课时跟踪检测(十一) 金属晶体。
本卷共两页)
1．下列有关金属晶体的说法中不正确的是( )
a．金属晶体是一种“巨分子”
b．“电子气”为所有原子所共有。
c．简单立方堆积的空间利用率最低。
d．体心立方堆积的空间利用率最高。
2．下列有关石墨晶体的说法正确的是( )
a．由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体。
b．由于石墨的熔点很高，所以它是原子晶体。
c．由于石墨质软，所以它是分子晶体。
d．石墨晶体是一种混合晶体。
3．金属能导电的原因是( )
a．金属晶体中的金属阳离子与自由电子间的作用较弱。
b．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动。
c．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。
d．金属晶体在外加电场作用下可失去电子。
4．下列晶体中，金属阳离子与自由电子间的作用最强的是( )
a．nab．mg
c．al d．k
5．几种晶体的晶胞如图所示：
所示晶胞从左到右分别表示的物质正确的排序是( )
a．碘、锌、钠、金刚石 b．金刚石、锌、碘、钠。
c．钠、锌、碘、金刚石 d．锌、钠、碘、金刚石。
6．金属键的强弱与金属价电子数多少有关，价电子数越多金属键越强，与金属阳离子的半径大小也有关，半径越大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是( )
a．li na k b．na mg al
c．li be mg d．li na mg
7.关于右图不正确的说法是( )
a．此种最密堆积为面心立方最密堆积。
b．铜晶体采用该种堆积方式。
c．该种堆积方式可用符号。
abcabc……表示。
d．镁晶体采用该种堆积方式。
8．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，六方最密堆积、面心立方堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为( )
a．3∶2∶1b．11∶8∶4
c．9∶8∶4 d．21∶14∶9
9.金属钠晶体为体心立方晶胞8(如图)，实验测得钠的密度为ρ(g·cm－3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为na(mol－1)，假定金属钠原子为等径的钢性球且处于体对角线上的三个球相切。
则钠原子的半径r(cm)为。
ab.·c.· d.·
10．如图，铁有δ、γ三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
feγfeαfe
a．δfe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个。
b．αfe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个。
c．若δfe晶胞边长为a cm，αfe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3
d．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。
11．(1)已知下列金属晶体：ti、po、k、fe、ag、mg、zn、au其堆积方式为：
简单立方堆积的是。
体心立方堆积的是。
六方最密堆积的是。
面心立方最密堆积的是。
2)判断下列晶体的类型：
sii4：熔点120 .5 ℃，沸点271.5 ℃，易水解。
硼：熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大。
硒：熔点：217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿。
锑：熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电。
12．金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。它是一种体心立方结构。实际测得金属钨的密度为ρ，钨的相对原子质量为m，假定钨原子为等直径的刚性球，请回答下列问题：
1)每一个晶胞分摊到___个钨原子。
2)晶胞的边长a为。
3)钨的原子半径r为___只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
4)金属钨原子形成的体心立体结构的空间利用率为。
13．金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，如图所示，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d，用na表示阿伏加德罗常数，m表示金的摩尔质量。
1)金晶体每个晶胞中含有___个金原子。
2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定。
3)一个晶胞的体积是___
4)金晶体的密度是___
答案。1．选d 根据金属晶体的电子气理论，选项a、b都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是：
简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，面心立方最密堆积和六方最密堆积均为74%。因此简单立方堆积的空间利用率最低， 六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高。
2．选d 石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，因此它是一种混合晶体。
3．选b 根据电子气理论，电子是属于整个晶体的，在外加电场作用下发生了定向移动从而导电，故b项正确；有的金属中金属键较强，但依然导电，故a项错误；金属导电是靠自由电子的定向移动，而不是金属阳离子发生定向移动，故c项错误；金属导电是物理变化，而不是失去电子的化学变化，故d项错误。
4．选c 影响金属键强弱的主要因素有金属原子的半径、价电子数目等。一般而言，金属原子的半径小、价电子数目多，金属键就强，金属阳离子与自由电子间的作用就强。na、mg、al均位于第三周期，原子半径逐渐减小，价电子数目逐渐增多，所以金属键逐渐增强，其中铝的金属键最强，钠的金属键最弱，而钾和钠位于同一主族，且钾的半径比钠大，钾的金属键比钠弱。
5．选c 第一种晶胞为体心立方堆积，钾、钠、铁等金属采用这种堆积方式；第二种晶胞为六方最密堆积，镁、锌、钛等金属采用这种堆积方式；组成第三种晶胞的粒子为双原子分子，是碘；第四种晶胞的粒子构成正四面体结构，为金刚石。
6．选b 金属熔点的高低与金属阳离子半径大小及金属价电子数有关，价电子数越多，阳离子半径越小，金属键越强。b项中三种金属在同一周期，价电子数分别为，且半径由大到小，故熔点由高到低的顺序是al>mg>na。
7．选d 从图示可看出，该堆积方式的第一层和第四层重合，这种堆积方式可用符号“…abcabc…”表示，属面心立方最密堆积，金属铜采用这种堆积方式而镁属于六方堆积，所以选项d不正确。
8．选a 晶胞a中所含原子＝12×＋2×＋3＝6，晶胞b中所含原子＝8×＋6×＝4，晶胞c中所含原子＝8×＋1＝2。
9．选c 该晶胞中实际含钠原子两个，晶胞边长为，则ρ＝，进一步化简后可得答案。
10．选d 由题图知，δfe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有8个，a项正确；αfe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有6个，b项正确；一个δfe晶胞占有2个铁原子，一个αfe晶胞占有1个铁原子，故两者密度比为∶＝2b3∶a3，c项正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型是不同的，d项错误。
11．解析：(1)简单立方堆积方式的空间利用率低，只有金属po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。
六方最密堆积按abababab……的方式堆积，面心立方最密堆积按abcabcabc……的方式堆积，六方最密堆积常见金属为mg、zn、ti，面心立方最密堆积常见金属为cu、ag、au。
2)①sii4熔点低，沸点低，是分子晶体。
硼熔、沸点高，硬度大，是典型的原子晶体。
硒熔、沸点低，易溶于氯仿，属于分子晶体。
锑熔点较高，沸点较高，固态能导电，是金属晶体。
答案：(1)①po ②k、fe ③mg、zn、ti ④ag、au
2)①分子晶体 ②原子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体。
12．解析：(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故每一个晶胞分摊到2个钨原子。
2)每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量m＝，又因每个晶胞的体积v＝a3，所以晶胞密度ρ＝＝a＝。
3)钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子，则体对角线的长度为钨原子半径的4倍，即4r＝a，r＝＝×
4)每个晶胞含有2个钨原子，2个钨原子的体积v′＝2×πr3＝，则该体心立方结构的空间利用率＝＝×100%＝×100%＝×100%＝68%。
答案：(1)2 (2) (3)× 4)68%
13．解析：利用均摊法解题，8个顶点上金原子有属于该晶胞，每个面上金原子有属于该晶胞，共有6个，故每个晶胞中金原子个数＝8×＋6×＝4。假设金原子间相接触，则有，正方形的对角线为2d。
正方形边长为d。所以v晶＝(d)3＝2d3,1个晶胞质量为m晶＝，所以ρ＝＝
答案：(1)4 (2)面对角线金属原子间相接触，即相切。
3)2d3 (4)
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