20182019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)跟蹤檢測四離子鍵 離子晶體含解析蘇教版選修3

課時(shí)跟蹤檢測（四）離子鍵離子晶體1．有關(guān)離子晶體中不正確的是()A．離子晶體在熔融狀態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電B．離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，較大的硬度C．離子晶體中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1D．氯化鈉溶于水時(shí)離子鍵被破壞解析：選C不同離子晶體中，陰、陽離子個(gè)數(shù)比可能相同，也可能不相同，但并不都是1∶1。2．下列關(guān)于離子鍵特征的敘述中正確的是()A．一種離子對帶相反電荷離子的吸引作用與其所處的位置無關(guān)，故離子鍵無方向性B．因?yàn)殡x子鍵無方向性，故陰、陽離子的排列是沒有規(guī)律的、隨意的C．因?yàn)槁然c的化學(xué)式是NaCl，故每個(gè)Na＋周圍吸引一個(gè)Cl－D．因?yàn)殡x子鍵無飽和性，故一種離子周圍可以吸引任意多個(gè)帶相反電荷的離子解析：選A離子鍵沒有方向性，陰、陽離子可看成球形對稱的，可以從任意方向吸引帶相反電荷的離子，A正確；為了使物質(zhì)的能量最低，體系最穩(wěn)定，陰、陽離子的排列是有規(guī)律的，不是隨意的，B錯(cuò)誤；在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍吸引6個(gè)Cl－，C錯(cuò)誤；離子鍵無飽和性，體現(xiàn)在一種離子周圍可以盡可能多地吸引帶相反電荷的離子，但不是任意的，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)目還要受兩種離子的相對大小的影響，D錯(cuò)誤。3．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：選B離子晶體有較高的熔、沸點(diǎn)；在晶體狀態(tài)，離子被局限在某些位置上振動(dòng)(不能自由移動(dòng))，因而幾乎不導(dǎo)電；離子晶體易溶于極性溶劑；離子晶體難于壓縮，硬而脆，易粉碎。4．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>NaClD．硬度：MgO>CaO>BaO解析：選A由于Na＋、Mg2＋、Al3＋的離子半徑依次減小，所帶電荷依次增加，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，即熔點(diǎn)依次升高；F－、Cl－、Br－的離子半徑依次增大，NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減??；CsCl、NaCl晶體中陰離子的配位數(shù)分別為8、6；Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋離子半徑依次增大，MgO、CaO、BaO晶格能依次減小，即硬度依次減小。5．NaF、NaI和MgO均為離子晶體，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì) ①NaF ②NaI ③MgO離子電荷數(shù) 1 1 2鍵長/(10－10m) 2.31 3.18 2.10試判斷，這三種化合物熔點(diǎn)由高到低的順序是()A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>① D．②>①>③解析：選B三種晶體中，MgO的鍵長最短，離子電荷又高，故其晶格能最大，熔點(diǎn)最高；NaF的鍵長小于NaI，故NaF的晶格能大于NaI，熔點(diǎn)高于NaI。6.某離子化合物的晶胞如圖所示，黑球代表陽離子(A)、白球代表陰離子(B)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．陽離子配位數(shù)為8B．配位數(shù)與陰陽離子電荷比有關(guān)C．配位數(shù)與陰陽離子半徑比有關(guān)D．陰陽離子數(shù)比為1∶4解析：選D陽離子即黑球在頂點(diǎn)，為8個(gè)晶胞共有，每個(gè)晶胞中心都有一個(gè)陰離子即白球，因此陽離子的配位數(shù)為8，A正確；在離子晶體中，陰、陽離子總是盡可能緊密排列，帶相反電荷的離子盡可能相互接觸，帶相同電荷的離子盡可能不接觸，因此配位數(shù)與離子電荷比、半徑比有關(guān)，B、C正確；晶胞中陽離子共有8×＝1個(gè)，陰離子1個(gè)，因此陰、陽離子數(shù)之比為1∶1，D錯(cuò)誤。7．如圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖的是()A．(1)和(3) B．(2)和(3)C．(1)和(4) D．只有(4)解析：選C根據(jù)NaCl和CsCl晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析圖示。(1)中由黑球可知，其配位數(shù)為6，(4)中配位數(shù)為6。故(1)、(4)應(yīng)為NaCl；(2)中由黑球知配位數(shù)為8，(3)中配位數(shù)為8，故(2)、(3)應(yīng)為CsCl。所以C項(xiàng)正確。8．已知某離子晶體晶胞如圖所示，其摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg/cm3。下列說法中正確的是()A．晶體晶胞中陰、陽離子的個(gè)數(shù)都為1B．晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是NaCl的晶胞D．該晶體中兩個(gè)距離最近的陽離子的核間距為cm解析：選CA項(xiàng)用均攤法分析，晶體晶胞中陰、陽離子的個(gè)數(shù)都為4；B項(xiàng)中陰、陽離子的配位數(shù)都是6；C項(xiàng)該晶胞為面心立方晶胞，符合NaCl晶胞的特征，根據(jù)氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行計(jì)算：設(shè)晶胞邊長為acm，則兩個(gè)距離最近的陽離子的核間距離為acm,4×M＝NA·a3cm3·dg/cm3，可求出a，進(jìn)而求得核間距為cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．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：離子晶體 NaBr NaCl MgO離子的核間距/pm 290 276 205晶格能/(kJ·mol－1) 787 3890(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(shí)，往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂，主要原因是________________________________________。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(jìn)行分析。晶格能越大，則離子晶體熔沸點(diǎn)越高。答案：(1)小NaBr比NaCl中離子的核間距大(2)氧化鎂晶體中陰、陽離子的電荷數(shù)絕對值大，離子半徑小(3)氧化鎂(MgO)氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點(diǎn)高，電解時(shí)消耗能量大10．下圖所示是鉀、氧兩元素形成的一種晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。晶體中氧的化合價(jià)可看作是部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。(1)該結(jié)構(gòu)與________的結(jié)構(gòu)相似(填選項(xiàng)字母，下同)。A．NaCl B．CsClC．ZnS D．NH4Cl(2)鉀、氧兩元素所形成化合物的化學(xué)式是________。A．K2O B．K2O2C．K2O3 D．KO2(3)下列對此晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的是()A．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有8個(gè)B．晶體中每個(gè)K＋周圍有8個(gè)O，每個(gè)O周圍有8個(gè)K＋C．每個(gè)O周圍最近且等距離的K＋所圍成的立體構(gòu)型為正八面體D．晶體中，0價(jià)氧原子與－2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3∶1解析：(1)該結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于Na＋被K＋代替，Cl－被O代替。(2)晶體中平均每個(gè)晶胞有K＋：8×1/8＋6×1/2＝4個(gè)；有O：1＋12×1/4＝4個(gè)，故其化學(xué)式為KO2。(3)由圖可看出，晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有12個(gè)，晶體中每個(gè)K＋周圍有6個(gè)O，每個(gè)O周圍有6個(gè)K＋，每個(gè)O周圍最近且等距離的K＋所圍成的立體構(gòu)型為正八面體，如圖所示。設(shè)1molKO2中含有xmol0價(jià)的氧原子，ymol－2價(jià)的氧原子，則有x＋y＝2,2y＝1，解得x＝3/2，y＝1/2，所以晶體中，0價(jià)氧原子與－2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3∶1。答案：(1)A(2)D(3)C、D1．AB、CD、EF均為1∶1型離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔點(diǎn)由高至低的順序是()離子化合物 AB CD EF離子電荷數(shù) 1 1 2鍵長(10－10m) 2.31 3.18 2.10A．CD＞AB＞EF B．AB＞EF＞CDC．AB＞CD＞EF D．EF＞AB＞CD解析：選D離子所帶電荷數(shù)越多，鍵長越短，則離子鍵越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高。2．1mol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。下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶體晶格能的是()A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)ΔHB．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)ΔH1C．Na(g)－e－===Na＋(g)ΔH2D．Cl(g)＋e－===Cl－(g)ΔH3解析：選A在熱化學(xué)方程式中，各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示其物質(zhì)的量，只有A選項(xiàng)能表示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。3．氧化鈣在2973K時(shí)熔化，而氯化鈉在1074K時(shí)熔化，兩者的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)類似，有關(guān)它們?nèi)埸c(diǎn)差別較大的原因敘述不正確的是()A．氧化鈣晶體中陰、陽離子所帶的電荷數(shù)多B．氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C．氧化鈣晶體的結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)類型不同D．在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離類似的情況下，晶格能主要由陰、陽離子所帶電荷的多少?zèng)Q定解析：選CCaO和NaCl都屬于離子晶體，熔點(diǎn)的高低可根據(jù)晶格能的大小判斷。晶格能的大小與離子所帶電荷多少、離子間距離等因素有關(guān)。CaO和NaCl的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)都類似，故晶格能主要由陰、陽離子所帶電荷的多少?zèng)Q定。4．認(rèn)真分析NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，判斷下列說法錯(cuò)誤的是()A．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同，所以陰、陽離子的配位數(shù)相等C．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)分別為6和8D．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，但陰、陽離子半徑比不相同解析：選B由化學(xué)式可知NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，A正確；NaCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)為6，而CsCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)為8，B錯(cuò)誤，C正確；NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)不同的主要原因是兩種晶體中陰、陽離子半徑比不同，D正確。5.鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)說法不正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學(xué)式為Ba2O2C．該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似D．與每個(gè)Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個(gè)解析：選B由晶胞結(jié)構(gòu)及“均攤法”計(jì)算，一個(gè)晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4個(gè)，含O：12×＋1＝4個(gè)，故晶體化學(xué)式是BaO2。6.如圖為NaCl晶體的一個(gè)晶胞，下列敘述中不正確的是()A．若晶體中Na＋與Cl－的最小距離為a，則Na＋與Na＋最近的距離為aB．與Na＋最近且等距的Cl－連線構(gòu)成的圖形為正四面體C．與Na＋最近且等距的Cl－連線構(gòu)成的圖形為正八面體D．與一個(gè)Na＋最近且等距的Na＋有12個(gè)解析：選B由NaCl的晶胞圖可得晶胞表面的平面圖，圖中AB＝BC＝a，AC為兩個(gè)Na＋的最近距離，AC＝a，A正確；從晶胞圖可以看出，與NaCl晶胞體心的Na＋最近且等距離的Cl－(NaCl晶胞面心的Cl－)的連線構(gòu)成的圖形為正八面體，B不正確，C正確；根據(jù)圖示，與一個(gè)Na＋最近且等距離的Na＋有12個(gè)，D正確。7.右圖是CsCl晶體的晶胞(晶體中最小重復(fù)單元)，已知晶體中兩個(gè)最近的Cs＋核間距為acm，氯化銫的摩爾質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為()A.g·cm－3B.g·cm－3C.g·cm－3D.g·cm－3解析：選C一個(gè)CsCl晶胞中含Cs＋：8×＝1個(gè)，Cl－1個(gè)，m(晶胞)＝g，V＝a3cm3；故ρ＝g·cm－3。8.食鹽晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。已知食鹽的密度為ρg·cm－3，摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是()A.cmB.cmC.cmD.cm解析：選B食鹽晶胞中含有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－，每個(gè)晶胞的體積為cm3，設(shè)食鹽晶體里Na＋和Cl－的間距為xcm，所以可得(2x)3＝，解得x＝，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是cm。9．海洋約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力，從海水中可以獲得多種金屬及含鹵素的化合物。(1)存在于海底的大量多金屬結(jié)核礦將是人類重要的金屬資源，多金屬結(jié)核礦含鐵、錳等多種金屬元素?；鶓B(tài)錳原子的電子排布式為________________________，原子序數(shù)比鐵大2、與鐵同族的元素是________(填元素符號，下同)，第2周期中基態(tài)原子未成對電子數(shù)與該元素相同且電負(fù)性較小的元素是________。(2)以海水為原料可以制得NaCl、KCl、MgO，這三種晶體結(jié)構(gòu)相同，其晶胞中含有陽離子個(gè)數(shù)為________，三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_______________(用化學(xué)式表示)。(3)第一電離能介于B、N之間的第2周期元素有______種。(4)銅的某種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是________。解析：(1)基態(tài)Mn原子的電子排布式為[Ar]3d54s2；原子序數(shù)比鐵大2與鐵同族的是Ni；第2周期中基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同的是C、O，電負(fù)性較小的元素是C。(2)NaCl、KCl、MgO均屬于NaCl型晶體，晶胞中的陽離子個(gè)數(shù)為4。MgO中離子所帶電荷數(shù)最多，因此熔點(diǎn)最高，K＋半徑大于Na＋，因此NaCl的熔點(diǎn)比KCl高。(3)第一電離能介于B、N之間的第2周期元素有Be、C、O三種元素。(4)晶胞中，白球數(shù)目為8××6×＝4，黑球數(shù)目為4，則化學(xué)式為CuCl。答案：(1)1