1、课时跟踪训练(十六) 基础巩固1关于体心立方堆积晶体(如图)的结构的叙述中正确的是()A是密置层的一种堆积方式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堆积是非密置层的一种堆积的方式，其中具有8个顶点和1个体心，晶胞内含有的原子个数为812。答案C2下列说法正确的是()A任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B金属镁的熔点高于铝的C图为铜的晶胞结构，则每个晶胞中平均有4个铜原子，铜原子的配位数为6D金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电解析金属晶体中含有金属阳离
2、子和自由电子，A项错；铝的金属键强于镁的，故铝的熔点要高于镁的，B项错；铜晶胞中平均含有4个铜原子，铜原子的配位数为12，C项错。答案D3下列有关金属的说法正确的是()A金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子B六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高C金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强D金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动解析金属原子中只有价电子才是自由电子，A项错；金属的还原性是指失电子的能力，而不是失去电子的数目，C项错；金属能导电是因为电子在外电场作用下能定向移动，D项错。答案B4下列对各组物质性质的比较中，正确的是()A熔点：LiNaCuAlFe
3、C密度：NaMgAlD空间利用率：体心立方堆积六方最密堆积面心立方最密堆积解析同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，所以A选项错误；Na、Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，故C项错误；不同堆积方式的金属晶体的空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%，因此D项错误；常用的金属导体中，导电性最好的是银，其次是铜，再次是铝、铁，所以B选项正确。答案B5关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是()A晶胞是六棱柱B晶胞是平行六面体C每个晶胞中含4个原子D每个晶
4、胞中含17个原子解析金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的平行六面体，有8个顶点和1个内部原子，晶胞中绝对占有2个原子。答案B6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、面心立方最密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()A321 B1184C984 D21149解析本题考查晶胞中微粒数的计算方法，用均摊法计算。晶胞(a)中所含原子数12236，晶胞(b)中所含原子数864，晶胞(c)中所含原子数812。答案A7金属钠晶体为体心立方晶胞()，晶胞的边长为a。假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相
5、切。则钠原子的半径r为()A. B.C. D2a解析如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面，可得如图所示的结构，其中AB为晶胞的边长，BC为晶胞的面对角线，AC为晶胞的体对角线。根据立方体的特点可知：BCa，结合AB2BC2AC2得：r。答案B8有4种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如下图所示，有关说法正确的是()A为简单立方堆积，为镁型，为钾型，为铜型B每个晶胞含有的原子数分别为1个，2个，2个，4个C晶胞中原子的配位数分别为6，8，8，12D空间利用率的大小关系为。答案B9(1)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表，由荷兰菲利浦实验室首先研制出来。它的最大优点是容易活化，其晶胞结构如图所示。它的化
6、学式为_。(2)镁系合金是最早问世的合金之一，经X射线衍射实验分析得镁铜合金为面心立方结构，镁镍合金为六方最密堆积。镁系合金的优点是价格较低，缺点是要加热到250 以上时才释放出氢气。下列有关说法不正确的是()A金属铜的晶胞结构为B已知钛和镁的堆积方式相同，均为六方最密堆积，则其堆积方式为C镁铜合金晶体的原子空间利用率为74%D镁镍合金晶体的配位数为12(3)X射线金相学中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图。下列有关说法正确的是()A图、中物质的化学式相同B图中物质的化学式为CuAu3C图中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个D设图中晶胞的边长为a cm，则图中合金的密度为 gcm
7、3解析(1)根据晶胞结构图可知，面心上的原子为2个晶胞所共有，顶点上的原子为6个晶胞所共有，棱上的原子为3个晶胞所共有，内部的原子为整个晶胞所共有，所以晶胞中La原子有3个，Ni原子有15个，则镧系合金的化学式为LaNi5。(2)铜是面心立方堆积结构(如图所示)，而A项中的图为六方最密堆积结构，A项不正确；钛和镁晶体是按“ABAB”的方式堆积，B项正确；面心立方最密堆积和六方最密堆积的配位数均为12，空间利用率均为74%，C、D项正确。故答案为A。(3)图中，铜原子数为822，金原子数为42，故化学式为CuAu。图中，铜原子数为81，金原子数为63，故化学式为CuAu3。图中，铜原子位于立方体
8、的顶点，故紧邻的铜原子有6个。图中，铜原子、金原子各为2个，晶胞的体积为a3 cm3，密度m/V(64197)a3 gcm3 gcm3。答案(1)LaNi5(2)A(3)B10如下图所示为金属原子的四种基本堆积模型，请回答以下问题：(1)以下原子堆积方式中，空间利用率最低的是_(在图中选择，填字母)，由非密置层互相错位堆积而成的是_。(2)金属铜的晶胞模型是_，每个晶胞含有_个Cu原子，每个Cu原子周围有_个紧邻的Cu原子。解析A为简单立方堆积，为非密置型，空间利用率最低。金属铜采取面心立方最密堆积，每个晶胞内含有的铜原子个数为864。取顶角上的一个铜原子考察，离它最近的铜原子共有12个。答案
9、(1)AB(2)C41211铝单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，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。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864。由图丙可知晶胞的棱长为2 d，若该晶胞的密度为，则(2 d)3M，。答案(1)124(2)12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：回答下列问题：(1)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(2)石墨晶体中，层内CC键的键
10、长为142 pm，而金刚石中CC键的键长为154 pm，其原因是金刚石中只存在CC间的_共价键，而石墨层内的CC间不仅存在_共价键，还有_键。(3)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，根据硬球接触模型，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，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n81/861/248；根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(a)2r，则ra；然后可以确定原
11、子的占有率为/a3.答案(1)分子混合(2)(或大或pp)(3)813用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360 pm(1 pm11010 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 gcm3。试回答：(1)此金属晶体属于哪一种堆积方式？(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)根据题意，此金属晶体属于面心立方最密堆积。每个晶胞中含有4个原子，则该晶胞如图所示：(2)根据晶胞的边长为360 pm，可得晶胞的体积为(3.6108)3cm3。根据质量密度体积，可得晶胞的质量9.0 gcm3(3.6108)3cm34.21
12、022 g。(3)金属的相对原子质量NA原子的质量4.210226.021023463.21。(4)在面心立方最密堆积中，晶胞的边长，因此，原子的原子半径360 pm127.28 pm。答案(1)面心立方最密堆积(2)4.21022 g(3)63.21(4)127.28 pm能力提升14金晶体是面心立方体，立方体的每个面上5个金原子紧密堆砌(如图，其余各面省略)，金原子半径为A cm，求：(1)金晶体中最小的一个立方体含有_个金原子。(2)金的密度为_gcm3。(用带A的计算式表示)(3)金原子空间占有率为_。(Au的相对原子质量为197，用带A的计算式表示)解析(1)根据晶胞结构可知，金晶体
13、中最小的一个立方体含有81/861/24个金原子。(2)金原子半径为A cm，则晶胞中面对角线是4A cm，所以晶胞的边长是2A cm，所以NA4，解得。(3)晶胞的体积是(2 A)3，而金原子占有的体积是4A3，所以金原子空间占有率为4A3/(2 A)374%(0.74)。答案(1)4(2)(3)0.74或74%15铝单质的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示。(1)若已知铝原子半径为d，NA表示阿伏加德罗常数，摩尔质量为M，则该晶体的密度可表示为_。 (2)据上图计算，铝原子采取的面心立方最密堆积的空间利用率为_。 解析(1)由图甲可知每个晶胞中含有的铝原子的个数为864。由图乙知晶胞的棱长为2d，晶胞体积V(2d)3，若该晶体的密度为，。(2)空间利用率100%100%74%。答案(1)(2)74%