《離子鍵離子晶體》學(xué)案

13/20專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第二單元離子鍵離子晶體課前預(yù)習(xí)問(wèn)題導(dǎo)入根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異，你知道哪些原子之間能形成離子鍵？答：電負(fù)性較小的金屬元素的原子容易失去價(jià)電子形成陽(yáng)離子，電負(fù)性較大的非金屬元素原子容易得到電子形成陰離子，當(dāng)這兩種原子相互接近到一定程度時(shí)，容易發(fā)生電子得失而形成陰、陽(yáng)離子，陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用形成穩(wěn)定的化合物。成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值越大，原子間越容易發(fā)生電子得失，形成離子鍵。知識(shí)預(yù)覽1.離子鍵的實(shí)質(zhì)離子鍵的實(shí)質(zhì)是__________，它包括陰、陽(yáng)離子之間的__________和兩種離子的核之間以及它們的電子之間的__________兩個(gè)方面，當(dāng)__________與__________之間達(dá)到平衡時(shí)，就形成了穩(wěn)定的離子化合物，它不再顯電性。2.離子鍵的特征離子鍵的特征是沒(méi)有__________性和__________性。因此，以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于形成__________，使每個(gè)離子周圍盡可能多地排列帶異性電荷的離子，從而達(dá)到__________的目的。3.離子晶體（1）概念：陰、陽(yáng)離子通過(guò)__________結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體叫離子晶體。如：氯化鈉、氯化銫等。（2）離子晶體的空間構(gòu)型離子晶體以緊密堆積的方式，陰、陽(yáng)離子盡可能接近，向空間無(wú)限延伸，形成晶體。陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都較大，故晶體中不存在單個(gè)分子。NaCl晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是__________，CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是__________，CaF2晶體中Ca2+的配位數(shù)是__________，F(xiàn)-的配位數(shù)是__________。晶體中__________是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡(jiǎn)稱幾何因素。（3）離子晶體的物理性質(zhì)①離子晶體具有較高的__________，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力使物質(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點(diǎn)、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。②離子晶體__________，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)了較高的硬度，當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子晶體發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。③離子晶體不導(dǎo)電，__________后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，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)離子獲得足夠能量，克服了離子間的相互作用，成了自由移動(dòng)的離子，在外界電場(chǎng)作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子（或水合離子），在外界電場(chǎng)作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。④大多數(shù)離子晶體易溶于__________中，難溶于__________（如汽油，煤油）中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用。使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動(dòng)的離子。課堂互動(dòng)三點(diǎn)剖析一、離子鍵1.離子鍵的形成前面我們已經(jīng)學(xué)過(guò)，金屬元素的電負(fù)性小，其原子易失去價(jià)電子形成陽(yáng)離子；非金屬元素的電負(fù)性較大，其原子易得到電子形成陰離子，當(dāng)這兩種原子相互接近到一定程度時(shí)，容易發(fā)生電子得失而形成陰、陽(yáng)離子，陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用形成穩(wěn)定化合物。這種陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用形成的化學(xué)鍵叫離子鍵。陰、陽(yáng)離子是形成離子鍵必不可少的粒子，缺一不可。如MgCl2中含有Mg2+、Cl-，KAl（SO4）2·12H2O中含有K+、Al3+、SO2-4及H2O分子?？梢?jiàn)，離子化合物中含陰、陽(yáng)離子至少各1種，且不一定不含分子。2.離子鍵的實(shí)質(zhì)離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用，它包括陰、陽(yáng)離子之間的引力和它們的核與核、電子與電子之間的斥力兩個(gè)方面，當(dāng)引力和斥力之間達(dá)到平衡時(shí)，就形成了穩(wěn)定的離子化合物，它就不再顯電性，即顯電中性。離子鍵的強(qiáng)弱與陰、陽(yáng)離子所帶電荷及核間距有關(guān)。據(jù)庫(kù)侖定律可知(k為系數(shù))。3.離子鍵的特征沒(méi)有方向性和飽和性。為什么這樣說(shuō)呢？那是因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，陰、陽(yáng)離子可看成球形對(duì)稱，它們的電荷分布也是球形對(duì)稱的，它們?cè)诳臻g的各個(gè)方向上的靜電作用相同，所以在各個(gè)方向上都可以與帶相反電荷的離子發(fā)生靜電作用，且在靜電作用能達(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。因此，離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性。二、離子晶體1.離子鍵：（1）定義：陰、陽(yáng)離子之間強(qiáng)烈的電性作用。（2）特征：無(wú)飽和性和方向性。（3）本質(zhì)：電性作用。（4）存在：離子晶體中。2.離子晶體：（1）定義：陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體。注意：離子晶體的構(gòu)成粒子是陰、陽(yáng)離子，所以在離子晶體中，無(wú)分子存在，也無(wú)原子存在。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比，不表示分子式。（2）常見(jiàn)的AB型離子晶體有NaCl型、CsCl型、ZnS型等。（3）晶格能：①定義：1mol離子化合物中陰、陽(yáng)離子，由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體所放出的能量；②表示意義：晶格能越大，表示離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定，熔、沸點(diǎn)越高?？山柚鷰?kù)侖定律來(lái)比較；③晶格能的大小：晶格能與離子晶體中陰、陽(yáng)離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陰離子的距離成反比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：晶格能。（4）離子晶體的物理性質(zhì)：①離子晶體具有較高的熔點(diǎn)、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力使物質(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點(diǎn)、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。NaCl、CsCl的熔點(diǎn)分別是801℃、645℃;沸點(diǎn)分別是1413℃、1290℃。而共價(jià)化合物H2O的熔點(diǎn)為0℃、沸點(diǎn)為100℃,這就低得多了。②離子晶體硬而脆。離子晶體中，陰、陽(yáng)離子之間有較強(qiáng)的離子鍵，因此離子晶體表現(xiàn)出了較高的硬度，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，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，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)離子獲得足夠能量，克服了離子間的相互作用，成了自由移動(dòng)的離子，在外界電場(chǎng)作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子（或水合離子），在外界電場(chǎng)作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。④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(dāng)把離子晶體放在水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動(dòng)的離子⑤離子晶體包括強(qiáng)堿、活潑金屬形成的鹽、銨鹽、活潑金屬氧化物等。一般地，活潑金屬（如K、Ca、Na、Mg等）與活潑的非金屬（如氯、溴、氧等）化合成的物質(zhì)形成的晶體為離子晶體。但并不是所有金屬和非金屬元素形成的化合物都為離子化合物，如AlCl3為分子晶體。(5)疑難點(diǎn)：有關(guān)離子晶體晶胞的計(jì)算①處于立方體頂點(diǎn)的粒子同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞。②處于立方體棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該細(xì)胞。③處于立方體面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/2屬于該晶胞。④處于立方體內(nèi)部的粒子，完全屬于該晶胞。三、離子晶體中離子的配位數(shù)為什么不同的正、負(fù)離子結(jié)合成離子晶體時(shí)，會(huì)形成配位數(shù)不同的空間構(gòu)型呢？這是因?yàn)樵谀撤N結(jié)構(gòu)下該離子化合物的晶體最穩(wěn)定，體系的能量最低，一般決定離子晶體構(gòu)型的主要因素有正、負(fù)離子的半徑（幾何因素）和離子的電子層結(jié)構(gòu)（電荷因素）。（1）對(duì)于AB型離子晶體來(lái)說(shuō)，正、負(fù)離子的半徑比與配位數(shù)和晶體構(gòu)型的關(guān)系如下表所示。半徑比（）配位數(shù)構(gòu)型實(shí)例0.414～0.7326NaCl型NaCl、KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、CaS0.732～18CsCl型CsCl、CsBr、CsI、NH4Cl表中的半徑比可以根據(jù)圖中的三角形，利用幾何圖形計(jì)算出的值。即當(dāng)=0.414時(shí)，陰、陽(yáng)離子間是直接接觸的，陰離子也是相互接觸的。①當(dāng)＜0.414時(shí)，負(fù)離子互相接觸（排斥），而正負(fù)離子接觸不良，這樣的構(gòu)型不穩(wěn)定，所以晶體只能轉(zhuǎn)更小的配位數(shù)以求穩(wěn)定，如ZnS；②當(dāng)＞0.414時(shí)，陰離子之間接觸不良，而陰、陽(yáng)離子之間相互接觸吸引作用較強(qiáng)，這種結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，配位數(shù)為6；③當(dāng)＞0.732時(shí)，陽(yáng)離子相對(duì)地增大，它有可能接觸更多的陰離子，使配位數(shù)為8。對(duì)于離子化合物中離子的任一配位數(shù)來(lái)說(shuō)，都有一相應(yīng)的陰、陽(yáng)離子半徑的比值。例如：NaCl的=95pm/181pm=0.52，配位數(shù)為6；CsCl的=169pm/181pm=0.93，配位數(shù)為8。（2）陰、陽(yáng)離子的電荷也是決定離子晶體配位數(shù)的一個(gè)重要因素。如果正、負(fù)離子的電荷不同，正、負(fù)離子的個(gè)數(shù)比一定不同，結(jié)果是，正、負(fù)離子的配位數(shù)就不會(huì)相同。這種正、負(fù)離子的電荷比決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素，就是電荷因素。如CaF2晶體中，Ca2+的配位數(shù)是8，F(xiàn)-的配位數(shù)是4。值得注意的是，離子型化合物的正、負(fù)離子半徑比規(guī)則，只能應(yīng)用于離子型晶體，而不能用它判斷共價(jià)型化合物的結(jié)構(gòu)。各個(gè)突破【例1】下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.帶相反電荷離子之間的相互吸引稱為離子鍵B.金屬元素與非金屬元素化合時(shí)，不一定形成離子鍵C.某元素的原子最外層只有一個(gè)電子，它跟鹵素結(jié)合時(shí)所形成的化學(xué)鍵不一定是離子鍵D.非金屬元素形成的化合物中不可能含有離子鍵解析：相互作用包括相互吸引和相互排斥兩個(gè)方面，A錯(cuò)；B正確，如AlCl3、BeCl2是由活潑金屬與活潑非金屬形成的共價(jià)化合物；C正確，如HCl是通過(guò)共價(jià)鍵形成的；D錯(cuò)，如是由非金屬元素形成的陽(yáng)離子，銨鹽為離子化合物。答案：AD類題演練1下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性，而共價(jià)鍵有方向性和飽和性B.兩種不同的非金屬元素可以形成離子化合物C.配位鍵在形成時(shí)，是由成鍵雙方各提供一個(gè)電子形成共用電子對(duì)D.金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬中的“自由電子”與金屬陽(yáng)離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用解析：A項(xiàng)正確，這是離子鍵區(qū)別于共價(jià)鍵的特征；B項(xiàng)正確，例如，氮元素和氫元素形成的，離子化合物NH4H；C項(xiàng)錯(cuò)誤，形成配位鍵的條件是，形成配位鍵的一方是能夠提供孤對(duì)電子的原子，另一方是具有接受孤對(duì)電子的空軌道的原子，D項(xiàng)正確，這是金屬鍵的本質(zhì)。答案：C變式提升1（2006北京西城高三抽樣，7）下列說(shuō)法正確的是（）A.離子化合物中一定不含共價(jià)鍵B.共價(jià)化合物中一定不含離子鍵C.兩種元素組成的化合物中一定不含非極性鍵D.由于水分子之間存在氫鍵，所以水分子比較穩(wěn)定解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵的知識(shí)，離子化合物中可含有共價(jià)鍵；A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種元素組成的化合物中可含有非極性鍵，如Na2O2,C錯(cuò)誤；分子穩(wěn)定與分子間力無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)正確。答案：B溫馨提示關(guān)于離子鍵和化學(xué)鍵、離子化合物和共價(jià)化合物等概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，同學(xué)們一定要弄清，不要混為一談。(1)離子化合物中不一定含金屬元素，如NH4NO3是離子化合物，但全部由非金屬元素組成；含金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3、BeCl2等是共價(jià)化合物。（2）離子鍵只存在于離子化合物中，離子化合物中一定含離子鍵，也可能含共價(jià)鍵，如NaOH、ZnSO4、Na2O2等。（3）離子化合物受熱分解時(shí)會(huì)破壞離子鍵，從水溶液中結(jié)晶形成離子化合物時(shí)會(huì)形成離子鍵，但兩個(gè)過(guò)程都是物理變化。因此，破壞化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵不一定發(fā)生化學(xué)變化，但化學(xué)變化過(guò)程中一定有舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。【例2】下列性質(zhì)中，可以較充分說(shuō)明某晶體是離子晶體的是（）A.具有較高的熔點(diǎn)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)電解析：A選項(xiàng)，原子晶體熔點(diǎn)也較高；B選項(xiàng)，有些分子晶體如HCl的水溶液也能導(dǎo)電；C選項(xiàng)，有些分子晶體也溶于水；分子晶體在液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，離子晶體在熔融時(shí)可導(dǎo)電。答案：D類題演練2NaF、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)/10-10m 2.31 3.182.10A.①>②>③ B.③>①>②C.③>②>① D.②>①>③解析：離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵強(qiáng)弱有關(guān)，而離子鍵的強(qiáng)弱可借助物理學(xué)公式：判斷，即由離子電荷數(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，離子鍵越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高。故此可判斷答案為B。答案：B變式提升2（2006山東高考，6）在常溫常壓下是氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于()A.分子晶體B.原子晶體C.離子晶體D.何種晶體無(wú)法判斷解析：使粒子結(jié)合成原子晶體或離子晶體的共價(jià)鍵、離子鍵比較強(qiáng)，所以這兩種類型的晶體在常溫下一般均為固態(tài)。常溫下為氣態(tài)的物質(zhì)一般由分子組成，其降溫固化過(guò)程為簡(jiǎn)單的物理變化，因此仍為分子晶體，而經(jīng)特殊工藝處理有可能獲得原子晶體。答案：A類題演練3晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單元稱為晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示。已知FexO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。測(cè)知FexO晶體密度為ρ=5.71g·cm-3,晶胞邊長(zhǎng)為4.28×10-10m。（1）FexO中x值(精確至0.01)為_(kāi)_________。（2）晶體中的Fen+分別為Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分?jǐn)?shù)（用小數(shù)表示，精確至0.001）為_(kāi)_________。（3）此晶體化學(xué)式為_(kāi)___________________。（4）與某個(gè)Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-圍成的空間幾何形狀是__________。（5）在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為_(kāi)_________m。解析：根據(jù)NaCl晶體結(jié)構(gòu)，1個(gè)NaCl晶胞是由8個(gè)小立方體（如下圖）構(gòu)成的。每個(gè)小立方體為個(gè)Na+、個(gè)Cl-,同理在FexO晶體中，每個(gè)小立方體為個(gè)“FexO分子”，完整晶體中（如下圖），F(xiàn)e、O交替出現(xiàn)，x=1。每個(gè)小立方體的質(zhì)量為：m=ρV=5.71g·cm-3×()3=5.60×10-23g。M（FexO）=2m·Na=2×5.60×10-23g×6.02×1023mol-1=67.4g·mol-1。56.0g·mol-1×x+16.0g·mol-1×1=67.4g·mol-1x=0.92。（2）設(shè)1molFe0.92O中，n(Fe2+)=ymol,則：n(Fe3+)=(0.92-y)mol。根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零的原則：2×y+3×(0.92-y)+(-2)×1=0,y=0.76。故Fe2+所占分?jǐn)?shù)為0.76/0.92=0.826。（3）由于Fe2+為0.76,則Fe3+為0.92-0.76=0.16，故化學(xué)式為：Fe2+0.76Fe3+0.16O。（4）如右圖;鐵元素離子間的距離=1.41×4.28×10-10m×12=3.02×10-10m。答案：（1）0.92(2)0.826(3)Fe2+0.76Fe3+0.16O(4)正八面體（5）3.02×10-10變式提升3在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子按一定規(guī)律在空間排列，下圖（左）是NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰陽(yáng)離子具有或接近具有球?qū)ΨQ的電子云，它們可以被看成是不等徑的鋼性圓球，并彼此相切（如下圖中）。離子鍵的鍵長(zhǎng)是相鄰陰、陽(yáng)離子的半徑之和（如下圖右）。已知a為常數(shù)。試回答下列問(wèn)題：（1）在NaCl晶體中，每個(gè)Na+同時(shí)吸引個(gè)Cl-,而Na+數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為_(kāi)_________。（2）Na+半徑與Cl-半徑之比=__________。（已知=1.414,=1.732,=2.236)(3)NaCl晶體不存在分子，但在溫度達(dá)到1413℃時(shí)，NaCl晶體形成氣體，并以分子形式存在，現(xiàn)有29.25gNaCl晶體，強(qiáng)熱使溫度達(dá)到1450℃,測(cè)得氣體體積為5.6L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則此時(shí)氯化鈉氣體的分子式（化學(xué)式）為_(kāi)_________。解析：(1)觀察晶體的結(jié)構(gòu)分析可知，每個(gè)Na+同時(shí)吸引6個(gè)Cl-，在每個(gè)晶胞中含Na+:8×+6×=4(個(gè))，含Cl-:12×+1=4(個(gè))，即Na+與Cl-數(shù)目之比為1∶1。（2）由圖（Ⅱ），因?yàn)閞(Cl-)>r(Na+),則r(Cl-)=,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2×,r(Na+)=,∶=-1=0.414。（3）=117(g·mol-1)設(shè)NaCl化學(xué)式為（NaCl）n,有58.5n=117,n=2。即NaCl氣體的化學(xué)式為Na2Cl2。答案：（1）61∶1(2)0.414∶1(3)Na2Cl2【例3】幾種離子的半徑如下表所示：離子Be2+Mg2+La3+K+F-離子半徑/pm3165104133136下列各離子晶體中陽(yáng)離子配位數(shù)與氯化鈉中鈉離子配位數(shù)相同的是（）A.LaF3 B.MgF2 C.BeF2 D.KF解析：氯化鈉中Na+配位數(shù)為6,半徑比（）在0.414～0.732之間時(shí)配位數(shù)為6。分別計(jì)算各選項(xiàng)中離子半徑比，MgF2中=0.478合題意，其余均不在此范圍內(nèi)，故選B。答案：B類題演練4已知離子半徑Cs+=169pm,S2-=184pm，則硫化銫中各離子配位數(shù)是（）A.Cs+配位數(shù)為6，S2-配位數(shù)為6B.Cs+配位數(shù)為6，S2-配位數(shù)為3C.Cs+配位數(shù)為8，S2配位數(shù)為8D.Cs+配位數(shù)為4，S2-配位數(shù)為8解析：由，故硫化銫的配位數(shù)為8，又由Cs+、S2-的電荷比為1∶2，原子個(gè)數(shù)比為2∶1，故選D。答案：D類題演練5（探究題）已知LiI晶體結(jié)構(gòu)為NaCl型，實(shí)驗(yàn)測(cè)得Li+和I-最鄰近的距離為3.02×10-10m，假定I-和Li+都是剛性球，試完成下列問(wèn)題：（1）欲計(jì)算得Li+和I-的近似半徑，你還必須做何假設(shè)？（2）計(jì)算Li+、I-的近似半徑。（3）若用另一種方法測(cè)得Li+的半徑為6.0×10-11～6.8×10-11m，試驗(yàn)證你的假設(shè)是否正確。答案：（1）運(yùn)用假設(shè)方法，從復(fù)雜的微觀體系中抽象出數(shù)學(xué)模型。欲求得I-和Li+的近似半徑，除假設(shè)I-和Li+是剛性球外，還需要再假定兩剛性球間彼此相切，這才將Li+和I-的距離看成是兩離子半徑之和。（2）根據(jù)NaCl的晶體結(jié)構(gòu)即可建立如圖所示的“數(shù)學(xué)模型”。設(shè)圖中大圓表示I-，半徑為r-，小圓為L(zhǎng)i+，半徑為r+，則有如下關(guān)系：AC=2(r++r-) ①=sin45° ②BC=2r- ③由①②③式，得-=0.414 ④又由假定知：r++r-=0.302nm ⑤④⑤聯(lián)立求解r+=0.088nm,r-=0.214nm（3）r+＞0.060～0.068nm,說(shuō)明可將Li+和I-看成剛性球但實(shí)際不相切。因?yàn)殡娮又g互相排斥，致使兩離子半徑之和小于它們之間的理論距離。變式提升4為什么不同的陰、陽(yáng)離子結(jié)合成晶體時(shí)，會(huì)形成配位數(shù)不同的空間構(gòu)型呢？答案：為在某種結(jié)構(gòu)下該離子化合物的晶體最穩(wěn)定，體系的能量最低。一般決定離子晶體構(gòu)型的主要因素有陰、陽(yáng)離子的半徑比的大小和離子的電子層構(gòu)型等。課后集訓(xùn)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.下列各指定粒子數(shù)目之比不是1∶1的是（）A.Na2O2晶體中的陰離子和陽(yáng)離子B.NaHCO3晶體中的Na離子和碳酸氫根離子C.中的質(zhì)子和中子D.氯化鈉溶液中的鈉離子和氯離子2.下列說(shuō)法中正確的是（）A.完全由非金屬元素組成的化合物不一定是共價(jià)化合物B.構(gòu)成分子晶體的粒子一定含有共價(jià)鍵C.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低D.含有金屬離子的晶體一定是離子晶體3.下列各式是用電子式表示的對(duì)應(yīng)物質(zhì)形成的過(guò)程，其中正確的是（）A.B.C.D.4.與Ne的核外電子排布相同的離子跟與Ar的核外電子排布相同的離子所形成的化合物是…（）A.MgBr2 B.Na2S C.KCl D.KF5.下列性質(zhì)中，可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是（）A.可溶于水B.具有較高的熔點(diǎn)C.水溶液能導(dǎo)電D.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電6.下列有關(guān)晶體的敘述錯(cuò)誤的是（）A.離子晶體中，一定存在離子鍵B.原子晶體中，只存在共價(jià)鍵C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體7.下列有關(guān)晶體的說(shuō)法中正確的是（）A.晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C.冰融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞8.下列關(guān)于物質(zhì)熔點(diǎn)的排列順序，不正確的是（）A.HI＞HBr＞HCl＞HFB.Cl2＞CBr4＞CCl4＞CF4C.NaCl＞NaBr＞KBrD.金剛石＞碳化硅＞晶體硅9.下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是（）A.金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B.氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+共有6個(gè)C.氯化銫晶體中，每個(gè)Cs+周圍緊鄰8個(gè)Cl-D.干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰10個(gè)CO2分子10.螢石（CaF2）晶體屬于立方晶系，螢石中每個(gè)Ca2+被8個(gè)F-所包圍，則每個(gè)F-周圍最近距離的Ca2+數(shù)目為（）A.2 B.4 C.6 D.811.下列物質(zhì)容易導(dǎo)電的是（）A.熔融的NaClB.KNO3溶液C.CuSO4晶體D.無(wú)水乙醇綜合運(yùn)用12.如下圖，在氯化鈉晶體中，與每個(gè)Na+等距離且最近的幾個(gè)Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為…（）A.十二面體 B.正八面體 C.正六面體 D.正四面體13.下列各類物質(zhì)中，在固態(tài)時(shí)只能形成離子晶體的是（）A.強(qiáng)堿 B.強(qiáng)酸 C.金屬族 D.非金屬單質(zhì)14.已知有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點(diǎn)/℃28522072714190(2.5×105Pa)沸點(diǎn)/℃360029801412182.7請(qǐng)參考上述數(shù)據(jù)填空和完成問(wèn)題：（1）工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂，也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？______________________________。（2）設(shè)計(jì)可靠的實(shí)驗(yàn)證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實(shí)驗(yàn)方法是______________________________。15.已知五種元素的原子序數(shù)的大小順序?yàn)镃＞A＞B＞D＞E；A、C同周期，B、C同主族；A與B形成離子化合物，A2B中所有離子的電子數(shù)相同，其電子總數(shù)為30；D和E可形成4核10電子分子。試完成下列問(wèn)題。（1）寫(xiě)出五種元素的名稱。A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。（2）用電子式表示離子化合物A2B的形成過(guò)程____________________。（3）寫(xiě)出D元素形成的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式__________。（4）寫(xiě)出下列物質(zhì)的電子式。E和B形成的化合物__________；A、B、E形成的化合物__________；D、E形成的化合物__________。（5）A、B兩元素組成的化合物A2B2屬于__________（選“離子”“共價(jià)”）化合物，存在的化學(xué)鍵是__________，寫(xiě)出A2B2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。16.（1）中學(xué)教材上所示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸，得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1）。（2）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。其氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni2+與Ni3+的離子數(shù)之比。17.下表是NaCl和CsCl的熔沸點(diǎn)的比較。NaClCsCl熔點(diǎn)801℃645℃沸點(diǎn)1413℃1290℃(1)同為離子晶體，為什么NaCl的熔沸點(diǎn)比CsCl的高？請(qǐng)從影響離子鍵強(qiáng)弱的因素入手進(jìn)行分析。（2）實(shí)驗(yàn)證明，干燥的NaCl晶體不導(dǎo)電，熔融的NaCl或NaCl溶液卻可以導(dǎo)電，你能說(shuō)明其中的原因嗎？

參考答案知識(shí)預(yù)覽1.靜電作用靜電引力靜電斥力靜電引力靜電斥力2.方向飽和晶體降低體系能量3.離子鍵6884正負(fù)離子的半徑比熔沸點(diǎn)硬而脆熔化或溶于水極性溶劑非極性溶劑課后集訓(xùn)1.答案：A2.解析：由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl等，故A正確。稀有氣體所形成的分子晶體中不含共價(jià)鍵，B不正確。金屬汞的熔點(diǎn)低于許多分子晶體，C也不正確。金屬晶體中也含有金屬陽(yáng)離子，故D也不正確。答案：A3.答案：B4.答案：B5.解析：A.某些共價(jià)化合物也是可以溶于水的，如HCl、H2SO4等，而有些離子化合物是難溶于水的，如BaCO3、Cu(OH)2等，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；通常共價(jià)化合物具有較低的熔點(diǎn)，而離子化合物具有較高的熔點(diǎn)，但共價(jià)化合物AlCl3的熔點(diǎn)較高，離子化合物（NH4）2CO3的熔點(diǎn)較低，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)化合物HCl溶于水形成能導(dǎo)電的溶液，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)化合物不含離子，以分子形式存在，在熔融狀態(tài)下也不會(huì)電離出離子，所以不能導(dǎo)電，而離子化合物可以電離出離子，所以D項(xiàng)正確。答案：D6.解析：原子晶體中一定不存在離子鍵。只有晶體中存在離子鍵，就一定是離子晶體，但在離子內(nèi)部可能含有共價(jià)鍵。在常見(jiàn)的晶體類型中，只有金屬晶體的熔沸點(diǎn)差別最大，有熔沸點(diǎn)很高的鎢，也有常溫下為液態(tài)的汞。答案：C7.答案：B8.解析：這道題的解題思路是：先判斷晶體類型，然后根據(jù)各類晶體中粒子間作用力的強(qiáng)弱規(guī)律去推斷物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低。A中全是分子晶體，但由于HF分子間存在氫鍵，因此HF的熔點(diǎn)最高，因此，排列順序應(yīng)為HF＞HI＞HBr＞HCl。B中全是分子晶體，是正確的。C中全是離子晶體。答案：A9.解析：氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+共12個(gè)。干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子。答案：BD10.解析：設(shè)每個(gè)F-周圍最近距離的Ca2+數(shù)目為x，CaF2中x=4答案：B11.解析：本題中所列物質(zhì)中，可導(dǎo)電的粒子有兩種：一是自由電子，二是能自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子。CuSO4晶體中固然有陰、陽(yáng)離子，但不能自由移動(dòng)，故不導(dǎo)電。乙醇是非電解質(zhì)，不導(dǎo)電。A、B正確。答案：AB12.解析：在氯化鈉晶體中，與每個(gè)Na+等距離且最近的Cl-有6個(gè)，正好位于Na+的上下左右前后，構(gòu)成正八面體。答案：B13.解析：強(qiáng)堿通常有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇，它們的成分都是由金屬陽(yáng)離子和氫氧根陰離子構(gòu)成，固態(tài)時(shí)都是離子晶體，A對(duì)。強(qiáng)酸有含氧酸如硫酸、硝酸，有無(wú)氧酸常見(jiàn)的如鹽酸，都是由極性鍵構(gòu)成極性分子，固態(tài)時(shí)是分子晶體，排除B。金屬鎂是由金屬陽(yáng)離子跟自由電子之間存在著較強(qiáng)的作用力，許多金屬離子相互結(jié)合在一起形成金屬晶體，排除C。非金屬情況比較復(fù)雜，常溫時(shí)