高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)離子晶體 第三章第四節(jié)

第四節(jié)離子晶體[目標導(dǎo)航]1.熟知離子鍵、離子晶體的概念，知道離子晶體類型與性質(zhì)的聯(lián)系。2.認識晶格能的概念和意義，能根據(jù)晶格能的大小，分析晶體的性質(zhì)。一、離子鍵和離子晶體1．離子鍵(1)離子鍵的實質(zhì)是靜電作用，它包括陰、陽離子之間的引力和兩種離子的核之間以及它們的電子之間的斥力兩個方面，當引力與斥力之間達到平衡時，就形成了穩(wěn)定的離子化合物，它不顯電性。(2)離子鍵的特征：沒有方向性和飽和性。因此，以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于形成緊密堆積，使每個離子周圍盡可能多地排列異性電荷的離子，從而達到穩(wěn)定的目的。2．離子晶體(1)概念：陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體叫離子晶體。如NaCl、CsCl等。(2)離子晶體的空間構(gòu)型離子晶體以緊密堆積的方式，使陰、陽離子盡可能接近，向空間無限延伸，形成晶體。決定離子晶體中離子配位數(shù)的因素有幾何因素、電荷因素、鍵性因素。①幾何因素是指晶體中正負離子的半徑比。它是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素。②電荷因素是指正負離子的電荷比。如在NaCl晶體中每個Na＋周圍有6個Cl－，每個Cl－周圍有6個Na＋。NaCl只是氯化鈉晶體的化學(xué)式，在晶體中不存在單個氯化鈉分子，只有Na＋和Cl－。在CsCl晶體中每個Cs＋周圍有8個Cl－，每個Cl－周圍有8個Cs＋。如果正負離子的電荷不同，正負離子的個數(shù)必定不相同，結(jié)果，正負離子的配位數(shù)就不會相同。如在CaF2晶體中，Ca2＋和F－的電荷比是2∶1，個數(shù)比是1∶2，Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4。③鍵性因素是指離子鍵的純粹程度。(3)離子晶體的物理性質(zhì)①離子晶體具有較高的熔沸點，難揮發(fā)，硬度較大，離子晶體不導(dǎo)電，溶于水或熔融后能導(dǎo)電。②大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機溶劑。③離子晶體不導(dǎo)電，但是在熔融態(tài)或水溶液中可導(dǎo)電?！咀h一議】1．結(jié)合離子晶體的知識回答：(1)離子晶體中只存在離子鍵嗎？(2)晶體中只要有陽離子，就一定存在陰離子嗎？(3)離子晶體是否全部由金屬元素與非金屬元素組成？答案(1)還可能存在共價鍵，如Na2SO4、KNO3、NH4Cl、NaOH、Ca(OH)2等晶體中除了離子鍵之外，還存在共價鍵。(2)晶體中有陽離子不一定有陰離子，如金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的，但若有陰離子必然有陽離子。(3)全部由非金屬元素形成的晶體，也可能是離子晶體，如銨鹽。2．氯化鈉、氟化鈣晶體的組成寫成NaCl、CaF2，NaCl、CaF2是不是該物質(zhì)的分子式？答案NaCl、CaF2并不是說該晶體中存在組成為NaCl、CaF2的單獨分子，而只是代表晶體中元素原子組成的比例關(guān)系，因此NaCl、CaF2是其化學(xué)式，而非分子式。二、晶格能1．晶格能的概念離子晶體的晶格能是氣態(tài)離子形成1__mol離子晶體釋放的能量。晶格能通常取正值，單位kJ·mol－1。2．晶格能的作用晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。3．影響晶格能大小的因素離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大；離子半徑越小，晶格能越大?！咀h一議】3．為何Na2O的晶格能大于NaF，而KCl的晶格能大于KI?答案晶格能與離子所帶的電荷成正比，而與離子半徑的大小成反比。在Na2O和NaF中，O2－所帶的電荷比F－多，故Na2O的晶格能大于NaF；而KCl和KI中，Cl－半徑小于I－的半徑，故KCl的晶格能大于KI。1．離子晶體【例1】下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()A．熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B．熔點℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．能溶于CS2，熔點℃，沸點℃D．熔點℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度g·cm－3答案A解析離子晶體在液態(tài)(即熔融態(tài))導(dǎo)電；CS2是非極性溶劑，根據(jù)相似相溶規(guī)律，C項也不是離子晶體；由于離子晶體質(zhì)硬易碎，且固態(tài)不導(dǎo)電，所以D項也不是離子晶體。規(guī)律總結(jié)四種晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的比較類型項目離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬離子和自由電子之間的強烈相互作用確定作用力強弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時，比較相對分子質(zhì)量離子半徑、價電子數(shù)熔、沸點較高高低差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點為3410℃)硬度略硬而脆大較小差別較大導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體(個別為半導(dǎo)體)不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良變式訓(xùn)練1以下事實，可以較充分說明某晶體是離子晶體的是()A．具有較高的熔點B．可溶于水C．固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電D．水溶液能導(dǎo)電答案C解析原子晶體通常熔點也比較高，故A選項不正確；某些分子晶體也可溶于水，如SO3等，故B錯；分子晶體溶于水，只要能電離也能導(dǎo)電，故D也不正確；C選項是離子晶體獨有的性質(zhì)，能說明晶體是離子晶體。二、晶格能【例2】溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂等離子晶體的核間距和晶格能(部分)如下表所示：NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJ·mol－17873890(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是__________________________________________________________________。(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大，主要原因是_______________________________________________________________________________________。(3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中，硬度最大的是________，工業(yè)制取單質(zhì)鎂時，往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂，主要原因是________________。答案(1)小NaBr比NaCl的離子的核間距大(2)氧化鎂晶體中陰、陽離子的電荷數(shù)大，并且離子的核間距小(3)氧化鎂氧化鎂晶體比氯化鎂晶體的晶格能大，熔點高，電解時消耗電能多解析利用離子晶體中離子的核間距、離子的電荷數(shù)與晶格能的關(guān)系，對離子晶體的物理性質(zhì)進行分析。晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定，其熔、沸點越高。規(guī)律總結(jié)1．離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時，離子所帶電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體熔、沸點越高，硬度越大。2．晶格能的大小影響巖漿晶出的次序，晶格能越大，形成的晶體越穩(wěn)定，巖漿中的礦物越容易結(jié)晶析出。變式訓(xùn)練2①NaF、②NaI、③MgO均為離子化合物，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推知這三種化合物的熔點高低順序是()物質(zhì)①②③離子電荷數(shù)112鍵長(10－10m)A.①>②>③B．③>①>②C．③>②>①D．②>①>③答案B解析離子化合物的熔點高低主要取決于離子鍵的強弱(或晶格能的大小)，而離子鍵的強弱(或晶格能的大小)與離子所帶的電荷的乘積成正比，與離子間距離成反比。1．離子晶體一般不具有的特征是 ()A．熔點較高，硬度較大B．易溶于水而難溶于有機溶劑C．固體時不能導(dǎo)電D．離子間距離較大，其密度較大答案D解析離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性，這些特性包括A、B、C；離子間的距離取決于離子半徑的大小及晶體的密堆積形式等。2．離子晶體熔點的高低決定于陰、陽離子之間的核間距離和晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是()A．KCl>NaCl>BaO>CaOB．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>KCl>NaClD．CaO>BaO>NaCl>KCl答案D解析對于離子晶體來說，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽離子間的核間距離越小，晶格能越大，離子鍵越強，熔點越高，陽離子半徑大小順序為Ba2＋>K＋>Ca2＋>Na＋；陰離子半徑：Cl－>O2－，比較可得只有D項是正確的。3．下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是 ()A．晶格能僅與形成晶體中的離子所帶電荷有關(guān)B．晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān)C．晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用D．晶格能越大的離子晶體，其熔點越高答案D解析晶格能與離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子半徑的大小成反比。晶格能越大，晶體的熔、沸點越高，硬度也越大，所以A、B錯，D項正確。4．根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為℃)，判斷下列說法錯誤的是 ()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點/℃8012800－701802500中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強B．SiCl4晶體是分子晶體C．AlCl3晶體是離子晶體D．晶體硼是原子晶體答案C解析根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點，判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物，形成離子晶體，故熔、沸點越高，說明晶格能越大，離子鍵越強，A項正確；SiCl4是共價化合物，熔、沸點較低，為分子晶體，硼為非金屬單質(zhì)，熔、沸點很高，是原子晶體，B、D項正確；AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物，但其晶體熔、沸點較低，應(yīng)屬于分子晶體。5．如圖所示，食鹽晶體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，在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離最接近下列哪個數(shù)據(jù) ()A．×10－8cm B．×10－8cmC．×10－8cm D．×10－8cm答案C解析從圖中可看出，頂角上的每個離子為8個小立方體所共有，因此每個小立方體實際上只能分攤得eq\f(1,2)個“NaCl”。設(shè)每個小立方體的邊長為a。則(2a3×g·cm－3)××1023mol－1＝g·mol－1。所以，兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為×10－8cm。6．同類晶體物質(zhì)熔、沸點的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質(zhì)熔點規(guī)律性變化的原因：物質(zhì)ANaClKClCsCl熔點/K10741049918物質(zhì)BNaMgAl熔點/K317923933晶體熔、沸點的高低，決定于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組是________晶體，晶體微粒之間通過________相連，粒子之間的作用力由大到小的順序是________。B組晶體屬于________晶體，價電子數(shù)由少到多的順序是________，離子半徑由大到小的順序是________。金屬鍵強弱由小到大的順序為________。答案離子離子鍵NaCl>KCl>CsCl金屬Na<Mg<AlNa＋>Mg2＋>Al3＋Na<Mg<Al解析A組NaCl、KCl、CsCl為同一主族的鹵化物且為離子化合物，故熔點與離子鍵的強弱有關(guān)，離子鍵越弱，熔點越低。而Na＋、K＋、Cs＋的離子半徑逐漸增大，故Na＋與Cl－、K＋與Cl－、Cs＋與Cl－的離子鍵逐漸減弱，NaCl、KCl、CsCl的熔點依次降低；而B組中Na、Mg、Al是金屬晶體且價電子數(shù)依次增多，離子半徑逐漸減小，因此金屬原子核對外層電子束縛能力越來越大，形成的金屬鍵越來越牢固，故熔點依次升高。[經(jīng)典基礎(chǔ)題]1．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 ()A．H、O、S B．Na、H、OC．K、Cl、O D．H、N、Cl答案A解析強堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽等是離子晶體。B項如NaOH、C項如KClO、D項如NH4Cl。2．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：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答案A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)的一個關(guān)鍵點。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，晶格能依次增大，故熔點依次升高。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。3．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。下列實驗一定能說明CaF2是離子晶體的是 ()A．CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B．CaF2的熔沸點較高，硬度較大C．CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電D．CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小答案C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，一定有自由移動的離子生成，C說明CaF2一定是離子晶體；CaF2在有機溶劑(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。4．下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是 ()A．Na＋(g)＋Cl－(g)→NaCl(s)ΔH1B．Na＋(s)＋Cl(g)→NaCl(s)ΔH2C．2Na＋(g)＋2Cl－(g)→2NaCl(s)ΔH3D．Na＋(g)＋Cl－(g)→NaCl(s)ΔH4答案A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。5．下面有關(guān)離子化合物的說法正確的是 ()A．離子化合物中一定含有金屬元素，含金屬元素的化合物一定是離子化合物B．離子鍵只存在于離子化合物中，離子化合物中一定含有離子鍵C．離子化合物中不可能含有共價鍵D．離子化合物受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化答案B解析離子化合物中不一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物也不一定是離子化合物，選項A錯；含有離子鍵的化合物是離子化合物，離子化合物中可以含有共價鍵，選項C錯；有些離子化合物受熱熔化時，雖然離子鍵被破壞，但不屬于化學(xué)變化(如氯化鈉熔化)，選項D錯。6．下列各項敘述中正確的是 ()A．在氯化鈉晶體中，每個Na＋離子周圍有6個Cl－離子，形成離子晶體B．在氯化鈉晶體中存在NaCl分子C．石英是由SiO2形成的分子晶體D．金剛石和石墨晶體都具有碳原子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，都是典型的原子晶體答案A解析在NaCl晶體中，每個Na＋離子周圍有6個Cl－離子，每個Cl－離子周圍有6個Na＋離子；在該晶體中只有陰離子和陽離子，沒有NaCl分子。這也是所有離子晶體的特點。所以，選項A的敘述正確，選項B不正確。成分為SiO2的石英是原子晶體?？芍x項C的敘述不正確。石墨是層狀結(jié)構(gòu)，各層之間以分子間作用力相結(jié)合，且存在自由電子，具有傳導(dǎo)性；而原子晶體的結(jié)構(gòu)中微粒間都以共用電子對形成的共價鍵相結(jié)合，沒有傳導(dǎo)性。所以石墨不屬于典型的原子晶體，可稱混合晶體，選項D不正確。故選A。7．氯化銫晶胞(晶體重復(fù)的結(jié)構(gòu)單位)如圖(1)所示，該晶體中Cs＋與Cl－的個數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CsCl。若某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖(2)所示，其中含有A、B、C三種元素的粒子，則該晶體中的A、B、C的粒子個數(shù)比為 ()A．8∶6∶1 B．4∶3∶1C．1∶6∶1 D．1∶3∶1答案D解析在此晶體的晶胞中有A：8×eq\f(1,8)＝1(個)，B：6×eq\f(1,2)＝3(個)，C：1(個)，即A、B、C的粒子個數(shù)之比為A∶B∶C＝1∶3∶1。故正確答案為D。8．有下列八種晶體：(水晶)；B.冰醋酸；C.氧化鎂；D.白磷；E.晶體氬；F.氯化銨；G.鋁；H.金剛石。用序號回答下列問題：(1)屬于原子晶體的化合物是________，直接由原子構(gòu)成的晶體是________，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是________。(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是________，含有共價鍵的離子晶體是________，屬于分子晶體的單質(zhì)是________。(3)在晶體狀態(tài)下能導(dǎo)電的是________，受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是________，需克服共價鍵的是________。答案(1)AAEHE(2)BFDE(3)GBDAH解析此題考查的是晶體類型的判斷。在題給各項中屬于原子晶體的是金剛石和水晶(由硅原子和氧原子構(gòu)成)；屬于分子晶體的是冰醋酸、白磷和晶體氬；屬于離子晶體的是MgO(由Mg2＋和O2－構(gòu)成)、NH4Cl(由NH4＋和Cl－構(gòu)成)；而Al屬于金屬晶體。金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動；金屬熔化時金屬鍵被破壞；分子晶體的熔化只需要克服分子間作用力；而原子晶體、離子晶體熔化時分別需要克服共價鍵、離子鍵。9．有A、B、C三種晶體，分別由C、H、Na、Cl四種元素中的一種或幾種形成，對這三種晶體進行實驗，結(jié)果見下表.項目熔點/℃硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag＋反應(yīng)A811較大易溶水溶液(或熔融)導(dǎo)電白色沉淀B3500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C－很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀(1)晶體的化學(xué)式分別為：A________；B________；C________。(2)晶體的類型分別為：A________；B________；C________。(3)晶體中粒子間的作用分別為：A______________；B________；C________。答案(1)ANaCl；BC(金剛石)；CHCl(2)A離子晶體；B原子晶體；C分子晶體(3)A離子鍵；B共價鍵；C分子間作用力解析根據(jù)A的水溶液與Ag＋反應(yīng)有白色沉淀，說明A的水溶液中有Cl－，再根據(jù)其可以導(dǎo)電得A為NaCl或HCl，又因為其硬度較大，所以判斷其為NaCl；由于B的熔點很高、硬度很大、不導(dǎo)電、不溶于水，可判斷其應(yīng)該為原子晶體，所以B為金剛石；C的熔點為負、硬度很小，判斷其為氣體，易溶于水，水溶液與Ag＋反應(yīng)有白色沉淀，所以C為HCl，(1)由以上分析可知A為NaCl，B為C，C為HCl，故答案為：NaCl；C(金剛石)；HCl；(2)A熔點較高，熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，為離子晶體；B熔點很高、硬度很大、不導(dǎo)電、不溶于水，為原子晶體；C熔點為低、硬度很小，為分子晶體。[能力提升題]10．如圖所示，直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。NaCl晶胞(1)請將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。(2)在晶體中，每個Na＋的周圍與它最接近且距離相等的Na＋共有________個。(3)晶體中每一個重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個晶胞中Cl－的個數(shù)等于________，即________(填計算式)；Na＋的個數(shù)等于________，即________(填計算式)。(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，食鹽晶體的密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子間的距離為________cm。答案(1)見圖(2)12(3)48×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)412×eq\f(1,4)＋1(4)eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2ρNA))解析本題考查NaCl晶體的結(jié)構(gòu)。(1)NaCl晶體中Na＋和Cl－相間排列成面心立方結(jié)構(gòu)。(2)從體心Na＋看，與它最近的且距離相等的Na＋共有12個。(3)根據(jù)立方體結(jié)構(gòu)的特點，可求陰、陽離子的個數(shù)。NaCl晶胞中，含Cl－：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(個)，含Na＋：12×eq\f(1,4)＋1＝4(個)。(4)設(shè)Cl－和Na＋的最近距離為acm，則兩個最近的Na＋間的距離為eq\r(2)acm，有eq\f(（2acm）3·ρg·cm－3,4)·NAmol－1＝Mg·mol－1，a＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))，所以兩個Na＋間的最近距離為eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。11．已知有關(guān)物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)如下表。MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點/℃28522072714190×105Pa)沸點/℃360029281412請參考上述數(shù)據(jù)回答下列問題。(1)工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁，為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂，也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？(2)設(shè)計可靠的實驗證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實驗方法是________。答案(1)因為MgO的熔點遠遠高于MgCl2，故電解熔融MgO將需要更高的溫度，不便于操作。觀察表中數(shù)據(jù)可知，AlCl3易升華、熔沸點很低，故屬于分子晶體，不存在離子，熔融時不能導(dǎo)電，不能被電解。(2)將兩種晶體加熱到熔化狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，AlCl3不能導(dǎo)電，證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體。解析(1)因為MgO的熔點遠遠高于MgCl2，所以電解熔融MgO將需提供更多的能量、更高的溫度，不便于操作。從表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，AlCl3晶體的熔點很低，且沸點比熔點低，易升華，屬于分子晶體，不存在離子，熔融時不能導(dǎo)電，不能被電解。(2)將兩種晶體加熱到熔化狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，而AlCl3不能導(dǎo)電，即可證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體。12．今有aX、bY、cZ三種元素。已知：①各原子序數(shù)a、b、c均小于20且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子外圍電子構(gòu)型為ns2npn＋2；③X和Y在不同條件下可形成X2Y和X2Y2兩種化合物，Y和Z在不同條件下可形成ZY和ZY2兩種化合物；④Z的硫化物的相對分子質(zhì)量與Z的氯化物的相對分子質(zhì)量之比為38∶77，據(jù)此可推知：(1)X為________，Y為________，Z為________(寫元素符號)。(2)X2Y2是________晶體，構(gòu)成晶體的微粒是________，該晶體中含有________(填其微粒間作用)。(3)Z的硫化物和氯化物的分子空間構(gòu)型分別是________、________，其中Z原子各是以________、________雜化軌道成鍵，根據(jù)成鍵方式，Z的硫化物分子中含有的鍵的種類及數(shù)目是________。答案(1)NaOC(2)離子Na＋和O22－離子鍵和非極性共價鍵(3)直線形正四面體形spsp3兩個σ鍵和兩個π鍵解析(1)由Z的硫化物和氯化物相對分子質(zhì)量之比為38∶77可知Z為碳(C)；由Y的原子外圍電子構(gòu)型和Y與Z形成的化合物可確定Y為O，aX中，a＝25－8－6＝11，X應(yīng)為Na。(2)Na2O2是由Na＋和O22－構(gòu)成的離子晶體，晶體中的化學(xué)鍵有離子鍵和非極性共價鍵。(3)CS2為直線形分子，CCl4為正四面體分子，C原子分別采取了sp雜化和sp3雜化成鍵，CS2分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，有兩個σ鍵和兩個π鍵。13．參考下表中物質(zhì)的熔點，回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點/℃995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點/℃－－120－－－－15(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點與鹵素離子及堿金屬離子的________有關(guān)，隨著________的增大，熔點依次降低。(2)硅的鹵化物的熔點及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點與________有關(guān)，隨著________的增大，________增大，故熔點依次升高。(3)鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點高得多，這與________有關(guān)，因為________，故前者的熔點遠高于后者。答案(1)半徑半徑(2)相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量分子間作用力(3)晶體類型鈉的鹵化物為離子晶體，而硅的鹵化物為分子晶體解析分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)：NaF、NaCl、NaBr、NaI均為離子晶體，它們的陽離子相同，陰離子隨著離子半徑的增大，離子鍵依次減弱，熔點依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體，它們的陰離子相同，陽離子隨著離子半徑的增大，離子鍵逐漸減弱，熔點依次降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體，它們的結(jié)構(gòu)相似，隨著相對分子質(zhì)量的增加，分子間作用力逐漸增強，熔點依次升高。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4也為分子晶體。14．純銅在工業(yè)上主要用來制造導(dǎo)線、電器元件等，銅能形成＋1價和＋2價的化合物。(1)寫出基態(tài)Cu＋的核外電子排布式：________。(2)如圖所示是銅的某種氧化物的晶胞示意圖，該氧化物的化學(xué)式為________。(3)向硫酸銅溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍色溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀，該物質(zhì)中的NH3通過________鍵與中心離子Cu2＋結(jié)合，NH3分子中N原子的雜化方式是________。與NH3分子互為等電子體的一種微粒是________。(4)CuO的熔點比CuCl的熔點________(填“高”或“低”)。答案(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)CuO(3)配位sp3H3O＋或CH3－等(4)高解析(1)Cu的價電子排布是3d104s1，失電子時先失去最外層的1個電子，故基態(tài)Cu＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(2)銅離子半徑大于氧離子半徑，故A為氧離子，B為銅離子，晶胞中Cu離子