2023-2024學(xué)年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第二單元 離子鍵 離子晶體 學(xué)案

第二單元離子鍵與離子晶體自主學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)一離子鍵一、離子鍵1．離子鍵的概念陰、陽離子之間通過________而形成的化學(xué)鍵叫離子鍵。2．成鍵微粒離子鍵的成鍵微粒是________和________。陰離子可以是單核離子或多核離子，如Cl－、O2－、OH－、SO42—等。陽離子可以是金屬離子，如K＋、Ag＋、Fe3＋或銨根離子(NH4+)。3．離子鍵的形成條件(1)當(dāng)兩種元素的原子間形成離子鍵時(shí)，必須一方(金屬原子)具有較強(qiáng)的________能力，同時(shí)另一方(非金屬元素)具有較強(qiáng)的________能力。一般應(yīng)滿足兩種元素的電負(fù)性之差________，即_________與________之間一般形成離子鍵。(2)絕大多數(shù)金屬離子和NH4+與含氧酸根離子之間形成離子鍵。4．離子鍵的形成在離子化合物中，當(dāng)陰、陽離子之間的________和________達(dá)到平衡時(shí)，陰、陽離子之間保持一定的平衡核間距，形成了穩(wěn)定的離子鍵，整個(gè)體系達(dá)到________狀態(tài)。5．離子鍵的特征離子鍵沒有________性和________性。陰、陽離子在各個(gè)方向上都可以與帶相反電荷的離子發(fā)生靜電作用，即沒有________性；在靜電作用能夠達(dá)到的范圍內(nèi)，只要空間條件允許，一個(gè)離子可以同時(shí)吸引多個(gè)帶相反電荷的離子，即沒有________性?！敬鸢浮浚?.靜電作用2.陰離子陽離子3.失電子得電子>1.7活潑金屬原子活潑非金屬原子4.靜電引力靜電斥力能量最低5.方向飽和方向飽和學(xué)習(xí)任務(wù)二離子晶體1．離子晶體的概念由________按一定方式________地排列形成的晶體。2．構(gòu)成微粒離子晶體由________構(gòu)成。3．構(gòu)成離子晶體的作用力構(gòu)成離子晶體的作用力是________。4．離子晶體的物理性質(zhì)(1)熔、沸點(diǎn)：離子晶體一般具有________的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)。(2)硬度和脆性：離子晶體脆而硬。(3)導(dǎo)電性：離子晶體________導(dǎo)電，熔融態(tài)或溶于水________導(dǎo)電。(4)溶解性：大多數(shù)離子晶體________于極性溶劑(如水)，________溶于非極性溶劑(如苯、汽油、CCl4等)【答案】：1.陰、陽離子有規(guī)則2.陰離子和陽離子3.離子鍵4．(1)較高(3)不能(4)可溶難學(xué)習(xí)任務(wù)三晶格能1．晶格能的定義晶格能是指拆開________離子晶體使之形成________和________時(shí)所吸收的能量。2．符號和單位符號為________，常用單位是________，取正值。如NaCl(s)―→Na＋(g)＋Cl－(g)U＝786kJ·mol－1。3．影響因素晶格能的大小主要由離子所帶的________和陰、陽離子間的________(________)決定。4．晶格能的意義晶格能越大，離子晶體中的________越牢固。一般而言，晶格能越大，離子晶體的________越高，________越大。【答案】：1.1mol氣態(tài)陰離子氣態(tài)陽離子2.UkJ·mol－13．電荷數(shù)核間距離子半徑4.離子鍵熔點(diǎn)硬度學(xué)習(xí)任務(wù)四典型的離子晶體的結(jié)構(gòu)1．NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型(1)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍與它等距的Cl－有________個(gè)，每個(gè)Cl－周圍與它等距的Na＋有____個(gè)。____個(gè)Na＋(或Cl－)圍成一個(gè)正八面體。(2)每個(gè)Na＋周圍與它最近且等距的Na＋有____個(gè)，每個(gè)Cl－周圍與它最近且等距的Cl－有_____個(gè)(同層____個(gè)，上層____個(gè)，下層_____個(gè))。(3)在NaCl晶體的一個(gè)晶胞中，含Na＋：________________個(gè)(寫出計(jì)算過程)，含Cl－______個(gè)(寫出計(jì)算過程)。Na＋和Cl－配位數(shù)都是________。NaCl晶體的化學(xué)式為NaCl，晶胞的組成為________。(4)屬于NaCl型離子晶體的還有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。2．CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型(1)在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周圍與它等距的Cl－有________個(gè)，每個(gè)Cl－周圍與它等距的Cs＋有________個(gè)。Cs＋和Cl－配位數(shù)都是________。(2)每個(gè)Cs＋周圍與它最近且等距的Cs＋有________個(gè)，每個(gè)Cl－周圍與它最近且等距的Cl－有________個(gè)(上、下、左、右、前、后)。(3)在CsCl晶體的一個(gè)晶胞中(上圖右圖)，含Cs＋：________個(gè)，含Cl－________________個(gè)(寫出計(jì)算過程)。故CsCl晶體中Cs＋與Cl－的個(gè)數(shù)比為________。【答案】：1.(1)666(2)1212444(3)6×＋8×＝412×＋1＝46Na4Cl42.(1)888(2)66(3)18×＝11∶1自主測評一、單選題1．砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞的邊長為apm，下列說法中正確的是A．砷化硼的化學(xué)式為B2AsB．砷化硼晶胞中，As的配位數(shù)是4C．砷化硼晶胞中，B原子之間的最短距離為D．與B原子最近且距離相等的B原子有6個(gè)【答案】B【詳解】A．砷化硼晶胞中，含B原子個(gè)數(shù)為=4，含As原子的個(gè)數(shù)為4，則化學(xué)式為BAs，A不正確；B．砷化硼晶胞中，與As最近的B原子有4個(gè)，則As的配位數(shù)是4，B正確；C．砷化硼晶胞中，B原子之間的最短距離為面對角線的，即為，C不正確；D．確定1個(gè)B原子位于晶胞的頂點(diǎn)，與B原子最近且距離相等的B原子位于面心，則B原子個(gè)數(shù)為=12，D不正確；故選B。2．螢石(CaF2)是自然界常見的含氟礦物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為anm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法不正確的是A．CaF2晶體屬于離子晶體B．晶體密度為C．可用質(zhì)譜法區(qū)分40Ca和42CaD．Ca2+與F-的最小核間距為【答案】B【分析】CaF2中鈣離子和氟離子是1：2，根據(jù)晶胞分析，X原子有4個(gè)，Y原子有8個(gè)，因此X代表Ca2+離子，Y代表F-離子，據(jù)此分析?！驹斀狻緼．由分析可知，CaF2晶體由離子組成，屬于離子晶體，A正確；B．根據(jù)密度，B錯(cuò)誤；C．質(zhì)譜法用于測量元素的質(zhì)核比，即質(zhì)量數(shù)，40Ca和42Ca質(zhì)量數(shù)不同，可以用質(zhì)譜法區(qū)分，C正確；D．Ca2+與F-的最小核間距為體對角線的四分之一，即，D正確；故選B。3．ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞參數(shù)為anm，以晶胞參數(shù)建立坐標(biāo)系，1號原子的坐標(biāo)為(0，0，0)，3號原子的坐標(biāo)為(1，1，1)。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．可以用質(zhì)譜儀測定ZnS晶體結(jié)構(gòu)B．97gZnS晶體含有的晶胞數(shù)目為C．2號和3號原子之間的距離為nmD．2號原子的坐標(biāo)為()【答案】C【分析】由圖可知，白球大為Zn2+，黑球小為S2-，據(jù)此回答問題。【詳解】A．晶體結(jié)構(gòu)用X射線衍射法，故A錯(cuò)誤；B．在該晶胞中含有Zn2+數(shù)目是；含有的S2-數(shù)目是4×1=4，因此該晶胞中含有4個(gè)ZnS。97gZnS晶體中含有ZnS的物質(zhì)的量是1mol，因此含有的晶胞數(shù)目為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示2號和3號的相對位置，可知兩個(gè)原子之間的最短距離為晶胞體對角線的。晶胞參數(shù)是anm，則該晶胞體對角線長度為√，故2號和3號原子之間的最短距離為，C正確；D．根據(jù)晶胞中1號、3號原子的坐標(biāo)及2號原子坐標(biāo)中處于體對角線的位置處，可知2號原子的坐標(biāo)為，D錯(cuò)誤;故選C。4．鈦酸鋇耐高溫材料可由碳酸鋇和二氧化鈦在高溫條件下制備。二氧化鈦、鈦酸鋇的晶胞結(jié)構(gòu)分別如圖1、圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．圖1白球代表氧原子，黑球代表鈦原子B．圖2鈦酸鋇的化學(xué)式為BaTiO3C．鈦酸鋇晶體中，每個(gè)鋇離子周圍與其距離最近且相等的氧離子的數(shù)目是6D．若將鈦離子置于晶胞的體心，鋇離子置于晶胞頂點(diǎn)，則氧離子處于晶胞的面心【答案】C【詳解】A．圖1晶胞結(jié)構(gòu)中白球6個(gè)其中4個(gè)位于上下底面，2個(gè)位于體內(nèi)，黑球9個(gè)，其中8個(gè)位于頂點(diǎn)，一個(gè)位于體心，利用均攤法可知一個(gè)晶胞中白球：，黑球：，圖1表示晶胞結(jié)構(gòu)，所以白球代表氧原子，黑球代表鈦原子，A說法正確；B．圖2晶胞結(jié)構(gòu)中，1個(gè)鋇離子位于晶胞的體心，12個(gè)氧離子位于棱上，8個(gè)鈦離子位于頂點(diǎn)，根據(jù)均攤法可知一個(gè)晶胞中鈦離子數(shù)是、鋇離子數(shù)是1、氧離子數(shù)是，個(gè)數(shù)比為1:1:3；該物質(zhì)的化學(xué)式為，B說法正確；C．鈦酸鋇晶體中，1個(gè)鋇離子位于晶胞的體心，12個(gè)氧離子位于棱上，每個(gè)鋇離子周圍與其距離最近且相等的氧離子的數(shù)目是12，C說法錯(cuò)誤；D．該晶胞結(jié)構(gòu)中，1個(gè)鋇離子位于晶胞的體心，12個(gè)氧離子位于棱上，8個(gè)鈦離子位于頂點(diǎn)。若將鈦離子置于晶胞的體心，鋇離子置于晶胞頂點(diǎn)，將共用一個(gè)的8個(gè)晶胞的體心鋇離子連接起來構(gòu)成新的立方體晶胞，則正好處在面心位置，D說法正確；故答案為：C。5．硫化鉀主要用作分析試劑、脫毛劑，也可用于醫(yī)藥工業(yè)。其晶體具有如圖所示的反螢石結(jié)構(gòu)，已知晶胞參數(shù)為，為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯(cuò)誤的是A．圖中X代表的是 B．之間的最短距離為C．硫化鉀的密度為 D．填充在構(gòu)成的正四面體空隙中【答案】B【分析】K2S中，K+和S2-個(gè)數(shù)比為2：1，晶胞中X個(gè)數(shù)為，晶胞中Y的個(gè)數(shù)為4個(gè)，都在晶胞內(nèi)部，因此X代表K+，Y代表S2-?！驹斀狻緼．X代表的是，A正確；B．之間的最短距離為對角線的一半，等于，B錯(cuò)誤；C．晶胞中有4個(gè)K2S，質(zhì)量為g，體積為(a×10-10)3cm3，密度為，C正確；D．S2-離子圍成1個(gè)正四面體，K+離子處于正四面體的中心，填充在構(gòu)成的正四面體空隙中，D正確；答案選B。6．下列性質(zhì)中，能充分說明某晶體一定是離子晶體的是A．熔點(diǎn)很高 B．能溶于水，且水溶液能導(dǎo)電C．固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電而熔化時(shí)能導(dǎo)電 D．有固定熔點(diǎn)且晶態(tài)時(shí)表現(xiàn)各向異性【答案】C【詳解】A．熔點(diǎn)很高且熔化時(shí)能導(dǎo)電的晶體可能是離子晶體，也可能是金屬晶體，故A不合題意；B．能溶于水，且水溶液能導(dǎo)電的晶體可能是離子晶體，也可能是分子晶體，故B不合題意；C．固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電而熔化時(shí)能導(dǎo)電的晶體，說明晶體是由離子構(gòu)成的，一定是離子晶體，故C符合題意；D．有固定熔點(diǎn)且晶態(tài)時(shí)表現(xiàn)各向異性是晶體的特性，也可能為共價(jià)晶體等，不能說明晶體一定是離子晶體，故D不合題意；故選C。7．下列說法正確的是A．在單質(zhì)晶體中不存在共價(jià)鍵B．NaCl晶體中，一個(gè)周圍有4個(gè)緊鄰的C．某物質(zhì)晶胞如圖所示，其化學(xué)式為D．晶體硅和鍺都屬于共價(jià)晶體，熔點(diǎn)Ge＞Si【答案】C【詳解】A．大多數(shù)單質(zhì)晶體中存在共價(jià)鍵，如氧氣分子、金剛石、晶體硅等，故A錯(cuò)誤；B．NaCl晶體中，一個(gè)周圍有6個(gè)緊鄰的，故B錯(cuò)誤；C．由晶胞結(jié)構(gòu)可知Ca位于體心，F(xiàn)位于面心，個(gè)數(shù)為，K位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為：，則該晶體的化學(xué)式為KCaF3，故C正確；D．Si原子半徑小于Ge，Si?Si鍵比Ge?Ge鍵鍵長短，鍵能大，則熔點(diǎn)Ge＜Si，故D錯(cuò)誤；故答案選C。8．2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了點(diǎn)擊化學(xué)領(lǐng)域的三位科學(xué)家。一價(jià)銅催化的疊氮化物-炔烴環(huán)加成反應(yīng)可謂點(diǎn)擊化學(xué)中的第一個(gè)經(jīng)典之作，催化劑CuCl的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．N、O、Cu的電負(fù)性從大到小的順序是N>O>CuB．基態(tài)的簡化電子排布式為C．晶胞結(jié)構(gòu)中，的配位數(shù)為4D．若晶體的密度為，則晶胞參數(shù)【答案】A【詳解】A．N、O、Cu的電負(fù)性從大到小的順序是O>N>Cu，故A錯(cuò)誤；B．銅為29號元素，基態(tài)的簡化電子排布式為，故B正確；C．晶胞結(jié)構(gòu)中，與距離最近的Cl-有4個(gè)，故的配位數(shù)為4，故C正確；D．若晶體的密度為，晶胞中有4個(gè)和4個(gè)Cl-，則晶胞密度為，晶胞參數(shù)為，故D正確；故答案為A。9．中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用獨(dú)特高溫技術(shù)首次制備了具有A位有序鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的體系，并罕見地發(fā)現(xiàn)該單相材料同時(shí)具備大電極化強(qiáng)度以及強(qiáng)磁電耦合效應(yīng)。常溫下，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示(屬于立方晶胞，已知晶胞棱長為a)。下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶體的化學(xué)式為B．Cr原子之間的最短距離為C．該晶體結(jié)構(gòu)中，與每個(gè)Bi距離最近且相等距離的Mn所圍成的空間構(gòu)型為正八面體D．Mn元素的第二電離能小于Cr元素的第二電離能【答案】B【詳解】A．Bi原子在體心和頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為1+8×=2，Mn原子在面心和棱上，個(gè)數(shù)為12×+6×=6，Cr原子都在晶胞內(nèi)部，個(gè)數(shù)為8，每個(gè)Mn原子周圍有4個(gè)O原子，故氧原子的個(gè)數(shù)為24，故該晶體的化學(xué)式為BiMn3Cr4O12，A正確；B．每個(gè)晶胞分成四個(gè)小正方體，Cr原子在每個(gè)小正方體的中心，故Cr原子之間的最短距離為a，B錯(cuò)誤；C．該晶體結(jié)構(gòu)中，與體心Bi原子最近距離的Mn原子在6個(gè)面心，距離為a，所圍成的空間構(gòu)型為正八面體，C正確；D．Cr+價(jià)電子排布式為3d5，Mn+價(jià)電子排布式為3d54s1，Cr元素3d能級處于半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故Cr+的第二電離能較大，D正確；故答案為：B。10．元素周期表中VA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。HNO3常用于制硝酸銨、硝酸鉀等；H3PO2是一元酸，可由PH3制得，PH3(g)燃燒放出大量熱，其燃燒熱為；砷化鎵可用作半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示；鉍(Bi)熔點(diǎn)為271.3℃，鉍酸鈉(NaBiO3)不溶于水，有強(qiáng)氧化性，能與Mn2+反應(yīng)生成和Bi3+。下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．液氨具有還原性，可用作制冷劑B．P2O5能與堿反應(yīng)，可用作干燥劑C．鉍熔點(diǎn)低，可制成合金用作電器保險(xiǎn)絲D．砷化鎵硬度大，可用作半導(dǎo)體材料【答案】C【詳解】A．液氨氣化時(shí)吸熱，可用作制冷劑，而與還原性無關(guān)，A不符合題意；B．干燥劑的作用是吸水，P2O5能與水反應(yīng)，可用作干燥劑，B不符合題意；C．電路中安置保險(xiǎn)絲，在電流異常升高到一定的高度和熱度時(shí)，自身熔斷切斷電流，保護(hù)電路安全運(yùn)行，鉍熔點(diǎn)低，可制成合金用作電器保險(xiǎn)絲，C符合題意；D．砷化鎵硬度大，可制成軸承、齒輪等，而用作半導(dǎo)體材料，應(yīng)具有導(dǎo)電性，D不符合題意；故選C。11．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，元素X與Z組成的氣態(tài)二元化合物有漂白性，Y元素的焰色反應(yīng)為黃色。下列敘述錯(cuò)誤的是A．X可分別與Y、Z、W形成多種二元化合物B．沸點(diǎn)：C．和化學(xué)鍵類型不完全相同D．W的簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比Z的弱【答案】D【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，Y元素的焰色為黃色，則Y為Na元素；元素X與Z組成的氣體二元化合物有漂白性，則X為O元素、Z為S元素、W為Cl元素；【詳解】A．氧元素與鈉元素可形成氧化鈉和過氧化鈉，與硫元素可形成二氧化硫和三氧化硫，與氯元素可以形成二氧化氯、一氧化二氯、七氧化二氯等，則氧元素與鈉元素、硫元素和氯元素都可形成多種二元化合物，A正確；B．氧化鈉為離子化合物，水和硫化氫是共價(jià)化合物，三種化合物中離子化合物氧化鈉的沸點(diǎn)最高，水分子間可以形成氫鍵，硫化氫分子間不能形成氫鍵，水分子間的分子間作用力強(qiáng)于硫化氫，沸點(diǎn)高于硫化氫，則沸點(diǎn)的高低順序?yàn)镹a2O＞H2O＞H2S，B正確；C．過氧化鈉是含有離子鍵和共價(jià)鍵的離子化合物，硫化鈉是只含有離子鍵的離子化合物，兩者所含化學(xué)鍵類型不完全相同，C正確；D．元素的非金屬性越強(qiáng)，簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng)，氯元素的非金屬性強(qiáng)于硫元素，則氯化氫的穩(wěn)定性強(qiáng)于硫化氫，D錯(cuò)誤；答案選D。12．六硝基合鈷酸鉀是一種黃色難溶物。檢驗(yàn)或的反應(yīng)原理如下：(未配平)。下列說法錯(cuò)誤的是A．將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NOB．配合物中配位原子是氧原子C．基態(tài)Co原子的價(jià)層電子中，成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為D．上述反應(yīng)的離子方程式為【答案】B【詳解】A.原電池正極得到電子，該反應(yīng)中亞硝酸根得到電子生成NO，設(shè)計(jì)成原電池，正極產(chǎn)物為NO，故A正確；B.氮原子電負(fù)性小于氧原子，配合物中配位原子是氮原子，Co提供空軌道，故B錯(cuò)誤；C.基態(tài)Co原子的價(jià)層電子中，價(jià)層電子排布圖為：，成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)之比為，故C正確；D.上述反應(yīng)的離子方程式為，故D正確；故選：B。13．有一種藍(lán)色晶體可表示為：，研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是、分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn)，自身互不相鄰，而位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)如圖示，下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶體是離子晶體B．若M離子位于上述立方體的體心，立方體的棱長為a，M的相對原子量為b，則晶體密度為C．晶體的化學(xué)式可表示為，且Ｍ呈+1價(jià)D．若M離子位于上述立方體的體心，則空缺率(體心中沒有的占總體心的百分比)為50%【答案】B【詳解】A．該晶體由陰陽離子構(gòu)成的，所以該晶體為離子晶體，A正確；B．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，、、的個(gè)數(shù)比為1∶1∶6，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知，M的化合價(jià)為+1價(jià)，晶體的化學(xué)式可表示為，每個(gè)立方體平均含有M是0.5個(gè)，所以晶體密度應(yīng)該為，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，、、的個(gè)數(shù)比為1∶1∶6，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知，M的化合價(jià)為+1價(jià)，晶體的化學(xué)式可表示為，C正確；D．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，可知每個(gè)立方體平均含有M也是0.5個(gè)，而M的離子位于上述立方體的體心上，所以兩個(gè)立方體中一個(gè)有，而另一個(gè)必?zé)o，所以空缺率為50%，D正確；故選B。14．石棉具有高度耐火性、電絕緣性和絕熱性，是重要的防火、絕緣和保溫材料，其化學(xué)式為，其組成也可寫成氧化物形式：。下列說法正確的是A．組成元素均位于元素周期表的p區(qū) B．CaO的熔點(diǎn)比MgO的低C．離子半徑： D．Mg的電負(fù)性大于相鄰元素Al的電負(fù)性【答案】B【詳解】A．Ca、Mg是第IIA族元素，為s區(qū)元素，故A錯(cuò)誤；B．鎂離子半徑小于鈣離子半徑，中離子鍵更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高，故B正確；C．鎂離子和氧離子電子層數(shù)相同，Mg的原子序數(shù)比O大，其離子半徑小于氧離子，即，故C錯(cuò)誤；D．同周期主族元素，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性逐漸增大，電負(fù)性：Al>Mg，故D錯(cuò)誤；故選：B。15．某離子晶體的晶胞是由M、N兩種離子組成的正方體結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為apm。該晶胞沿x軸在yz平面的投影如圖2所示，沿體對角線方向的投影如圖3所示(注：M離子用表示，N離子用表示，兩種離子投影重合時(shí)用表示)。下列說法錯(cuò)誤的是A．該晶體的化學(xué)式可表示為MNB．與N離子距離最近的N離子有8個(gè)C．M離子與N離子之間的最近距離為apmD．晶胞中其中一個(gè)N離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可能為(，，)【答案】B【分析】由題干晶胞投影圖可知，M位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，N位于8個(gè)晶胞中的4個(gè)小晶胞的體心上，如下圖：，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，M位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，N位于8個(gè)晶胞中的4個(gè)小晶胞的體心上，故一個(gè)晶胞含有M離子的數(shù)目為：=4，N離子為4，故該晶體的化學(xué)式可表示為MN，A正確；B．由分析可知，M位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，N位于8個(gè)晶胞中的4個(gè)小晶胞的體心上，與N離子距離最近的N離子有6個(gè)，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，M位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，N位于8個(gè)晶胞中的4個(gè)小晶胞的體心上，M離子與N離子之間的最近距離為體對角線的四分之一即apm，C正確；D．由分析可知，M位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，N位于8個(gè)晶胞中的4個(gè)小晶胞的體心上，晶胞中其中一個(gè)N離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可能為(，，)即為位于8個(gè)晶胞中左上、后面的小晶胞的體心上的點(diǎn)，如圖所示：，D正確；故答案為：B。二、填空題16．N、P、均為氮族元素，這些元素與人們的生活息息相關(guān)。N與金屬可形成氮化物，如的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，某種氮化鐵的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。(1)晶胞中，含有的Al、N原子個(gè)數(shù)均是。(2)若設(shè)該氮化鐵的化學(xué)式為，可替代晶胞中不同位置的，形成替代型的化學(xué)式是，而轉(zhuǎn)化為兩種替代型產(chǎn)物的能量變化如圖丙所示，替代晶胞中的形成化學(xué)式為的氮化物不穩(wěn)定，則a位置表示晶胞中的。(3)通常認(rèn)為是離子晶體，其晶格能可通過Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到，通過圖中數(shù)據(jù)(填“能”或“不能”)計(jì)算出原子的第一電離能，的晶格能為。【答案】(1)6(2)頂點(diǎn)(3)不能5643【詳解】（1）晶胞中，有4個(gè)Al原子位于內(nèi)部，6個(gè)位于棱上，棱上的原子對晶胞的貢獻(xiàn)率為，則每個(gè)晶胞中含Al原子個(gè)；晶胞中，有3個(gè)N原子位于內(nèi)部，2個(gè)位于面心，面心的原子對晶胞的貢獻(xiàn)率為，12個(gè)位于頂點(diǎn)，頂點(diǎn)的原子對晶胞的貢獻(xiàn)率為，則每個(gè)晶胞中含N原子個(gè)，含有的Al、N原子個(gè)數(shù)均是6；（2）由氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，N位于體心，每個(gè)晶胞中含1個(gè)N原子，F(xiàn)e位于面心和頂點(diǎn)，每個(gè)晶胞中含4個(gè)Fe原子，晶胞化學(xué)式為Fe4N，可替代晶胞中不同位置的，替代晶胞中頂點(diǎn)上的形成化學(xué)式為的氮化物，替代晶胞中面心上的形成化學(xué)式為的氮化物，化學(xué)式為的氮化物不穩(wěn)定，物質(zhì)能量越高越不穩(wěn)定，則能量比高，則a位置表示頂點(diǎn)，b位置表示面心；（3）第一電離能是指基態(tài)的氣態(tài)原子失去最外層的一個(gè)電子變?yōu)闅鈶B(tài)離子所需的能量，圖中無此過程的數(shù)據(jù)，故不能計(jì)算出原子的第一電離能；的晶格能為。17．分析晶體與非晶體具有的性質(zhì)：(1)下圖是冰塊熔化過程中溫度隨時(shí)間的變化圖像。分析圖像可知，冰塊熔化過程持續(xù)min，此過程需(填“吸熱”或“放熱”)，溫度(填“升高”“不變”或“降低”)。所以，冰是(填“晶體”或“非晶體”)，區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)是。(2)甲為石墨晶體，甲說明晶體具有；乙說明晶體具有各向異性而非晶體具有；丙說明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范而非晶體內(nèi)部微粒排列無序。(3)如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位。①在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)鈦離子周圍與它最近且距離相等的氧離子、鈣離子、鈦離子各有個(gè)、個(gè)、個(gè)。②該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為?！敬鸢浮?1)10吸熱不變晶體晶體有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)(2)各向異性各向同性有序(3)6863：1：1CaTiO3【詳解】（1）由圖知，冰塊熔化過程持續(xù)了10min，此過程需吸收熱量，溫度保持不變，故冰是晶體，有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，有無固定熔點(diǎn)是區(qū)分晶體與非晶體的重要依據(jù)；（2）甲為石墨晶體，垂直方向的導(dǎo)電性差而水平方向的導(dǎo)電性強(qiáng)，說明晶體具有各向異性；乙圖中，水晶屬于晶體而玻璃屬于非晶體，石蠟熔化后，水晶片上出現(xiàn)橢圓形而玻璃片上出現(xiàn)圓形，說明晶體具有各向異性而非晶體具有各向同性；丙說明晶體的內(nèi)部微粒排列規(guī)范有序而非晶體內(nèi)部微粒排列無序；（3）①圖中的8個(gè)鈦離子處于頂點(diǎn)，12個(gè)氧離子處于12條棱的中點(diǎn)上，1個(gè)鈣離子處于體心位置，以晶胞頂點(diǎn)上的鈦離子為例，與之最近的氧離子分布在其所在的6條棱的中點(diǎn)上，與之最近的鈦離子分布在與其相鄰的6個(gè)頂點(diǎn)上，與之最近的鈣離子分布在體心，這樣的離子有8個(gè)，故每個(gè)鈦離子周圍與它最近且距離相等的氧離子有6個(gè)、鈣離子有8、鈦離子有6個(gè)；②利用均攤法可知，在每個(gè)晶胞中鈦離子個(gè)數(shù)為個(gè)，氧離子的個(gè)數(shù)為個(gè)，鈣離子個(gè)數(shù)為1個(gè)，所以氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是3：1：1，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為CaTiO3。18．根據(jù)下列示意圖回答問題：(1)①中與之間的相互作用是，(填“有”或“無”)飽和性與方向性。(2)②、③、④是碳元素形成的不同單質(zhì)，彼此互為，其中屬于共價(jià)晶體的是(填序號)，配位數(shù)為。(3)⑤為干冰晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，解釋常溫常壓下為氣體的原因。(4)⑥為石英晶體結(jié)構(gòu)的一部分，平均中含有鍵，與化學(xué)式相似，但熔沸點(diǎn)、硬度、溶解性等物理性質(zhì)卻有很大不同，主要原因是二者的不同。(5)⑦為金屬銅的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中含個(gè)Cu原子，銅晶體中，每個(gè)Cu原子周圍最近且距離相等的Cu原子的個(gè)數(shù)為?！敬鸢浮?1)離子鍵無(2)同素異形體④4(3)干冰（固態(tài)二氧化碳）屬于分子晶體，在干冰中CO2分子之間只存在范德華力，范德華力很弱，破壞范德華力需要的能量很少，干冰的熔沸點(diǎn)很低，極易升華(4)4晶體結(jié)構(gòu)(5)412【詳解】（1）NaCl屬于離子晶體，①中Na+與Cl-之間的相互作用是離子鍵，離子鍵沒有飽和性與方向性。（2）②、③、④分別為C60、石墨、金剛石，它們是碳元素形成的不同單質(zhì)，彼此互為同素異形體；其中C60屬于分子晶體、石墨屬于混合型晶體、金剛石屬于共價(jià)晶體，金剛石中碳原子均采取sp3雜化，每個(gè)碳原子以4個(gè)共價(jià)單鍵對稱地與相鄰的4個(gè)碳原子結(jié)合，金剛石晶胞中碳原子的配位數(shù)為4。（3）干冰（固態(tài)二氧化碳）屬于分子晶體，在干冰中CO2分子之間只存在范德華力，范德華力很弱，破壞范德華力需要的能量很少，干冰的熔沸點(diǎn)很低，極易升華，使得常溫常壓下CO2為氣體。（4）在石英晶體中，每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si—O鍵、每個(gè)O原子形成2個(gè)O—Si鍵，平均1molSiO2中含有4molSi—O鍵；CO2與SiO2化學(xué)式相似，但CO2與SiO2的晶體結(jié)構(gòu)不同，CO2屬于分子晶體、SiO2屬于共價(jià)晶體，范德華力遠(yuǎn)小于共價(jià)鍵鍵能，故CO2與SiO2的熔沸點(diǎn)、硬度、溶解性等物理性質(zhì)有很大不同。（5）金屬銅的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方最密堆積，根據(jù)“均攤法”，其中含Cu原子：8×+6×=4；以頂點(diǎn)Cu為研究對象，頂點(diǎn)Cu是8個(gè)晶胞共用的，每個(gè)晶胞中與頂點(diǎn)Cu最近且距離相等的Cu有3個(gè)（位于面心，面心Cu是2個(gè)晶胞共用的），則每個(gè)Cu原子周圍最近且距離相等的Cu原子的個(gè)數(shù)為：=12。19．請回答下列問題：(1)如圖，直線交點(diǎn)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(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。①請將其中代表Cl-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(gè)Na＋的周圍與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(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)。(2)通過觀察CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖回答下列問題：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＋周圍與它等距離且最近的Cs＋有個(gè)。每個(gè)Cl-周圍與它等距離且最近的