20182019学年高中化学 课时跟踪检测四离子键 离子晶体含解析苏教版选修3

课时跟踪检测（四）离子键离子晶体1．有关离子晶体中不正确的是()A．离子晶体在熔融状态时都能导电B．离子晶体具有较高的熔、沸点，较大的硬度C．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1D．氯化钠溶于水时离子键被破坏解析：选C不同离子晶体中，阴、阳离子个数比可能相同，也可能不相同，但并不都是1∶1。2．下列关于离子键特征的叙述中正确的是()A．一种离子对带相反电荷离子的吸引作用与其所处的位置无关，故离子键无方向性B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带相反电荷的离子解析：选A离子键没有方向性，阴、阳离子可看成球形对称的，可以从任意方向吸引带相反电荷的离子，A正确；为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列是有规律的，不是随意的，B错误；在NaCl晶体中，每个Na＋周围吸引6个Cl－，C错误；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带相反电荷的离子，但不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的相对大小的影响，D错误。3．离子晶体不可能具有的性质是()A．较高的熔、沸点 B．良好的导电性C．溶于极性溶剂 D．坚硬而易粉碎解析：选B离子晶体有较高的熔、沸点；在晶体状态，离子被局限在某些位置上振动(不能自由移动)，因而几乎不导电；离子晶体易溶于极性溶剂；离子晶体难于压缩，硬而脆，易粉碎。4．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A．熔点：NaF>MgF2>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．阴离子的配位数：CsCl>NaClD．硬度：MgO>CaO>BaO解析：选A由于Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，所带电荷依次增加，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，即熔点依次升高；F－、Cl－、Br－的离子半径依次增大，NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小；CsCl、NaCl晶体中阴离子的配位数分别为8、6；Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋离子半径依次增大，MgO、CaO、BaO晶格能依次减小，即硬度依次减小。5．NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如下表：物质 ①NaF ②NaI ③MgO离子电荷数 1 1 2键长/(10－10m) 2.31 3.18 2.10试判断，这三种化合物熔点由高到低的顺序是()A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>① D．②>①>③解析：选B三种晶体中，MgO的键长最短，离子电荷又高，故其晶格能最大，熔点最高；NaF的键长小于NaI，故NaF的晶格能大于NaI，熔点高于NaI。6.某离子化合物的晶胞如图所示，黑球代表阳离子(A)、白球代表阴离子(B)。下列说法错误的是()A．阳离子配位数为8B．配位数与阴阳离子电荷比有关C．配位数与阴阳离子半径比有关D．阴阳离子数比为1∶4解析：选D阳离子即黑球在顶点，为8个晶胞共有，每个晶胞中心都有一个阴离子即白球，因此阳离子的配位数为8，A正确；在离子晶体中，阴、阳离子总是尽可能紧密排列，带相反电荷的离子尽可能相互接触，带相同电荷的离子尽可能不接触，因此配位数与离子电荷比、半径比有关，B、C正确；晶胞中阳离子共有8×＝1个，阴离子1个，因此阴、阳离子数之比为1∶1，D错误。7．如图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图的是()A．(1)和(3) B．(2)和(3)C．(1)和(4) D．只有(4)解析：选C根据NaCl和CsCl晶体结构特点分析图示。(1)中由黑球可知，其配位数为6，(4)中配位数为6。故(1)、(4)应为NaCl；(2)中由黑球知配位数为8，(3)中配位数为8，故(2)、(3)应为CsCl。所以C项正确。8．已知某离子晶体晶胞如图所示，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，晶体的密度为dg/cm3。下列说法中正确的是()A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4C．该晶胞可能是NaCl的晶胞D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为cm解析：选CA项用均摊法分析，晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4；B项中阴、阳离子的配位数都是6；C项该晶胞为面心立方晶胞，符合NaCl晶胞的特征，根据氯化钠的晶胞结构图进行计算：设晶胞边长为acm，则两个距离最近的阳离子的核间距离为acm,4×M＝NA·a3cm3·dg/cm3，可求出a，进而求得核间距为cm，D项错误。9．溴化钠、氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能(部分)如下表所示：离子晶体 NaBr NaCl MgO离子的核间距/pm 290 276 205晶格能/(kJ·mol－1) 787 3890(1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大，主要原因是________________________________________________________________________。(3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中，硬度最大的是________。工业制取单质镁时，往往电解的是氯化镁而不是氧化镁，主要原因是________________________________________。解析：利用离子晶体中离子的核间距、离子的电荷数与晶格能的关系，对离子晶体的物理性质进行分析。晶格能越大，则离子晶体熔沸点越高。答案：(1)小NaBr比NaCl中离子的核间距大(2)氧化镁晶体中阴、阳离子的电荷数绝对值大，离子半径小(3)氧化镁(MgO)氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大，熔点高，电解时消耗能量大10．下图所示是钾、氧两元素形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价，部分为－2价。(1)该结构与________的结构相似(填选项字母，下同)。A．NaCl B．CsClC．ZnS D．NH4Cl(2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是________。A．K2O B．K2O2C．K2O3 D．KO2(3)下列对此晶体结构的描述正确的是()A．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋C．每个O周围最近且等距离的K＋所围成的立体构型为正八面体D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1解析：(1)该结构与NaCl晶体的结构相似，相当于Na＋被K＋代替，Cl－被O代替。(2)晶体中平均每个晶胞有K＋：8×1/8＋6×1/2＝4个；有O：1＋12×1/4＝4个，故其化学式为KO2。(3)由图可看出，晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，晶体中每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，每个O周围最近且等距离的K＋所围成的立体构型为正八面体，如图所示。设1molKO2中含有xmol0价的氧原子，ymol－2价的氧原子，则有x＋y＝2,2y＝1，解得x＝3/2，y＝1/2，所以晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1。答案：(1)A(2)D(3)C、D1．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是()离子化合物 AB CD EF离子电荷数 1 1 2键长(10－10m) 2.31 3.18 2.10A．CD＞AB＞EF B．AB＞EF＞CDC．AB＞CD＞EF D．EF＞AB＞CD解析：选D离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高。2．1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是()A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)ΔHB．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)ΔH1C．Na(g)－e－===Na＋(g)ΔH2D．Cl(g)＋e－===Cl－(g)ΔH3解析：选A在热化学方程式中，各物质的化学计量数表示其物质的量，只有A选项能表示1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能。3．氧化钙在2973K时熔化，而氯化钠在1074K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是()A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定解析：选CCaO和NaCl都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。4．认真分析NaCl和CsCl的晶体结构，判断下列说法错误的是()A．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同，所以阴、阳离子的配位数相等C．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8D．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，但阴、阳离子半径比不相同解析：选B由化学式可知NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，A正确；NaCl晶体中阴、阳离子配位数为6，而CsCl晶体中阴、阳离子配位数为8，B错误，C正确；NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子配位数不同的主要原因是两种晶体中阴、阳离子半径比不同，D正确。5.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：选B由晶胞结构及“均摊法”计算，一个晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4个，含O：12×＋1＝4个，故晶体化学式是BaO2。6.如图为NaCl晶体的一个晶胞，下列叙述中不正确的是()A．若晶体中Na＋与Cl－的最小距离为a，则Na＋与Na＋最近的距离为aB．与Na＋最近且等距的Cl－连线构成的图形为正四面体C．与Na＋最近且等距的Cl－连线构成的图形为正八面体D．与一个Na＋最近且等距的Na＋有12个解析：选B由NaCl的晶胞图可得晶胞表面的平面图，图中AB＝BC＝a，AC为两个Na＋的最近距离，AC＝a，A正确；从晶胞图可以看出，与NaCl晶胞体心的Na＋最近且等距离的Cl－(NaCl晶胞面心的Cl－)的连线构成的图形为正八面体，B不正确，C正确；根据图示，与一个Na＋最近且等距离的Na＋有12个，D正确。7.右图是CsCl晶体的晶胞(晶体中最小重复单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋核间距为acm，氯化铯的摩尔质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为()A.g·cm－3B.g·cm－3C.g·cm－3D.g·cm－3解析：选C一个CsCl晶胞中含Cs＋：8×＝1个，Cl－1个，m(晶胞)＝g，V＝a3cm3；故ρ＝g·cm－3。8.食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为ρg·cm－3，摩尔质量为Mg·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是()A.cmB.cmC.cmD.cm解析：选B食盐晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，每个晶胞的体积为cm3，设食盐晶体里Na＋和Cl－的间距为xcm，所以可得(2x)3＝，解得x＝，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是cm。9．海洋约占地球表面积的71%，具有十分巨大的开发潜力，从海水中可以获得多种金属及含卤素的化合物。(1)存在于海底的大量多金属结核矿将是人类重要的金属资源，多金属结核矿含铁、锰等多种金属元素。基态锰原子的电子排布式为________________________，原子序数比铁大2、与铁同族的元素是________(填元素符号，下同)，第2周期中基态原子未成对电子数与该元素相同且电负性较小的元素是________。(2)以海水为原料可以制得NaCl、KCl、MgO，这三种晶体结构相同，其晶胞中含有阳离子个数为________，三种晶体的熔点由高到低的顺序为________________(用化学式表示)。(3)第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有______种。(4)铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________。解析：(1)基态Mn原子的电子排布式为[Ar]3d54s2；原子序数比铁大2与铁同族的是Ni；第2周期中基态原子未成对电子数与Ni相同的是C、O，电负性较小的元素是C。(2)NaCl、KCl、MgO均属于NaCl型晶体，晶胞中的阳离子个数为4。MgO中离子所带电荷数最多，因此熔点最高，K＋半径大于Na＋，因此NaCl的熔点比KCl高。(3)第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有Be、C、O三种元素。(4)晶胞中，白球数目为8××6×＝4，黑球数目为4，则化学式为CuCl。答案：(1)1