子化合物,⑤氧化钠和⑦氢氧化钾都属于离子晶体,根据以上分析解答。
(1)A.氟化镁是由阴阳离子构成的,只含离子键,答案为⑥;
B.只由共价键构成的物质是氯气、氯化氢和过氧化氢,答案为①④⑤;
C.氯化氨是由氨根离子和氯离子构成的,属于离子化合物,且是只由非金属元素组成的离子化合物,答案为
⑦;
D.离子化合物里一般有活泼金属或铵根,离子化合物里若有原子团则同时含有共价键,故由离子键和共价键
构成的物质是过氧化钠、氢氧化钠及氯化铵,答案为②③⑦;
E.含有离子键的化合物属于离子化合物,属于离子化合物的物质是过氧化钠、氢氧化钠、氟化镁及氯化铵,
答案为②③⑥⑦;
F.只含共价键的化合物属于共价化合物,属于共价化合物的物质是氯化氢和过氧化氢,答案为④⑤;
(2)A.属于共价晶体的是碳化硅、晶体硅,答案为②④;
B.固态为分子晶体的是干冰、晶体硫、四氯化硅、氖,答案为①③⑥⑧;
C.含有共价键的离子晶体是氢氧化钾,答案是⑦;
D.分子晶体在受热熔融时破坏的是分子间作用力,其他晶体熔融时需破坏化学键,所以熔融时需破坏化学键的是碳化硅、晶体硅、氧化钠、氢氧化钾,答案为②④⑤⑦。
12.X、Y、Z三种常见的短周期元素,可形成XY 、ZY、XY 、ZY、ZX等化合物,已知Y的离子和Z的离
2 2 3 2 2 2
子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层,试回答:
(1)X、Y、Z的单质的晶体分别属于_______晶体,________晶体,_____晶体
(2)Z Y 的电子式为___________,ZY 溶于水的化学方程式为__________。
2 2 2 2
(3)XY 在标准状态下是针状晶体,它属于___________晶体,XY 的水溶液与ZY 反应可生成一种具有漂白性
3 3 2 2
的氧化剂HY,其化学方程式为_______。
2 2
【答案】分子 分子 金属 2NaO+2H O=4NaOH+O ↑ 分子
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HSO + Na O= Na SO + H O
2 4 2 2 2 4 2 2
【解析】
由ZY、ZY 可推测是HO、HO 或NaO、NaO,又因为Y离子和Z离子具有相同的电子层结构,所以只能
2 2 2 2 2 2 2 2 2
是NaO、NaO,由此知Z为Na,Y为O,由于XY 、XY ,可知X可形成+4、+6价的化合物,且X离子比Y
2 2 2 2 3
离子多1个电子层,X只能是S,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
由ZY、ZY 可推测是HO、HO 或NaO、NaO,又因为Y离子和Z离子具有相同的电子层结构,所以只能
2 2 2 2 2 2 2 2 2
是NaO、NaO,由此知Z为Na,Y为O,由于XY 、XY ,可知X可形成+4、+6价的化合物,且X离子比Y
2 2 2 2 3
离子多1个电子层,X只能是S;
(1)X、Y、Z的单质分别为S、O、Na;分别属于分子晶体,分子晶体,金属晶体;
2
(2)Z Y 为NaO,其电子式为 ,NaO 溶于水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学
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方程式为2NaO+2H O=4NaOH+O ↑;
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(3)XY 为SO ,在标准状态下是针状晶体,它属于分子晶体,XY 的水溶液与ZY 反应可生成一种具有漂白性
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的氧化剂HY,其化学方程式为HSO + Na O= Na SO + H O。
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