第三章第三節(jié)金屬晶體與離子晶體（2）（附帶答案解析）-高二化學(xué)人教版選擇性必修2導(dǎo)學(xué)案

第三章第三節(jié)與金屬晶體離子晶體（2）【學(xué)習(xí)目標】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、能利用離子鍵的有關(guān)理論解釋離子晶體的物理性質(zhì)3、了解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)【主干知識梳理】一、離子鍵和離子晶體1、離子鍵(1)概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。含有離子鍵的化合物稱為離子化合物(2)成鍵的微粒：陰、陽離子(3)離子鍵的本質(zhì)：陰、陽離子之間的靜電作用，它包括陰、陽離子之間的引力和兩種離子的原子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(4)成鍵原因：活潑金屬原子容易失去電子而形成陽離子，活潑非金屬原子容易得到電子形成陰離子。當活潑金屬遇到活潑非金屬時，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，分別形成陽、陰離子，再通過靜電作用形成離子鍵(5)成鍵條件①活潑金屬(如：K、Na、Ca、Ba等，主要是ⅠA和ⅡA族元素)和活潑非金屬(如：F、Cl、Br、O等，主要是ⅥA族和ⅦA族元素)相互結(jié)合時形成離子鍵②酸根陰離子與金屬陽離子(含NH4+)之間形成離子鍵(6)存在范圍：離子鍵只存在于離子化合物中，常見的離子化合物：強堿(NaOH)、活潑金屬氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、CaO、MgO)、大多數(shù)鹽類(NaCl、Na2SO4，但AlCl3、BeCl2例外)(7)離子鍵的特征：沒有方向性和飽和性。這是因為陰、陽離子在各個方向上都可以與帶相反電荷的離子發(fā)生靜電作用(沒有方向性)；在靜電作用下能夠達到的范圍內(nèi)，只要空間條件允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子(沒有飽和性)。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：由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫離子晶體(2)構(gòu)成的微粒：陰離子和陽離子。離子晶體中含有離子，但離子不能自由移動。若獲得能量而變?yōu)槿廴趹B(tài)或溶于水中時，則離子鍵被削弱甚至斷裂，電離產(chǎn)生能夠自由移動的離子(3)微粒間的作用力：離子鍵(4)氣化或熔化時破壞的作用力：離子鍵(5)常見的離子晶體：離子化合物都是離子晶體3、離子晶體的物理性質(zhì)(1)離子晶體常溫下都為固態(tài)，具有較高的熔點、沸點。離子晶體中有較強的離子鍵，熔化或汽化時需消耗較多的能量。因此離子晶體有較高的熔點、沸點和難揮發(fā)性。離子晶體熔、沸點高低一般比較規(guī)律：陰、陽離子的電荷數(shù)越大，離子半徑越小，離子鍵越強，離子晶體熔、沸點越高【練習(xí)】比較下列離子晶體熔、沸點高低：NaClCsCl，MgOMgCl2(2)離子晶體硬而脆，難壓縮。離子晶體中，陰、陽離子間有較強的離子鍵，離子鍵表現(xiàn)了較大的硬度，當晶體受到?jīng)_擊力作用時，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，但熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強，陰、陽離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由移動的離子，在外加電場的作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時，陰、陽離子受到水分子的作用成了自由移動的離子(或水合離子)，在外加電場的作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電(4)溶解性：大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、煤油)中。當把離子晶體放入水中時，水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體，變成在水中自由移動的離子(5)離子晶體無延展性：離子晶體中陰、陽離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動，同性離子相鄰而使斥力增大導(dǎo)致不穩(wěn)定，所以離子晶體無延展性【微點撥】=1\*GB3①離子晶體中無分子，物質(zhì)的化學(xué)式只表示物質(zhì)的陰、陽離子個數(shù)比，不是分子式=2\*GB3②離子晶體中除含有離子鍵外，還有可能含有共價鍵、配位鍵，如：Na2O2、NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4中均含離子鍵和共價鍵，NH4Cl中含有離子鍵、共價鍵、配位健=3\*GB3③離子晶體不一定都含有金屬元素，如：NH4Cl、NH4NO3等銨鹽=4\*GB3④由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如：AlCl3是分子晶體=5\*GB3⑤含金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體，也可能是金屬晶體；有陰離子的晶體中一定存在陽離子=6\*GB3⑥溶于水能導(dǎo)電的不一定是離子晶體，如：HCl等；熔化后能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，如：金屬等【對點訓(xùn)練1】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、SB．Na、H、OC．K、Cl、O D．H、N、Cl2、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3、下列說法中正確的是()A．固態(tài)時能導(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4、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。下列一定能說明CaF2是離子晶體的實驗是()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5、下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()①熔點為1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電②熔點為10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電③能溶于CS2，熔點為112.8℃，沸點為444.6℃④熔點為97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度為0.97g·cm－3⑤熔點為－218℃，難溶于水⑥熔點為3900℃，硬度很大，不導(dǎo)電⑦難溶于水，固態(tài)時能導(dǎo)電，升溫時導(dǎo)電能力減弱⑧難溶于水，熔點高，固體不導(dǎo)電，熔化時導(dǎo)電A．①⑧B．②③⑥C．①④⑦ D．②⑤6、下列性質(zhì)中，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．固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．可溶于水D．固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電7、有一種藍色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X-射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是()A．該晶體的化學(xué)式為MFe3(CN)6B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價D．晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為3個8、下列說法正確的是()A．離子晶體中可能含有共價鍵，但一定含有金屬元素B．分子晶體中一定含有共價鍵C．離子晶體中一定不存在非極性鍵D．含有離子鍵的晶體一定是離子晶體二、常見離子晶體的結(jié)構(gòu)特征離子晶體中，陰離子呈等徑圓球密堆積，陽離子有序地填在陰離子的空隙中，每個離子周圍等距離地排列著異電性離子，被異電性離子包圍。一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目，叫做離子晶體中離子的配位數(shù)1、NaCl晶體=1\*GB3①在一個NaCl晶胞中，有個Na+，有個Cl－=2\*GB3②在NaCl晶體中，每個Na+同時強烈吸引個Cl－，形成形；每個Cl－同時強烈吸引個Na+=3\*GB3③在NaCl晶體中，Na+和Cl－的配位數(shù)分別為、=4\*GB3④在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有個同理：每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有個2、CsCl晶體=1\*GB3①在一個CsCl晶胞中，有個Cs+，有個Cl－=2\*GB3②在CsCl晶體中，每個Cs+同時強烈吸引個Cl－，即：Cs+的配位數(shù)為，每個Cl－同時強烈吸引個Cs+，即：Cl－的配位數(shù)為=3\*GB3③在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有個，形成形同理：在CsCl晶體中，每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有個3、ZnS晶體=1\*GB3①1個ZnS晶胞中，有個S2－，有個Zn2＋=2\*GB3②Zn2＋的配位數(shù)為，S2－的配位數(shù)為=3\*GB3③ZnS型離子晶體中，陰離子和陽離子的排列類似NaCl型，但相互穿插的位置不同，使陰、陽離子的配位數(shù)不是6，而是4，常見的ZnS型離子晶體有ZnS、AgI、BeO晶體等4、CaF2晶體=1\*GB3①1個CaF2的晶胞中，有個Ca2＋，有個F－=2\*GB3②CaF2的晶體中，Ca2＋和F－的配位數(shù)不同，Ca2＋配位數(shù)是，F(xiàn)－的配位數(shù)是5、離子晶體中離子的配位數(shù)(1)離子的配位數(shù)：晶體晶胞中一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目稱為該離子的配位數(shù)離子晶體NaClCsClZnSCaF2陰離子的配位數(shù)6844陽離子的配位數(shù)6848(2)影響配位數(shù)的因素①幾何因素：晶體中正、負離子的半徑比。離子半徑比值越大，配位數(shù)就越大(見下表)離子晶體正、負離子半徑比(r＋/r－)配位數(shù)NaClr＋/r－＝0.52(0.414～0.732)6CsClr＋/r－＝0.93(0.732～1.00)8ZnSr＋/r－＝0.27(0.225～0.414)4【結(jié)論】AB型離子晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)相等，但正、負離子半徑比越大，離子的配位數(shù)越大②電荷因素：晶體中正、負離子的電荷比離子晶體CaF2Ca2＋離子的配位數(shù)8F－離子的配位數(shù)4=3\*GB3③鍵性因素：離子鍵的純粹程度【對點訓(xùn)練2】1、如圖為NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是()A．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個數(shù)比相同C．NaCl和CsCl晶體中陽離子的配位數(shù)分別為6和8D．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，所以陽離子與陰離子的半徑比相同2、一種離子晶體的晶胞如圖所示。其中陽離子A以表示，陰離子B以表示。關(guān)于該離子晶體的說法正確的是()A．陽離子的配位數(shù)為8，化學(xué)式為ABB．陰離子的配位數(shù)為4，化學(xué)式為A2BC．每個晶胞中含4個AD．每個A周圍有4個與它等距且最近的A3、下面是從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)圖是()A．圖(1)和(3)B．圖(2)和(3)C．圖(1)和(4) D．只有圖(4)三、晶格能1、概念：氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量。晶格能通常取正值，單位為kJ·mol－12、影響晶格能大小的因素(某些離子晶體的晶格能/kJ·mol－1)F－Cl－Br－I－Li＋1036853807757Na＋923786747704K＋821715682649Rb＋785689660630Cs＋740659631604(1)影響晶格能大小的因素主要是離子所帶的電荷和陰、陽離子間的距離。晶格能與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反比，可用下式表示：晶格能∝eq\f(q1·q2,r2)(2)離子所帶電荷越高，核間距越小，晶格能就越大。而離子的核間距與離子的半徑大小有關(guān)，陽離子或陰離子半徑越小，離子的核間距就越小，則晶格能就越大。如：比較MgO晶體和NaCl晶體的晶格能大小。Mg2＋和O2－都是二價離子，而Na＋和Cl－都是一價離子；Mg2＋半徑小于Na＋，O2－半徑小于Cl－，故Mg2＋和O2－的核間距小于Na＋和Cl－的核間距，所以MgO晶體的晶格能大于NaCl晶體的晶格能【微點撥】影響晶格能的因素還有離子晶體的結(jié)構(gòu)型式。如：NaCl晶體中，每個Na＋周圍有6個Cl－，稍遠一點，又有12個Na＋，再遠一點還有8個Cl－……而帶異性電荷的離子之間存在著相互吸引作用，帶同性電荷的離子之間卻存在著相互排斥作用。因而具有不同結(jié)構(gòu)型式的晶體的晶格能也不相同3、晶格能與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系：因為晶格能的大小標志著離子晶體裂解成氣態(tài)陰、陽離子的難易程度，反映著離子晶體中離子鍵的強度，故它與離子晶體的性質(zhì)有著密切聯(lián)系。幾種離子晶體的晶格能和熔點、硬度數(shù)據(jù)如下表比較項目離子化合物離子電荷數(shù)核間距/pm晶格能/kJ·mol－1熔點/℃摩氏硬度NaBr1298747747<2.5NaCl12827868012.5MgO2210379128526.5(1)晶格能與離子晶體的穩(wěn)定性：晶格能越大，離子鍵越強，形成的離子晶體越穩(wěn)定(2)晶格能與晶體的熔點、硬度的關(guān)系：晶格能越大，熔點越高，硬度越大(3)晶格能與巖漿晶出規(guī)則：礦物從巖漿中先后結(jié)晶的規(guī)律被稱為巖漿晶出規(guī)則；巖漿晶出的次序受晶格能的影響，晶格能越大，巖漿中的礦物越易結(jié)晶析出4、離子晶體熔、沸點比較答題模板答題策略看離子鍵(或晶格能)的強弱，取決于陰、陽離子半徑的大小和電荷數(shù)答題模板陰、陽離子電荷數(shù)相等，則看陰、陽離子半徑：同為離子晶體，Rn－(或Mn+)半徑小于Xn－(或Nn+)，故×××晶體晶格能大(離子鍵強)，熔沸點高陰離子(或陽離子)電荷數(shù)不相等，陰離子半徑(或陽離子半徑)不相同：同為離子晶體，Rn－(或Mn+)半徑小于Xm－(或Nm+)，Rn－(或Mn+)電荷數(shù)大于Xm－(或Nm+)，故×××晶體晶格能大(或離子鍵強)，熔沸點高1ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，熔點較高的是ZnO，理由是：同屬于離子晶體，O2－半徑小于S2－，故ZnO晶格能大(或離子鍵強)，熔點高2FeO的熔點大于Fe2O3的熔點，原因是：同為離子晶體，F(xiàn)e2+半徑比Fe3+大，所帶電荷數(shù)也小于Fe3+，F(xiàn)eO的晶格能比Fe2O3小【對點訓(xùn)練3】1、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的離子所帶電荷數(shù)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2、MgO、Rb2O、CaO、BaO四種離子晶體熔點的高低順序是()A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO【課后作業(yè)】1、離子晶體中一定不會存在的相互作用是()A．離子鍵B．極性鍵C．非極性鍵 D．范德華力2、下列說法中正確的是()A．形成離子鍵的陰、陽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．離子化合物的熔點一定比共價化合物的熔點高D．離子化合物中可能只含有非金屬元素3、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10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D．熔點97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g·cm－34、已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P，它們的晶格能分別為923kJ·mol－1、786kJ·mol－1，下列有關(guān)說法中不正確的是()A．Q的熔點比P的高B．若P是NaCl，則Q一定是NaFC．Q中成鍵離子核間距比P的小D．若P是NaCl，則Q可能是NaBr5、元素X的某價態(tài)離子Xn＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法中錯誤的是()A．Xn＋的核外電子數(shù)為19B．該晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為3∶1C．Xn＋中n＝1D．晶體中每個Xn＋周圍有2個等距離且最近的N3－6、已知CaF2是離子晶體，如果用“●”表示F－；用“○”表示Ca2＋，在如圖所示中，符合CaF2晶體結(jié)構(gòu)的是()7、如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中的最小重復(fù)單元)，已知晶體中兩個最近的Cs＋離子核間距離為acm，氯化銫的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度是()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3 D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－38、高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0，部分為－2。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。下列說法正確的是()A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有4個K＋和4個Oeq\o\al(－,2)B．晶體中每個K＋周圍有8個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有8個K＋C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個D．晶體中，0價氧元素與－2價氧元素的原子個數(shù)比為1∶39、為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物，可以進行下列實驗，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的熔點依次為73.5℃、2.8℃、－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10、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＞BaO11、氧化鈣在2973K時熔化，而氯化鈉在1074K時熔化，兩者的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)都類似，有關(guān)它們?nèi)埸c差別較大的原因敘述不正確的是()A．氧化鈣晶體比氯化鈉晶體中陰、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決定12、下列有關(guān)離子晶體的敘述不正確的是()A．1mol氯化鈉晶體中有NA個NaCl分子B．氯化鈉晶體中，每個Na＋周圍距離最近且相等的Cl－共有6個C．氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－D．平均每個NaCl晶胞中有4個Na＋、4個Cl－13、有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖(如下圖所示)。圖中“eq\a\vs4\al(●)”和化學(xué)式中M分別代表陽離子，圖中“eq\a\vs4\al(○)”和化學(xué)式中N分別代表陰離子，則化學(xué)式為MN3的晶體結(jié)構(gòu)為()14、如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶胞結(jié)構(gòu)。(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個鈦離子周圍與它距離最近且相等的鈦離子有______個，鈣離子有______個。(2)該化合物的化學(xué)式為________。(3)若鈣、鈦、氧三種元素的相對原子質(zhì)量分別為a、b、c，晶胞的邊長(鈦離子之間的距離)為dnm(1nm＝1×10－9m)，則該晶體的密度為__________g·cm－3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。14、如圖，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。(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晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(2)晶體中，在每個Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、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Mrg·mol－1，食鹽晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為________cm16、A、B為兩種短周期元素，A的原子序數(shù)大于B，且B原子的最外層電子數(shù)為A原子最外層電子數(shù)的3倍。A、B形成的化合物是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，該化合物熔融時能導(dǎo)電，試回答下列問題：(1)A、B的元素符號分別是__________、____________(2)寫出A、B元素形成的化合物的電子式：_____________________________________(3)A、B所形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)相似，則每個陽離子周圍吸引了____________個陰離子；晶體中陰、陽離子個數(shù)之比為____________(4)A、B所形成化合物的晶體的熔點比NaF晶體的熔點________(填“高”或“低”)，其判斷的理由是_______________________________________________________________17、原子序數(shù)逐漸增大的A、B、C、D、E五種短周期主族元素的部分信息如下表：元素代號信息A原子的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的3倍B金屬性最強的短周期元素C原子的最外層電子數(shù)是次外層的eq\f(1,4)D原子的最外層電子數(shù)是A原子的最外層電子數(shù)的一半E最高價氧化物對應(yīng)的水化物是最強的無機酸請根據(jù)以上信息回答問題。(1)C的氧化物的化學(xué)式為________，A原子結(jié)構(gòu)示意圖為________(2)B、C、D單質(zhì)的熔點從低到高的順序為____________(填元素符號)(3)A、C所形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)相似，則晶胞中每個陽離子周圍等距且緊鄰的陰離子數(shù)目為________，晶體中陰、陽離子個數(shù)比為________(4)A、D所形成晶體的熔點比C、E所形成晶體的熔點________(填“高”或“低”)，原因是____________________________________________________________【離子晶體】答案【對點訓(xùn)練1】1、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、C。解析：離子化合物中的陽離子不一定是金屬離子，如NH4Cl，陽離子為NHeq\o\al(＋,4)而不是金屬離子；共價化合物溶于水也可能導(dǎo)電，如NH3、SO2、HCl等。3、D。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(晶體硅導(dǎo)電)導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電導(dǎo)電可導(dǎo)電水溶液有的可導(dǎo)電－－可導(dǎo)電4、C。解析：離子晶體中含有離子鍵，離子鍵在熔融狀態(tài)下被破壞，電離出自由移動的陰、陽離子，所以離子晶體在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，這是判斷某晶體是否為離子晶體的依據(jù)。5、A。解析：離子晶體液態(tài)時能導(dǎo)電，難溶于非極性溶劑，熔點較高、質(zhì)硬而脆，固體不導(dǎo)電，故②③④⑤⑦均不符合離子晶體的特點；⑥中物質(zhì)熔點達3900℃，硬度很大，應(yīng)是原子晶體。故只有①⑧符合題意。6、D。解析：從熔點來看，離子晶體一般具有較高的熔點，但金剛石、石英等原子晶體也有很高的熔點，A項錯誤；從溶解性來看，蔗糖、葡萄糖等分子晶體也可溶于水，C項錯誤；從導(dǎo)電性來看，AlCl3、HCl都不是離子化合物，但它們的水溶液均能導(dǎo)電，B項錯誤；而如果固態(tài)不導(dǎo)電、熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，說明由固態(tài)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的過程是克服離子鍵(而不是共價鍵或金屬鍵)的過程，即固態(tài)中原本有陰、陽離子，只是不能自由移動，而由陰、陽離子構(gòu)成的晶體一定是離子晶體。7、B。解析：由題圖可推出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個數(shù)為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，含F(xiàn)e3＋個數(shù)也為eq\f(1,2)，CN－的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，因此陰離子的化學(xué)式為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，A項正確；由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價為＋1價，B項正確、C項錯誤；由題圖可看出與每個Fe3＋最近且距離相等的CN－為6個，D項錯誤。8、D。解析：根據(jù)離子晶體的概念可知，只要含有離子鍵，形成的晶體就是離子晶體，但離子晶體中不一定只含有離子鍵，如Na2O2中除離子鍵外，還含有非極性共價鍵，C錯誤，D正確；銨鹽形成的晶體也是離子晶體，其中不含金屬元素，如NH4Cl，A錯誤；由稀有氣體形成的分子晶體中含范德華力而無共價鍵，B錯誤?！緦c訓(xùn)練2】1、D。解析：NaCl和CsCl都是由陰、陽離子通過離子鍵構(gòu)成的晶體，陰、陽離子個數(shù)之比都為1∶1，則都屬于AB型的離子晶體，故A、B正確；結(jié)合題圖可知，NaCl為面心立方結(jié)構(gòu)，鈉離子的配位數(shù)為6，CsCl為體心立方結(jié)構(gòu)，銫離子的配位數(shù)為8，故C正確；NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，但鈉離子半徑小于銫離子半徑，則NaCl的陽離子與陰離子的半徑比eq\f(r＋,r－)小于CsCl的，故D錯誤。2、C。解析：用均攤法可知，晶胞中含有陽離子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；陰離子顯然是8個，故化學(xué)式為AB2，A、B項錯誤；每個A周圍與它等距且最近的A有12個(類似于干冰晶體)，D項錯誤。3、C。解析]本題考查了離子晶體的代表物質(zhì)NaCl、CsCl晶體結(jié)構(gòu)。NaCl晶體是簡單立方體結(jié)構(gòu)，每個Na＋周圍有6個Cl－，每個Cl－周圍有6個Na＋；與每個Na＋等距離的Cl－有6個，且構(gòu)成正八面體，同理，與每個Cl－等距離的6個Na＋也構(gòu)成正八面體，由此可知圖(1)和(4)是屬于NaCl晶體的，C項正確，A、B、D三項錯誤?！緦c訓(xùn)練3】1、D。解析晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比，與陰、陽離子半徑的大小成反比，A、B項錯誤；晶格能越大，晶體的熔、沸點越高，硬度也越大，D項正確。2、B。解析：四種離子晶體所含陰離子相同，所含陽離子不同。對Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，Rb＋所帶電荷數(shù)少，離子半徑最大，其與O2－形成的離子鍵最弱，故Rb2O的熔點最低。對Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，它們所帶電荷數(shù)一樣多，離子半徑Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，與O2－形成的離子鍵由強到弱的順序是MgO＞CaO＞BaO，相應(yīng)離子晶體的熔點由高到低的順序為MgO＞CaO＞BaO。綜上所述，四種離子晶體熔點的高低順序是MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O?！菊n后作業(yè)】1、D。解析：離子化合物中一定含有離子鍵，也可能含有共價鍵，主要是OH－和含氧酸根中的極性共價鍵，還有Oeq\o\al(2－,2)中的非極性共價鍵。只有分子晶體中才含有范德華力，離子晶體中一定不會有范德華力。2、D。解析：形成離子鍵的陰、陽離子之間不但存在陰、陽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項錯誤；氫是ⅠA族元素，與ⅦA族元素形成的化合物HX都是共價化合物，B項錯誤；NaCl是離子化合物，SiO2是共價化合物，但前者的熔點較低，C項錯誤；NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金屬元素的離子化合物，D項正確。3、A。解析：離子晶體在液態(tài)(即熔融態(tài))導(dǎo)電，B項錯誤；CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，C項錯誤；離子晶體質(zhì)硬易碎，且固態(tài)不導(dǎo)電，D項錯誤。4、D。解析：本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對物質(zhì)性質(zhì)的影響。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點比P的高，A項正確；因F－的半徑比Cl－的小，其他鹵素離子的半徑比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能強于NaCl的，B項正確，D項錯誤；因Q、P中陽離子均為Na＋，陰離子所帶電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項正確。5、A。解析本題主要考查晶體的結(jié)構(gòu)。利用均攤法可確定該晶體的化學(xué)式，N3－的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，Xn＋的數(shù)目為12×eq\f(1,4)＝3，即晶體的化學(xué)式為X3N，根據(jù)電荷守恒可以確定Xn＋中n＝1，由Xn＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，知Xn＋為Cu＋，其核外電子數(shù)為28，晶體中與Cu＋等距離的N3－有2個。6、B。解析：在A中F－數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，Ca2＋數(shù)目為1，不符合CaF2的組成；在B中F－數(shù)目為1，Ca2＋數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，符合CaF2的組成，B項正確；在C中F－數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，Ca2＋數(shù)目為1，不符合CaF2的組成；在D中N(Ca2＋)∶N(F－)＝1∶1，不符合CaF2的組成，D項錯誤。7、C。解析：處于頂點的離子同時為8個晶胞所共有，每個離子有eq\f(1,8)屬于1個晶胞，處于晶胞內(nèi)的離子全屬于該晶胞，可知1個氯化銫晶胞有1個Cs＋和1個Cl－，則1mol氯化銫的體積為NAa3cm3，故氯化銫晶體的密度為eq\f(M,NAa3)g·cm－3。8、A。解析：在一個超氧化鉀晶胞中，含K＋數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Oeq\o\al(－,2)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，故化學(xué)式為KO2，且每個晶胞中含有4個K＋和4個Oeq\o\al(－,2)，故A正確；晶體中每個K＋周圍有6個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有6個K＋，故B錯；晶體中與每個K＋最近距離的K＋有12個，故C錯；設(shè)0價氧原子個數(shù)為x，－2價氧原子個數(shù)為y，根據(jù)KO2為電中性物質(zhì)得：2y＝eq\f(x＋y,2)，eq\f(x,y)＝eq\f(3,1)，故D不正確。9、B。解析：離子化合物一般熔、沸點較高，熔融態(tài)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；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。10、A。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。11、C12、A。解析NaCl是離子化合物，其晶體中并不存在單獨的“NaCl分子”，“NaCl”只表示陰、陽離子的個數(shù)比，表示晶體的組成。13、B。解析觀察晶體的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用均攤法計算可知A中M的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，N的數(shù)目為1，故其化學(xué)式為MN；B中M的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，N的數(shù)目為12×eq\f(1,4)＝3，故其化學(xué)式為MN3；C中M的數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N的數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\