《離子晶體》試卷（） 名師獲獎(jiǎng)

《離子晶體》試卷1.離子晶體不可能具有的性質(zhì)是()A.較高的熔沸點(diǎn) B.良好的導(dǎo)電性C.溶于極性溶劑 D.堅(jiān)硬而易粉碎解析:離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的,在固態(tài)時(shí),陰、陽離子受到彼此的束縛不能自由移動(dòng),因而不導(dǎo)電。只有在離子晶體溶于水或熔融后,電離成可以自由移動(dòng)的陰、陽離子,才可以導(dǎo)電。答案:B2.僅由下列各組元素所構(gòu)成的化合物,不可能形成離子晶體的是()、O、S 、H、O、Cl、O 、N、Cl解析:強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽等是離子晶體。B項(xiàng)如NaOH、C項(xiàng)如KClO、D項(xiàng)如NH4Cl。答案:A3.自然界中的CaF2又稱螢石,是一種難溶于水的固體,屬于典型的離子晶體。下列實(shí)驗(yàn)一定能說明CaF2是離子晶體的是()難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱的熔沸點(diǎn)較高,硬度較大固體不導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小解析:難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱,不能說明CaF2一定是離子晶體;熔點(diǎn)較高,硬度較大,也可能是原子晶體的性質(zhì),B不能說明CaF2一定是離子晶體;熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,一定有自由移動(dòng)的離子生成,C說明CaF2一定是離子晶體;CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小,只能說明CaF2是極性分子,不能說明CaF2一定是離子晶體。答案:C4.下列熱化學(xué)方程式中,能直接表示出氯化鈉晶格能的是()+(g)+Cl-(g)NaCl(s)ΔH1(s)+Cl(g)NaCl(s)ΔH2+(g)+2Cl-(g)2NaCl(s)ΔH3(g)+Cl(g)NaCl(s)ΔH4解析:掌握晶格能的概念是解答本題的關(guān)鍵。氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量稱為晶格能。答案:A5.下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是()A.熔點(diǎn):NaF>MgF2>AlF3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.陰離子的配位數(shù):CsCl>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO解析:掌握好離子半徑的大小變化規(guī)律是分析離子晶體性質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所帶電荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增強(qiáng),晶格能依次增大,故熔點(diǎn)依次升高。r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小。在CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4。r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO中離子鍵依次減弱,晶格能依次減小,硬度依次減小。答案:A、CD、EF均為1∶1型離子化合物,根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔沸點(diǎn)由高到低的順序是()物質(zhì)ABCDEF離子電荷數(shù)112核間距/10-10m>AB>EF >EF>CD>CD>EF >AB>CD解析:離子所帶的電荷數(shù)越多,核間距越小,則晶格能越大,熔沸點(diǎn)越高。答案:D7.為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中合理、可靠的是()A.觀察常溫下的狀態(tài),SbCl5是蒼黃色液體,SnCl4為無色液體。結(jié)論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點(diǎn)依次為℃、℃、-33℃。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物解析:離子化合物一般熔點(diǎn)較高,熔化后可導(dǎo)電;分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電,如HCl等溶于水電離產(chǎn)生Cl-,能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。答案:B8.下列說法中一定正確的是()A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是金屬晶體B.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C.水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D.固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體解析:四種晶體在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電性區(qū)別如下:分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體固態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電(單質(zhì)硅為半導(dǎo)體)可導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電可導(dǎo)電可導(dǎo)電水溶液有的可導(dǎo)電不溶于水一般不溶于水可導(dǎo)電另外,固態(tài)石墨也可以導(dǎo)電,而石墨是混合晶體。答案:D9.某離子晶體中晶體結(jié)構(gòu)最小的重復(fù)單元如下圖:A為陰離子,在立方體內(nèi),B為陽離子,分別在頂點(diǎn)和面心,則該晶體的化學(xué)式為() 解析:根據(jù)均攤法,該結(jié)構(gòu)單元中含A:8×1=8,含B:×8+×6=4,B與A離子數(shù)之比為4∶8=1∶2,即該晶體的化學(xué)式為BA2,B項(xiàng)正確,故答案為B項(xiàng)。答案:B10.(1)共價(jià)鍵、范德華力和離子鍵是粒子之間的三種作用力。有下列晶體:①KNO3②SiO2③晶體Si④石墨⑤KCl⑥S8。其中,含有兩種作用力的是。(2)下列幾組物質(zhì)間大小關(guān)系是(填“>”或“<”):①晶格能:NaClNaBr;②硬度:MgOCaO;③熔點(diǎn):NaINaBr;④熔沸點(diǎn):CO2NaCl。答案:(1)①④⑥(2)①>②>③<④<11.在離子晶體中,陰、陽離子按一定規(guī)律的空間排列,如圖(Ⅰ)是NaCl的晶體結(jié)構(gòu),在離子晶體中,陰、陽離子具有或近似具有球形對稱結(jié)構(gòu)。它們可以看做是不等徑的剛性圓球,并彼此相切,如NaCl晶體結(jié)構(gòu)圖(Ⅱ)。已知a為常數(shù)。(1)在NaCl晶體中,每個(gè)Na+同時(shí)吸引個(gè)Cl-;而Na+數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為。(2)Na+半徑與Cl-半徑之比為(已知=。(3)NaCl晶體中不存在分子,但在×105Pa、1413℃時(shí),NaCl晶體形成氣體,并以分子形式存在?，F(xiàn)有g(shù)NaCl晶體。在×105Pa時(shí)強(qiáng)熱使溫度達(dá)到1℃,測得氣體體積為L,試應(yīng)用有關(guān)物理、化學(xué)知識(shí)計(jì)算此時(shí)氯化鈉氣體的分子式(化學(xué)式)為(不寫計(jì)算過程)。(4)若a=×10-8cm,求NaCl晶體的密度(已知=,NaCl摩爾質(zhì)量為g·mol-1)。解析:(1)觀察晶體的結(jié)構(gòu)分析可知,每個(gè)Na+同時(shí)吸引6個(gè)Cl-,在每個(gè)晶胞中含Na+:8×+6×=4(個(gè)),含Cl-:12×+1=4(個(gè)),即Na+與Cl-數(shù)目之比為1∶1。(2)由圖(Ⅱ),因?yàn)閞(Cl-)>r(Na+),則r(Cl-)=,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2×,r(Na+)=-1=∶1。(3)M==117g·mol-1設(shè)NaCl化學(xué)式為(NaCl)n,有=117,n=2。即NaCl氣體的分子式為Na2Cl2。(4)由NaCl晶體結(jié)構(gòu)分析,每個(gè)晶體中含有4個(gè)“NaCl分子”,則ρV=,ρ=/×10-8)3=g·cm-3。答案:(1)61∶1(2)∶1(3)Na2Cl2(4)g·cm-312.ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài),含ⅥA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題。(1)S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是。(2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?3)Se原子序數(shù)為,其核外M層電子的排布式為。(4)H2Se的酸性比H2S(填“強(qiáng)”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為,S離子的立體構(gòu)型為。(5)H2SeO3的K1和K2分別為×10-3和×10-8,H2SeO4第一步幾乎完全電離,K2為×10-2,請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋:①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因:;②H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因:。(6)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示,其晶胞邊長為pm,密度為g·cm-3(列式并計(jì)算),a位置S2-與b位置Zn2+之間的距離為pm(列式表示)。解析:(1)首先根據(jù)S8的結(jié)構(gòu)和價(jià)電子特點(diǎn),確定其雜化方式。S的價(jià)電子數(shù)是6,其中形成2個(gè)σ鍵,還有兩對孤電子對,故雜化方式為sp3。(2)在周期表中,同主族元素從上到下得電子能力減弱,第一電離能依次減小。(3)Se在S的下一周期,其原子序數(shù)是16+18=34,電子排布式為[Ar]3d104s24p4。(4)H—Se鍵的鍵長比H—S鍵的鍵長長,所以H—Se鍵易斷裂,故H2Se酸性比H2S強(qiáng)。SeO3中Se的雜化方式為sp2雜化,立體構(gòu)型為平面三角形。S中S的雜化方式為sp3雜化,與3個(gè)O原子配位,故立體構(gòu)型為三角錐形。(5)①第一步電離產(chǎn)生的H+抑制HSe和HSe的電離,使得HSe和HSe較難電離出H+。②同種元素形成的不同含氧酸,若表示為(HO)mROn,則n值越大,R元素的化合價(jià)越高,正電性越高,R—O—H中O的電子更易向R原子偏移,O—H鍵越易斷裂,易電離產(chǎn)生H+。H2SeO3和H2SeO4可分別表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2,前者n值為1,后者n值為2,顯然H2SeO4的酸性強(qiáng)于H2SeO3。(6)ZnS晶胞的體積為×10-10cm)3。S2-位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,Zn2+位于晶胞的內(nèi)部,一個(gè)ZnS晶胞中含有S2-:8×+6×=4個(gè),含有4個(gè)Zn2+,即一個(gè)ZnS晶胞含有4個(gè)S2-和4個(gè)Zn2+,則晶胞的密度為=g·cm-3。ZnS晶胞中,面對角線上兩個(gè)相鄰S2-的距離為540pm×=270pm。每個(gè)Zn2+與周圍4個(gè)S2-形成正四面體結(jié)構(gòu),兩個(gè)S2-與Zn2+之間連線的夾角為109°28',兩個(gè)相鄰S2-與Zn2+形成等腰三