蘇教版高中化學(xué)選擇性必修2專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第2單元離子鍵離子晶體練習(xí)含答案

第二單元離子鍵離子晶體課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.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.NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g)ΔH1B.NaCl(s)Na(s)+Cl(g)ΔH2C.2NaCl(s)2Na+(g)+2Cl-(g)ΔH3D.NaCl(s)Na(g)+Cl(g)ΔH4答案：A解析：晶格能是指拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時(shí)所吸收的能量。平時(shí)學(xué)習(xí)中要了解晶格能的定義和晶格能對(duì)晶體性質(zhì)的影響。2.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)都類似,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.氧化鈣中氧離子與鈣離子之間的作用力更強(qiáng)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,熔點(diǎn)主要由陰、陽離子所帶電荷數(shù)的多少?zèng)Q定答案：C解析：氧化鈣和氯化鈉的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)都類似,故熔點(diǎn)主要由陰、陽離子所帶電荷數(shù)的多少?zèng)Q定。3.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(diǎn)比P的高B.若P是NaCl,則Q一定是NaFC.Q中成鍵離子間距比P的小D.若P是NaBr,則Q可能是NaI答案：D解析：本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對(duì)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(diǎn)比P的高,A項(xiàng)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的晶格能大于NaCl,B項(xiàng)正確。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間距決定的,晶格能越大,表明離子間距越小,C項(xiàng)正確。離子半徑r(I-)>r(Br-),則晶格能NaI<NaBr,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(雙選)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>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO答案：AB解析：r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),Na+、Mg2+、Al3+所帶電荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增強(qiáng),晶格能依次增大,故熔點(diǎn)依次升高,A項(xiàng)錯(cuò)誤。r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。在CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4,C項(xiàng)正確。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,D項(xiàng)正確。5.元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn+與N3-所形成晶體的結(jié)構(gòu)單元如圖所示,則Xn+中n的值為()。A.1B.2C.3D.4答案：A解析：晶胞中含Xn+為12×14=3,含N3-為8×18=1,根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,則n6.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要用途,如金屬銅用來制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)Cu位于元素周期表ⅠB族。Cu2+的核外電子排布式為。(2)上圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為。(3)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的(填“高”或“低”),請(qǐng)解釋原因

。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)4(3)高Cu2O與Cu2S相比,陽離子相同、陰離子所帶電荷數(shù)也相同,但O2-的半徑比S2-的小,所以Cu2O的晶格能更大,熔點(diǎn)更高解析：(2)由銅的氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)可知,氧原子有8個(gè)處于頂點(diǎn)位置,4個(gè)處于棱上,2個(gè)處于面上,1個(gè)處于體心,故一個(gè)晶胞中實(shí)際所擁有的氧原子個(gè)數(shù)為8×18+4×14+2×17.已知FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似。(1)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,若FeO的密度為dg·cm-3,則FeO晶體中Fe2+與O2-之間的最短距離是cm(用代數(shù)式表示)。(2)若FeO晶體中有3n個(gè)Fe2+被2n個(gè)Fe3+所替代,則該晶體中O2-的數(shù)目將(填“增大”“減小”或“不變”);其晶體的密度將(填“增大”“減小”或“不變”)。答案：(1)3(2)不變減小解析：(1)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,則1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Fe2+和4個(gè)O2-,1個(gè)晶胞的質(zhì)量為m=4×72NAg,設(shè)FeO晶體中Fe2+與O2-之間的最短距離為a,則晶胞的邊長為2a,根據(jù)ρ=mV推知4×72NAg8a3(2)若FeO晶體中有3n個(gè)Fe2+被2n個(gè)Fe3+所替代,陽離子所帶的正電荷總數(shù)不變,故O2-所帶的負(fù)電荷總數(shù)不變,該晶體中O2-的數(shù)目不變;由于Fe3+數(shù)目比Fe2+少了n個(gè),故陽離子的質(zhì)量減小,而體積不變,其密度減小。能力提升1.鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體,其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)說法中正確的是()。A.該晶體屬于離子晶體B.晶體的化學(xué)式為Ba2O2C.該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與CsCl相似D.與每個(gè)Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有4個(gè)答案：A解析：圖示晶體中含有Ba2+和O22-,則該晶體屬于離子晶體,A項(xiàng)正確。該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似,所以與每個(gè)Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有12個(gè),C、D兩項(xiàng)不正確。該氧化物的1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ba2+和4個(gè)O22-2.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(qǐng)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cm。

答案：(1)如圖(答案不唯一,合理即可)(2)12(3)48×18+6×12=4412×(4)2解析：(1)如圖所示(2)從體心Na+看,與它最接近的且距離相等的Na+共有12個(gè)。(3)根據(jù)離子晶體的晶胞,求陰、陽離子個(gè)數(shù)比用均攤法。由此可知,如圖NaCl晶胞中,含Na+:12×14+1=4個(gè);含Cl-:8×18+6×1(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2acm,有(2acm)3·ρg·cm-34·NAmol-1=Mg·mol3.金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問題。(1)Ni原子的核外電子排布式為。(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點(diǎn)NiO(填“<”或“>”)FeO。(3)NiO晶胞中Ni2+和O2-的配位數(shù)分別為、。(4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該合金的化學(xué)式為。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2(2)>(3)66(4)LaNi5(或Ni5La)解析：(1)核外電子排布式與外圍電子排布式要區(qū)別開。(2)NiO、FeO都屬于離子晶體,熔點(diǎn)高低受離子鍵強(qiáng)弱影響,離子所帶電荷數(shù)相同時(shí),離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高。(3)因?yàn)镹iO晶體結(jié)構(gòu)類型與NaC