人教版高中数学选修三高二3.4.1离子晶体、晶格能

高中化学学习材料
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3.4 离子晶体第1课时离子晶体、晶格能每课一练（人教版选修3）
练基础落实
知识点1 化学键与离子键
1．现有如下各种说法：
①在水中H、O原子间均以化学键相结合。

②金属和非金属化合形成离子键。

③离子键是阳离子与阴离子之间的相互吸引。

④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－，判断HCl分子里存在离子键。

⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程。

其中正确的是( )
A．①②⑤正确 B．都不正确
C．④正确，其他不正确 D．仅①不正确
2．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A．可溶于水 B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电
知识点2 离子晶体与离子键
3．下列说法正确的是( )
A．一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
B．离子键只存在于离子化合物中
C．共价键只存在于共价化合物中
D．离子化合物中必定含有金属元素
4．下列说法正确的是( )
A．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
B．分子晶体中一定含有共价键
C．离子晶体中一定不存在非极性键
D．含有离子键的晶体一定是离子晶体
知识点3 离子晶体的结构
5．萤石(CaF2)晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2＋被8个F－所包围，则每个F－周围最近距离的Ca2＋数目为( ) A．2 B．4 C．6 D．8
6．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。

如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是( )
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O－2
B．晶体中每个K＋周围有8个O－2，每个O－2周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为1∶1
知识点4 离子晶体的性质特点
7．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( )
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
知识点5 晶格能及其对离子晶体性质的影响
8．下列关于晶格能的说法中正确的是( )
A．晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量
B．晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量
C．晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
9．离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间的核间距离和晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是( )
A．KCl>NaCl>BaO>CaO
B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>KCl>NaCl
D．CaO>BaO>NaCl>KCl
练方法技巧
判断离子晶体晶格能的大小、熔点高低、硬度大小的方法
10．下列大小关系正确的是( )
A．晶格能：NaCl<NaBr
B．硬度：MgO>CaO
C．熔点：NaI>NaBr
D．熔、沸点：CO2>NaCl
11．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是( )
A．氧化钙晶体比氯化钠晶体中阴、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
练综合拓展
12．同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：
物质 A NaCl KCl CsCl
熔点/K 1 074 1 049 918
物质 B Na Mg Al
熔点/K 317 923 933
晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。

A组是______晶体，晶
体微粒之间通过________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是________。

B组晶体属于____________晶体，价电子数由少到多的顺序是__________，离子半径由大到小的顺
序是__________。

金属键强度由小到大的顺序为______________。

参考答案
1．B 2.D
3．B [AlCl 3是共价化合物，A 错；凡含有离子键的化合物就是离子化合物，B 正确；共价键除存在于共价化合物中，非金属单质及离子化合物中也可含有共价键，C 错；铵盐属于离子化合物，但其中没有金属元素，D 错。

]
4．D [根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na 2O 2中除离子键外，还含有非极性共价键，故C 错，D 正确。

铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素，如NH 4Cl ，故A 错。

由稀有气体形成的分子晶体中含范德华力而无共价键，故B 错。

]
5．B
6．A [由题中的晶胞结构图可知：有8个K ＋位于顶点，6个K ＋位于面心，则晶胞中含有的K ＋
数为8×18＋6×
12＝4个；有12个O －2位于棱心，1个处于体心，则晶胞中含有的O －
2数为12×14＋1＝4个，所以超氧化钾的化学式为
KO 2。

设晶体中0价氧原子和－2价氧原子数分别为x 、y ，则有－2y x ＋y ＝－1
2
，即x ∶y ＝3∶1。

]
7．B [离子化合物一般熔、沸点较高，熔融态可导电；分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电，如HCl 等；HCl 溶于水电离产生Cl －
，也能与HNO 3酸化的AgNO 3溶液反应，产生白色沉淀，故A 、C 、D 都不可靠。

]
8．C
9．D [对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为：Ba 2＋
>K ＋
>Ca 2＋
>Na ＋
；阴离子半径：Cl －
>O 2－
，比较可得只有D 项是正确的。

]
10．B [对于电荷相同的离子，半径越小，离子键越强，晶格能越大，硬度越高，熔、沸点越高。

半径：Cl －
<Br －
<I －
，Mg 2＋
<Ca 2＋
，故A 、C 错误，B 正确；分子晶体的熔、沸点低于离子晶体的熔、沸点，故D 错误。

]
11．C
12．离子 离子键 NaCl>KCl>CsCl 金属 Na<Mg<Al Na ＋
>Mg 2＋
>Al 3＋
Na<Mg<Al
解析 A 组NaCl 、KCl 、CsCl 为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。

而Na ＋
、K ＋
、Cs ＋
的离子半径逐渐增大，故Na ＋
与Cl －
、K ＋
与Cl －
、Cs ＋
与Cl －
的离子键逐渐减弱，NaCl 、KCl 、CsCl 的熔点依次降低；而B 组中Na 、Mg 、Al 是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。