高中化學(xué)專(zhuān)題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)3.2離子鍵離子晶體練習(xí)蘇教版選修

1、3.2離子鍵 離子晶體一、選擇題1.(2015宜昌高二檢測(cè))下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.鈉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.在氯化鈉晶體中,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(guò)程中必定有電子的得與失D.鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后,體系能量降低【解析】選C?；顫姷慕饘僭卦雍突顫姷姆墙饘僭卦又g形成離子化合物,陽(yáng)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。離子鍵的形成只有陰、陽(yáng)離子間的靜電作用,并不一定發(fā)生電子的得與失,如Na+與OH-結(jié)合成NaOH?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】為了確

2、定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中合理、可靠的是()A.觀察常溫下的狀態(tài),SbCl5是蒼黃色液體,SnCl4為無(wú)色液體。結(jié)論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點(diǎn)依次為73.5、2.8、-33。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論:SbCl3、SbCl

3、5、SnCl4都是離子化合物【解析】選B。離子化合物一般熔點(diǎn)較高,熔化后可導(dǎo)電;分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電,如HCl溶于水電離產(chǎn)生Cl-,能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。2.(2015四平高二檢測(cè))下列熱化學(xué)方程式中,能直接表示出氯化鈉晶體晶格能的是()A.Na+(g)+Cl-(g)NaCl(s)HB.Na(s)+Cl2(g)NaCl(s)H1C.Na(s)Na(g)H2D.Na(g)-e-Na+(g)H3【解析】選A。1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的能量為氯化鈉晶體的晶格能。3.(雙選)下列有關(guān)

4、晶體的說(shuō)法中不正確的是()A.在NaCl晶體中,Na+的配位數(shù)為8B.在NaCl晶體中,每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Na+C.在CsCl晶體中,每個(gè)晶胞平均占有8個(gè)Cs+D.銅晶體為面心立方堆積,銅原子的配位數(shù)(距離一個(gè)銅原子最近的其他銅原子的個(gè)數(shù))為12【解析】選A、C。NaCl晶體中,Na+的配位數(shù)是6,在CsCl晶體中,每個(gè)晶胞平均占有1個(gè)Cs+?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖,在氯化鈉晶胞中,與每個(gè)Na+等距離且最近的幾個(gè)Cl-所圍成的立體構(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】選B。選取晶胞中心的鈉離子為標(biāo)準(zhǔn),可以看到,與其等距離且最近的幾個(gè)Cl-所圍成的是正八面體。4.下列說(shuō)法

5、正確的是()A.離子鍵就是使陰、陽(yáng)離子結(jié)合成化合物的靜電引力B.所有金屬與所有非金屬原子之間都能形成離子鍵C.在AlCl3中Al3+與Cl-間存在離子鍵,三個(gè)氯離子間不存在離子鍵D.含有離子鍵的化合物一定是離子化合物【解析】選D。A中應(yīng)為靜電作用;B中某些金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵;AlCl3是共價(jià)化合物,不存在離子鍵。5.(2015淮安高二檢測(cè))下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()熔點(diǎn)1 070,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電熔點(diǎn)10.31,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電能溶于CS2,熔點(diǎn)112.8,沸點(diǎn)444.6熔點(diǎn)97.81,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97 gcm-3熔點(diǎn)-218,難溶于水熔點(diǎn)3 900,硬度

6、很大,不導(dǎo)電難溶于水,固體時(shí)導(dǎo)電,升溫時(shí)導(dǎo)電能力減弱難溶于水,熔點(diǎn)高,固體不導(dǎo)電,熔化時(shí)導(dǎo)電A.B.C.D.【解析】選A。離子晶體熔融時(shí)能導(dǎo)電,難溶于非極性溶劑,熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬而脆,固體不導(dǎo)電,故均不符合離子晶體的特點(diǎn);中熔點(diǎn)達(dá)3 900,硬度很大,應(yīng)是原子晶體。故只有符合題意。6.有一種藍(lán)色晶體可表示為MxFey(CN)6,經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.該晶體的化學(xué)式為M2Fe2(CN)6B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價(jià)

7、D.晶體中與每個(gè)Fe3+距離最近且等距離的CN-為3個(gè)【解析】選B。由題圖可推出,晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2+個(gè)數(shù)為4=,含F(xiàn)e3+個(gè)數(shù)也為,CN-的個(gè)數(shù)為12=3,因此陰離子的化學(xué)式為Fe2(CN)6-,則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6,由陰、陽(yáng)離子形成的晶體為離子晶體知,M的化合價(jià)為+1價(jià),故A錯(cuò),B對(duì)。由題圖可看出與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-為6個(gè)。7.有下列離子晶體的空間結(jié)構(gòu)示意圖。圖中代表陽(yáng)離子M,代表陰離子N,則化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為()【解析】選B。A的化學(xué)式為MN,C的化學(xué)式為MN,D的化學(xué)式為M4N?！痉椒ㄒ?guī)律】利用均攤法計(jì)算晶胞中微粒的個(gè)數(shù)立方

8、晶胞中,位于晶胞頂點(diǎn)的粒子,對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為;位于晶胞棱上的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為;位于面上的粒子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)為;位于晶胞內(nèi)的粒子屬于該晶胞。8.下列大小關(guān)系正確的是()A.晶格能:NaClCaOC.熔點(diǎn):NaINaBr D.熔、沸點(diǎn):CO2NaCl【解析】選B。A項(xiàng)中陽(yáng)離子相同,溴離子半徑大于氯離子,因此NaBr的晶格能小于NaCl,A錯(cuò);B項(xiàng)陰離子相同,鎂離子半徑小于鈣離子,故MgO的晶格能較大,硬度較大,B正確;C項(xiàng)陽(yáng)離子相同,溴離子半徑小于碘離子,故NaBr的晶格能較大,熔點(diǎn)較高,C錯(cuò);D項(xiàng)二氧化碳常溫下是氣體,而NaCl常溫下是固體,熔、沸點(diǎn)較高的是NaCl,D錯(cuò)。9.(2015湖州高二檢

9、測(cè))食鹽晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。已知食鹽的密度為gcm-3,摩爾質(zhì)量為Mgmol-1,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則在食鹽晶體中Na+和Cl-的間距大約是()A. cm B. cmC. cm D. cm【解析】選B。食鹽晶胞中含有4個(gè)Na+和4個(gè)Cl-,每個(gè)晶胞的體積為4 cm3,設(shè)食鹽晶體里Na+和Cl-的間距為xcm,所以可得(2x)3=4,解得x=,則在食鹽晶體中Na+和Cl-的間距大約是cm。二、非選擇題10.(2015汕頭高二檢測(cè))同類(lèi)晶體物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的變化是有規(guī)律的,試分析下列兩組物質(zhì)熔點(diǎn)規(guī)律性變化的原因:A組NaClKClCsCl熔點(diǎn)/K1 0741 049918B組NaMgAl熔點(diǎn)

10、/K317923933晶體熔、沸點(diǎn)的高低,取決于組成晶體微粒間的作用力的大小。(1)A組是晶體,晶體微粒之間通過(guò)相連,粒子之間的作用力由大到小的順序是。(2)B組晶體屬于晶體,外圍電子數(shù)由少到多的順序是,相應(yīng)離子半徑由大到小的順序是。金屬鍵強(qiáng)度由小到大的順序?yàn)椤！窘馕觥?1)A組NaCl、KCl、CsCl為同一主族的氯化物且為離子化合物,故熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子鍵越弱,熔點(diǎn)越低。而Na+、K+、Cs+的離子半徑逐漸增大,故Na+與Cl-、K+與Cl-、Cs+與Cl-的離子鍵逐漸減弱,NaCl、KCl、CsCl的熔點(diǎn)依次降低。(2)B組中Na、Mg、Al是金屬晶體且價(jià)電子數(shù)依次增多,離子半

11、徑逐漸減小,因此金屬原子核對(duì)外層電子束縛能力越來(lái)越大,形成的金屬鍵越來(lái)越牢固,故熔點(diǎn)依次升高。答案:(1)離子離子鍵NaClKClCsCl(2)金屬NaMgMg2+Al3+NaMgAl【補(bǔ)償訓(xùn)練】離子晶體溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂的核間距和晶格能(部分)如下表所示:NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJmol-17873 890(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能(填“大”或“小”),主要原因是_。(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大,主要原因是_。(3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中,硬度最大的是。工業(yè)制取單質(zhì)鎂時(shí),往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂,主要原因是_?！窘馕?/p>

12、】利用離子晶體中離子的核間距、離子的電荷數(shù)與晶格能的關(guān)系,對(duì)離子晶體的物理性質(zhì)進(jìn)行分析。晶格能越大,則離子晶體越穩(wěn)定,即熔、沸點(diǎn)越高。答案:(1)小NaBr比NaCl中離子的核間距大(2)氧化鎂晶體中的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大,并且半徑小(3)氧化鎂(MgO)氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大,熔點(diǎn)高,電解時(shí)消耗電能大11.(2015貴陽(yáng)高二檢測(cè))銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要用途,如金屬銅用來(lái)制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)Cu位于元素周期表第B族。Cu2+的核外電子排布式為。(2)上圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為。(3)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S

13、的(填“高”或“低”),請(qǐng)解釋原因?！窘馕觥?2)由銅的氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)可知,氧原子有8個(gè)處于頂點(diǎn)位置,4個(gè)處于棱上,2個(gè)處于面上,1個(gè)處于體心,故一個(gè)晶胞中實(shí)際所擁有的氧原子個(gè)數(shù)為8+4+2+1=4。答案:(1)1s22s22p63s23p63d9(2)4(3)高Cu2O與Cu2S相比,陽(yáng)離子相同、陰離子所帶電荷數(shù)也相同,但O2-的半徑比S2-的小,所以Cu2O的晶格能更大,熔點(diǎn)更高12.X、Y、Z、U為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Y、Z 3種元素位于同一周期,其中基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),Y和Z的單質(zhì)可以通過(guò)分離液態(tài)空氣的方法大量制得,且XZ2與Y2Z分子中含有的電子數(shù)相

14、同。含U的化合物的焰色為紫色。試回答下列問(wèn)題:(1)U單質(zhì)的原子堆積方式為,Y的價(jià)電子排布式為。(2)化合物甲由Z、U兩元素組成,其晶胞如圖所示。甲的化學(xué)式為。下列有關(guān)該晶體的說(shuō)法中正確的是(選填選項(xiàng)字母)。A.每個(gè)晶胞中含有14個(gè)U+和13個(gè)B.晶體中每個(gè)U+周?chē)嚯x最近的U+有6個(gè)C.該晶體屬于離子晶體甲的密度為agcm-3,則晶胞的體積是m3(只要求列出計(jì)算式,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)?！窘馕觥縔和Z的單質(zhì)可以通過(guò)分離液態(tài)空氣的方法大量制得,且基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),則Y、Z分別為N和O;XZ2與Y2Z分子中含有的電子數(shù)相同,則X為C;含U的化合物的焰色為紫色,則U為K。(1)金屬鉀的晶體堆積方式為體心