2023年高考真题变式分类汇编：金属键
一、选择题
1．（2021高二上·资阳期末）下列说法不正确的是（ ）
A．金属键的本质是金属阳离子与自由电子间的相互作用
B．H2O的热稳定性大于H2S，这与H2O分子间易形成氢键无关
C．的沸点高于是因为其范德华力更大
D．离子键无方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
2．（2021高二下·昌吉期末）下列叙述错误的是（ ）
①离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
②配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
④在冰晶体中，既有极性键、非极性键，又有氢键
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，但原因不完全相同
A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥
3．（2020高二下·三明期末）下列推测正确的是（ ）
A．Mg2+半径比Ca2+半径小，可推测金属镁的熔点比钙的低
B．Si原子半径比Ge原子半径小，可推测晶体硅的硬度大于晶体锗
C．某物质在熔融状态下能导电，可推测该物质在固态时为离子晶体
D．N-H键比P-H键牢固，可推测NH3的沸点高于PH3
4．金属键的形成是通过（ ）
A．金属原子与自由电子之间的相互作用
B．金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C．自由电子之间的相互作用
D．金属离子之间的相互作用
5．（2016高二下·河南月考）下列关于金属及金属键的说法正确的是（ ）
A．金属键具有方向性与饱和性
B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
6．（2015高二上·丹阳期末）金属能导电的原因是（ ）
A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用可发生定向移动
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可失去电子
7．（2016高一上·忻州期末）某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线．当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警．“防盗玻璃”能报警是利用了金属的（ ）
A．延展性 B．导电性 C．弹性 D．导热性
8．（2016高二下·陕西期末）要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键．金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱．由此判断下列说法正确的是（ ）
A．金属镁的熔点高于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的
C．金属镁的硬度小于金属钙
D．金属铝的硬度大于金属钠
9．（2022高二下·常熟期中）下列说法中错误的是
A．从CH4、、为正四面体结构，可推测、也为正四面体结构
B．1mol金刚石晶体中，平均含有2molC-C键
C．金属能导电是因为内部的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
10．（2021高二下·常德期中）化学中很多“规律”都可以类推，下列有关“规律”推理正确的（ ）
A．铁与氯气反应生成FeCl3，则铁与碘蒸气反应生成FeI3
B．CO2通入Ba(NO3)2溶液中不产生沉淀，则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也不产生沉淀
C．CH4为正四面体分子，则CCl4也为正四面体分子
D．卤族元素单质随核电荷数增加熔点升高，则碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
11．（2020高二下·太湖期中）下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，错误的是( )
A．金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
12．（2019高二下·汪清期中）下列有关金属键的叙述中，错误的是（ ）
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
13．（2019高二下·汪清期中）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
14．（2018高二下·河北期中）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。
15．（2017高三上·华安开学考）下列说法中正确的是( )
A．SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化
B．H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键
C．SO32﹣、CO32﹣、SiO32﹣均为平面三角形
D．石墨、新型高分子导电材料聚乙炔、金属晶体均含有金属键
二、非选择题
16．（2022·海南）以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
（1）基态O原子的电子排布式 ，其中未成对电子有 个。
（2）Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是 。
（3）酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取 杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是 。
（4）金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为 。
（5）ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是 。
（6）下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
17．（2021·贵州模拟） 均为元素周期表第II A族元素。回答下列问题：
（1）基态 原子L能层有 个运动状态不同的电子， 的第一电离能 (填“大于”或“小于”) 的第一电离能。
（2） 和 位于同一周期，且核外最外层电子排布相同，但金属 的熔、沸点等都比金属 的高，原因是 。
（3）氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物 ， 中电负性最小的元素是 (填元素符号)； 的空间构型是 ； 原子的杂化方式为 。
（4）离子化合物 的晶体结构如图所示。 中的作用力为 ，从钙离子看该晶体属于 堆积，一个晶胞中含有的π键有 个。
（5）镁单质晶体中原子的堆积模型如图，已知图中底边长为 ，高为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则镁的密度为 (用含 、a、b的计算式表示)。
18．（2021·临汾模拟）元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn、Zn等)在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）钛的应用越来越受到人们的关注。
①第四周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 (填元素符号)。
②钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是 。
（2）锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一
①已知金属锰有多种晶型，γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (选填字母编号)。
②三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂。三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
③Mn2＋能形成配离子为八面体的配合物MnClm·nNH3，在该配合物的配离子中，Mn2＋位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀，则该配离子化学式为 。
（3）比较Fe和Mn的第三电离能，I3(Fe) I3(Mn)(填“大于”或“小于”)，原因是 。
（4）某钙钛型复合氧化物如图，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有巨磁电阻效应。
已知La为＋3价，当被钙等＋2价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物LaxA1-xMnO3，(x＞0.9)，此时一部分＋3价锰转变为＋4价，导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变，则复合钙钛矿化合物中＋3价锰与＋4价锰的物质的量之比为 (用含x的代数式表示)。
（5）具有较高催化活性的材料金红石的晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为d g·cm-3，Ti、O原子半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则金红石晶体的空间利用率为 (列出计算式)。
19．（2018·潍坊模拟）钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。
（1）基态Ti原子核外电子排布的最高能级符号是 。与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种。
（2）钛比钢轻，比铝硬，是种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是
（3）催化剂M能催化乙烯、丙烯、米乙烯等的聚合，其结构如图所示。
①M中，碳原子的杂化形式有 种。
②M中，不含 (填标号)。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.氢键 e.离子健
（4）金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。
①4个微粒A，B，C，D中，属于氧原子的是
②若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a， ， )；钛氧键键长d= (用代数式表示)。
20．（2020高二下·大连期末）有下列八种晶体：A 水晶(SiO2)、B 冰醋酸、C 氧化镁、D 白磷(P4)、E 干冰(CO2)、F氯化铵、G 铝、H 金刚石。回答下列问题：
（1）属于原子晶体的化合物是 (填字母，下同)，受热熔化后化学键不发生变化的是 。
（2）1mol SiO2
含有 mol Si—O 键，1mol
白磷(P4)含有 mol
P—P 键。
（3）从原子半径大小角度解释，同一主族的 C 与 Si，形成 CO2 和
SiO2 时，C、O 原子间
能形成π键，而 Si、O 之间不能的原因 。
（4）升高温度，金属铝的电导率 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
21．（2020高二下·黄冈期末）碱金属元素形成的单质及其化合物有广泛的应用。回答下列问题：
（1）K与 反应可形成离子晶体 ，其离子键形成的 循环如图所示。可知，K原子的第一电离能为 ， 键键能为 。
（2）K与 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但单质K的熔点较低，其原因为 。
（3） 与 在高压下可以形成组成和结构均不相同的晶体。下图是其中一种晶体的晶胞。则该晶体的化学式为 。
22．（2021高二下·德州期中）磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐。天然存在的磷酸盐是磷矿石[主要成分为Ca3(PO4)2，同时还有SiO2等]，用硫酸跟磷矿石反应，能生成被植物吸收的Ca(H2PO4)2。
回答下列问题：
（1）金属铁可导电、导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用 “理论”解释。
（2）SiO2硬而脆，其原因是 。
（3）Ca、Fe、K、Zn的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）O、Si、P、S四种元素形成的最简单氢化物的稳定性最强的是 (填化学式)；P4难溶于水却易溶于CS2，其原因为 。
（5）PO 的空间构型为 ，酸性条件下，PO 可与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]从而掩蔽溶液中的Fe3+，基态Fe3+核外M层有 种空间运动状态不同的电子。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】离子键的形成；金属键；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．金属阳离子带正电，自由电子带负电，金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用，A不符合题意；
B．H2O的热稳定性大于H2S，是因为氧氢键的键能大于硫氢键，氢键影响的是熔沸点，B不符合题意；
C．二者相对分子质量相同，的沸点较高是因为该物质可以形成分子间氢键，而形成的是分子内氢键，C符合题意；
D．离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据金属键定义；
B．热稳定性是化学性质，与氢键无关；
C．形成分子间氢键，沸点高，而形成的是分子内氢键，沸点低；
D．离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性。
2．【答案】B
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；配合物的成键情况；金属键
【解析】【解答】①离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故符合题意；
②配位键在形成时，含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道，二者形成配位键，故不符合题意；
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，相互作用包含吸引力和排斥力，故符合题意；
④在冰晶体中，既有极性键，又有氢键，但不存在非极性键，故不符合题意；
⑤化合物NH4Cl和CuSO4 5H2O都存在配位键，铵根离子中N原子和其中一个H原子形成配位键，Cu原子和水分子中O原子形成配位键，故符合题意；
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，二氧化硫和水生成亚硫酸，氟化氢、乙醇和水形成氢键，氯化钠在水溶液里电离，所以其原因不同，故符合题意；
②④不符合题意，
故答案为：B。
【分析】①根据离子键和共价键的定义进行判断
②配位键是分别提供孤对电子和空轨道
③考查的是金属键的实质
④冰由水分子构成，根据水的结构式即可判断含有极性键和氢键
⑤根据结构即可判断
⑥根据化学式即可判断溶于水的方式
3．【答案】B
【知识点】科学探究方法；离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属键；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．Mg2+半径比Ca2+半径小，二者所带电荷数相同，所以金属镁中金属键更强，所以金属镁的熔点更高，故A不符合题意；
B．Si原子半径比Ge原子半径小，所以Si—Si键的键能更大，晶体的硬度更大，故B符合题意；
C．金属晶体在熔融状态下也能导电，故C不符合题意；
D．氨气分子间存在氢键沸点更高，二者为分子晶体，熔沸点与共价键的键能无关，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．离子半径越小，金属晶体的金属键越强，金属的熔点越高；
B．原子半径越小，共价键键能越大，原子晶体的硬度越大；
C．金属晶体在熔融状态时也能导电；
D．分子晶体的熔沸点与共价键无关，与分子间作用力和氢键有关。
4．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】解：金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，故选B．
【分析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，由此分析解答．
5．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】A、金属键不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，因此没有方向性和饱和性，故A错误；
B、金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子所共用，其本质也是电性作用，故B正确；
C、金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，故C错误；
D、金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，但是并不能放出可见光，故D错误；
故选B．
【分析】金属键没有方向性和饱和性，金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光．
6．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，故能导电，与金属阳离子无关．
故选B．
【分析】金属能导电，是由于金属晶体中存在自由移动的电子，在外加电场作用可发生定向移动，以此解答该题．
7．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线．当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，说明当玻璃被击碎时，形成闭合回路，利用的金属的导电性，故选：B．
【分析】金属具有良好的导电性、导热性和延展性，根据题干信息，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警说明利用了金属的导电性．
8．【答案】D
【知识点】金属键
【解析】【解答】A．因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；
B．碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故B错误；
C．因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；
D．因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则铝的硬度大于金属钠，故D正确；
故选D．
【分析】A．因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱；
B．碱金属都属于金属晶体，其单质的熔沸点随着核电荷数的增大而减小；
C．因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强；
D．因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强．
9．【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】A．、中都形成4个σ键，且孤电子对数分别为0，则应为正四面体结构，故A不符合题意；
B．金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键，且每2个C原子形成1个共价键，则1 mol金刚石晶体中，平均含有4mol×=2mol C-C键，故B不符合题意；
C．金属能导电是因为内部的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动，故C不符合题意；
D．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.中P原子价层电子对数为4，不含孤电子对，中P原子价层电子对数为4，不含孤电子对；
B.金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键；
C.金属能导电，是由于金属晶体中存在自由移动的电子，在外加电场作用可发生定向移动；
D.团簇分子中含有4个E、4个F原子。
10．【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；金属键；氧化还原反应；离子反应发生的条件
【解析】【解答】A．碘单质氧化性弱于三价铁，不能将铁氧化为三价铁，故A不符合题意；
B．二氧化硫具有还原性，硝酸根在二氧化硫溶于水后提供的酸性条件下具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，故B不符合题意；
C．CH4为正四面体分子， CCl4可以看成是氯原子取代了氢原子，故空间结构不变，故C符合题意；
D．碱金属单质属于金属晶体，核电荷数增加，金属半径也在增大，导致金属键减弱，熔沸点降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应中，根据强强制弱弱判断，氧化性强的能制氧化性弱的；具有氧化性的离子和还原性的物质能发生氧化还原反应，溶液中反应的实质是离子间的反应，根据离子反应的条件判断产物；分子的空间构型可以根据价层电子对互斥理论判断，也可利用元素原子特点进行类比；对于物质的熔点比较根据物质熔化时破坏的作用力的强弱进行判断；
11．【答案】D
【知识点】化学键；金属键；分子间作用力
【解析】【解答】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，故A不符合题意；
B．共价键是原子之间强烈的相互作用，共价键有方向性和饱和性，故B不符合题意；
C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大，分子间作用力越大，极性越大，分子间作用力越强，故C不符合题意；
D．氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间（如水、乙醇、甲醇、液氨等），又可以存在于分子内（如 ），故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢键是分子间作用力，可以存在与分子间也可以存在分子内部，主要影响的是分子的熔沸点，其他选项均正确
12．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】金属键是化学键的一种，主要在金属中存在。金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用。由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。
故答案为：B。
【分析】
金属键是相互作用力而不只有吸引力。
13．【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】A. Li、Na、K的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Li、Na、K的熔点逐渐降低，故A不符合题意；
B. Na、Mg、Al的价电子数依次增多，原子半径依次减小，则金属键依次增强，所以Li、Na、K的熔点逐渐升高，故B符合题意；
C. Be、Mg的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Be的熔点大于Mg，故C不符合题意；
D. Li、Na的的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Li的熔点大于Na，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】金属晶体的熔沸点判断方法：比较金属键的强弱，而判断金属键的强弱可以比较原子半径，原子半径越小，金属键越强，熔沸点越高。
14．【答案】B
【知识点】金属晶体；金属键；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A、铂金制作首饰，利用了金属的延展性，跟金属键有关，故不符合题意；
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，故符合题意；
C、有六方紧密堆积、面心立方紧密堆积，故不符合题意；
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，故不符合题意。
【分析】C、简单立方堆积、体心立方堆积为非密致堆积，六方紧密堆积、面心立方紧密堆积方式。
15．【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．CO2、SiO2中的C、Si的价层电子对数为4，均为sp3杂化，SO2中S原子的价层电子对数为2+ (6-2×2)=3，为sp2杂化，故A不符合题意；
B.在物质或离子中中心原子含有空轨道，和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键，所以H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键，故B符合题意；
C.SO32-中S原子的价层电子对数为3+ (6+2-2×3)=4，含有一个孤电子对，属于三角锥形，CO32-中C原子的价层电子对数为3+ (4+2-2×3)=3，没有孤电子对，为平面三角形，SiO32-为平面三角形，故C不符合题意；
D.金属单质中含有金属键，石墨、新型高分子导电材料聚乙炔中含有共价键，没有金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据中心原子的价层电子对数进行判断；
B.在物质和或离子中，中心原子含有空轨道，因此能与含有孤电子对的原子或离子形成配位键；
C.先判断杂化类型，进而判断其构型；
D.金属单质有含有金属键，据此解答即可。
16．【答案】（1）1s22s22p4或[He]2s22p4；2
（2）自由电子在外加电场中作定向移动
（3）sp2；两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
（4）Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
（5）电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
（6） cdhi； bcek
【知识点】原子核外电子排布；配合物的成键情况；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)O为8号元素，基态O原子核外有8个电子，其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，由于自由电子在外加电场中可作定向移动，导致Cu、Zn等金属具有良好的导电性；
(3)根据结构式可知，N原子均形成双键，故N原子的杂化方式均为sp2，邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此邻苯二甲酰亚胺的熔点更高；
(4)Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，则该配离子为[Zn(NH3)4]2+，从而可知金属Zn与氨水反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；
(5)由于电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键；
(6)根据晶胞示意图，一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点，1个O原子位于晶胞体内，4个Zn原子位于晶胞的棱上，1个Zn原子位于晶胞体内，棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构，则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd，则相邻的两个晶胞的底面为 cdhi和 bcek。
【分析】（1）O为8号元素，其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，含有2个未成对电子；
（2）金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用；
（3）酞菁分子中N元素均形式双键；邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键；
（4）Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，该配离子为 [Zn(NH3)4]2+ ；
（5）电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强；
（6）根据晶胞的空间结构进行判断。
17．【答案】（1）8；大于
（2） 原子半径较小且价电子数较多，金属键较强
（3）；三角锥形；
（4）离子键、(非极性)共价键；面心立方；8
（5）
【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；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】(1)基态 原子L能层有8个运动状态不同的电子；基态 原子的价电子排布式为 ，基态 原子的价电子排布式为 ，镁原子最外层 轨道达到全充满结构，铝的 轨道未达到半充满结构，故镁的第一电离能大于铝的第一电离能；
(2)钙、锰都是金属晶体，金属键强弱决定金属晶体的熔、沸点的高低，锰原子的半径小于钙原子的，锰原子的价电子数比钙原子的多，锰的金属键比钙的强；
(3)电负性：O＞Cl＞Ca，电负性最小的是Ca； 中氯原子价层电子对数为4，氯原子采取 杂化，VSEPR模型为四面体形，含有一对孤电子对，空间构型为三角锥形；
(4) 中的作用力为离子键、非极性共价键；钙离子处于晶胞的顶点与面心位置，从钙离子看该晶体属于面心立方堆积；一个 中含2个 键，晶胞中 数目为 ，故晶胞中 键数目为 。
(5)晶胞中含有的镁原子数为 ， 。
【分析】（1）根据镁原子的核外电子排布即可找出运动状态不同的电子数，由于3s2电子处于全满，能量最低，故电离能高于相邻元素
（2）金属的熔沸点与金属键的强弱有关，金属键的强弱与半径和价电子数有关
（3）金属元素的电负性最小，根据给出的离子式即可计算出价层电子对和孤对电子数即可判断构型和杂化方式
（4）根据化学式即可判断出含有的作用力，根据钙离子占据顶点和面心即可判断堆积方式，根据占位计算出碳碳三键的个数即可计算出π键的个数
（5）根据占位计算出原子的个数即可计算出晶胞质量，结合晶胞参数计算出体积即可计算出密度
18．【答案】（1）Ni、Ge、Se；Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强
（2）D；相同；
（3）小于；Mn2+的3d能级是半充满的相对稳定结构，较难失去电子
（4）
（5）
【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；晶胞的计算；金属键；化合价与化学式
【解析】【解答】(1)①Ti是22号元素，价电子排布是 ，Ti的基态未成对电子数为2个，同周期中未成对电子数为2个的价电子排布还有Ni( )、Ge( )、Se( )共3种；
②Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强；
(2)①金属锰的晶胞构型和氯化钠的相同，都属于面心立方构型，晶胞俯视图符合D；
②Mn是25号元素，根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布式[Ar]3d54s2，失电子时，从最外层失去，即失去4s上2个电子和3d上一个电子，Mn3+核外价电子排布为3d4，则电子的自旋状态相同；
③配离子是八面体，即中心离子的配体共6个，含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀，说明外界有1个Cl-，其余Cl-和氨都在内界，作为配体，外界是一个单位负电荷，则整个内界应带一个单位正电荷，锰离子有两个单位正电荷，氨不带电荷，只需要一个带负电荷的氯离子即可，故配离子的化学式为 ；
(3)Fe的电子排布是[Ar]3d64s2，Mn的电子排布为[Ar]3d54s2，则Fe2+的电子排布为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级是半充满相对稳定结构，较难失去电子，故第三电离能I3(Fe)较小；
(4)设 中三价锰与四价锰的物质的量分别是m和n，则有3x+2(1-x)+3m+4n=6，m+n=1，解得m=x，n=1-x，则 中三价锰和四价锰的物质的量之比为 ；
(5)晶胞中Ti原子数目= ，O原子数目= ，因此该物质的化学式为TiO2，则晶胞中原子总体积为 ，晶胞的质量= ，则晶胞体积= ，故晶胞的空间利用率是
【分析】（1）① 根据第四周元素的核外电子能级排布即可找出未成对电子相同的原子②主要是价电子数越多金属键越强
（2）①根据面心立方体的晶胞结构即可判断②找出锰离子的价层电子排布即可判断 ③根据锰离子位于八面体中心即可判断配位数为8，结合 含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀 即可写出配离子的化学式
（3）比较3d电子的填充状态即可
（4）根据化合价代数和为0即可计算出物质的量之比
（5）根据占位计算出晶胞中原子的个数和质量，结合密度计算出晶胞的体积，再结合原子的半径计算出原子的体积即可计算出利用率
19．【答案】（1）3d；3
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等)
（3）2；d、e
（4）B、D；0.81a；0.5c；0.31×
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Ti为22号元素，价电子排布为3d24s2，根据构造原理，最高能级为3d。Ti的基态未成对电子数为2个，同周期中未成对电子数为3个的价电子排布还有3d84s2、4s24p2、4s24p4共3种。
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等)
（3）①C原子的VSPER模型有正四面体和平面三角形两种，所以杂化方式有sp2和sp3两种。②该化合物中不含氢键和离子键。
（4）①通过晶胞结构可以判断出，位于体心和顶点的原子是Ti原子，Ti原子两边的原子为O原子，所以4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是B、D。
②根据题意，体心Ti原子的坐标为（0.5a，0.5a，0.5c），B、C两点间的坐标差为（0.31a、0，31a、c）那么D的坐标为（0.5a-0.31a，0.5a+0.31a，0.5c）为（0.19a，0.81a，0.5c）；钛氧键键长为 。
【分析】（1）3d轨道能级要高于4s轨道
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，故硬度更大
（3）有sp2和sp3两种含有碳碳单键（σ键），苯环（大π键和σ键），Cl-Ti为配位键
（4）通过晶胞结构可以判断出，位于体心和顶点的原子是Ti原子；根据图形可进行计算。
20．【答案】（1）A；BDE
（2）4；6
（3）硅的原子半径大，硅、氧原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度小，不能形成稳定的π键
（4）降低
【知识点】化学键；原子晶体（共价晶体）；金属键
【解析】【解答】(1)属于原子晶体的化合物为A水晶；原子晶体受热熔化破坏共价键，离子晶体受热熔化破坏离子键，金属晶体受热熔化破坏金属键，分子晶体受热熔化破坏分子间作用力，化学键不发生变化，所以选BDE；
(2)二氧化硅晶体中每个Si原子与4个氧原子形成Si—O键，所以1molSiO2含有4molSi—O键；白磷属于分子晶体，白磷分子为正四面体形，4个P原子位于顶点，所以一个分子中有6个P—P键，则1mol白磷含有6molP—P键；
(3)硅的原子半径大，硅、氧原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度小，不能形成稳定的π键；
(4)温度越高，电子具有的能量越高，无规则运动越剧烈，越不容易发生定向移动，电导率降低。
【分析】A水晶属于原子晶体；B冰醋酸属于分子晶体；C氧化镁属于离子晶体；D白磷属于分子晶体；E干冰属于分子晶体；F氯化铵属于离子晶体；G铝属于金属晶体；H金刚石属于原子晶体。
21．【答案】（1）418.8；193
（2）K原子半径大且价电子数少，金属键较弱
（3）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】（1）第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，因此K原子的第一电离能为418.8kJ/mol；键能指气态基态原子形成 化学键释放的最低能量。结合图中数据可知 键键能为96.5kJ/mol×2＝193 kJ/mol。
（2）K与 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，由于K原子半径大且价电子数少，金属键较弱，导致K的熔点较低。
（3）根据均摊法可得晶胞中含 ＝3个 ， ＝1个 ，因此晶体的化学式为 。
【分析】(1)第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量；键能指气态基态原子形成 1mol 化学键释放的最低能量；
(2)金属离子的半径越小，电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高；
(3)根据均摊法计算。
22．【答案】（1）电子气
（2）SiO2为原子晶体，Si—O键的键能较大，故硬度大；共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆
（3）Zn＞Fe＞Ca＞K
（4）H2O；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2
（5）正四面体形；9
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；金属键；相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】(1)描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，由此可见，金属铁可导电、导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用“电子气理论”解释，故答案为：电子气；
(2)由于SiO2为原子晶体，Si-O键的键能较大，故硬度大，又因为共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆；
(3)Ca、Fe、K、Zn的金属强弱顺序为K＞Ca＞Zn＞Fe，但Zn的3d轨道处于全充满状态，使得Zn相较于Fe而言更难失去第一个电子，因此Ca、Fe、K、Zn的第一电离能由大到小的顺序为Zn＞Fe＞Ca＞K；
(4)O、Si、P、S四种元素中非金属性最强的是O，则形成的最简单氢化物的稳定性最强的是H2O；由于P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，因此根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2，故答案为：H2O；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2；
(5)PO 的中心原子P原子的价层电子对数是4+ =4，不存在孤对电子，则其空间构型为正四面体形；基态Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，M层有13个电子位于9个轨道，因此M层有9种空间运动状态不同的电子，故答案为：正四面体形；9。
【分析】（1）考查的是金属的物理性质的解释，可用电子气进行解释
（2）考查的是原子晶体的键能以及键的方向性对物理性质的影响
（3）同周期的金属单质，一般而言，元素金属性越强，原子的第一电离能越小，但是锌的核外电子能级属于半充满状态故电离能高
（4）同周期元素从左至右非金属性逐渐增强，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，根据相似相溶原理即可判断
（5）计算出P的价层电子对以及孤对电子即可，写出铁离子的电子能级排布即可判断
2023年高考真题变式分类汇编：金属键
一、选择题
1．（2021高二上·资阳期末）下列说法不正确的是（ ）
A．金属键的本质是金属阳离子与自由电子间的相互作用
B．H2O的热稳定性大于H2S，这与H2O分子间易形成氢键无关
C．的沸点高于是因为其范德华力更大
D．离子键无方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
【答案】C
【知识点】离子键的形成；金属键；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．金属阳离子带正电，自由电子带负电，金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用，A不符合题意；
B．H2O的热稳定性大于H2S，是因为氧氢键的键能大于硫氢键，氢键影响的是熔沸点，B不符合题意；
C．二者相对分子质量相同，的沸点较高是因为该物质可以形成分子间氢键，而形成的是分子内氢键，C符合题意；
D．离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据金属键定义；
B．热稳定性是化学性质，与氢键无关；
C．形成分子间氢键，沸点高，而形成的是分子内氢键，沸点低；
D．离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性。
2．（2021高二下·昌吉期末）下列叙述错误的是（ ）
①离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性
②配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
④在冰晶体中，既有极性键、非极性键，又有氢键
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，但原因不完全相同
A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥
【答案】B
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；配合物的成键情况；金属键
【解析】【解答】①离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成，离子键没有方向性和饱和性，共价键是原子之间通过共用电子对形成，所以共价键有方向性和饱和性，故符合题意；
②配位键在形成时，含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道，二者形成配位键，故不符合题意；
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，相互作用包含吸引力和排斥力，故符合题意；
④在冰晶体中，既有极性键，又有氢键，但不存在非极性键，故不符合题意；
⑤化合物NH4Cl和CuSO4 5H2O都存在配位键，铵根离子中N原子和其中一个H原子形成配位键，Cu原子和水分子中O原子形成配位键，故符合题意；
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，二氧化硫和水生成亚硫酸，氟化氢、乙醇和水形成氢键，氯化钠在水溶液里电离，所以其原因不同，故符合题意；
②④不符合题意，
故答案为：B。
【分析】①根据离子键和共价键的定义进行判断
②配位键是分别提供孤对电子和空轨道
③考查的是金属键的实质
④冰由水分子构成，根据水的结构式即可判断含有极性键和氢键
⑤根据结构即可判断
⑥根据化学式即可判断溶于水的方式
3．（2020高二下·三明期末）下列推测正确的是（ ）
A．Mg2+半径比Ca2+半径小，可推测金属镁的熔点比钙的低
B．Si原子半径比Ge原子半径小，可推测晶体硅的硬度大于晶体锗
C．某物质在熔融状态下能导电，可推测该物质在固态时为离子晶体
D．N-H键比P-H键牢固，可推测NH3的沸点高于PH3
【答案】B
【知识点】科学探究方法；离子晶体；原子晶体（共价晶体）；金属键；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．Mg2+半径比Ca2+半径小，二者所带电荷数相同，所以金属镁中金属键更强，所以金属镁的熔点更高，故A不符合题意；
B．Si原子半径比Ge原子半径小，所以Si—Si键的键能更大，晶体的硬度更大，故B符合题意；
C．金属晶体在熔融状态下也能导电，故C不符合题意；
D．氨气分子间存在氢键沸点更高，二者为分子晶体，熔沸点与共价键的键能无关，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．离子半径越小，金属晶体的金属键越强，金属的熔点越高；
B．原子半径越小，共价键键能越大，原子晶体的硬度越大；
C．金属晶体在熔融状态时也能导电；
D．分子晶体的熔沸点与共价键无关，与分子间作用力和氢键有关。
4．金属键的形成是通过（ ）
A．金属原子与自由电子之间的相互作用
B．金属离子与自由电子之间强烈的相互作用
C．自由电子之间的相互作用
D．金属离子之间的相互作用
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】解：金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，故选B．
【分析】金属键的形成是通过金属离子与自由电子之间强烈的相互作用，由此分析解答．
5．（2016高二下·河南月考）下列关于金属及金属键的说法正确的是（ ）
A．金属键具有方向性与饱和性
B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】A、金属键不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，因此没有方向性和饱和性，故A错误；
B、金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，这些“自由电子”为所有阳离子所共用，其本质也是电性作用，故B正确；
C、金属键是存在于金属阳离子和“自由电子”，当给金属通电时，“自由电子”定向移动而导电，故C错误；
D、金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，但是并不能放出可见光，故D错误；
故选B．
【分析】金属键没有方向性和饱和性，金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光．
6．（2015高二上·丹阳期末）金属能导电的原因是（ ）
A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用可发生定向移动
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可失去电子
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，故能导电，与金属阳离子无关．
故选B．
【分析】金属能导电，是由于金属晶体中存在自由移动的电子，在外加电场作用可发生定向移动，以此解答该题．
7．（2016高一上·忻州期末）某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线．当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警．“防盗玻璃”能报警是利用了金属的（ ）
A．延展性 B．导电性 C．弹性 D．导热性
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线．当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立即报警，说明当玻璃被击碎时，形成闭合回路，利用的金属的导电性，故选：B．
【分析】金属具有良好的导电性、导热性和延展性，根据题干信息，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警说明利用了金属的导电性．
8．（2016高二下·陕西期末）要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键．金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱．由此判断下列说法正确的是（ ）
A．金属镁的熔点高于金属铝
B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐升高的
C．金属镁的硬度小于金属钙
D．金属铝的硬度大于金属钠
【答案】D
【知识点】金属键
【解析】【解答】A．因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱，所以镁的熔点低于金属铝，故A错误；
B．碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，对外层电子束缚能力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故B错误；
C．因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强，则镁的硬度大于金属钙，故C错误；
D．因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强，则铝的硬度大于金属钠，故D正确；
故选D．
【分析】A．因为镁离子所带2个正电荷，而铝离子带3个正电荷，所以镁的金属键比铝弱；
B．碱金属都属于金属晶体，其单质的熔沸点随着核电荷数的增大而减小；
C．因为镁离子的半径比钙离子小，所以镁的金属键比钙强；
D．因为镁离子所带2个正电荷，而钠离子带1个正电荷，所以镁的金属键比钠强．
9．（2022高二下·常熟期中）下列说法中错误的是
A．从CH4、、为正四面体结构，可推测、也为正四面体结构
B．1mol金刚石晶体中，平均含有2molC-C键
C．金属能导电是因为内部的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】A．、中都形成4个σ键，且孤电子对数分别为0，则应为正四面体结构，故A不符合题意；
B．金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键，且每2个C原子形成1个共价键，则1 mol金刚石晶体中，平均含有4mol×=2mol C-C键，故B不符合题意；
C．金属能导电是因为内部的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动，故C不符合题意；
D．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.中P原子价层电子对数为4，不含孤电子对，中P原子价层电子对数为4，不含孤电子对；
B.金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键；
C.金属能导电，是由于金属晶体中存在自由移动的电子，在外加电场作用可发生定向移动；
D.团簇分子中含有4个E、4个F原子。
10．（2021高二下·常德期中）化学中很多“规律”都可以类推，下列有关“规律”推理正确的（ ）
A．铁与氯气反应生成FeCl3，则铁与碘蒸气反应生成FeI3
B．CO2通入Ba(NO3)2溶液中不产生沉淀，则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也不产生沉淀
C．CH4为正四面体分子，则CCl4也为正四面体分子
D．卤族元素单质随核电荷数增加熔点升高，则碱金属单质熔点也随核电荷数增加而升高
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；金属键；氧化还原反应；离子反应发生的条件
【解析】【解答】A．碘单质氧化性弱于三价铁，不能将铁氧化为三价铁，故A不符合题意；
B．二氧化硫具有还原性，硝酸根在二氧化硫溶于水后提供的酸性条件下具有强氧化性，两者发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，故B不符合题意；
C．CH4为正四面体分子， CCl4可以看成是氯原子取代了氢原子，故空间结构不变，故C符合题意；
D．碱金属单质属于金属晶体，核电荷数增加，金属半径也在增大，导致金属键减弱，熔沸点降低，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氧化还原反应中，根据强强制弱弱判断，氧化性强的能制氧化性弱的；具有氧化性的离子和还原性的物质能发生氧化还原反应，溶液中反应的实质是离子间的反应，根据离子反应的条件判断产物；分子的空间构型可以根据价层电子对互斥理论判断，也可利用元素原子特点进行类比；对于物质的熔点比较根据物质熔化时破坏的作用力的强弱进行判断；
11．（2020高二下·太湖期中）下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，错误的是( )
A．金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
【答案】D
【知识点】化学键；金属键；分子间作用力
【解析】【解答】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，故A不符合题意；
B．共价键是原子之间强烈的相互作用，共价键有方向性和饱和性，故B不符合题意；
C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大，分子间作用力越大，极性越大，分子间作用力越强，故C不符合题意；
D．氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间（如水、乙醇、甲醇、液氨等），又可以存在于分子内（如 ），故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢键是分子间作用力，可以存在与分子间也可以存在分子内部，主要影响的是分子的熔沸点，其他选项均正确
12．（2019高二下·汪清期中）下列有关金属键的叙述中，错误的是（ ）
A．金属键没有饱和性和方向性
B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C．金属键中的电子属于整块金属
D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】金属键是化学键的一种，主要在金属中存在。金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用。由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。例如一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。
故答案为：B。
【分析】
金属键是相互作用力而不只有吸引力。
13．（2019高二下·汪清期中）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
【答案】B
【知识点】金属键
【解析】【解答】A. Li、Na、K的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Li、Na、K的熔点逐渐降低，故A不符合题意；
B. Na、Mg、Al的价电子数依次增多，原子半径依次减小，则金属键依次增强，所以Li、Na、K的熔点逐渐升高，故B符合题意；
C. Be、Mg的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Be的熔点大于Mg，故C不符合题意；
D. Li、Na的的价电子数相同，原子半径依次增大，则金属键依次减弱，所以Li的熔点大于Na，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】金属晶体的熔沸点判断方法：比较金属键的强弱，而判断金属键的强弱可以比较原子半径，原子半径越小，金属键越强，熔沸点越高。
14．（2018高二下·河北期中）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
【知识点】金属晶体；金属键；金属晶体的基本堆积模型
【解析】【解答】A、铂金制作首饰，利用了金属的延展性，跟金属键有关，故不符合题意；
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，故符合题意；
C、有六方紧密堆积、面心立方紧密堆积，故不符合题意；
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，故不符合题意。
【分析】C、简单立方堆积、体心立方堆积为非密致堆积，六方紧密堆积、面心立方紧密堆积方式。
15．（2017高三上·华安开学考）下列说法中正确的是( )
A．SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化
B．H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键
C．SO32﹣、CO32﹣、SiO32﹣均为平面三角形
D．石墨、新型高分子导电材料聚乙炔、金属晶体均含有金属键
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．CO2、SiO2中的C、Si的价层电子对数为4，均为sp3杂化，SO2中S原子的价层电子对数为2+ (6-2×2)=3，为sp2杂化，故A不符合题意；
B.在物质或离子中中心原子含有空轨道，和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键，所以H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键，故B符合题意；
C.SO32-中S原子的价层电子对数为3+ (6+2-2×3)=4，含有一个孤电子对，属于三角锥形，CO32-中C原子的价层电子对数为3+ (4+2-2×3)=3，没有孤电子对，为平面三角形，SiO32-为平面三角形，故C不符合题意；
D.金属单质中含有金属键，石墨、新型高分子导电材料聚乙炔中含有共价键，没有金属键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据中心原子的价层电子对数进行判断；
B.在物质和或离子中，中心原子含有空轨道，因此能与含有孤电子对的原子或离子形成配位键；
C.先判断杂化类型，进而判断其构型；
D.金属单质有含有金属键，据此解答即可。
二、非选择题
16．（2022·海南）以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
（1）基态O原子的电子排布式 ，其中未成对电子有 个。
（2）Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是 。
（3）酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取 杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是 。
（4）金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为 。
（5）ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是 。
（6）下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
【答案】（1）1s22s22p4或[He]2s22p4；2
（2）自由电子在外加电场中作定向移动
（3）sp2；两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
（4）Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
（5）电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
（6） cdhi； bcek
【知识点】原子核外电子排布；配合物的成键情况；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】(1)O为8号元素，基态O原子核外有8个电子，其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；
(2)金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，由于自由电子在外加电场中可作定向移动，导致Cu、Zn等金属具有良好的导电性；
(3)根据结构式可知，N原子均形成双键，故N原子的杂化方式均为sp2，邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此邻苯二甲酰亚胺的熔点更高；
(4)Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，则该配离子为[Zn(NH3)4]2+，从而可知金属Zn与氨水反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；
(5)由于电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键；
(6)根据晶胞示意图，一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点，1个O原子位于晶胞体内，4个Zn原子位于晶胞的棱上，1个Zn原子位于晶胞体内，棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构，则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd，则相邻的两个晶胞的底面为 cdhi和 bcek。
【分析】（1）O为8号元素，其核外电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，含有2个未成对电子；
（2）金属键是金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用；
（3）酞菁分子中N元素均形式双键；邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键；
（4）Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，该配离子为 [Zn(NH3)4]2+ ；
（5）电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强；
（6）根据晶胞的空间结构进行判断。
17．（2021·贵州模拟） 均为元素周期表第II A族元素。回答下列问题：
（1）基态 原子L能层有 个运动状态不同的电子， 的第一电离能 (填“大于”或“小于”) 的第一电离能。
（2） 和 位于同一周期，且核外最外层电子排布相同，但金属 的熔、沸点等都比金属 的高，原因是 。
（3）氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物 ， 中电负性最小的元素是 (填元素符号)； 的空间构型是 ； 原子的杂化方式为 。
（4）离子化合物 的晶体结构如图所示。 中的作用力为 ，从钙离子看该晶体属于 堆积，一个晶胞中含有的π键有 个。
（5）镁单质晶体中原子的堆积模型如图，已知图中底边长为 ，高为 ，阿伏加德罗常数的值为 ，则镁的密度为 (用含 、a、b的计算式表示)。
【答案】（1）8；大于
（2） 原子半径较小且价电子数较多，金属键较强
（3）；三角锥形；
（4）离子键、(非极性)共价键；面心立方；8
（5）
【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；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】(1)基态 原子L能层有8个运动状态不同的电子；基态 原子的价电子排布式为 ，基态 原子的价电子排布式为 ，镁原子最外层 轨道达到全充满结构，铝的 轨道未达到半充满结构，故镁的第一电离能大于铝的第一电离能；
(2)钙、锰都是金属晶体，金属键强弱决定金属晶体的熔、沸点的高低，锰原子的半径小于钙原子的，锰原子的价电子数比钙原子的多，锰的金属键比钙的强；
(3)电负性：O＞Cl＞Ca，电负性最小的是Ca； 中氯原子价层电子对数为4，氯原子采取 杂化，VSEPR模型为四面体形，含有一对孤电子对，空间构型为三角锥形；
(4) 中的作用力为离子键、非极性共价键；钙离子处于晶胞的顶点与面心位置，从钙离子看该晶体属于面心立方堆积；一个 中含2个 键，晶胞中 数目为 ，故晶胞中 键数目为 。
(5)晶胞中含有的镁原子数为 ， 。
【分析】（1）根据镁原子的核外电子排布即可找出运动状态不同的电子数，由于3s2电子处于全满，能量最低，故电离能高于相邻元素
（2）金属的熔沸点与金属键的强弱有关，金属键的强弱与半径和价电子数有关
（3）金属元素的电负性最小，根据给出的离子式即可计算出价层电子对和孤对电子数即可判断构型和杂化方式
（4）根据化学式即可判断出含有的作用力，根据钙离子占据顶点和面心即可判断堆积方式，根据占位计算出碳碳三键的个数即可计算出π键的个数
（5）根据占位计算出原子的个数即可计算出晶胞质量，结合晶胞参数计算出体积即可计算出密度
18．（2021·临汾模拟）元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn、Zn等)在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）钛的应用越来越受到人们的关注。
①第四周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 (填元素符号)。
②钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是 。
（2）锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一
①已知金属锰有多种晶型，γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (选填字母编号)。
②三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂。三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。
③Mn2＋能形成配离子为八面体的配合物MnClm·nNH3，在该配合物的配离子中，Mn2＋位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀，则该配离子化学式为 。
（3）比较Fe和Mn的第三电离能，I3(Fe) I3(Mn)(填“大于”或“小于”)，原因是 。
（4）某钙钛型复合氧化物如图，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有巨磁电阻效应。
已知La为＋3价，当被钙等＋2价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物LaxA1-xMnO3，(x＞0.9)，此时一部分＋3价锰转变为＋4价，导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变，则复合钙钛矿化合物中＋3价锰与＋4价锰的物质的量之比为 (用含x的代数式表示)。
（5）具有较高催化活性的材料金红石的晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为d g·cm-3，Ti、O原子半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则金红石晶体的空间利用率为 (列出计算式)。
【答案】（1）Ni、Ge、Se；Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强
（2）D；相同；
（3）小于；Mn2+的3d能级是半充满的相对稳定结构，较难失去电子
（4）
（5）
【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；晶胞的计算；金属键；化合价与化学式
【解析】【解答】(1)①Ti是22号元素，价电子排布是 ，Ti的基态未成对电子数为2个，同周期中未成对电子数为2个的价电子排布还有Ni( )、Ge( )、Se( )共3种；
②Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强；
(2)①金属锰的晶胞构型和氯化钠的相同，都属于面心立方构型，晶胞俯视图符合D；
②Mn是25号元素，根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布式[Ar]3d54s2，失电子时，从最外层失去，即失去4s上2个电子和3d上一个电子，Mn3+核外价电子排布为3d4，则电子的自旋状态相同；
③配离子是八面体，即中心离子的配体共6个，含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀，说明外界有1个Cl-，其余Cl-和氨都在内界，作为配体，外界是一个单位负电荷，则整个内界应带一个单位正电荷，锰离子有两个单位正电荷，氨不带电荷，只需要一个带负电荷的氯离子即可，故配离子的化学式为 ；
(3)Fe的电子排布是[Ar]3d64s2，Mn的电子排布为[Ar]3d54s2，则Fe2+的电子排布为[Ar]3d6，Mn2+的电子排布为[Ar]3d5，Mn2+的3d能级是半充满相对稳定结构，较难失去电子，故第三电离能I3(Fe)较小；
(4)设 中三价锰与四价锰的物质的量分别是m和n，则有3x+2(1-x)+3m+4n=6，m+n=1，解得m=x，n=1-x，则 中三价锰和四价锰的物质的量之比为 ；
(5)晶胞中Ti原子数目= ，O原子数目= ，因此该物质的化学式为TiO2，则晶胞中原子总体积为 ，晶胞的质量= ，则晶胞体积= ，故晶胞的空间利用率是
【分析】（1）① 根据第四周元素的核外电子能级排布即可找出未成对电子相同的原子②主要是价电子数越多金属键越强
（2）①根据面心立方体的晶胞结构即可判断②找出锰离子的价层电子排布即可判断 ③根据锰离子位于八面体中心即可判断配位数为8，结合 含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成1mol AgCl沉淀 即可写出配离子的化学式
（3）比较3d电子的填充状态即可
（4）根据化合价代数和为0即可计算出物质的量之比
（5）根据占位计算出晶胞中原子的个数和质量，结合密度计算出晶胞的体积，再结合原子的半径计算出原子的体积即可计算出利用率
19．（2018·潍坊模拟）钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。
（1）基态Ti原子核外电子排布的最高能级符号是 。与钛同周期元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种。
（2）钛比钢轻，比铝硬，是种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是
（3）催化剂M能催化乙烯、丙烯、米乙烯等的聚合，其结构如图所示。
①M中，碳原子的杂化形式有 种。
②M中，不含 (填标号)。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.氢键 e.离子健
（4）金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。
①4个微粒A，B，C，D中，属于氧原子的是
②若A、B、C的原子坐标分别为A(0，0，0)、(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a， ， )；钛氧键键长d= (用代数式表示)。
【答案】（1）3d；3
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等)
（3）2；d、e
（4）B、D；0.81a；0.5c；0.31×
【知识点】原子核外电子的能级分布；晶胞的计算；金属键；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）Ti为22号元素，价电子排布为3d24s2，根据构造原理，最高能级为3d。Ti的基态未成对电子数为2个，同周期中未成对电子数为3个的价电子排布还有3d84s2、4s24p2、4s24p4共3种。
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等)
（3）①C原子的VSPER模型有正四面体和平面三角形两种，所以杂化方式有sp2和sp3两种。②该化合物中不含氢键和离子键。
（4）①通过晶胞结构可以判断出，位于体心和顶点的原子是Ti原子，Ti原子两边的原子为O原子，所以4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是B、D。
②根据题意，体心Ti原子的坐标为（0.5a，0.5a，0.5c），B、C两点间的坐标差为（0.31a、0，31a、c）那么D的坐标为（0.5a-0.31a，0.5a+0.31a，0.5c）为（0.19a，0.81a，0.5c）；钛氧键键长为 。
【分析】（1）3d轨道能级要高于4s轨道
（2）Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，故硬度更大
（3）有sp2和sp3两种含有碳碳单键（σ键），苯环（大π键和σ键），Cl-Ti为配位键
（4）通过晶胞结构可以判断出，位于体心和顶点的原子是Ti原子；根据图形可进行计算。
20．（2020高二下·大连期末）有下列八种晶体：A 水晶(SiO2)、B 冰醋酸、C 氧化镁、D 白磷(P4)、E 干冰(CO2)、F氯化铵、G 铝、H 金刚石。回答下列问题：
（1）属于原子晶体的化合物是 (填字母，下同)，受热熔化后化学键不发生变化的是 。
（2）1mol SiO2
含有 mol Si—O 键，1mol
白磷(P4)含有 mol
P—P 键。
（3）从原子半径大小角度解释，同一主族的 C 与 Si，形成 CO2 和
SiO2 时，C、O 原子间
能形成π键，而 Si、O 之间不能的原因 。
（4）升高温度，金属铝的电导率 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】（1）A；BDE
（2）4；6
（3）硅的原子半径大，硅、氧原子间距离较大，p-p 轨道肩并肩重叠程度小，不能形成稳定的π键
（4）降低
【知识点】化学键；原子晶体（共价晶体）；金属键
【解析】【解答】(1)属于原子晶体的化合物为A水晶；原子晶体受热熔化破坏共价键，离子晶体受热熔化破坏离子键，金属晶体受热熔化破坏金属键，分子晶体受热熔化破坏分子间作用力，化学键不发生变化，所以选BDE；
(2)二氧化硅晶体中每个Si原子与4个氧原子形成Si—O键，所以1molSiO2含有4molSi—O键；白磷属于分子晶体，白磷分子为正四面体形，4个P原子位于顶点，所以一个分子中有6个P—P键，则1mol白磷含有6molP—P键；
(3)硅的原子半径大，硅、氧原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度小，不能形成稳定的π键；
(4)温度越高，电子具有的能量越高，无规则运动越剧烈，越不容易发生定向移动，电导率降低。
【分析】A水晶属于原子晶体；B冰醋酸属于分子晶体；C氧化镁属于离子晶体；D白磷属于分子晶体；E干冰属于分子晶体；F氯化铵属于离子晶体；G铝属于金属晶体；H金刚石属于原子晶体。
21．（2020高二下·黄冈期末）碱金属元素形成的单质及其化合物有广泛的应用。回答下列问题：
（1）K与 反应可形成离子晶体 ，其离子键形成的 循环如图所示。可知，K原子的第一电离能为 ， 键键能为 。
（2）K与 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但单质K的熔点较低，其原因为 。
（3） 与 在高压下可以形成组成和结构均不相同的晶体。下图是其中一种晶体的晶胞。则该晶体的化学式为 。
【答案】（1）418.8；193
（2）K原子半径大且价电子数少，金属键较弱
（3）
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算；金属键
【解析】【解答】（1）第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，因此K原子的第一电离能为418.8kJ/mol；键能指气态基态原子形成 化学键释放的最低能量。结合图中数据可知 键键能为96.5kJ/mol×2＝193 kJ/mol。
（2）K与 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，由于K原子半径大且价电子数少，金属键较弱，导致K的熔点较低。
（3）根据均摊法可得晶胞中含 ＝3个 ， ＝1个 ，因此晶体的化学式为 。
【分析】(1)第一电离能是指气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量；键能指气态基态原子形成 1mol 化学键释放的最低能量；
(2)金属离子的半径越小，电荷数越多，金属键越强，熔沸点越高；
(3)根据均摊法计算。
22．（2021高二下·德州期中）磷酸盐几乎是所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐。天然存在的磷酸盐是磷矿石[主要成分为Ca3(PO4)2，同时还有SiO2等]，用硫酸跟磷矿石反应，能生成被植物吸收的Ca(H2PO4)2。
回答下列问题：
（1）金属铁可导电、导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用 “理论”解释。
（2）SiO2硬而脆，其原因是 。
（3）Ca、Fe、K、Zn的第一电离能由大到小的顺序为 。
（4）O、Si、P、S四种元素形成的最简单氢化物的稳定性最强的是 (填化学式)；P4难溶于水却易溶于CS2，其原因为 。
（5）PO 的空间构型为 ，酸性条件下，PO 可与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]从而掩蔽溶液中的Fe3+，基态Fe3+核外M层有 种空间运动状态不同的电子。
【答案】（1）电子气
（2）SiO2为原子晶体，Si—O键的键能较大，故硬度大；共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆
（3）Zn＞Fe＞Ca＞K
（4）H2O；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2
（5）正四面体形；9
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；金属键；相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】(1)描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。该理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，由此可见，金属铁可导电、导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用“电子气理论”解释，故答案为：电子气；
(2)由于SiO2为原子晶体，Si-O键的键能较大，故硬度大，又因为共价键具有方向性，受外力时会发生原子错位而断裂，故脆；
(3)Ca、Fe、K、Zn的金属强弱顺序为K＞Ca＞Zn＞Fe，但Zn的3d轨道处于全充满状态，使得Zn相较于Fe而言更难失去第一个电子，因此Ca、Fe、K、Zn的第一电离能由大到小的顺序为Zn＞Fe＞Ca＞K；
(4)O、Si、P、S四种元素中非金属性最强的是O，则形成的最简单氢化物的稳定性最强的是H2O；由于P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，因此根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2，故答案为：H2O；P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水而易溶于CS2；
(5)PO 的中心原子P原子的价层电子对数是4+ =4，不存在孤对电子，则其空间构型为正四面体形；基态Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，M层有13个电子位于9个轨道，因此M层有9种空间运动状态不同的电子，故答案为：正四面体形；9。
【分析】（1）考查的是金属的物理性质的解释，可用电子气进行解释
（2）考查的是原子晶体的键能以及键的方向性对物理性质的影响
（3）同周期的金属单质，一般而言，元素金属性越强，原子的第一电离能越小，但是锌的核外电子能级属于半充满状态故电离能高
（4）同周期元素从左至右非金属性逐渐增强，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，根据相似相溶原理即可判断
（5）计算出P的价层电子对以及孤对电子即可，写出铁离子的电子能级排布即可判断
