中学化学竞赛试卷资源库——金属晶体
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1．不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是 导电性 电热性 延展性 密度
2．下列何种物质的导电性是由自由电子的运动所决定的 熔融的食盐 饱和食盐水 石墨 铜 3．金属晶体的特征是
熔点都很高 熔点都很低
都很硬 都有导电、导热、延展性 4．含有阳离子而不含有阴离子的晶体是
原子晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体 5．金属晶体的形成是通过
金属原子与自由电子之间的相互作用 金属离子之间的相互作用 自由电子之间的相互作用
金属离子与自由电子之间的较强的相互作用
6．氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为
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7．铁原子半径为×，质量为μ(μ＝×)，则铁原
子的体积（用表示）为 ，铁原子的密度为（用表示） 。铁原子密度比一块铁试样的密度大的原因是 。
8．晶体是质点（分子、离子、或原子）在空间有规则地排列的，具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能成为晶体的具有代表性的最小单元，称为晶胞。一种－合金的立体晶胞如图所示。
（）确定该合金的化学式。
（）若晶胞的边长＝ ，计算此合金的密度（不必化简）。
（）取一定质量的该合金粉末溶于足量的稀溶液中，
待反应完全停止后得到气体。过滤，将残渣用蒸馏水洗净后，取其质量的十分之一，投入一定浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，共收集到气体，求硝酸的物质的量浓度。（以上气体体积均在标准状况下测定）
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9．锂金属晶体由体心立方晶胞组成。问在一个晶胞中有多少个锂原子？
10．在金属与合金的单位晶格中，原子位于角上，原子位于面心上，则此合金化合物
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的化学式是什么？
11．合金结晶成立方晶格，原子位于面心，原子位于角上。则在单位晶胞上含有多少个化学式单位？
12．金属镍（相对原子质量）是立方面心晶格型式，计算其空间利用率（即原子体积占晶体空间的百分率）；若金属镍的密度为，计算晶体中最临近原子之间的距离；并计算能放入到镍晶体空隙中最大原子半径是多少？
13．金晶体是面心立方体，金的原子半径为。 （）每个晶胞中含几个金原子？ （）求出金的密度。 14．金属金以面心立方晶格构型形成晶体，立方晶胞的边长（如右图）。＝：
（）在金原子中相隔最近的原子之间的距离是多少？ （）在一个金原子周围有多少个与之距离为（题）中计算的值的金原子？
（）金的密度是多大？ （）证明金原子的填充因子（即立方体中所有金原子本身所占据的体积分数）为。
15．金属钾是体心立方晶系，其构型见右图，晶胞长＝。 （）相隔最近的原子间的距离是多少？ （）相隔第二近的原子间的距离是多少？
（）每个钾原子周围有多少个相距最近的钾原子？ （）每个钾原子周围相距第二近的原子有多少个？ （）晶体钾的密度计算值是多少？
16．一薄层金沉积在一正方体云母片上，正方体边长为＝，金层形成理想的表面结构。将上述金属和金线浸入到由
和溶液组成的电解质溶液，其物质的量浓度分别为()＝，()＝，两电解质间产生恒电位差，以金薄层作阴极，金线为阳极，金属必有排列整齐的铜（共有个单原子层）沉积在金基片上。金的晶体结构为面心立方，其点阵恒等于。求铜层沉积后电解液中的物质的量浓度为多少？
17．晶体是质点（分子、离子或原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外形而以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性地重复能成为晶体具有代表性的最小单位，称为单元晶胞。一种－合金的立方晶胞如右图所示。
（）导出此晶胞中原子与周原子的个数比，并写出此种合金的化学式。 （）若此晶胞的边长＝，计算此合金的密度（）。 （）试求－原子之间的最短距离。
18．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面心）立方最密堆积（），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构
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成，两种八面体的数量比是︰，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。
（）画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大○球，镁原子用大球）。
（）写出该新型超导材料的化学式。 19．镍砷合金的晶体如右图所示 （）试画出该合金的晶胞图 （）试写出该合金的化学式
（）试计算该合金的密度（晶胞参数为＝，＝）
（）写出各原子分数坐标
（）利的配位数分别为多少？它们各占有何种空隙类型？
20．金属铁的熔点为。在室温和熔点间，铁存在不同的晶型。从室温到，金属铁以体心立方
（）的α—铁的晶型存在。从到，铁的晶体结构为面心立方（）的γ—铁。超过直到熔点，铁转化为一种与α一铁的结构相似的体心立方（）结构，称为δ一铁。
（）已知纯铁的密度为（）： ①计算铁的原子半径（以表示）； ②计算在下铁的密度（以表示）。
注意；忽略热膨胀造成的微小影响。注意你所使用的任何符号的原义，例如＝铁原子的半径。
钢是铁和碳的合金，在晶体结构中某些空隙被小的碳原子填充。钢中碳含量一般在到的范围内。当钢中碳的含量为（质量）时，有利于在鼓风炉中熔化。迅速冷却时，碳将分散在α—铁的晶体结构内。这种新的晶体称为马氏体，它硬而脆。尽管它的结构稍有畸变，其晶胞的大小与α一铁晶胞的大小仍然相同。
（）已假定碳原子均匀地分布在铁的晶体结构中：
①计算含碳量（质量）为的马氏体中α一铁的每个晶胞中碳原子的平均数； ②计算马氏体的密度（以表示）
－
摩尔质量和常数；＝. ＝ ＝× 21．合金可看作如下图所示的、两种原子层交替堆积排列而成：是由和共同组成的层，层中－之间由实线相连；是完全由原子组成的层，－之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。是由和两种原子层交替堆积成的晶体结构图。在这结构中：同一层的－为；相邻两层的－为。
（）确定该合金的化学式
（）有 个原子配位（周围的原子数，不一定要等距最近），的配位情况如何，列式计算的平均配位数
（）计算该合金的密度（ ） （）计算、原子半径。
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