一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分) 1.
2021·四川成都高二检测下列有关金属的说法不正确的是( )
A．金属的导电性、导热性、延展性都与自由电子有关
B．六方最密积累和面心立方最密积累的原子积累方式空间利用率最高
C．钠晶胞结构如图，钠晶胞中每个钠原子的配位数为6
D．温度上升，金属的导电性将减弱
解析：A.金属键是金属离子和自由电子之间的相互作用，接通电源后，自由电子会定向移动形成电流，电子与金属阳离子的碰撞传递能量，金属发生形变，电子和离子之间只会发生滑动，不会破坏金属键，A正确；B.金属的四种积累分别为简洁立方积累、体心立方积累、面心立方最密积累和六方最密积累，其中简洁立方积累空间利用率最低，其次体心立方积累，六方最密积累和面心立方最密积累空间利用率最高，B正确；C.钠晶胞中每个钠离子的配位数为8，C错误；D.温度上升，金属离子与电子之间碰撞加剧，金属的导电性减弱，D正确。
答案：C
点拨：金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成的，金属晶体的导电性、导热性、延展性都与自由电子有关。同时要留意晶体中有阳离子，不肯定有阴离子。如金属晶体中只有阳离子而无阴离子。但有阴离子的晶体肯定有阳离子。
2.
2021·青浦区高二检测有关化学键的描述正确的是( )
A．有化学键断裂的过程肯定发生了化学反应 B．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键 C．非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
解析：只有有化学键断裂和化学键形成的过程才发生化学反应，有化学键断裂的过程不肯定发生化学反应，如电解质溶于水的过程，A错误；离子键是指带相反电荷的离子之间的相互作用，这种相互作用既包含排斥力也包含吸引力，B错误；非金属原子间以共价键结合的物质不肯定是化合物，也可能是单质，如氢气，C错误；金属的性质和金属固体的形成取决于金属键，金属键没有方向性和饱和性，D正确。
答案：D
3．在金属晶体中，自由电子与金属原子的碰撞中有能量传递，可以用此来解释的金属物理性质是( ) A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．还原性
解析：金属具有延展性主要是由于金属在受到外力作用时，各原子层可以发生相对滑动，各层金属原子之间仍旧保持金属键的作用。金属具有导电性主要是由于金属晶体内部存在自由电子，在外电场的作用下，自由电子在金属内部发生定向运动。金属的还原性是金属的化学性质，与能量传递无关。金属的导热性主要是由于
金属晶体内部，自由电子与金属原子的碰撞中有能量传递。因此选C。
答案：C
4．(双选)2021·试题调研下列有关金属晶体的说法中正确的是( ) A．金属晶体全部性质均与金属键有关
B．最外层电子数少于3个的原子不肯定都是金属 C．任何状态下都有延展性
D．都能导电、传热
解析：金属键只影响金属的物质理性质，A项错误。H、He最外层电子数都少于3个，但它们不是金属，B项正确。金属的延展性指的是能抽成细丝、压成薄片的性质，在液态时，由于金属具有流淌性，不具备延展性，所以C项错误。金属晶体中存在自由电子，能够导电、传热，因此D项正确。
答案：BD
5．金属具有延展性的缘由是( ) A．金属原子半径都较大，价电子较少
B．金属受外力作用变形时，金属阳离子与自由电子间仍保持较猛烈作用 C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速度加快 D．自由电子受外力作用时能快速传递能量
解析：金属晶体具有良好的导电、导热、延展性等，其缘由都与遍布晶体的“电子气”有关。金属具有延展性是原子层相对滑动，但排列方式不变，金属阳离子与自由电子形成的化学键没有破坏，故金属阳离子与自由电子间仍保持较强作用。
答案：B 6.
2021·试题调研下列说法错误的是( )
A．在金属晶体中有阳离子无阴离子
B．金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性 C．原子晶体中只存在非极性共价键 D．分子晶体的熔、沸点与化学键无关
解析：C中原子晶体中可能含非极性键，如金刚石，也可能含极性键，如SiO2、SiC等。D中分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关。
答案：C 7.
2021·海口高二检测下列各组物质中，按熔点由低到高的挨次排列正确的是( )
①O2、I2、Hg ②CO、Al、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
解析：①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高。CO是分子晶
体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其阳离子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点渐渐降低，故③错；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，离子半径渐渐减小，金属键依次增加，熔点渐渐上升，故④正确。 答案：D 8.2021·宁德高二检测下列叙述正确的是( ) A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔沸点越高 B．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定 C．金属阳离子只能与阴离子构成晶体 D．正四周体构型的分子中，键角肯定为109°28′ 解析：B中，分子的稳定性与分子内共价键的强弱有关，而分子间作用力主要影响晶体的熔、沸点。C中，金属阳离子可以与自由电子一起构成金属晶体。D中，像P4是正四周体型分子，其键角为60°。 答案：A 9．关于体心立方积累晶体(如图)的结构的叙述中正确的是( ) A．是密置层的一种积累方式 B．晶胞是六棱柱 C．每个晶胞内含2个原子 D．每个晶胞内含6个原子 解析：体心立方积累晶体的晶胞为立方体，是非密置层的一种积累方式，其中有8个顶点和1个体心，晶胞内含有原子个数为8×18＋1＝2。 答案：C 10.2021·宁德高二检测有4种不同积累方式的金属晶体的晶胞如下图所示，有关说法正确的是( ) ① ② ③ ④ A．①为简洁立方积累，②为镁型，③为钾型，④为铜型 B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个 C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12 D．空间利用率的大小关系为①<②<③<④ 解析：本题考查了金属晶体的积累方式。精确 理解并记忆金属晶体的四种常见积累方式是解答本题的关键。①为简洁立方积累，②为钾型，③为镁型，④为铜型，A项中②与③推断有误；每个晶胞含有的原子数分别为①8×118＝1，②8×8＋1＝2，③8×18＋1＝2，④8×118＋6×2＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，C项不正确；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，所以D项不正确，应为④＝③>②>①。 答案：B 11．在金属晶体中，假如金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。由此推断下列各组金属熔沸点凹凸挨次，其中正确的是( ) A．Mg>Al>Ca B．Al>Na>Li C．Al>Mg>Ca D．Mg>Ba>Al 解析：电荷数Al3＋>Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋>Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)>r(Ca2＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Li＋)，则C正确；B中Li>Na，D中Al>Mg>Ba。 答案：C 12．要使金属晶体熔化必需破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点凹凸和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此推断下列说法正确的是( ) A．金属镁的熔点大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是渐渐增大的 C．金属铝的硬度大于金属钠 D．金属镁的硬度小于金属钙 解析：镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，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，离子的半径是渐渐增大的，所带电荷相同，金属键渐渐减弱，熔、沸点和硬度都渐渐减小；因离子的半径小而所带电荷多，使金属铝比金属钠的金属键强，所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大；因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。 答案：C 二、非选择题(本题包括3小题，共40分) 13．(13分)2021·试题调研铝单质晶体中原子的积累方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。 甲 乙 丙 若已知铝的原子半径为d，NA表示阿伏加德罗常数，铝的相对原子质量为M，请回答： (1)晶胞中铝原子的配位数为________，一个晶胞中铝原子的数目为________。 (2)该晶体的密度为________(用字母表示)。 解析：由图甲可知每个晶胞中含有的铝原子数为8×18＋6×12＝4。由图丙可知晶胞的棱长为4d2＝22d，若该晶胞的密度为ρ，则ρ×(22d)3＝42MN×M，ρ＝3。 A8dNA答案：(1)12 4 (2)2M8d3N A14．(14分)2022·海南高考节选碳元素的单质有多种形式，下图所示依次是C60、石墨和金刚石的结构图： C60 石墨 金刚石晶胞 回答下列问题： (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为________。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。 (3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。 (4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm，其缘由是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在________共价键，还有________键。 (5)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，依据硬球接触模型，则r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。 解析：C60为分子晶体，金刚石为原子晶体，石墨为混合晶体，它们均属于碳元素的不同单质，因此互称同素异形体；金刚石为空间立体网状结构，每一个碳原子与四个相邻碳原子形成共价键，因此碳原子杂化方式为sp3杂化，化学键只有σ键；而石墨层内为平面正六边形，层间为分子间作用力，所以石墨中碳原子的杂化方式为sp2杂化，即石墨层内不仅存在σ键还存在π键；金刚石晶胞中各个顶点、面上和体内的原子数目依次为8、6、4，然后依据晶胞计算确定在晶体中碳原子数目，碳原子数目为n＝8×1/8＋6×1/2＋4＝8；依据硬球接触模型可以确定，体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴，因此有14·(3a)＝2r，则r＝38a；然后可以确定原子的占有率为8×4πr3/a333＝16π 答案：(1)同素异形体 (2)sp3 sp2 (3)分子 混合 (4)σ σ π(或大π或p－pπ) (5)8 38×433πr8 3πa3＝16 15．(13分)2021·经典习题选萃用X射线争辩某金属晶体，测得在边长为360 pm(1 pm＝1×10－10 cm)的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0 g·cm－3。试回答： (1)此金属晶体属于哪一种积累方式？ (2)每个晶胞的质量是多少克？ (3)求此金属的相对原子质量。 (4)求此原子的原子半径(pm)。 解析：(1)依据题意，此金属晶体属于面心立方最密积累。每个晶胞中含有4个原子，则该晶胞如右图所示： (2)依据晶胞的边长为360 pm，可得晶胞的体积为(3.6×10－8)3cm3。依据质量＝密度×体积，可得晶胞的质量＝9.0 g·cm－3×(3.6×10－8)3cm3＝4.2×10－22 g。 (3)金属的相对原子质量＝N－2223A×原子的质量＝4.2×10×6.02×10÷4＝63.21。 (4)在面心立方最密积累中，晶胞的边长＝4r2，因此，原子的原子半径＝24×360 pm＝127.28 pm。 答案：(1)面心立方最密积累 (2)4.2×10－22 g (3)63.21 (4)127.28 pm
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