1、第四节离子晶体课时训练16离子晶体基础夯实一、离子晶体的特征1.离子晶体一般不具有的特征是()A.熔点较高,硬度较大B.易溶于水而难溶于有机溶剂C.固体时不能导电D.离子核间距较大,其密度较小解析:离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性,这些特性包括A、B、C项;离子核间距取决于离子半径的大小及晶体的密堆积形式等。答案:D2.下列有关离子晶体的数据大小比较,不正确的是()A.熔点:NaFMgF2AlF3B.晶格能:NaFNaClNaBrC.阴离子的配位数:CsClNaClCaF2D.硬度:MgOCaOBaO解析:由于Na+、Mg2+、Al3+的离子半径依次减小,所带电荷数依次增加,所以Na
2、F、MgF2、AlF3的晶格能依次增大,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、CaF2阴离子的配位数分别为8、6、4;Mg2+、Ca2+、Ba2+的离子半径依次增大,MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小,硬度依次减小。答案:A3.下列物质中属于含有非极性键的离子晶体是()醋酸钠氢氧化钾过氧化钠金刚石乙醇碳化钙A.B.C.D.解析:中存在碳碳非极性键、碳氢极性键、离子键、碳氧极性键,中含有氧氢极性键和离子键,中含有氧氧非极性键和离子键,属于原子晶体,属于分子晶体,中含有离子键和碳碳非极性键。答案:B二、离子晶体的性
3、质4.下列各组物质,前者的熔点高于后者的是()干冰与固态二硫化碳NaCl晶体与KCl晶体金刚石与晶体硅干冰与二氧化硅A.B.C.D.解析:通常情况下,干冰(固态CO2)属于气体,而二硫化碳属于液体,中前者的熔点低于后者的;NaCl晶体与KCl晶体均属于离子晶体,Na+的半径小于K+的半径,离子半径越小,静电引力越大,物质的熔点越高,中前者的熔点高于后者的;金刚石与晶体硅均属于原子晶体,碳原子的半径小于硅原子的半径,原子半径越小,共价键越强,物质的熔点越高,中前者的熔点高于后者的;干冰属于分子晶体,而二氧化硅属于原子晶体,中前者的熔点低于后者的。答案:D5.MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离
4、子晶体熔点的高低顺序可能是()A.MgORb2OBaOCaOB.MgOCaOBaORb2OC.CaOBaOMgORb2OD.CaOBaORb2OMgO解析:四种离子晶体所含阴离子相同,所含阳离子不同。Mg2+、Rb+、Ca2+、Ba2+比较,Rb+所带电荷最少且比Mg2+、Ca2+的半径大,其与O2-形成的离子键较弱,使Rb2O的熔点比MgO、CaO的低。Mg2+、Ca2+、Ba2+比较,它们所带正电荷一样多,离子半径:Mg2+Ca2+Ca2+Ba2+,相应离子晶体的熔点由高到低的顺序是MgOCaOBaO。综上所述,四种离子晶体熔点的高低顺序是MgOCaOBaORb2O。答案:B6.根据表中给
5、出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260 ),判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012 800-701802 500A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B.SiCl4晶体是分子晶体C.AlCl3晶体是离子晶体D.晶体硼是原子晶体解析:根据表中各物质的熔点,判断晶体类型。NaCl和MgO是离子化合物,形成离子晶体,故熔、沸点越高,说明晶格能越大,离子键越强,A项正确;SiCl4是共价化合物,熔、沸点较低,为分子晶体;硼为非金属单质,熔、沸点很高,是原子晶体,B、D项正确;AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物,但其晶体熔、沸点较低,应属于
6、分子晶体。答案:C7.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:离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的,在固态时,阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动,因而不导电。只有在离子晶体溶于水或熔融后,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。答案:B三、晶体结构8.右图是CaF2晶胞的结构。下列说法正确的是()(导学号52700123)A.一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+B.一个CaF2晶胞中含有8个F-C.在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4D.在CaF2晶胞中F-的配位数为8解析:一个CaF2晶胞中含有8个F-,Ca2+的个数=8
7、+6=4,A项错,B项对;在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为8,而F-的配位数为4。答案:B9.某氧化铝陶瓷晶体中含有X、Y、Z三种元素,其晶胞如图所示,则三种原子的原子个数比为()A.131B.216C.481D.8121解析:在图中所示的晶胞中:X原子的个数为8=1,Y原子的个数为12=3,Z原子的个数为1,所以X、Y、Z三种原子的个数比为131。答案:A10.已知CsCl晶体的密度为 gcm-3,NA为阿伏加德罗常数,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的相对分子质量可以表示为()(导学号52700124)A.NAa3B.C.D.解析:由CsCl晶体的晶胞可以看出,每
8、个晶胞中平均含有1个Cs+和1个Cl-。在该晶胞中,边长为两个Cs+的核间距离(a cm),若CsCl的相对分子质量用M表示,则有M=NAa3。答案:A11.下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是()A.1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-解析:氯化钠是离子晶体,无单个分子,A项错。答案:A12.现有几组物质的熔点()的数据:A组B组C组D组金刚石:3 550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶体:1 410Na:98HCl:-115
9、KCl:776硼晶体:2 300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1 723Rb: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)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于。(4)D组晶体可能具有的性质是(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl,其原因解释为。解析:通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质,应用氢键解释HF的熔点反常,利用晶格能的大小解释离子晶体熔点的高低。答案:(1
10、)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键,其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)(4)(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)r(K+)r(Rb+)B.C.D.解析:NaF、NaI、MgO均为离子晶体,它们的熔点高低由离子键的强弱决定,而离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关,NaF、NaI、MgO中,MgO的离子半径最短,离子所带电荷数最多,故其离子键最强,熔点最高。NaF的离子半径短于NaI的,NaF的离子键强于NaI的,因此NaF的熔点高于NaI的。答案:B6.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是
11、()(导学号52700125)A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 、2.8 、-33 。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物解析:离子化合物一般熔点较高,
12、熔融后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl等溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D项都不可靠。答案:B7.下列说法中一定正确的是()A.固态时能导电的物质一定是金属晶体B.熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D.固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体解析:四种晶体在不同状态下的导电性区别如下:分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体固态不导电不导电(单质硅为半导体)可导电不导电熔融状态不导电不导电可导电可导电水溶液有的可导电不溶于水一般不溶于水可导电另外,固态石墨也可以导电,而石墨是混合晶体。答案
13、:D8.对于氯化钠晶体,下列描述正确的是()A.它是六方紧密堆积的一个例子B.58.5 g氯化钠晶体中约含6.021023个NaCl分子C.与氯化铯晶体结构相同D.每个Na+与6个Cl-作为近邻解析:氯化钠晶体的晶胞结构如图所示,从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为,其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。答案:D9.某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图:A为阴离子,在立方体内,
14、B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为()(导学号52700126)A.B2AB.BA2C.B7A4D.B4A7解析:根据均摊法,该结构单元中含A的个数为81=8,含B的个数为8+6=4,B与A的离子数之比为48=12,即该晶体的化学式为BA2,故答案为B项。答案:B10.下列7种物质:白磷(P4)水晶氯化铵氢氧化钙氟化钠过氧化钠石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):(1)不含金属离子的离子晶体是,只含离子键的离子晶体是,既有离子键又有非极性键的离子晶体是,既有离子键又有极性键的离子晶体是。(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是,熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是,熔
15、化时只破坏共价键的是。解析:(1)属于离子晶体的有,其中只含非金属元素,中只含离子键,中有离子键和非极性共价键,和中有离子键和极性共价键。(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。答案:(1)和(2)11.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大,其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):(1)比E核外电
16、子数少5的元素的原子核外电子排布式是,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为。(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是。(3)A的氢化物属于(填“极性”或“非极性”)分子,D的低价氧化物分子的立体构型是。(4)A、E形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为(每个球均表示1个原子)。解析:A原子核外有三个未成对电子,可以推断为N;A与B可形成离子化合物B3A2,可以推断B为Mg;C元素是地壳中含量最高的金属元素,即为Al;D原子核外的M层中有两对成对电子,可以推断D为S;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断E为Cu,Cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是Cr元素。答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)AlMgSN(2)MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体(3)极性V形(4)CuN3
