高中化學(xué)魯科版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 公開課獎(jiǎng)

課時(shí)訓(xùn)練15離子晶體基礎(chǔ)夯實(shí)1.堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是()①固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,熔融狀態(tài)導(dǎo)電②能溶于水,其水溶液導(dǎo)電③低熔點(diǎn)④高沸點(diǎn)⑤易升華A.①②③ B.①②④ C.①④⑤ D.②③④解析：堿金屬是活潑的金屬元素,鹵素是活潑的非金屬元素,它們的電負(fù)性差值大,故形成的化學(xué)鍵為離子鍵,組成的物質(zhì)為離子化合物,故選B。答案：B2.下列離子晶體中,熔點(diǎn)最低的是() 解析：離子半徑越小,所帶電荷數(shù)越多,離子鍵就越強(qiáng),離子晶體的熔點(diǎn)越高;反之,熔點(diǎn)越低。答案：B3.離子晶體不可能具有的性質(zhì)是()A.較高的熔點(diǎn)、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在熔融狀態(tài)下,電離成可以自由移動(dòng)的陰、陽離子,才可以導(dǎo)電。答案：B4.澤維爾研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí),Na+和I-兩核間距~nm,呈離子鍵;當(dāng)兩核靠近間距約為nm時(shí),呈現(xiàn)共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是()晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B.離子晶體可能含有共價(jià)鍵晶體中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵D.共價(jià)鍵和離子鍵沒有明顯的界線解析：由題中信息可知,離子的核間距較大時(shí),呈離子鍵,而核間距較小時(shí),呈共價(jià)鍵,當(dāng)核間距改變時(shí),鍵的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變,這說明離子鍵和共價(jià)鍵并沒有明顯的界線。答案：D5.如圖所示,食鹽晶胞由鈉離子和氯離子構(gòu)成。已知食鹽的M=g·mol-1,食鹽的密度是g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為×1023mol-1,在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近下列哪個(gè)數(shù)據(jù)()cm cmcm cm解析：從圖中可看出,頂點(diǎn)上的每個(gè)離子同為8個(gè)小立方體所共有,NaCl晶體的一個(gè)晶胞中有Na+:8×18+6×12=4個(gè),有Cl-:12×14+1=4個(gè),即晶胞的體積為4個(gè)“NaCl”所占的體積。設(shè)每個(gè)小立方體的邊長(zhǎng)為a,則(2a3cm3×g·cm-3)××1023mol-1=g·mol-1。所以,兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為2a≈×10-8答案：Cmol氣態(tài)鈉離子和1mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學(xué)方程式中,能直接表示出氯化鈉晶體的晶格能的是()(g)-e-Na+(g)ΔH(s)+12Cl2(g)NaCl(s)Δ12(g)Cl(g)Δ+(g)+Cl-(g)NaCl(s)ΔH解析：由題給的晶格能的定義“1mol氣態(tài)鈉離子和1mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能”即可得出正確答案。答案：D7.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：A8.下表列出了某些離子晶體的晶格能及其物理性質(zhì):AB型離子晶體離子電荷Z晶格能熔點(diǎn)/℃摩氏硬度NaF1923993NaCl1786801NaBr1747747<NaI1704661<MgO237912852CaO234012614SrO232232430BaO230541918由表中數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論?解析：NaF、NaCl、NaBr、NaI相比較,離子電荷相同,但由于離子半徑r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-),陰、陽離子的核間距依次增大,造成晶格能依次減小,熔點(diǎn)、硬度依次降低。從MgO到BaO有類似變化規(guī)律。NaF和MgO相比較,Na+和Mg2+半徑相差較小,F-和O2-半徑也比較接近,但由于Mg2+所帶電荷比Na+高,O2-所帶電荷比F-高,導(dǎo)致MgO的晶格能遠(yuǎn)大于NaF的,熔點(diǎn)、硬度MgO遠(yuǎn)高于NaF的。答案：陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多,陰、陽離子半徑越小,形成的離子晶體的晶格能越大,離子晶體的熔點(diǎn)越高,硬度越大。能力提升9.前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè),并且A-和B+的電子數(shù)相差為8;與B位于同一周期的C和D,它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差2。(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720237)回答下列問題:(1)D2+的價(jià)電子軌道表示式為。

(2)四種元素中第一電離能最小的是(填元素符號(hào),下同),電負(fù)性最大的是。

(3)A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為;D的配位數(shù)為;

②列式計(jì)算該晶體的密度

g·cm-3。

(4)A-、B+和C3+三種離子組成的化合物B3CA6,其中化學(xué)鍵的類型有;該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子,該離子可表示為,配位體是。

解析：結(jié)合“A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè),并且A-與B+電子數(shù)相差8”,可知A位于第n周期ⅦA族、B位于第n+2周期ⅠA族,它們均為前四周期元素,那么A為F,B為K,再結(jié)合“與B位于同一周期的C和D,它們電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差2”,可知C為Fe(26號(hào))、D為Ni(28號(hào))。(1)Ni2+即是失去4s上的2個(gè)電子,價(jià)電子排布式為3d8,價(jià)電子軌道表示式為。(2)結(jié)合元素性質(zhì),第一電離能最小的是K,電負(fù)性最強(qiáng)的是F。(3)①據(jù)均攤法,一個(gè)晶胞中F的個(gè)數(shù)為16×14+4×12+2=8,K的個(gè)數(shù)為8×14+2=4,Ni的個(gè)數(shù)為8×18+1=2,該晶體的化學(xué)式為K2NiF4;Ni的配位數(shù)是6(三維坐標(biāo)分別有2個(gè))。②結(jié)合①知,該晶胞有2個(gè)K2NiF4,其質(zhì)量為213×2NA,該晶胞的體積為1308×10-10pm×400×10-10pm(4)K3FeF6是配合物,內(nèi)界[FeF6]3-以配位鍵結(jié)合,內(nèi)界與外界以離子鍵結(jié)合;配位體是F-。答案：(1)(2)KF(3)①K2NiF46②39×(4)離子鍵、配位鍵[FeF6]3-F-10.通過觀察CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖回答:(1)每個(gè)Cs+同時(shí)吸引著個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-同時(shí)吸引著個(gè)Cs+。

(2)在CsCl晶體中,每個(gè)Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+有個(gè)。每個(gè)Cl-周圍與它最接近且距離相等的Cl-有個(gè)。

解析：(1)由圖可以看出,CsCl中Cl-與Cs+的位置等同,Cs+位于Cl-所形成的正方體的中心,即每個(gè)Cl-吸引8個(gè)Cs+,每個(gè)Cs+吸引8個(gè)Cl-。(2)取體心上的Cl-,看與Cl-距離最近的Cl-,位于六個(gè)面的面心為6個(gè);同樣與Cs+最近的Cs+,應(yīng)位于與此立方體共面的六個(gè)小立方體體心,共為6個(gè)。答案：(