蘇教版化學(xué)選修三新素養(yǎng)學(xué)案專(zhuān)題3第二單元離子鍵離子晶體Word版含答案

第二單元離子鍵離子晶體1．加深對(duì)離子鍵的認(rèn)識(shí)，理解離子鍵沒(méi)有飽和性、沒(méi)有方向性的特點(diǎn)。2．認(rèn)識(shí)幾種典型的離子晶體。3．能大致判斷離子鍵的強(qiáng)弱，了解晶格能的概念，能說(shuō)明晶格能的大小與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系。4．能識(shí)別氯化鈉、氯化銫等晶胞結(jié)構(gòu)。離子鍵的形成1．概念：陰、陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵。2．形成：在離子化合物中，陰、陽(yáng)離子之間的靜電引力使陰、陽(yáng)離子相互吸引，陰離子的核外電子與陽(yáng)離子的核外電子之間、陰離子的原子核與陽(yáng)離子的原子核之間的靜電斥力使陰、陽(yáng)離子相互排斥。當(dāng)陰、陽(yáng)離子之間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時(shí)，陰、陽(yáng)離子保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個(gè)體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。3．根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異，金屬性較強(qiáng)的金屬原子與非金屬性較強(qiáng)的非金屬原子間易形成離子鍵。例如：ⅠA、ⅡA族元素與ⅥA、ⅦA族元素易形成離子鍵。4．離子鍵的特點(diǎn)：離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性。5．常見(jiàn)的離子化合物(1)活潑金屬元素(ⅠA、ⅡA族)和活潑非金屬元素(ⅥA、ⅦA族)形成的化合物。(2)活潑金屬離子和酸根(或氫氧根)形成的化合物。(3)銨根和酸根(或活潑非金屬元素離子)形成的鹽。1．下列關(guān)于離子化合物的敘述正確的是()A．離子化合物中都只含有離子鍵B．離子化合物中的陽(yáng)離子只能是金屬離子C．離子化合物如能溶于水，其所得溶液一定可以導(dǎo)電D．溶于水可以導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物解析：選C。離子化合物中的陽(yáng)離子不一定是金屬離子，如NH4Cl，陽(yáng)離子為NHeq\o\al(＋,4)而不是金屬離子；共價(jià)化合物溶于水也可能導(dǎo)電，如NH3、SO2、HCl等。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(duì)帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無(wú)關(guān)，故離子鍵無(wú)方向性B．因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性，故陰、陽(yáng)離子的排列是沒(méi)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?chē)粋€(gè)Cl－D．因?yàn)殡x子鍵無(wú)飽和性，故一種離子周?chē)梢晕我舛鄠€(gè)帶異性電荷的離子解析：選A。離子鍵的特征是無(wú)方向性和飽和性。因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性，故帶異性電荷的離子間的相互作用與其所處的方向無(wú)關(guān)，但為了使物質(zhì)的能量最低，體系最穩(wěn)定，陰、陽(yáng)離子的排列是有規(guī)律的，而不是隨意的；離子鍵無(wú)飽和性，體現(xiàn)在每個(gè)離子周?chē)梢员M可能多地吸引帶異性電荷的離子，但也不是任意的，每個(gè)離子周?chē)龓М愋噪姾傻碾x子的多少主要取決于陽(yáng)離子與陰離子的半徑比。離子鍵離子化合物1．下列說(shuō)法中正確的是()A．形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子間只存在靜電吸引力B．第ⅠA族元素與第ⅦA族元素形成的化合物一定是離子化合物C．離子化合物的熔點(diǎn)一定比共價(jià)化合物的熔點(diǎn)高D．離子化合物中可能只含有非金屬元素解析：選D。形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子之間不但存在陰、陽(yáng)離子之間的相互吸引，也存在著電子之間的相互排斥和原子核之間的相互排斥，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫是第ⅠA族元素，HX(X為鹵素元素)都是共價(jià)化合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaCl是離子化合物，SiO2是共價(jià)化合物，但前者的熔點(diǎn)較低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金屬元素的離子化合物，D項(xiàng)正確。2．能以離子鍵相結(jié)合生成A2B型(B為陰離子)離子化合物的是()A．原子序數(shù)為11和17B．原子序數(shù)為20和9C．原子序數(shù)為13和17D．原子序數(shù)為19和16解析：選D。A項(xiàng)中生成NaCl離子化合物，B項(xiàng)中生成CaF2離子化合物，C項(xiàng)中生成AlCl3共價(jià)化合物，D項(xiàng)中生成K2S離子化合物，故選D。3．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()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論A常溫下觀察，SbCl5為黃色液體，SnCl4為無(wú)色液體結(jié)論：SbCl5和SnCl4都是離子化合物B測(cè)定三種物質(zhì)的熔點(diǎn)，依次為73．5℃、2．8℃、－33℃結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C將三種物質(zhì)分別溶解于水中，各滴入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(cè)定三種物質(zhì)水溶液導(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：選B。離子化合物一般熔、沸點(diǎn)較高，熔融態(tài)可導(dǎo)電。某些共價(jià)化合物溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電，如HCl等，并且HCl溶于水電離產(chǎn)生Cl－，也能與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。離子晶體1．概念：由陰離子和陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。2．物理性質(zhì)：一般來(lái)說(shuō)，離子晶體具有較高的熔點(diǎn)和一定的硬度。這些性質(zhì)都是因?yàn)殡x子晶體中存在著離子鍵，若要破壞這種作用需要獲得能量。3．晶格能(U)(1)概念：拆開(kāi)1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽(yáng)離子時(shí)所吸收的能量，單位為kJ·mol－1。(2)意義：晶格能用來(lái)衡量離子晶體中陰、陽(yáng)離子間靜電作用的大小。(3)影響因素：在離子晶體中，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，則晶格能越大。晶格能越大，陰、陽(yáng)離子間的離子鍵就越牢固，形成的離子晶體就越穩(wěn)定，而且熔點(diǎn)越高，硬度越大。4．氯化鈉、氯化銫的晶體結(jié)構(gòu)特征(1)NaCl型晶體結(jié)構(gòu)模型(左下圖)：配位數(shù)為6。①在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周?chē)瑫r(shí)吸引著6個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周?chē)餐瑫r(shí)吸引著6個(gè)Na＋。②每個(gè)Na＋周?chē)c它最近且等距的Na＋有12個(gè)，每個(gè)Na＋周?chē)c它最近且等距的Cl－有6個(gè)。(2)CsCl型晶體結(jié)構(gòu)模型(右下圖)：配位數(shù)為8。①在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周?chē)瑫r(shí)吸引著8個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周?chē)餐瑫r(shí)吸引著8個(gè)Cs＋。②每個(gè)Cs＋與6個(gè)Cs＋等距離相鄰，每個(gè)Cs＋與8個(gè)Cl－等距離相鄰。1．下列說(shuō)法不正確的是()A．晶格能越大，離子晶體中離子鍵越牢固B．離子晶體一般具有較高的熔點(diǎn)的性質(zhì)與其晶體中存在離子鍵有關(guān)C．離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用D．靜電作用只有引力解析：選D。離子鍵是陰、陽(yáng)離子之間的靜電作用，包括靜電吸引和靜電排斥。2．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(diǎn)越高解析：選D。晶格能大小與離子所帶電荷數(shù)成正比，與陰、陽(yáng)離子半徑的大小成反比。晶格能越大晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度也越大，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。晶格能是指拆開(kāi)1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽(yáng)離子所吸收的能量，既有量的限定：1mol，又有粒子的限定：陰、陽(yáng)離子，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．如圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從CsCl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)圖是()A．(1)和(3) B．(2)和(3)C．(1)和(4) D．只有(4)解析：選B。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)圖應(yīng)為簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)，故(1)(4)應(yīng)為NaCl晶體部分結(jié)構(gòu)。(2)中由黑球知其配位數(shù)為8，(3)圖為體心立方結(jié)構(gòu)，故(2)(3)應(yīng)為CsCl晶體部分結(jié)構(gòu)，所以B項(xiàng)正確。4．連線題。離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)eq\a\vs4\al(陽(yáng)、陰離子配,位數(shù)比例)A．NaCl(1)①4∶4B．CsCl(2)②8∶8C．ZnS(3)③6∶6答案：A—(2)—③B—(3)—②C—(1)—①1．離子晶體物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。如NaCl、CsCl的熔點(diǎn)分別是801℃、645℃；沸點(diǎn)分別是1413℃、1290℃。一般來(lái)說(shuō)，陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如Al2O3＞MgO；NaCl＞CsCl等。(2)離子晶體硬而脆離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。(3)離子晶體不導(dǎo)電，熔融態(tài)或溶于水后能導(dǎo)電離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，陰、陽(yáng)離子不能自由移動(dòng)，即晶體中無(wú)自由移動(dòng)的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽(yáng)離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由移動(dòng)的離子，在外加電場(chǎng)的作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子的作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子)，在外加電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。難溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)(如BaSO4、CaCO3等)溶于水時(shí)，由于離子濃度極小，故導(dǎo)電性極差。通常情況下，我們說(shuō)它們的水溶液不導(dǎo)電。(4)大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)。當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生作用，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開(kāi)晶體，變成在水中自由移動(dòng)的離子。2．常見(jiàn)AB型離子晶體的類(lèi)型晶體類(lèi)型NaCl型CsCl型ZnS型晶胞Cl－—大球Na＋—小球Cl－—大球Cs＋—小球S2－—大球Zn2＋—小球符合類(lèi)型Li、Na、K和Rb的鹵化物，AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等配位數(shù)6、68、84、4同類(lèi)晶體物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質(zhì)熔點(diǎn)規(guī)律性變化的原因：A組物質(zhì)NaClKClCsCl熔點(diǎn)/K10741049918B組物質(zhì)NaMgAl熔點(diǎn)/K370922933晶體熔、沸點(diǎn)的高低，取決于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組物質(zhì)是__________晶體，晶體中微粒之間通過(guò)__________相連。B組物質(zhì)是__________晶體，價(jià)電子數(shù)由少到多的順序是__________，粒子半徑由大到小的順序是__________。[解析]A組物質(zhì)為離子晶體，離子之間通過(guò)離子鍵相結(jié)合，由于NaCl、KCl、CsCl中的陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相等，而r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Cs＋)，所以離子鍵的強(qiáng)度由大到小的順序?yàn)镹aCl＞KCl＞CsCl，故熔點(diǎn)是逐漸降低的。B組物質(zhì)為金屬晶體，是由金屬鍵結(jié)合而成的，因?yàn)閮r(jià)電子數(shù)Na＜Mg＜Al，而粒子半徑Na＞Mg＞Al，所以金屬鍵強(qiáng)度由小到大的順序?yàn)镹a＜Mg＜Al，故其熔點(diǎn)是逐漸升高的。[答案]離子離子鍵金屬Na＜Mg＜AlNa＞Mg＞Al離子晶體的概念及性質(zhì)1．下列關(guān)于離子晶體的性質(zhì)的敘述正確的是()A．一般熔、沸點(diǎn)較高，難揮發(fā)B．硬度很小，容易變形C．都能溶于有機(jī)溶劑而難溶于水D．密度很小解析：選A。離子晶體中的陰、陽(yáng)離子通過(guò)一種強(qiáng)烈的相互作用——離子鍵結(jié)合在一起，離子鍵的鍵能較大，且極性很強(qiáng)，除了有些在極性溶劑中容易斷裂外，其他的必須在高溫下才能斷裂，所以其熔、沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā)，硬度較大，不易變形，難溶于有機(jī)溶劑。又因?yàn)樵陔x子晶體中，較大的離子采取密堆積形式，較小離子填空隙，所以密度一般都較大。2．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)，能確定某晶體一定是離子晶體的是()A．晶體熔點(diǎn)達(dá)2500℃B．晶體不導(dǎo)電，溶于水導(dǎo)電C．晶體不導(dǎo)電，熔融能導(dǎo)電D．溫度越高，溶解度越大解析：選C。熔點(diǎn)為2500℃的可以是金屬晶體、原子晶體或離子晶體；晶體不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電可以是離子晶體或分子晶體；大多數(shù)晶體溫度升高，溶解度增大。3．下列物質(zhì)中屬于含有非極性鍵的離子晶體的是()①醋酸鈉②氫氧化鉀③過(guò)氧化鈉④金剛石⑤乙醇⑥碳化鈣A．①②③⑥ B．①③⑥C．①③④⑤ D．①②⑥解析：選B。①中含有碳碳非極性鍵，②中含有氧氫極性鍵，③中含有氧氧非極性鍵，④屬于原子晶體，⑤屬于分子晶體，⑥中含有碳碳非極性鍵。離子晶體的結(jié)構(gòu)特征4．下列有關(guān)CaF2的表述正確的是()A．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用B．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點(diǎn)低于CaCl2C．陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比為2∶1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同D．CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電解析：選D。A項(xiàng)，Ca2＋與F－間不僅存在靜電吸引，同時(shí)原子核與原子核之間、電子與電子之間也存在靜電排斥，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，因CaF2、CaCl2均為離子晶體，F(xiàn)－的離子半徑小于Cl－，離子晶體的晶格能與離子所帶電荷數(shù)成正比，與離子半徑成反比，故CaF2晶體的晶格能大于CaCl2，晶格能越大，離子晶體的熔點(diǎn)越高，故CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同，晶體構(gòu)型不一定相同，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，CaF2是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能電離產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，故CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，正確。5．根據(jù)CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)分析，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個(gè)Cs＋周?chē)c其距離為a的Cs＋數(shù)目為_(kāi)_______，每個(gè)Cs＋周?chē)嚯x相等且次近的Cs＋數(shù)目為_(kāi)_______，距離為_(kāi)___________，每個(gè)Cs＋周?chē)嚯x相等且第三近的Cs＋數(shù)目為_(kāi)_______，距離為_(kāi)_______，每個(gè)Cs＋周?chē)o鄰且等距的Cl－數(shù)目為_(kāi)_______。解析：以題圖的一個(gè)Cs＋為基準(zhǔn)，與其最近的Cs＋分別位于其上、下、前、后、左、右六個(gè)方位，有6個(gè)；與其次近的Cs＋的距離為eq\r(2)a，在1個(gè)晶胞中有3個(gè)，而1個(gè)Cs＋為8個(gè)晶胞共有，故有8×3×eq\f(1,2)＝12個(gè)；與其第三近的Cs＋的距離為eq\r(3)a，每個(gè)晶胞中有1個(gè)，故有8個(gè)；與其緊鄰且等距的Cl－有8個(gè)。答案：612eq\r(2)a8eq\r(3)a86．如圖所示，直線交點(diǎn)的圓圈處為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請(qǐng)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(gè)Na＋的周?chē)c它最接近的且距離相等的Na＋共有________個(gè)。(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂點(diǎn)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(gè)晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等于________，即________________(填計(jì)算式)；Na＋的個(gè)數(shù)等于________，即____________(填計(jì)算式)。(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，食鹽晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離為_(kāi)_______cm。解析：(2)從體心Na＋看，與它最近的且距離相等的Na＋共有12個(gè)。(3)根據(jù)立方結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可求陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)。NaCl晶胞中，含Cl－：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(個(gè))，含Na＋：12×eq\f(1,4)＋1＝4(個(gè))。(4)設(shè)Cl－和Na＋的最近距離為acm，則兩個(gè)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))cm，所以?xún)蓚€(gè)Na＋間的最近距離為eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。答案：(1)見(jiàn)下圖(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))晶格能7．下列說(shuō)法不正確的是()A．離子晶體的晶格能越大離子鍵越強(qiáng)B．陽(yáng)離子的半徑越大則可同時(shí)吸引的陰離子越多C．通常陰、陽(yáng)離子的半徑越小、所帶電荷數(shù)越多，該陰、陽(yáng)離子組成的離子化合物的晶格能越大D．拆開(kāi)1mol離子鍵所釋放的能量為該離子晶體的晶格能解析：選D。A項(xiàng)，離子鍵強(qiáng)弱與離子所帶電荷數(shù)成正比，與離子半徑成反比；晶格能與離子所帶電荷數(shù)成正比，與離子半徑成反比，所以離子晶體的晶格能越大離子鍵越強(qiáng)。B項(xiàng)，陽(yáng)離子的半徑越大，其表面積越大，與陰離子接觸面積越大，吸引的陰離子越多。C項(xiàng)，離子晶體的晶格能與離子半徑成反比，與離子所帶電荷數(shù)成正比。D項(xiàng)，晶格能是拆開(kāi)1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽(yáng)離子時(shí)所吸收的能量，不是拆開(kāi)1mol離子鍵所釋放的能量。8．堿金屬鹵化物是典型的離子晶體，它的晶格能與eq\f(1,d0)成正比(d0是晶體中最鄰近的導(dǎo)電性離子的核間距)。下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是()晶格能/kJ·mol－1離子半徑/pm①LiFLiClLiBrLiI1031845807752Li＋Na＋K＋6095133②NaFNaClNaBrNaI915777740693F－Cl－Br－I－136181195216③KFKClKBrKI812708676641A．晶格能的大小與離子半徑成反比B．陽(yáng)離子相同陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小C．陽(yáng)離子不同陰離子相同的離子晶體，陽(yáng)離子半徑越小，晶格能越大D．金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強(qiáng)解析：選D。由表中數(shù)據(jù)可知晶格能的大小與離子半徑成反比，A項(xiàng)正確；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項(xiàng)正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項(xiàng)正確；氧化性強(qiáng)弱與晶格能大小無(wú)關(guān)系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂的核間距和晶格能(部分)如下表所示。NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJ·mol－17873890(1)溴化鈉晶體的晶格能比氯化鈉晶體的晶格能______(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________。(2)氧化鎂晶體的晶格能比氯化鈉晶體的晶格能大，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：(1)離子半徑越小，晶格能越大，核間距：NaBr＞NaCl，故晶格能：NaCl＞NaBr。(2)離子所帶電荷越多，晶格能越大，MgO中陰、陽(yáng)離子所帶電荷多，且r(O2－)＜r(Cl－)＜r(Br－)，r(Mg2＋)＜r(Na＋)，故晶格能：MgO＞NaCl。(3)晶格能大的物質(zhì)，熔點(diǎn)高，硬度大，三種物質(zhì)中硬度最大的為MgO；MgO的熔點(diǎn)高，電解時(shí)要消耗大量的電能。答案：(1)小NaBr比NaCl中離子的核間距大(2)氧化鎂晶體中的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大，并且離子的核間距小(3)氧化鎂氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點(diǎn)高，電解時(shí)消耗的電能大重難易錯(cuò)提煉1．離子晶體不導(dǎo)電，導(dǎo)電需在水溶液中或熔融狀態(tài)下。2．離子晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型相同時(shí)，離子所帶電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。3．離子晶體熔化時(shí)只有離子鍵的斷裂，是物理變化。4．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。課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)[基礎(chǔ)鞏固]1．下列說(shuō)法中，正確的是()A．僅由非金屬元素組成的化合物中不可能含有離子鍵B．由金屬元素和非金屬元素組成的化合物一定是離子化合物C．共價(jià)化合物中不可能含有離子鍵D．含有金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)都是離子化合物解析：選C。NH4Cl等銨鹽都是僅由非金屬元素組成的化合物，其中含有離子鍵。AlCl3、HMnO4等化合物由金屬元素和非金屬元素組成，它們都是共價(jià)化合物。金屬單質(zhì)都含有金屬陽(yáng)離子，但它們不是化合物，更不是離子化合物。2．能證明NaCl為離子化合物的依據(jù)是()A．NaCl溶液容易導(dǎo)電B．NaCl溶液呈中性C．熔融態(tài)的NaCl可以導(dǎo)電D．NaCl溶于水可以電離出Na＋和Cl－解析：選C。區(qū)分共價(jià)化合物和離子化合物的依據(jù)就是看其熔融態(tài)是否導(dǎo)電，而不能看溶液是否導(dǎo)電，因?yàn)橛幸恍┕矁r(jià)化合物的水溶液也導(dǎo)電，如HCl等。3．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r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所帶電荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，故熔點(diǎn)依次升高。由于r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小。在CsCl、NaCl晶體中陰離子的配位數(shù)分別為8、6。r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO晶格能依次減小，硬度依次減小。4．NaF、NaI、MgO均為離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這三種化合物的熔點(diǎn)高低順序是()物質(zhì)①NaF②NaI③MgO離子電荷數(shù)112鍵長(zhǎng)/10－10m2．313．182．10A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>① D．②>①>③解析：選B。離子晶體的熔點(diǎn)與晶格能的大小有關(guān)，而晶格能的大小由離子電荷數(shù)多少和離子半徑大小進(jìn)行判斷。離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。因此可判斷答案為B。5．認(rèn)真分析NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，判斷下列說(shuō)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(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同，所以陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)相等C．NaCl和CsCl晶體中陰、陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子配位數(shù)為6，而CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)為8，B錯(cuò)誤、C正確；NaCl和CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)不同的主要原因是兩種晶體中陰、陽(yáng)離子半徑比不同，D正確。6．已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，X、Y、Z分別處于立方體的頂點(diǎn)、棱邊的中點(diǎn)、立方體的體心。則下面關(guān)于該化合物的說(shuō)法正確的是()A．該晶體的化學(xué)式為ZXY3B．該晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體熔點(diǎn)高C．每個(gè)X周?chē)嚯x最近的Y有8個(gè)D．每個(gè)Z周?chē)嚯x最近的X有6個(gè)解析：選A。利用均攤法可計(jì)算出該晶胞中X的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Y的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，Z原子位于體心，完全屬于該晶胞，Z的個(gè)數(shù)為1，A正確。該晶體是離子晶體，熔、沸點(diǎn)較高，但有些金屬晶體的熔、沸點(diǎn)也很高，如鎢的熔點(diǎn)在3000℃以上，因此離子晶體與金屬晶體的熔點(diǎn)不能直接比較，B錯(cuò)誤。利用晶體的對(duì)稱(chēng)性，可以判斷出每個(gè)X周?chē)嚯x最近的Y有6個(gè)，C錯(cuò)誤。Z原子位于體心，X位于立方體的頂點(diǎn)，體心距8個(gè)頂點(diǎn)的距離相等，因此每個(gè)Z周?chē)嚯x最近的X有8個(gè)，D錯(cuò)誤。7．M元素的1個(gè)原子失去2個(gè)電子，該2個(gè)電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的2個(gè)原子中去，形成離子化合物Z，下列說(shuō)法中正確的是()A．Z具有較高的熔點(diǎn)B．Z的化學(xué)式可表示為M2YC．Z一定能溶于水D．Z的電子式為解析：選A。Z是離子化合物，故D項(xiàng)電子式不對(duì)，A項(xiàng)性質(zhì)符合。離子化合物不一定能溶于水，故C不對(duì)。根據(jù)題意，Z的化學(xué)式應(yīng)該是MY2，故B不對(duì)。8．KO2的晶體結(jié)構(gòu)和NaCl相似，可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用Oeq\o\al(－,2)代替，如圖所示，下列對(duì)KO2晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的是()A．和K＋距離相同且最近的Oeq\o\al(－,2)共有8個(gè)B．和K＋距離相同且最近的K＋共有8個(gè)C．由和K＋距離相同且最近的Oeq\o\al(－,2)構(gòu)成的多面體是正八面體D．由和K＋距離相同且最近的Oeq\o\al(－,2)構(gòu)成的多面體是正六面體解析：選C。由信息提示，KO2中存在的陰、陽(yáng)離子為Oeq\o\al(－,2)和K＋，又與NaCl結(jié)構(gòu)相似，我們可以依據(jù)熟悉的NaCl進(jìn)行判斷，和Na＋距離相同且最近的Cl－有6個(gè)，組成一個(gè)正八面體，和Na＋距離相同且最近的Na＋有12個(gè)，代入K＋、Oeq\o\al(－,2)同樣適合。9．1mol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能量為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學(xué)方程中，能直接表示出氯化鈉晶體的晶格能的是()A．Na＋(g)＋Cl－(g)=NaCl(s)ΔHB．Na(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=NaCl(s)ΔHC．Na(s)=Na(g)ΔHD．Na(g)－e－=Na＋(g)ΔH解析：選A。根據(jù)定義可以得出答案，要注意“1mol”“氣態(tài)”的關(guān)鍵詞。10．元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n＋中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．X元素的原子序數(shù)是19B．該晶體中陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3∶1C．Xn＋中n＝1D．晶體中每個(gè)Xn＋周?chē)?個(gè)等距離最近的N3－解析：選A。Xn＋中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層，其電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d10，顯然不是19號(hào)元素K。從晶胞看，白球個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，黑球個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，化學(xué)式為X3N，而N為－3價(jià)，所以X為＋1價(jià)。11．一種離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中陽(yáng)離子A用表示，陰離子B用表示。(1)每個(gè)晶胞中含A的數(shù)目為_(kāi)_______個(gè)，含B的數(shù)目為_(kāi)_______個(gè)。(2)若A的核外電子排布與Ar的相同，B的核外電子排布與Ne的相同，則該離子化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______。(3)該離子晶體中陽(yáng)離子的配位數(shù)為_(kāi)_______，陰離子的配位數(shù)為_(kāi)_______。解析：(1)A在頂點(diǎn)與面心，屬于該晶胞數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，B在體內(nèi)，共有8個(gè)。(2)A、B個(gè)數(shù)比為1∶2，eq\o(A,\s\up6(＋2))eq\o(B,\s\up6(－1))2，根據(jù)題意可知A為Ca2＋、B為F－。(3)每個(gè)頂點(diǎn)上的A與8個(gè)晶胞中的8個(gè)B配位，1個(gè)B與1個(gè)頂點(diǎn)、3個(gè)面心的A配位。答案：(1)48(2)CaF2(3)8412．已知：硅酸鹽和石英的晶格能如下表：硅酸鹽礦物和石英橄欖石輝石角閃石云母長(zhǎng)石石英晶格能(kJ/mol)440041003800380024002600回答下列問(wèn)題：(1)橄欖石和云母晶出的順序是________________________________________________________________________。(2)石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)推測(cè)云母和橄欖石的熔點(diǎn)大小順序?yàn)開(kāi)_________，硬度大小順序?yàn)開(kāi)___________。解析：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。晶格能高的晶體熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過(guò)程中先結(jié)晶，即晶格能越大，對(duì)應(yīng)的巖漿越先晶出。答案：(1)橄欖石先于云母晶出(2)主要是它的晶格能較小；其次，它在巖漿中不容易達(dá)到飽和。只有當(dāng)各種金屬離子以硅酸鹽形式析出后，石英的濃度才達(dá)到飽和(3)橄欖石>云母橄欖石>云母13．前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的外圍電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，并且A－和B＋的電子數(shù)相差8；與B位于同一周期的C和D，它們的外圍電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差2。A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_____；D的配位數(shù)為_(kāi)_____。(2)列式計(jì)算該晶體的密度：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由題意知A、B、C、D分別為F、K、Fe、Ni。(1)在該化合物中F原子位于棱上、面心以及體內(nèi)，故F原子個(gè)數(shù)為eq\f(1,4)×16＋eq\f(1,2)×4＋2＝8個(gè)，K原子位于棱上和體內(nèi)，故K原子個(gè)數(shù)為eq\f(1,4)×8＋2＝4個(gè)，Ni原子位于8個(gè)頂點(diǎn)上和體內(nèi)，故Ni原子個(gè)數(shù)為eq\f(1,8)×8＋1＝2個(gè)，K、Ni、F原子的個(gè)數(shù)比為4∶2∶8＝2∶1∶4，所以化學(xué)式為K2NiF4；由圖示可看出在每個(gè)Ni原子的周?chē)?個(gè)F原子，故配位數(shù)為6。(2)結(jié)合解析(1)，根據(jù)密度公式可知ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(（39×4＋59×2＋19×8）g·mol－1,6．02×1023mol－1×（4002×1308×10－30）cm3)≈3．4g·cm－3。答案：(1)K2NiF46(2)eq\f(（39×4＋59×2＋19×8）g·mol－1,6．02×1023mol－1×（4002×1308×10－30）cm3)≈3．