高中化學(xué) 專題3 微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 3.2 離子鍵 離子晶體同步訓(xùn)練 蘇教版選修3

1、第二單元 離子鍵 離子晶體(時(shí)間：30分鐘)考查點(diǎn)一離子鍵1.下列敘述正確的是（）。a.帶相反電荷的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)鍵一定 是離子鍵d.非金屬原子間不可能形成離子鍵解析陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用叫做離子鍵，靜電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是由金屬與活潑非金屬形成的共價(jià)化合物；c錯(cuò)，如hcl是通過共價(jià)鍵形成的；d錯(cuò)，如nh4 是由非金屬元素形成的陽離子，銨鹽為離子化合物，含離子鍵。答案b2.以下敘述中，錯(cuò)誤的是 （）。a.鈉

2、原子和氯原子作用生成nacl后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)b.在氯化鈉中，除氯離子和鈉離子的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、 原子核與原子核之間的排斥作用c.任何離子鍵在形成的過程中必定有電子的得與失d.金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后，體系能量降低解析活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物，陽離子和陰離子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣體系的能量降低，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，故a、d正確；b正確；離子鍵的形成只是陰、陽離子間的靜電作用并不一定發(fā)生電子的得失，如na2so4溶液與bacl2溶液反應(yīng)，ba2與so42結(jié)合生成baso4沉淀。答案c3.關(guān)于離子晶體的下列說法正確的是 （）。離子晶體中的組成微粒是

3、陰、陽離子離子晶體中微粒間的作用是離子鍵離子晶體中微粒間只存在異性電荷的互相吸引離子晶體中只存在離子鍵a. b. c. d.答案a4.寫出下列化合物的電子式（1）k2o（2）na2o2（3）nh4f（4）ca（oh）2（5）ch4（6）h2o25.用電子式表示下列化合物的形成過程（1）kf（2）k2s答案考查點(diǎn)二離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)6.如右圖，在氯化鈉晶體中，與每個(gè)na等距離且最近的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b7.離子晶體不可

4、能具有的性質(zhì)是（）。a.較高的熔、沸點(diǎn) b.良好的導(dǎo)電性c.溶于極性溶劑 d.堅(jiān)硬而易粉碎解析離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的，在固態(tài)時(shí)，陰、陽離子受到彼此的束縛不能自由移動(dòng)，因而不導(dǎo)電。離子晶體只有在溶于水或熔融后，電離成可以自由移動(dòng)的陰、陽離子，才可以導(dǎo)電。答案b8.離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽離子的核間距離、晶格能的大小，據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷kcl、nacl、cao、bao四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是 （）。a.kcl>nacl>bao>caob.nacl>kcl>cao>baoc.cao>bao>kcl>nacld.cao>b

5、ao>nacl>kcl答案d9.ab、cd、ef均為11型離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔沸點(diǎn)由高到低的順序是 （）。物質(zhì)abcdef離子電荷數(shù)112鍵長(zhǎng)/1010 m2.313.182.10a.cd>ab>ef b.ab>ef>cdc.ab>cd>ef d.ef>ab>cd解析離子晶體熔點(diǎn)的高低與陰陽離子所帶電荷數(shù)及離子鍵鍵長(zhǎng)有關(guān)，電荷越多、鍵長(zhǎng)越短，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。答案d10.下列性質(zhì)中，可以較充分說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

6、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；離子晶體在熔融時(shí)可導(dǎo)電。答案d11.某離子晶體晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示。x（）位于立方體頂點(diǎn)，y（）位于立方體中心。試分析：（1）晶體中每個(gè)y同時(shí)吸引著個(gè)x，每個(gè)x同時(shí)吸引著個(gè)y，該晶體的化學(xué)式為。（2）晶體中每個(gè)x周圍與它最接近且距離相等的x共有個(gè)。（3）晶體中距離最近的2個(gè)x與1個(gè)y形成的夾角xyx是。（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為m g·mol1，晶體密度為 g·cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，則晶體中兩個(gè)距離最近的x中心間距為cm。解析（1）同時(shí)吸引的原子個(gè)數(shù)即指在某原子

7、周圍距離最近的其他種類的原子個(gè)數(shù)，觀察題圖可知，y位于立方體的體心，x位于立方體的頂點(diǎn)，每個(gè)y同時(shí)吸引著4個(gè)x，而每個(gè)x同時(shí)由8個(gè)立方體共用，每個(gè)立方體的體心都有1個(gè)y，所以每個(gè)x同時(shí)吸引著8個(gè)y，晶體的化學(xué)式應(yīng)為陰、陽離子的個(gè)數(shù)比，x、y的個(gè)數(shù)比為48，所以化學(xué)式為xy2或y2x。（2）晶體中每個(gè)x周圍與它最接近的x之間的距離應(yīng)為立方體的面對(duì)角線。位置關(guān)系分為在此x的上層、下層和同一層，每層均有4個(gè)，共有12個(gè)。（3）若將4個(gè)x連接，構(gòu)成1個(gè)正四面體，y位于正四面體的中心，可聯(lián)系ch4的鍵角，則xyx109°28。（4）因?yàn)橐粋€(gè)晶胞中只含個(gè)xy2，則有·v·na

8、v，而va3 cm3（設(shè)邊長(zhǎng)為a），則：a3，a cm。設(shè)x與x間的距離為s，sa cm· cm。答案（1）48xy2或y2x（2）12（3）109°28（4）·12.如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位。（1）在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)鈦離子周圍與它最接近且距離相等的氧離子、鈣離子，各有、個(gè)。（2）該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個(gè)數(shù)比是_，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為_。（3）若鈣、鈦、氧三元素的相對(duì)質(zhì)量分別為a、b、c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(zhǎng)（鈦原子之間的距離）為d nm（1 nm109 m），則該晶體的密度為g&

9、#183;cm3。解析（1）以鈦離子為頂點(diǎn)，應(yīng)有8個(gè)立方晶胞緊靠在一起，這樣鈦原子成為空間直角坐標(biāo)系的中心原點(diǎn)，它的三維方向上前后左右上下最近且相鄰各有一個(gè)氧原子，共6個(gè)，它周圍的8個(gè)立方晶胞內(nèi)各含一個(gè)鈣離子。（2）該晶體中含氧離子個(gè)數(shù)為12×3，鈣離子1個(gè)，鈦離子8×1，故其比為311，那么它的化學(xué)式可表示為catio3。（3）晶體的質(zhì)量即三種離子的質(zhì)量，即晶體的體積為d3×1021 cm3則其密度為。答案（1）68（2）311catio3 （3）13.1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展，為此兩位

10、科學(xué)家獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。（1）根據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中y、cu、ba和o的原子個(gè)數(shù)比，確定其化學(xué)式。（2）根據(jù)（1）所推出的化合物的組成，計(jì)算其中cu原子的平均化合價(jià)（該化合物中各元素的化合價(jià)為、和）。試計(jì)算化合物中兩種價(jià)態(tài)的cu原子個(gè)數(shù)比。解析（1）由題圖所示晶胞可知：一個(gè)晶胞中有1個(gè)y3，2個(gè)ba2。晶胞最上方、最下方分別有4個(gè)cux，它們分別被8個(gè)晶胞所共用；晶胞中間立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)cux，它們分別被4個(gè)晶胞共用，因此該晶胞中的cux為n（cux）8×8×3（個(gè)）。晶胞最上方、最下方平面的棱邊上共有4個(gè)氧

11、離子，分別被4個(gè)晶胞共用；又在晶胞上的立方體的豎直棱邊上和晶胞下方的立方體的豎直棱邊上各有4個(gè)氧離子，它們分別被4個(gè)晶胞共用；中間立方體的水平棱邊上共有8個(gè)氧離子，它們分別被2個(gè)晶胞共用，因此該晶胞中的氧離子個(gè)數(shù)為n（o2）4×（44）×8×7（個(gè)）。所以晶體中y、ba、cu、o原子個(gè)數(shù)比為1237，化學(xué)式為yba2cu3o7。（2）設(shè)cu的平均化合價(jià)為x，由化合物中元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)為零可得：1×（3）2×（2）3×x7×（2）0，x（價(jià)）。cu2與cu3原子個(gè)數(shù)之比為21。答案（1）yba2cu3o7（2）價(jià)n（cu2）

12、n（cu3）2114.在離子晶體中，陰、陽離子按一定規(guī)律在空間排列，如下圖（）所示就是nacl的晶體結(jié)構(gòu)。在離子晶體中，陰陽離子具有或接近有球?qū)ΨQ的電子云，它們可以被看成是不等徑的剛性圓球，并彼此相切如下圖（）。離子鍵的鍵長(zhǎng)是相鄰陰、陽離子的半徑之和如下圖（）。已知a為常數(shù)。試回答下列問題：（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。（2）nacl晶體離子鍵的鍵長(zhǎng)為。（3）na半徑與cl半徑之比。（已知1.414，1.732，2.236）（4）nacl晶體不存在著分子，但在溫度達(dá)到1 413時(shí)，nacl晶體形成氣體，并以分子形式存在，現(xiàn)有29.25 g nacl晶體，強(qiáng)熱使溫度達(dá)到1 450 ，測(cè)得氣體體積為5.6 l（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。解析觀察題中圖：2（rr）a，rr，即離子鍵鍵長(zhǎng)為，sin 45°，即1.414，0.414。由題意29.25 g氯化鈉在1 450 時(shí)為0.25 mol，故其摩爾質(zhì)量為117 g·mol1，氯化鈉氣體的分子式為na2cl2。答案（1）611（2）（3）0.414（