人教版高中数学选修三3.4离子晶体(习题2)

课时作业16离子晶体时间：45分钟满分：100分一、选择题（共48分）•下列各组中的两种固态物质熔化或升华时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是（）A・碘和氯化钾金刚石和重晶石C・二氧化硅和干冰D・软脂酸甘油酯和冰醋酸解析：A项碘克服分子间作用力，氯化钾克服离子键；B项金刚石克服共价键，重晶石克服的是离子键；C项二氧化硅克服共价键，干冰克服分子间作用力；D项均克服分子间作用力。答案：D•金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是（）A・金属晶体和离子晶体都能导电B・在镁晶体中，1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式，原子晶体都可釆取“非紧密堆积”方式金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用，很难断裂，因而都具有延展性解析：离子晶体中的离子不是自由移动的离子，不能导电，A项不正确；镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有，不属于某个Mg2+,B项不正

确；离子晶体不具有延展性，D项错误。答案：C•根据题表给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法错误的是（）晶体NaClMgCl晶体NaClMgCl2AlCl3SiCl44单质B熔点/°c801714180-702300沸点/°c146514121605825004B.单质B可能是原子晶体C・AlCl3加热能升华A・SiD.NaCl的键的强度比MgCl2的小解析：由表中所给数据.知SiCl4熔、沸点低,应为分子晶体，A正确。单质B熔、沸点很高，可能是原子晶体，B正确。AlCl的沸点低于熔点，3可以升华，C正确。本题数据表明，NaCl的熔、沸点高于MgCl的，故不2能说明NaCl键的强度比MgCl小,D错。2离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶coDBa(OH)2金刚石|!|J；玻璃判体答案：D4•下列晶体分类中正确的是（）解析：从晶体结构中粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba（OH）2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2SO4是分子晶体■Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体■石墨是混合型晶体，水晶（SiOj与金刚石是典型的原子晶体。硫是以范德华力结合的分子晶体，玻璃没有固定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。答案：C5・在常温常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于（）A・分子晶体C・离子晶体B・原子晶体D・何种晶体无法判断解析：使微粒结合成原子晶体或离子晶体的共价键、离子键比较强，所以这两种类型的晶体在常温下一般均为固态。常温下为气态的物质一般由分子组成，其固化后为分子晶体。答案：A6•下列说法正确的是（）A・分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B・分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C・含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D.元素的非金属性越强，其单质的活动性一定越强解析：稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键；分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸，例如甲酸HCOOH；金属晶体中含有金属阳离子，但它不是离子晶体；元素的非金属性越强，其单质的活动性不一定越强，答案：A

7.（双选题）碱金属卤化物是典型的离子晶体，它们的晶格能与扌成正比（兔是晶体中最邻近的导电性离子的核间距）。下面说法错误的是（）\晶格肓井kJ*mol~1离子半径/pm①LiFLiClLiBrLil1031845807752Li-Na-K-6095133②NaFNaClNaBrNaI915777740693F~Cl~Br_I136181195216③KFKC1KBrKI812708676641A・晶格能的大小与离子半径成正比阳离子相同阴离子不同的离子晶体，阴离子半径越大，晶格能越小阳离子不同阴离子相同的离子晶体，阳离子半径越小，晶格能越大D・金属卤化物晶体中，晶格能越小，氧化性越强解析：由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比，A项错误;由NaF.NaCl.NaBr.NaI晶格能的大小、即可确定B项说法正确；由LiF、NaF.KF晶格能的大小即可确定C项说法正确；表中晶格能最小的为碘化物，还原性F-物，还原性F-<Cl-<Br-<I-，可知D项错误。答案：AD8.（双选题）有一种蓝色晶体［可表示为：MxFe^（CN）6］，经X-射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是（）

A・该晶体的化学式为MFe2（CN）6B・该晶体属于离子晶体，M呈+1价C・该晶体属于离子晶体，M呈+2价D・晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个解析：由题图可推出，晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为4X8=2，含F®个数也为1，CN-的个数为论卜3，因此阴离子的化学式为[Fe2（CN）6]-，则该晶体的化学式只能为MFe2（CN）6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体■M的化合价为+1价，故A、B两项正确。由题图可看出与每个Fe3+最近且距离相等的CN-为6个。答案：AB9.右图是氯化铯晶体的晶胞（晶体中的最小重复单元），已知晶体中两个最近的Cs+离子核间距离为acm,氯化铯的相对分子质量为M,NA为阿伏加A德罗常数，则氯化铯晶体密度是（）▲8M,ANag/cm38Ma3.B."8Ngcm3M,C・Na3gcm3Ma3.D・Ngcm3解析：处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有■每个离子有18属于晶&，处于晶体内的离子，全属于晶胞■可知1个氯化铯晶胞有1个Cs+和1个5则1mo1氯化铯的体积为%cm3，故氯化铯晶体确度^g/cm3。答案：C10.•x”+QN3-元素X的某价态离子X呻中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是（）X“+的核外电子数为19该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1C・X“+中n=1D・晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3-解析：本题主要考查晶体的结构。利用均摊法可确定该晶体的化学式，N3-的个数为8x1=1个，Xn+的个数为12x4=3个，即晶体的化学式为XN，根据电荷守恒可以确定Xn+中n=1,由Xn+中所有电子正好充满K、3L、L、M三个电子层，知Xn+为Cu+，其核外电子为28,晶体中与Cu+等距离的N3-有2个。综上分析可知A项错误。答案：A11•下表中是几种物质的晶格能数据:物质NaFMgF2A%MgOCaOSrOBaO晶格能/（kJ・mol-】）9232957549237913401E1918由此表中数据不能盘得出的结论是弐)A.同一周期的金属元素与某一种非金属元素形成的化合物，从左到右晶格能增大B・E的数值介于3401与1918之间C・晶格能大小与成键离子核间距大小、离子电荷数高低有关D.当MgO、CaO电离成金属离子和O2-时，MgO所需要的温度低于CaO的解析：本题考查同学们对数据进行分析处理的能力及概括问题的能力。Na、Mg、Al属于同一周期元素，与氟形成的化合物的晶格能数据依次增大，A选项正确；Mg、Ca、Sr、Ba属于同一主族元素，由表中

从上到下氧化物的晶格能逐渐减小，B选项正确；三种氟化物中，从钠到铝，离子半径是减小啲，电荷数是增大的，从表中后四种氧化物晶格能大小变化看，核间距越小，晶格能越大，此晶格能的差异是由离子电荷数小变化看，核间距越小，晶格能越大，此晶格能的差异是由离子电荷数与核间距不同导致的，C选项正确；由电离生成的离子有O2-可知,它们的电离是在熔融状态下进行的，MgO的晶格能大，熔点比CaO的高，D选项错误。答案：D12•钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是（）A・该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C・该晶体晶胞结构与NaCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个解析：1个晶胞中Ba2+的个数为（8乂8+2心卜4个，0孑-个数为1x12+11=4个，Ba2+与O2-个数之比为，所以化学式应为BaO。^4丿2一一2答案：B二、填空题(共52分)13.(13分)下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。TOC\o"1-5"\h\zABCDE其中代表金刚石的是(填编号字母，下同)，其中每个碳原子与个碳原子最接近且距离相等，金刚石属于晶体。其中代表石墨的是，其中每个正六边形占有碳原子数平均为个。⑶其中代表NaCl晶体的是，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有个。(4)代表CsCl晶体的是，它属于晶体，每个Cs+与个C1-紧邻。⑸代表干冰的是，它属于晶体，每个CO2分子与个CO2分子紧邻。答案：(1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子1214.(8分)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2200°C,熔融态不导电溴化铝，无色晶体，熔点98°C,熔融态不导电；五氟化矶，无色晶体，熔点19・5C,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电解析：晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，这是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或其水溶液都能导电■原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。答案：⑴原子晶体(2)分子晶体(3)分子晶体⑷离子晶体15.(15分)现有几组物质的熔点(C)数据:A组B组C组D组金刚石：＞3550Li：181HF：-83NaCl：801硅晶体：1410Na：98HCl：—115KCl：776硼晶体：2300K：64HBr：-89RbCl：718二氧化硅：1723Rb：39HI：-51CsCl：645据此回答下列问题:(1)A组属于晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是(2)B组晶体共同的物理性质是(填序号)。①有金属光泽②导电性③导热性④延展性⑶C组中HF熔点反常是由于。D组晶体可能具有的性质是(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电D组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因解释为。解析：⑴A组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。(2)B组都是金属，具有金属晶体的性质。(3)HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。⑸晶格能与离子电荷和离子半径有关，离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。答案：⑴原子共价键(2)①②③④⑶HF分子间能形成氢键義熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)⑷②④(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高16.(16分)如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

圈⑴请将其中代表Na圈⑴请将其中代表Na+的圆涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。晶体中，在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有个。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或C1-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl-的个数等于，即(填计算式)；Na+的个数等于，即(填计算式)。⑷设NaCl的摩尔质量为Mrg・mol-】，食盐晶体的密度为pg・cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离A为cm。解析：⑴如所示。\・・：解析：⑴