2023年高考真题变式分类汇编：金属晶体
一、选择题
1．（2021·天津）下列各组物质的晶体类型相同的是（ ）
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
2．（2023·东城模拟）关于下列4种物质的说法正确的是
A．①的晶体为共价晶体
B．①与②完全反应时，转移2mol电子
C．室温时，②在水中的溶解度小于其在乙醇中的溶解度
D．③和④体积不同的主要原因是分子数不同
3．（2021·义乌模拟）类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推正确的是（ ）
A．晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，也必有阴离子
B．CuSO4溶液在空气中蒸干得到CuSO4固体，故Fe2(SO4)3溶液在空气中蒸干得到Fe2(SO4)3固体
C．适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO，故适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
D．Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成CuS
4．（2022高三上·滕州期末）Al—Mn—Cu合金的晶胞如图所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置。下列说法正确的是
A．Al原子周围等距且最近的Al原子有6个
B．Al—Mn—Cu合金化学式可表示为AlMnCu2
C．若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的为
D．沿晶胞对角面的切面图为
5．（2022高二下·湛江期末）下列关于晶体的叙述中，正确的是（ ）
A．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子
6．（2022高二下·济南期末）下列说法正确的是（ ）
A．北京冬奥会采用石墨烯材料制造户外保暖穿戴设备，石墨烯属于共价化合物
B．晶体X射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定
C．金属的导电性、导热性和延展性都与金属键有关，金属光泽与金属键无关
D．液晶可用于制造显示器，是一类分子晶体
7．（2022高二下·金华期末）下列叙述正确的是（ ）
A．共价键的方向性使金刚石晶体有脆性，延展性较差
B．三氟氨硼烷()分子中，N和B的杂化方式不同
C．能与HF形成氢键，所以会溶于氢氟酸
D．金属能导电是因为金属在电场作用下先释放自由电子再定向运动
8．（2022高二下·枣庄期末）下列关于晶体的描述正确的是（ ）
A．分子晶体中一定含有共价键
B．共价晶体中，共价键的键能越大、键长越短，熔点越高
C．金属晶体的导电性和导热性都是通过自由电子的定向移动实现的
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
9．（2022高二下·珠海期末）下列说法中，正确的是（ ）
A．原子晶体在熔融态时，共价键被破坏
B．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高
C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
10．（2022高二下·盐城期末）检验灼热的碳投入浓硫酸中产生的气体的成分，实验步骤如下：
步骤1：先将该气体通入品红溶液中，观察现象；
步骤2：将步骤1中的气体通入酸性高锰酸钾溶液后再通过品红溶液，观察现象；
步骤3：再将步骤2中的气体通入澄清石灰水中，观察现象。
下列说法错误的是（ ）
A．步骤1中品红溶液褪色，说明产生气体中含
B．步骤2的目的是除去并证明已除尽
C．步骤3持续时间过长现象会消失，原因是生成了配合物
D．一种碳-铁合金结构如图所示，该合金化学式是FeC
11．（2021高二上·宜宾期末）有关晶体或晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．晶胞①中Na+的配位数为8
B．晶体②中Si和Si-O个数比为1：4
C．晶胞③中原子堆积方式为面心立方最密堆积
D．三种晶体中微粒间作用力均不相同
12．（2021高二下·东莞期末）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，下图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数比为（ ）
A．1∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．9∶14∶9
13．（2021高二下·金台期末）下列是典型晶体的结构示意图，从①到⑥对应正确的是（ ）
A．CsCl 金刚石 CaF2 Cu CO2 Fe
B．CaF2 SiC 金刚石 Cu CO2 CsCl
C．NaCl 单质硅 CaF2 Au CO2 K
D．NaCl BN Au CaF2 CO2 Na
14．（2021高二下·泰安期末）二硫醇烯与锌的配合物(M)是一种具有光、电、磁等特殊功能的新型材料，合成途径如下：
上述7种物质的晶体类型中不含有（ ）
A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体
15．（2021高二下·济南期末）下列关于晶体的说法错误的是（ ）
A．熔融状态导电的晶体不一定是离子晶体
B．金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性
C．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体
D．具有正四面体结构的晶体，可能是共价晶体或分子晶体，其键角都是109°28′
16．（2020高二下·威海期末）下列关于晶体的说法中错误的是（ ）
A．固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体
B．具有正四面体结构的晶体，可能是共价晶体或分子晶体，其键角都是109°28′
C．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体
D．金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性
17．（2020高二下·凌源期末）共价键、离子键、金属键和分子间作用力是微粒间的不同相互作用，下列含有上述两种相互作用的晶体是（ ）
A．SiC晶体 B．CCl4晶体 C．KCl晶体 D．Na晶体
18．（2020高二下·齐齐哈尔期末）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．图1和图4为非密置层堆积，图2和图3为密置层堆积
B．图1~图4分别是简单立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积、体心立方堆积
C．图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D．图1~图4堆积方式的空间利用率大小关系是图1<图2<图3=图4
19．（2020高二下·北海期末）工业上制备四氢硼钠的原理为 。上述反应中的物质涉及的晶体类型共有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
20．（2020高二下·辽源期末）下列说法中，正确的是（ ）
A．冰熔化时，分子中 H—O 键发生断裂
B．金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高
C．原子晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定
21．（2020高二上·哈尔滨期末）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．原子晶体一定是单质
C．分子晶体一定是化合物
D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度
22．（2019高二下·延边期末）下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是（ ）
A．都有多种堆积结构 B．都含离子
C．一般具有较高的熔点和沸点 D．都能导电
23．（2019高二下·瓦房店期末）下列说法中正确的是（ ）
A．金属键只存在于金属晶体中
B．分子晶体的堆积均采取分子密堆积
C．水很稳定，因为水中含有大量的氢键
D．ABn型分子中，若中心原子没有孤对电子，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子
24．（2019高二上·浦东期末）构成金属晶体的基本微粒（）
A．分子 B．阴离子和自由电子
C．阳离子和阴离子 D．阳离子和自由电子
25．（2019高二上·剑河期末）如下图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是( )
A．γ Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
B．α Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C．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
D．三种同素异形体的性质相同
26．（2018高二下·沾益期末）金属的下列性质中和金属晶体结构无关的是( )
A．良好的导电性 B．反应中易失去电子
C．良好的延展性 D．良好的导热性
二、非选择题
27．（2018·全国Ⅲ卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为 。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn） Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是 ；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是 。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为 。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为 g·cm－3（列出计算式）。
28．（2019·萍乡模拟）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。请回答下列问题：
（1）铁元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 ，能量最高能级的电子云形状为 。
（2）Fe3+可用KSCN溶液检验，形成的配合物颜色为 ，写出一个与SCN-具有相同空间构型的分子： 。
（3）氮元素的最简单氢化物为氨，氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是 。氮元素另一种氢化物联氨(N2H4)是 (填“极性”或“非极性”)分子，其中心原子的轨道杂化类型为 。
（4）铁的第三电离能(I3)，第四电离能(I4)分别为2957kJ/mol，5290kJ/mol，I4远大于I3的原因是 。
（5）铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式： 。若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度是 g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
29．（2019高二下·海南期末）M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：
（1）单质M的晶体类型为 ，其中M原子的配位数为 。
（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为 ，其同周期元素中，第一电离能最大的是 (写元素符号)。
（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ，已知晶胞参数a＝0.542 nm，此晶体的密度为 g·cm－3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②此化合物的氨水溶液遇到空气被氧化为深蓝色，其中阳离子的化学式为 。
30．（2018高二下·山东期末）我国具有悠久的历史，在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),试回答下列问题。
（1）Cu2+的未成对电子数有 个，H、O、S 电负性由大到小的顺序为 。
（2）在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4蓝色溶液。[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有 ，阴离子中心原子杂化类型为 。
（3）铁铜合金晶体类型为 ；铁的第三(I3)和第四(I4)电离能分别为2957kJ/mol、5290kJ/mol，比较数据并分析原因 。
（4）金铜合金的一种晶体结构为立方晶型，如图所示。已知该合金的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数值为NA，两个金原子间最小间隙为a pm(1pm= 10-10cm)。则铜原子的半径为 cm(写出计算表达式)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A不符合题意；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B不符合题意；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C符合题意；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体；
分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体；
相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体；
由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
2．【答案】C
【知识点】金属晶体；相似相溶原理及其应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．铜为金属晶体，不是共价晶体，故A不符合题意；
B．铜与硫共热反应生成氯化亚铜，则64g铜与32g完全反应时，铜不足量，反应转移1mol电子，故B不符合题意；
C．硫单质不溶于水，微溶于酒精，所以室温时，硫在水中的溶解度小于其在乙醇中的溶解度，故C符合题意；
D.18g水和46g乙醇体积不同的主要原因是密度不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铜为金属晶体；
B.硫与铜反应生成Cu2S；
C.硫难溶于水，微溶于乙醇；
D.液体和固体的体积主要由粒子数目和粒子直径共同决定。
3．【答案】B
【知识点】科学探究方法；金属晶体；氧化还原反应
【解析】【解答】A．晶体中有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中只有阳离子和电子，A不符合题意；
B．CuSO4溶液在空气中蒸干得到CuSO4固体，说明Cu2+虽然水解，但蒸干过程中硫酸不会挥发，同理Fe2(SO4)3溶液在空气中蒸干得到Fe2(SO4)3固体，B符合题意；
C．SO2虽为酸性气体，但同时具有较强还原性，通入Ca(ClO)2溶液会被氧化为硫酸根，无法得到亚硫酸钙，C不符合题意；
D．Fe和S反应生成FeS，说明S氧化性较弱，只能将金属元素氧化为较低价态，所以Cu和S反应生成Cu2S，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.不是所有的晶体中都有阴阳离子，比如金属晶体
B.虽然铜离子和铁离子均水解，但是硫酸不是挥发性酸，可以制取
C.充分考虑二氧化硫具有还原性以及次氯酸根具有氧化性
D.铜的活动性弱，而硫的氧化性弱只能将其氧化为低价
4．【答案】B
【知识点】金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．由晶胞结构可知，Al原子周围等距且最近的Al原子有12个，故A不符合题意；
B．根据均摊法，该晶胞中Cu原子的个数为=8，Mn原子的个数为4，Al原子的个数为4，所以该合金的化学式为AlMnCu2，故B符合题意；
C．A为原点，C为(1，1，1)，B为右面面心，所以B的坐标为，故C不符合题意；
D．由晶胞结构可知，沿晶胞对角面的切面图为，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.Al原子周围等距且最近的Al原子有12个；
B.根据均摊法计算；
C.B的坐标为；
D.沿晶胞对角面的切面图为。
5．【答案】D
【知识点】分子晶体；金属晶体；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A．在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，存在的自由电子和金属阳离子间存在金属键，A不符合题意；
B．晶体中分子间作用力越大，其熔、沸点和硬度越高，但是与分子的稳定性没有关系，稳定性只与分子内的化学键的强度有关，B不符合题意；
C．虽然HI 的相对分子质量大于HF，但是由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF 的沸点高于HI，C不符合题意；
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.晶体中不一定含有阴离子，如金属晶体不含阴离子；
B.稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力无关；
C.HF分子间能形成氢键，沸点高于HI。
6．【答案】B
【知识点】金属晶体；液晶
【解析】【解答】A．石墨烯属于碳的单质，故A不符合题意；
B．判断晶体与非晶体最科学的方法是X 射线衍射实验，X 射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定，故B符合题意；
C．金属的导电性、导热性、延展性与金属键有关，由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽，因此金属光泽都与金属键有关，故C不符合题意；
D．液晶可用于制造显示器，液晶不是晶体，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.石墨烯为碳单质，不是化合物；
C.金属的导电性、导热性和延展性、金属光泽都与金属键有关；
D.液晶不是晶体。
7．【答案】A
【知识点】金属晶体；极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．金刚石中C-C之间以共价键连接形成空间网状结构，但由于共键价具有方向性，在敲击或挤压时，可发生断裂，使共价键断裂产生断面，因而金刚石晶体有脆性，延展性差，A符合题意；
B．N与B之间形成配位键，使得N和B的价层电子对数均为4，都采取sp3杂化，B不符合题意；
C．溶于氢氟酸是因为能与HF反应，C不符合题意；
D．金属中存在有自由电子，在未通电的情况下，电子在做无规则运动，通电后，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．共键价具有方向性，在敲击或挤压时，可发生断裂，使共价键断裂产生断面；
B．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
C．能与HF反应；
D．金属通电后，在外加电场的作用下自由电子做定向移动。
8．【答案】B
【知识点】化学键；键能、键长、键角及其应用；离子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体中，只含有范德华力，故A不符合题意；
B．共价晶体中微粒间作用力是共价键，熔融时破坏共价键，共价键的键能越大，键长越短，熔点越高，故B符合题意；
C．金属晶体的导电性是通过自由电子的定向移动实现的，而金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方，故C不符合题意；
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体可能为离子晶体，也可能为分子晶体，如分子晶体中的HCl，在水中可电离出H+和Cl-，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.稀有气体为分子晶体，不含共价键；
C.金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方；
D.分子晶体在水中也可电离出自由移动的离子。
9．【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．熔融就是达到液态了，原子晶体必须破坏唯一的化学键，即共价键，A符合题意；
B．金属晶体的熔点有的很高，有的很低，如常温下汞呈液态，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，B不符合题意；
C．干冰升华时，二氧化碳分子没变，分子内共价键没有断裂，C不符合题意；
D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质的熔沸点一般越高，分子晶体的稳定性与化学键有关系，与分子间作用力没有关系，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.金属晶体的熔点不一定比分子晶体高，金属汞在常温下呈液态；
C.干冰升华时共价键不断裂；
D.分子间作用力与物质的稳定性无关。
10．【答案】C
【知识点】金属晶体；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．步骤1中品红溶液褪色说明灼热的碳与浓硫酸反应生成气体中含二氧化硫，故A不符合题意；
B．由题意可知，步骤2的目的是通入酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通入过品红溶液，通过溶液红色不褪色证明二氧化硫已除尽，防止二氧化硫干扰二氧化碳的检验，故B不符合题意；
C．步骤3持续时间过长现象会消失是因为碳酸钙与二氧化碳和水反应生成可溶性的碳酸氢钙，与生成配合物无关，故C符合题意；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的碳原子个数为12×+1=4，则合金化学式为FeC，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】思路分析：步骤1目的是检验二氧化硫，步骤2目的是用酸性高锰酸钾吸收二氧化硫，根据酸性高锰酸钾颜色判断是否吸收完全，高锰酸钾溶液不完全褪去，说明二氧化硫完全吸收，步骤3目的是检验二氧化碳。
11．【答案】A
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属晶体
【解析】【解答】A．氯化钠为立方面心结构，钠离子在体心和棱心，氯离子在面心，阳离子的配位数为6，选项A符合题意；
B．在二氧化硅晶体中，每个Si原子形成四个Si-O键，其Si原子与Si-O键数目比为1：4，选项B不符合题意；
C．晶胞③中Fe原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积堆积方式，选项C不符合题意；
D．三种晶体中微粒间作用力均不相同，分别为离子键、共价键和金属键，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.二氧化硅晶体中，每个Si原子形成四个Si-O键；
C.晶胞③中Fe原子位于面心、顶点上；
D.晶体①中为离子键，晶体②中为共价键，晶体③中为金属键。
12．【答案】A
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】根据均摊法可推知，第一个为六方最密堆积的晶胞，此晶胞中有两个金属原子；第二个为面心立方最密堆积的晶胞，此晶胞中有4个金属原子；第三个为体心立方堆积的晶胞，此晶胞中有2个金属原子；所以原子个数比为2∶4∶2，化简为1∶2∶1，
故答案为：A。
【分析】易错点：在用均摊发计算时，一定要弄清楚原子被几个晶胞所共用
13．【答案】C
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体；晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】①为NaCl，②为原子晶体Si或SiC；③为金刚石或CaF2，④为Au或Cu，⑤为CO2分子晶体，⑥为K、Na或Fe，故答案为C。
【分析】①中阴阳离子配位数是6；
②中每个原子和其余四个原子形成正四面体结构，晶体硅和金刚石晶体类型相同，结构图相似，只是键长不同；
③中阴离子位于晶胞的体内，共8个，阳离子位于晶胞的顶点和面心，晶胞中B的个数为，则阳离子与阴离子的离子个数为4：8=1：2；
④是面心立方最密堆积，配位数是12，典型代表是金属Cu、Ag、Au；
⑤中属于分子晶体，每个CO2分子紧邻的CO2分子个数为；
⑥中配位数是8，例如：金属Na、K、Fe符合，以此来解答。
14．【答案】C
【知识点】离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．Na2CS3含离子键，是离子晶体，A不符合题意；
B．CS2由分子构成是分子晶体，B不符合题意；
C．不含共价晶体，C符合题意；
D．金属Na是金属晶体，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Na为金属晶体，ZnCl2、Na2CS3为离子晶体，CS2、M为分子晶体。
15．【答案】D
【知识点】离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A． 熔融状态导电的晶体不一定是离子晶体，可以是金属，故A不符合题意；
B． 金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键，金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性，故B不符合题意；
C． 熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体，说明是共价化合物，故C不符合题意；
D． 有中心原子的正四面体结构分子中，键角为109°28′，如甲烷，无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°，如白磷，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A． 金属晶体能导电；
B． 利用电子气理论分析；
C． 分子晶体液态不导电，水溶液能导电；
D． 无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°。
16．【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．固态不导电，熔融时能导电的晶体，其构成微粒为离子，则一定为离子晶体，故A不符合题意；
B．有中心原子的正四面体结构分子中，键角为109°28′，如甲烷，无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°，如白磷，故B符合题意；
C．熔点10.31℃，熔点低，符合分子晶体的熔点特点：液态不导电，只存在分子，水溶液能导电，溶于水后，分子被水分子离解成自由移动的离子，有自由移动的离子，就能导电，故C不符合题意；
D．金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.离子晶体虽然在固体不导电，但是在熔融状态下可以导电
B.具有正四面体的结构晶体键键不一定是109°28′，主要看是否具有中心碳原子
C.分子晶体熔点低，液态不导电但水溶液导电，说明存在自由移动的离子
D.金属键存在于金属晶体中，金属键是没有方向和饱和性
17．【答案】B
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A. SiC为原子晶体，只含共价键，故A不符合题意；
B. CCl4晶体为分子晶体，分子间含有分子间作用力，C和Cl之间含有共价键，故B符合题意；
C. KCl晶体为离子晶体，只含有离子键，故C不符合题意；
D. Na晶体为金属晶体，只含有金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 四氯化碳中含有共价键和以及分子与分子之间的作用力，其他均含有一种
18．【答案】D
【知识点】金属晶体；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，故A错；
B．图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积，故B错；
C．图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为8 =1、8 +1=2、8 +6 =4、8 +1=2，故C错；
D．图1~图4堆积方式的空间利用率分别为：52%、68%、74%、74%，故D符合题意 ；
故答案为：D。
【分析】A.根据晶胞图，结合原子占据的情况即可判断
B.根据原子占据的位置情况即可判断堆积的方式
C.根据占据位置计算出晶胞所含有的原子个数
D.晶胞中原子越多，利用率越多
19．【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】题述反应中的物质 、 、 为离子晶体， 为原子晶体，H2为分子晶体， 为金属晶体，所以晶体类型共有4种；
故答案为：C。
【分析】根据物质的类别确定物质晶体的种类即可
20．【答案】C
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．冰融化为物理变化，克服分子间作用力，共价键不断裂，故A不符合题意；
B．金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体高，如分子晶体硫是固体，金属汞是液体，故B不符合题意；
C．影响原子晶体的熔沸点高低的因素为共价键的强弱，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高，故C符合题意；
D．分子晶体中，分子间作用力越大，熔沸点越高，与稳定性无关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、只有物质发生化学变化时，才会有分子内的化学键的断裂与形成；
B、一般情况下，金属晶体的熔、沸点比分子晶体的高；
C、注意原子晶体的熔沸点与共价键有关；
D、注意分子间的作用力一般与物质的熔沸点有关。
21．【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体；晶体的定义
【解析】【解答】A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，A项符合题意；
B. 原子晶体有化合物也有单质，如SiO2为化合物，B项不符合题意；
C. 分子晶体有单质也有化合物，如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质，C项不符合题意；
D. 一般情况下，原子晶体的硬度较大，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项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成；
B. 原子晶体也有化合物，如SiO2为化合物；
C. 分子晶体也有单质，如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质；
D.金属晶体的硬度不一。
22．【答案】D
【知识点】离子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A.金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积，A不符合题意；
B.金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，离子晶体由阳离子和阴离子组成，所以二者都含有离子，B不符合题意；
C.离子晶体的熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异，但是大多数的熔、沸点还是比较高，C不符合题意；
D.金属晶体中有自由电子，可以在外加电场的作用下定向移动，而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动，因此不具有导电性，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.金属晶体和离子晶体都具有多种堆积结构；
B.金属晶体中不含有离子；
C.金属晶体和离子晶体都具有较高的熔沸点；
D.离子晶体不具有导电性；
23．【答案】D
【知识点】化学键；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．金属键主要在于金属晶体中，在配合物(多聚型)中，为达到18e-，金属与金属间以共价键相连，亦称金属键，故A不符合题意；
B．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B不符合题意；
C．H2O的性质非常稳定，原因在于H-O键的键能较大，与氢键无关，故C不符合题意；
D．在ABn型分子中，若中心原子A无孤对电子，则是非极性分子，非极性分子空间结构都是对称结构，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键就是金属键；金属键主要在金属中存在，一些配合物中也存在金属键；
B、只能说：分子晶体一般采用分子密堆积；
C、注意区分分子间的化学键与分子内的化学键；
D、一般无孤对电子的分子具有对称性为非极性分子。
24．【答案】D
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】金属单质属于金属晶体，金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，D符合题意；
故答案为：D
【分析】构成金属晶体的基本微粒是阳离子和自由移动的电子。
25．【答案】B
【知识点】金属晶体；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等应为定点和面心的铁，最近的铁原子个数=3×8× =12，选项A不符合题意；
B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子，铁原子个数=2×3=6，选项B符合题意；
C．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到α-Fe、γ-Fe、δ-Fe，晶体类型不相同，选项C不符合题意；
D．由于三种同素异形体的结构不同，所以它们性质差异很大，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到α-Fe、γ-Fe、δ-Fe，晶体类型不相同，据此判断；由于三种同素异形体的结构不同，所以它们性质差异很大，据此判断。
26．【答案】B
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】A.金属容易导电是因为晶体中存在许多自由电子,这些自由电子的运动是没有方向性的,但在外加电场作用下,自由电子就会发生定向移动形成电流,故A不符合题意；
B.金属易失电子是由原子的结构决定的,和金属晶体无关,所以B选项是符合题意的；
C.有延展性是因为金属离子和自由电子之间的较强作用,当金属受到外力时,晶体中的各离子层就会发生相对滑动,但因为金属离子和自由电子之间的相互作用没有方向性,受到外力后相互作用没有被破坏,故虽发生形变,但不会导致断,故C不符合题意；
D.容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换,从而能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度,故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】金属晶体中阳离子和自由电子间的静电作用叫金属键，可以解释金属的通性，比如导电性、延展性、金属的电导率随温度的升高而降低。
27．【答案】（1）[Ar]3d104s2
（2）大于；Zn核外电子排布处于全充满的稳定状态，较难失电子
（3）离子键；ZnF2为离子晶体，Cl、Br、I非金属性逐渐减弱，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂
（4）平面三角形；sp2
（5）六方最密堆积；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；金属晶体；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】Zn是原子序数是30，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn中电子排布处于全充满状态结构稳定比铜难失电子，所以锌的第一电离能大于铜；ZnF2的熔点较高，其属于离子晶体，根据相似相溶推测ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂。CO32－中，中心原子孤对电子数= ×(4+2－3×2)=0，价层电子对数=0+3=3，所以空间构型为平面三角形，杂化形式为sp2。根据晶胞的特征可以判断其属于立方最密堆积，该晶胞中含有的Zn原子为12× + 2× + 3 = 6，因此ρ= =
【分析】本题考查核外电子排布式、第一电离能、晶体类型的判断、相似相溶、金属晶体的堆积方式及其密度的计算。
28．【答案】（1）[Ar]3d64s2；4；花瓣形
（2）红色；CO2或CS2
（3）高于；NH3分子间存在氢键，导致沸点高于PH3；极性；sp3
（4）Fe3+的3d能级半充满，结构稳定
（5）8Fe+3NH3 2Fe4N+3H2；
【知识点】金属晶体；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）铁元素为26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；d能级有5个原子轨道，按照洪特规则和泡利原理，因此铁元素的3d能级上未成对电子数为4；按照构造原理，能量最高能级为3d，其电子云形状为花瓣形；（2）Fe3＋与SCN－形成配合物，其配合物的颜色为(血)红色；利用等电子体具有相似化学结构和化学键特征，SCN－与CO2互为等电子体，即SCN－的空间构型为直线型，与之相似的还有CS2等；（3）氨分子间能形成分子间氢键，其沸点高于不含分子间氢键的pH3；N2H4的结构式为 ，肼分子含有极性键和非极性键，每个氮原子都与相邻的原子形成变形的三角锥形，氮氮单键可以旋转，不一定是对称结构，因此肼为极性分子；N有三个σ键，一个孤电子对，因此杂化类型为sp3；（4）Fe失去3个电子后，Fe3＋电子排布式为[Ar]3d5，d能级处于半满，能量低，处于稳定；（5）根据晶胞的结构，Fe位于顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，N位于晶胞内部，该晶胞的化学式为Fe4N，铁和NH3在640℃可发生置换反应，反应方程式为8Fe＋3NH3 2Fe4N＋3H2，根据晶胞的结构，两个最近的Fe原子间的距离是面对角线的一半，即晶胞的边长为 acm，晶胞的质量为1×(56×4＋14)/NAg，根据密度定义，得出该晶胞的密度为 g/cm3。
【分析】（1）电子排布式是表示原子核外电子排布的图式之一。有七个电子层，分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层，用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层，并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目；3d能级的电子云形状是花瓣形；
（2）三价铁离子和硫氰根离子发生络合反应生成血红色的硫氰化铁络合反应；硫氰根离子是直线型结构；
（3）氢键是一种特殊的分子间作用力，会使物质的沸点升高；
（4）电离能是基态的气态原子失去电子变为气态阳离子(即电离)，必须克服核电荷对电子的引力而所需要的能量；
（5）铁单质和氨气在高温的条件下会生成氮化铁和氢气；
晶体的密度等于晶体的质量与体积的比值。
29．【答案】（1）金属晶体；12
（2）1s22s22p63s23p5；Ar
（3）CuCl； 或 ；[Cu(NH3)4]2＋
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铜为金属原子，晶体中金属阳离子与电子之间通过金属键结合在一起，铜晶体属于金属晶体；铜晶体是面心立方堆积，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知，每个平面上铜原子的配位数是4，三个面共有4×3=12个铜原子，所以铜原子的配位数是12，故答案为：金属晶体；12；
(2)氯是17号元素，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p5；氯为第三周期元素，同周期元素中，Ar是稀有气体元素，第一电离能最大的是Ar，故答案为：1s22s22p63s23p5；Ar；
(3)①依据晶胞结构，每个晶胞中含有铜原子个数为：8× +6× =4，氯原子个数为4，则化学式为CuCl；1mol晶胞中含有4mol CuCl，1mol晶胞的质量为M(CuCl)×4，晶胞参数a=0.542nm，则晶体密度为 g·cm－3= g·cm－3，故答案为：CuCl； 或 ；
②Cu+可与氨形成易溶于水的配合物，所以CuCl难溶于水但易溶于氨水，该配合物中Cu+被氧化为Cu2+，所以深蓝色溶液中阳离子为[Cu(NH3)4]2+，故答案为： [Cu(NH3)4]2+。
【分析】M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，则M为铜元素；元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同，则Y为氯元素。据此结合题干设问分析作答。
30．【答案】（1）1；O、S、H
（2）共价键、配位键、离子键；sp3杂化
（3）金属晶体；基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3 个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此I4远大于I3
（4）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；金属晶体；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜是29号元素，铜离子有27个电子，所以未成对的电子有1个。元素非金属性越大，其电负性越强，所以电负性顺序为： O、S、H。
(2) [Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2+与硫酸根离子之间的化学键为离子键，[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨气之间的化学键为配位键，氮氢之间形成极性键，故答案为：共价键、配位键、离子键。阴离子中中心原子为硫，价层电子数为4+（6+2-4×2）/2=4，采用sp3杂化。
(3)铁通合金属于金属晶体。基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此第四(I4)电离能远大于第三(I3)I3 电离能。
(4) 设铜原子半径为xcm，金原子半径为ycm，则有棱长为2x+2x或2x+a，根据晶胞计算，晶胞含一个金原子，和3个铜原子，则一个晶胞的质量为389/NAg，则晶胞的棱长为 ，则有关系式2x+2y= 、2x+a×10-10= ，解y= 。
【分析】（1）根据Cu的和外电子排布式确定未成对电子数；根据电负性的递变规律分析；
（2）根据化学式确定物质中存在的化学键类型；根据价层电子对数，确定中心原子的杂化方式；
（3）铁铜合金为金属晶体；结合原子的价层电子排布式分析电离能的大小；
（4）结合晶胞结构计算；
2023年高考真题变式分类汇编：金属晶体
一、选择题
1．（2021·天津）下列各组物质的晶体类型相同的是（ ）
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A不符合题意；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B不符合题意；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C符合题意；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体；
分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体；
相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体；
由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
2．（2023·东城模拟）关于下列4种物质的说法正确的是
A．①的晶体为共价晶体
B．①与②完全反应时，转移2mol电子
C．室温时，②在水中的溶解度小于其在乙醇中的溶解度
D．③和④体积不同的主要原因是分子数不同
【答案】C
【知识点】金属晶体；相似相溶原理及其应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．铜为金属晶体，不是共价晶体，故A不符合题意；
B．铜与硫共热反应生成氯化亚铜，则64g铜与32g完全反应时，铜不足量，反应转移1mol电子，故B不符合题意；
C．硫单质不溶于水，微溶于酒精，所以室温时，硫在水中的溶解度小于其在乙醇中的溶解度，故C符合题意；
D.18g水和46g乙醇体积不同的主要原因是密度不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铜为金属晶体；
B.硫与铜反应生成Cu2S；
C.硫难溶于水，微溶于乙醇；
D.液体和固体的体积主要由粒子数目和粒子直径共同决定。
3．（2021·义乌模拟）类推是化学学习和研究中常用的思维方法，下列类推正确的是（ ）
A．晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，也必有阴离子
B．CuSO4溶液在空气中蒸干得到CuSO4固体，故Fe2(SO4)3溶液在空气中蒸干得到Fe2(SO4)3固体
C．适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO，故适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
D．Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成CuS
【答案】B
【知识点】科学探究方法；金属晶体；氧化还原反应
【解析】【解答】A．晶体中有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中只有阳离子和电子，A不符合题意；
B．CuSO4溶液在空气中蒸干得到CuSO4固体，说明Cu2+虽然水解，但蒸干过程中硫酸不会挥发，同理Fe2(SO4)3溶液在空气中蒸干得到Fe2(SO4)3固体，B符合题意；
C．SO2虽为酸性气体，但同时具有较强还原性，通入Ca(ClO)2溶液会被氧化为硫酸根，无法得到亚硫酸钙，C不符合题意；
D．Fe和S反应生成FeS，说明S氧化性较弱，只能将金属元素氧化为较低价态，所以Cu和S反应生成Cu2S，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.不是所有的晶体中都有阴阳离子，比如金属晶体
B.虽然铜离子和铁离子均水解，但是硫酸不是挥发性酸，可以制取
C.充分考虑二氧化硫具有还原性以及次氯酸根具有氧化性
D.铜的活动性弱，而硫的氧化性弱只能将其氧化为低价
4．（2022高三上·滕州期末）Al—Mn—Cu合金的晶胞如图所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置。下列说法正确的是
A．Al原子周围等距且最近的Al原子有6个
B．Al—Mn—Cu合金化学式可表示为AlMnCu2
C．若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的为
D．沿晶胞对角面的切面图为
【答案】B
【知识点】金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．由晶胞结构可知，Al原子周围等距且最近的Al原子有12个，故A不符合题意；
B．根据均摊法，该晶胞中Cu原子的个数为=8，Mn原子的个数为4，Al原子的个数为4，所以该合金的化学式为AlMnCu2，故B符合题意；
C．A为原点，C为(1，1，1)，B为右面面心，所以B的坐标为，故C不符合题意；
D．由晶胞结构可知，沿晶胞对角面的切面图为，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.Al原子周围等距且最近的Al原子有12个；
B.根据均摊法计算；
C.B的坐标为；
D.沿晶胞对角面的切面图为。
5．（2022高二下·湛江期末）下列关于晶体的叙述中，正确的是（ ）
A．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子
【答案】D
【知识点】分子晶体；金属晶体；晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A．在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，存在的自由电子和金属阳离子间存在金属键，A不符合题意；
B．晶体中分子间作用力越大，其熔、沸点和硬度越高，但是与分子的稳定性没有关系，稳定性只与分子内的化学键的强度有关，B不符合题意；
C．虽然HI 的相对分子质量大于HF，但是由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF 的沸点高于HI，C不符合题意；
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.晶体中不一定含有阴离子，如金属晶体不含阴离子；
B.稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力无关；
C.HF分子间能形成氢键，沸点高于HI。
6．（2022高二下·济南期末）下列说法正确的是（ ）
A．北京冬奥会采用石墨烯材料制造户外保暖穿戴设备，石墨烯属于共价化合物
B．晶体X射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定
C．金属的导电性、导热性和延展性都与金属键有关，金属光泽与金属键无关
D．液晶可用于制造显示器，是一类分子晶体
【答案】B
【知识点】金属晶体；液晶
【解析】【解答】A．石墨烯属于碳的单质，故A不符合题意；
B．判断晶体与非晶体最科学的方法是X 射线衍射实验，X 射线衍射实验可以用于键长、键角和晶体结构的测定，故B符合题意；
C．金属的导电性、导热性、延展性与金属键有关，由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有银白色或钢灰色光泽，因此金属光泽都与金属键有关，故C不符合题意；
D．液晶可用于制造显示器，液晶不是晶体，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.石墨烯为碳单质，不是化合物；
C.金属的导电性、导热性和延展性、金属光泽都与金属键有关；
D.液晶不是晶体。
7．（2022高二下·金华期末）下列叙述正确的是（ ）
A．共价键的方向性使金刚石晶体有脆性，延展性较差
B．三氟氨硼烷()分子中，N和B的杂化方式不同
C．能与HF形成氢键，所以会溶于氢氟酸
D．金属能导电是因为金属在电场作用下先释放自由电子再定向运动
【答案】A
【知识点】金属晶体；极性键和非极性键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．金刚石中C-C之间以共价键连接形成空间网状结构，但由于共键价具有方向性，在敲击或挤压时，可发生断裂，使共价键断裂产生断面，因而金刚石晶体有脆性，延展性差，A符合题意；
B．N与B之间形成配位键，使得N和B的价层电子对数均为4，都采取sp3杂化，B不符合题意；
C．溶于氢氟酸是因为能与HF反应，C不符合题意；
D．金属中存在有自由电子，在未通电的情况下，电子在做无规则运动，通电后，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．共键价具有方向性，在敲击或挤压时，可发生断裂，使共价键断裂产生断面；
B．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；
C．能与HF反应；
D．金属通电后，在外加电场的作用下自由电子做定向移动。
8．（2022高二下·枣庄期末）下列关于晶体的描述正确的是（ ）
A．分子晶体中一定含有共价键
B．共价晶体中，共价键的键能越大、键长越短，熔点越高
C．金属晶体的导电性和导热性都是通过自由电子的定向移动实现的
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
【答案】B
【知识点】化学键；键能、键长、键角及其应用；离子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体中，只含有范德华力，故A不符合题意；
B．共价晶体中微粒间作用力是共价键，熔融时破坏共价键，共价键的键能越大，键长越短，熔点越高，故B符合题意；
C．金属晶体的导电性是通过自由电子的定向移动实现的，而金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方，故C不符合题意；
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体可能为离子晶体，也可能为分子晶体，如分子晶体中的HCl，在水中可电离出H+和Cl-，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.稀有气体为分子晶体，不含共价键；
C.金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方；
D.分子晶体在水中也可电离出自由移动的离子。
9．（2022高二下·珠海期末）下列说法中，正确的是（ ）
A．原子晶体在熔融态时，共价键被破坏
B．金属晶体的熔点一定比分子晶体的高
C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．熔融就是达到液态了，原子晶体必须破坏唯一的化学键，即共价键，A符合题意；
B．金属晶体的熔点有的很高，有的很低，如常温下汞呈液态，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，B不符合题意；
C．干冰升华时，二氧化碳分子没变，分子内共价键没有断裂，C不符合题意；
D．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质的熔沸点一般越高，分子晶体的稳定性与化学键有关系，与分子间作用力没有关系，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.金属晶体的熔点不一定比分子晶体高，金属汞在常温下呈液态；
C.干冰升华时共价键不断裂；
D.分子间作用力与物质的稳定性无关。
10．（2022高二下·盐城期末）检验灼热的碳投入浓硫酸中产生的气体的成分，实验步骤如下：
步骤1：先将该气体通入品红溶液中，观察现象；
步骤2：将步骤1中的气体通入酸性高锰酸钾溶液后再通过品红溶液，观察现象；
步骤3：再将步骤2中的气体通入澄清石灰水中，观察现象。
下列说法错误的是（ ）
A．步骤1中品红溶液褪色，说明产生气体中含
B．步骤2的目的是除去并证明已除尽
C．步骤3持续时间过长现象会消失，原因是生成了配合物
D．一种碳-铁合金结构如图所示，该合金化学式是FeC
【答案】C
【知识点】金属晶体；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．步骤1中品红溶液褪色说明灼热的碳与浓硫酸反应生成气体中含二氧化硫，故A不符合题意；
B．由题意可知，步骤2的目的是通入酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通入过品红溶液，通过溶液红色不褪色证明二氧化硫已除尽，防止二氧化硫干扰二氧化碳的检验，故B不符合题意；
C．步骤3持续时间过长现象会消失是因为碳酸钙与二氧化碳和水反应生成可溶性的碳酸氢钙，与生成配合物无关，故C符合题意；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的碳原子个数为12×+1=4，则合金化学式为FeC，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】思路分析：步骤1目的是检验二氧化硫，步骤2目的是用酸性高锰酸钾吸收二氧化硫，根据酸性高锰酸钾颜色判断是否吸收完全，高锰酸钾溶液不完全褪去，说明二氧化硫完全吸收，步骤3目的是检验二氧化碳。
11．（2021高二上·宜宾期末）有关晶体或晶胞结构如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．晶胞①中Na+的配位数为8
B．晶体②中Si和Si-O个数比为1：4
C．晶胞③中原子堆积方式为面心立方最密堆积
D．三种晶体中微粒间作用力均不相同
【答案】A
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属晶体
【解析】【解答】A．氯化钠为立方面心结构，钠离子在体心和棱心，氯离子在面心，阳离子的配位数为6，选项A符合题意；
B．在二氧化硅晶体中，每个Si原子形成四个Si-O键，其Si原子与Si-O键数目比为1：4，选项B不符合题意；
C．晶胞③中Fe原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积堆积方式，选项C不符合题意；
D．三种晶体中微粒间作用力均不相同，分别为离子键、共价键和金属键，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.二氧化硅晶体中，每个Si原子形成四个Si-O键；
C.晶胞③中Fe原子位于面心、顶点上；
D.晶体①中为离子键，晶体②中为共价键，晶体③中为金属键。
12．（2021高二下·东莞期末）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，下图分别代表着三种晶体的晶体结构，其晶胞内金属原子个数比为（ ）
A．1∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．9∶14∶9
【答案】A
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】根据均摊法可推知，第一个为六方最密堆积的晶胞，此晶胞中有两个金属原子；第二个为面心立方最密堆积的晶胞，此晶胞中有4个金属原子；第三个为体心立方堆积的晶胞，此晶胞中有2个金属原子；所以原子个数比为2∶4∶2，化简为1∶2∶1，
故答案为：A。
【分析】易错点：在用均摊发计算时，一定要弄清楚原子被几个晶胞所共用
13．（2021高二下·金台期末）下列是典型晶体的结构示意图，从①到⑥对应正确的是（ ）
A．CsCl 金刚石 CaF2 Cu CO2 Fe
B．CaF2 SiC 金刚石 Cu CO2 CsCl
C．NaCl 单质硅 CaF2 Au CO2 K
D．NaCl BN Au CaF2 CO2 Na
【答案】C
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体；晶胞的计算；晶体的定义
【解析】【解答】①为NaCl，②为原子晶体Si或SiC；③为金刚石或CaF2，④为Au或Cu，⑤为CO2分子晶体，⑥为K、Na或Fe，故答案为C。
【分析】①中阴阳离子配位数是6；
②中每个原子和其余四个原子形成正四面体结构，晶体硅和金刚石晶体类型相同，结构图相似，只是键长不同；
③中阴离子位于晶胞的体内，共8个，阳离子位于晶胞的顶点和面心，晶胞中B的个数为，则阳离子与阴离子的离子个数为4：8=1：2；
④是面心立方最密堆积，配位数是12，典型代表是金属Cu、Ag、Au；
⑤中属于分子晶体，每个CO2分子紧邻的CO2分子个数为；
⑥中配位数是8，例如：金属Na、K、Fe符合，以此来解答。
14．（2021高二下·泰安期末）二硫醇烯与锌的配合物(M)是一种具有光、电、磁等特殊功能的新型材料，合成途径如下：
上述7种物质的晶体类型中不含有（ ）
A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体
【答案】C
【知识点】离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．Na2CS3含离子键，是离子晶体，A不符合题意；
B．CS2由分子构成是分子晶体，B不符合题意；
C．不含共价晶体，C符合题意；
D．金属Na是金属晶体，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Na为金属晶体，ZnCl2、Na2CS3为离子晶体，CS2、M为分子晶体。
15．（2021高二下·济南期末）下列关于晶体的说法错误的是（ ）
A．熔融状态导电的晶体不一定是离子晶体
B．金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性
C．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体
D．具有正四面体结构的晶体，可能是共价晶体或分子晶体，其键角都是109°28′
【答案】D
【知识点】离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A． 熔融状态导电的晶体不一定是离子晶体，可以是金属，故A不符合题意；
B． 金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键，金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性，故B不符合题意；
C． 熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体，说明是共价化合物，故C不符合题意；
D． 有中心原子的正四面体结构分子中，键角为109°28′，如甲烷，无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°，如白磷，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A． 金属晶体能导电；
B． 利用电子气理论分析；
C． 分子晶体液态不导电，水溶液能导电；
D． 无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°。
16．（2020高二下·威海期末）下列关于晶体的说法中错误的是（ ）
A．固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体
B．具有正四面体结构的晶体，可能是共价晶体或分子晶体，其键角都是109°28′
C．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电的晶体一定是分子晶体
D．金属晶体中一定含有金属键，金属键没有方向性和饱和性
【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；离子晶体；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．固态不导电，熔融时能导电的晶体，其构成微粒为离子，则一定为离子晶体，故A不符合题意；
B．有中心原子的正四面体结构分子中，键角为109°28′，如甲烷，无中心原子的正四面体结构分子中，键角为60°，如白磷，故B符合题意；
C．熔点10.31℃，熔点低，符合分子晶体的熔点特点：液态不导电，只存在分子，水溶液能导电，溶于水后，分子被水分子离解成自由移动的离子，有自由移动的离子，就能导电，故C不符合题意；
D．金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.离子晶体虽然在固体不导电，但是在熔融状态下可以导电
B.具有正四面体的结构晶体键键不一定是109°28′，主要看是否具有中心碳原子
C.分子晶体熔点低，液态不导电但水溶液导电，说明存在自由移动的离子
D.金属键存在于金属晶体中，金属键是没有方向和饱和性
17．（2020高二下·凌源期末）共价键、离子键、金属键和分子间作用力是微粒间的不同相互作用，下列含有上述两种相互作用的晶体是（ ）
A．SiC晶体 B．CCl4晶体 C．KCl晶体 D．Na晶体
【答案】B
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A. SiC为原子晶体，只含共价键，故A不符合题意；
B. CCl4晶体为分子晶体，分子间含有分子间作用力，C和Cl之间含有共价键，故B符合题意；
C. KCl晶体为离子晶体，只含有离子键，故C不符合题意；
D. Na晶体为金属晶体，只含有金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 四氯化碳中含有共价键和以及分子与分子之间的作用力，其他均含有一种
18．（2020高二下·齐齐哈尔期末）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．图1和图4为非密置层堆积，图2和图3为密置层堆积
B．图1~图4分别是简单立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积、体心立方堆积
C．图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D．图1~图4堆积方式的空间利用率大小关系是图1<图2<图3=图4
【答案】D
【知识点】金属晶体；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，故A错；
B．图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积，故B错；
C．图1~图4每个晶胞所含有的原子数分别为8 =1、8 +1=2、8 +6 =4、8 +1=2，故C错；
D．图1~图4堆积方式的空间利用率分别为：52%、68%、74%、74%，故D符合题意 ；
故答案为：D。
【分析】A.根据晶胞图，结合原子占据的情况即可判断
B.根据原子占据的位置情况即可判断堆积的方式
C.根据占据位置计算出晶胞所含有的原子个数
D.晶胞中原子越多，利用率越多
19．（2020高二下·北海期末）工业上制备四氢硼钠的原理为 。上述反应中的物质涉及的晶体类型共有（ ）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】C
【知识点】离子晶体；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】题述反应中的物质 、 、 为离子晶体， 为原子晶体，H2为分子晶体， 为金属晶体，所以晶体类型共有4种；
故答案为：C。
【分析】根据物质的类别确定物质晶体的种类即可
20．（2020高二下·辽源期末）下列说法中，正确的是（ ）
A．冰熔化时，分子中 H—O 键发生断裂
B．金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高
C．原子晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定
【答案】C
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．冰融化为物理变化，克服分子间作用力，共价键不断裂，故A不符合题意；
B．金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体高，如分子晶体硫是固体，金属汞是液体，故B不符合题意；
C．影响原子晶体的熔沸点高低的因素为共价键的强弱，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高，故C符合题意；
D．分子晶体中，分子间作用力越大，熔沸点越高，与稳定性无关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、只有物质发生化学变化时，才会有分子内的化学键的断裂与形成；
B、一般情况下，金属晶体的熔、沸点比分子晶体的高；
C、注意原子晶体的熔沸点与共价键有关；
D、注意分子间的作用力一般与物质的熔沸点有关。
21．（2020高二上·哈尔滨期末）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．原子晶体一定是单质
C．分子晶体一定是化合物
D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度
【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；金属晶体；晶体的定义
【解析】【解答】A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，A项符合题意；
B. 原子晶体有化合物也有单质，如SiO2为化合物，B项不符合题意；
C. 分子晶体有单质也有化合物，如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质，C项不符合题意；
D. 一般情况下，原子晶体的硬度较大，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项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成；
B. 原子晶体也有化合物，如SiO2为化合物；
C. 分子晶体也有单质，如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质；
D.金属晶体的硬度不一。
22．（2019高二下·延边期末）下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是（ ）
A．都有多种堆积结构 B．都含离子
C．一般具有较高的熔点和沸点 D．都能导电
【答案】D
【知识点】离子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A.金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积，A不符合题意；
B.金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，离子晶体由阳离子和阴离子组成，所以二者都含有离子，B不符合题意；
C.离子晶体的熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异，但是大多数的熔、沸点还是比较高，C不符合题意；
D.金属晶体中有自由电子，可以在外加电场的作用下定向移动，而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动，因此不具有导电性，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.金属晶体和离子晶体都具有多种堆积结构；
B.金属晶体中不含有离子；
C.金属晶体和离子晶体都具有较高的熔沸点；
D.离子晶体不具有导电性；
23．（2019高二下·瓦房店期末）下列说法中正确的是（ ）
A．金属键只存在于金属晶体中
B．分子晶体的堆积均采取分子密堆积
C．水很稳定，因为水中含有大量的氢键
D．ABn型分子中，若中心原子没有孤对电子，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子
【答案】D
【知识点】化学键；分子晶体；金属晶体
【解析】【解答】A．金属键主要在于金属晶体中，在配合物(多聚型)中，为达到18e-，金属与金属间以共价键相连，亦称金属键，故A不符合题意；
B．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B不符合题意；
C．H2O的性质非常稳定，原因在于H-O键的键能较大，与氢键无关，故C不符合题意；
D．在ABn型分子中，若中心原子A无孤对电子，则是非极性分子，非极性分子空间结构都是对称结构，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键就是金属键；金属键主要在金属中存在，一些配合物中也存在金属键；
B、只能说：分子晶体一般采用分子密堆积；
C、注意区分分子间的化学键与分子内的化学键；
D、一般无孤对电子的分子具有对称性为非极性分子。
24．（2019高二上·浦东期末）构成金属晶体的基本微粒（）
A．分子 B．阴离子和自由电子
C．阳离子和阴离子 D．阳离子和自由电子
【答案】D
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】金属单质属于金属晶体，金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，D符合题意；
故答案为：D
【分析】构成金属晶体的基本微粒是阳离子和自由移动的电子。
25．（2019高二上·剑河期末）如下图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是( )
A．γ Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
B．α Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C．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
D．三种同素异形体的性质相同
【答案】B
【知识点】金属晶体；晶胞的计算；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等应为定点和面心的铁，最近的铁原子个数=3×8× =12，选项A不符合题意；
B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子，铁原子个数=2×3=6，选项B符合题意；
C．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到α-Fe、γ-Fe、δ-Fe，晶体类型不相同，选项C不符合题意；
D．由于三种同素异形体的结构不同，所以它们性质差异很大，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，分别得到α-Fe、γ-Fe、δ-Fe，晶体类型不相同，据此判断；由于三种同素异形体的结构不同，所以它们性质差异很大，据此判断。
26．（2018高二下·沾益期末）金属的下列性质中和金属晶体结构无关的是( )
A．良好的导电性 B．反应中易失去电子
C．良好的延展性 D．良好的导热性
【答案】B
【知识点】金属晶体
【解析】【解答】A.金属容易导电是因为晶体中存在许多自由电子,这些自由电子的运动是没有方向性的,但在外加电场作用下,自由电子就会发生定向移动形成电流,故A不符合题意；
B.金属易失电子是由原子的结构决定的,和金属晶体无关,所以B选项是符合题意的；
C.有延展性是因为金属离子和自由电子之间的较强作用,当金属受到外力时,晶体中的各离子层就会发生相对滑动,但因为金属离子和自由电子之间的相互作用没有方向性,受到外力后相互作用没有被破坏,故虽发生形变,但不会导致断,故C不符合题意；
D.容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换,从而能量从温度高的部分传到温度低的部分,使整块金属达到相同的温度,故D不符合题意；
故答案为：B
【分析】金属晶体中阳离子和自由电子间的静电作用叫金属键，可以解释金属的通性，比如导电性、延展性、金属的电导率随温度的升高而降低。
二、非选择题
27．（2018·全国Ⅲ卷）[化学——选修3：物质结构与性质]
锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Zn原子核外电子排布式为 。
（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1（Zn） Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。
（3）ZnF2具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是 ；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是 。
（4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为 。
（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为 g·cm－3（列出计算式）。
【答案】（1）[Ar]3d104s2
（2）大于；Zn核外电子排布处于全充满的稳定状态，较难失电子
（3）离子键；ZnF2为离子晶体，Cl、Br、I非金属性逐渐减弱，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂
（4）平面三角形；sp2
（5）六方最密堆积；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；金属晶体；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】Zn是原子序数是30，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Zn中电子排布处于全充满状态结构稳定比铜难失电子，所以锌的第一电离能大于铜；ZnF2的熔点较高，其属于离子晶体，根据相似相溶推测ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体，分子晶体通常易溶于有机溶剂。CO32－中，中心原子孤对电子数= ×(4+2－3×2)=0，价层电子对数=0+3=3，所以空间构型为平面三角形，杂化形式为sp2。根据晶胞的特征可以判断其属于立方最密堆积，该晶胞中含有的Zn原子为12× + 2× + 3 = 6，因此ρ= =
【分析】本题考查核外电子排布式、第一电离能、晶体类型的判断、相似相溶、金属晶体的堆积方式及其密度的计算。
28．（2019·萍乡模拟）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。请回答下列问题：
（1）铁元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 ，能量最高能级的电子云形状为 。
（2）Fe3+可用KSCN溶液检验，形成的配合物颜色为 ，写出一个与SCN-具有相同空间构型的分子： 。
（3）氮元素的最简单氢化物为氨，氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是 。氮元素另一种氢化物联氨(N2H4)是 (填“极性”或“非极性”)分子，其中心原子的轨道杂化类型为 。
（4）铁的第三电离能(I3)，第四电离能(I4)分别为2957kJ/mol，5290kJ/mol，I4远大于I3的原因是 。
（5）铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式： 。若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度是 g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】（1）[Ar]3d64s2；4；花瓣形
（2）红色；CO2或CS2
（3）高于；NH3分子间存在氢键，导致沸点高于PH3；极性；sp3
（4）Fe3+的3d能级半充满，结构稳定
（5）8Fe+3NH3 2Fe4N+3H2；
【知识点】金属晶体；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）铁元素为26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；d能级有5个原子轨道，按照洪特规则和泡利原理，因此铁元素的3d能级上未成对电子数为4；按照构造原理，能量最高能级为3d，其电子云形状为花瓣形；（2）Fe3＋与SCN－形成配合物，其配合物的颜色为(血)红色；利用等电子体具有相似化学结构和化学键特征，SCN－与CO2互为等电子体，即SCN－的空间构型为直线型，与之相似的还有CS2等；（3）氨分子间能形成分子间氢键，其沸点高于不含分子间氢键的pH3；N2H4的结构式为 ，肼分子含有极性键和非极性键，每个氮原子都与相邻的原子形成变形的三角锥形，氮氮单键可以旋转，不一定是对称结构，因此肼为极性分子；N有三个σ键，一个孤电子对，因此杂化类型为sp3；（4）Fe失去3个电子后，Fe3＋电子排布式为[Ar]3d5，d能级处于半满，能量低，处于稳定；（5）根据晶胞的结构，Fe位于顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，N位于晶胞内部，该晶胞的化学式为Fe4N，铁和NH3在640℃可发生置换反应，反应方程式为8Fe＋3NH3 2Fe4N＋3H2，根据晶胞的结构，两个最近的Fe原子间的距离是面对角线的一半，即晶胞的边长为 acm，晶胞的质量为1×(56×4＋14)/NAg，根据密度定义，得出该晶胞的密度为 g/cm3。
【分析】（1）电子排布式是表示原子核外电子排布的图式之一。有七个电子层，分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层，用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层，并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目；3d能级的电子云形状是花瓣形；
（2）三价铁离子和硫氰根离子发生络合反应生成血红色的硫氰化铁络合反应；硫氰根离子是直线型结构；
（3）氢键是一种特殊的分子间作用力，会使物质的沸点升高；
（4）电离能是基态的气态原子失去电子变为气态阳离子(即电离)，必须克服核电荷对电子的引力而所需要的能量；
（5）铁单质和氨气在高温的条件下会生成氮化铁和氢气；
晶体的密度等于晶体的质量与体积的比值。
29．（2019高二下·海南期末）M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：
（1）单质M的晶体类型为 ，其中M原子的配位数为 。
（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为 ，其同周期元素中，第一电离能最大的是 (写元素符号)。
（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ，已知晶胞参数a＝0.542 nm，此晶体的密度为 g·cm－3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②此化合物的氨水溶液遇到空气被氧化为深蓝色，其中阳离子的化学式为 。
【答案】（1）金属晶体；12
（2）1s22s22p63s23p5；Ar
（3）CuCl； 或 ；[Cu(NH3)4]2＋
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；金属晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】(1)铜为金属原子，晶体中金属阳离子与电子之间通过金属键结合在一起，铜晶体属于金属晶体；铜晶体是面心立方堆积，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知，每个平面上铜原子的配位数是4，三个面共有4×3=12个铜原子，所以铜原子的配位数是12，故答案为：金属晶体；12；
(2)氯是17号元素，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p5；氯为第三周期元素，同周期元素中，Ar是稀有气体元素，第一电离能最大的是Ar，故答案为：1s22s22p63s23p5；Ar；
(3)①依据晶胞结构，每个晶胞中含有铜原子个数为：8× +6× =4，氯原子个数为4，则化学式为CuCl；1mol晶胞中含有4mol CuCl，1mol晶胞的质量为M(CuCl)×4，晶胞参数a=0.542nm，则晶体密度为 g·cm－3= g·cm－3，故答案为：CuCl； 或 ；
②Cu+可与氨形成易溶于水的配合物，所以CuCl难溶于水但易溶于氨水，该配合物中Cu+被氧化为Cu2+，所以深蓝色溶液中阳离子为[Cu(NH3)4]2+，故答案为： [Cu(NH3)4]2+。
【分析】M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，则M为铜元素；元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同，则Y为氯元素。据此结合题干设问分析作答。
30．（2018高二下·山东期末）我国具有悠久的历史，在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),试回答下列问题。
（1）Cu2+的未成对电子数有 个，H、O、S 电负性由大到小的顺序为 。
（2）在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4蓝色溶液。[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有 ，阴离子中心原子杂化类型为 。
（3）铁铜合金晶体类型为 ；铁的第三(I3)和第四(I4)电离能分别为2957kJ/mol、5290kJ/mol，比较数据并分析原因 。
（4）金铜合金的一种晶体结构为立方晶型，如图所示。已知该合金的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数值为NA，两个金原子间最小间隙为a pm(1pm= 10-10cm)。则铜原子的半径为 cm(写出计算表达式)。
【答案】（1）1；O、S、H
（2）共价键、配位键、离子键；sp3杂化
（3）金属晶体；基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3 个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此I4远大于I3
（4）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；金属晶体；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)铜是29号元素，铜离子有27个电子，所以未成对的电子有1个。元素非金属性越大，其电负性越强，所以电负性顺序为： O、S、H。
(2) [Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2+与硫酸根离子之间的化学键为离子键，[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨气之间的化学键为配位键，氮氢之间形成极性键，故答案为：共价键、配位键、离子键。阴离子中中心原子为硫，价层电子数为4+（6+2-4×2）/2=4，采用sp3杂化。
(3)铁通合金属于金属晶体。基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此第四(I4)电离能远大于第三(I3)I3 电离能。
(4) 设铜原子半径为xcm，金原子半径为ycm，则有棱长为2x+2x或2x+a，根据晶胞计算，晶胞含一个金原子，和3个铜原子，则一个晶胞的质量为389/NAg，则晶胞的棱长为 ，则有关系式2x+2y= 、2x+a×10-10= ，解y= 。
【分析】（1）根据Cu的和外电子排布式确定未成对电子数；根据电负性的递变规律分析；
（2）根据化学式确定物质中存在的化学键类型；根据价层电子对数，确定中心原子的杂化方式；
（3）铁铜合金为金属晶体；结合原子的价层电子排布式分析电离能的大小；
（4）结合晶胞结构计算；
