03-离子晶体相关习题讲解

课堂练习
1. 下列说法中正确的是( )
A ．固态能导电的晶体一定是金属晶体
B ．固态不能导电，水溶液能导电的晶体一定是离子晶体
C ．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体
D ．固态不导电而熔融态能导电的晶体一定是离子晶体
2．下列关于NaCl 晶体结构的说法中正确的是( )
A ．NaCl 晶体中，阴、阳离子的配位数相等
B ．NaCl 晶体中，每个Na ＋周围吸引1个Cl －
C ．NaCl 晶胞中的质点代表一个NaCl
D ．NaCl 晶体中存在单个的NaCl 分子
3．如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl 晶体中Na ＋或Cl －所处的位置。

这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

(1)请将其中代表Na ＋的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl 晶体结构示意图。

(2)晶体中，每个Na ＋的周围距离相等且最近的Cl －
有____个，它们所围成的空间几何构型为_______。

(3)每个Na ＋周围距离相等且最近的Na ＋共有______个。

(4)一个NaCl 晶胞中Cl －的个数等于____________，即________(填计算式); Na ＋的个数等于____________，即________________(填计算式)。

(5)关于NaCl 晶体，下列描述正确的是______(填字母)。

a ．它属于六方最密堆积
b ．相邻的阴、阳离子的核间距离等于Na ＋和Cl －的半径之和
c ．与CsCl 晶体结构相同
d ．离子键无方向性和饱和性
e ．可以看成是Na ＋按面心立方进行最密堆积，Cl －填在Na ＋形成的空隙中
(6)已知NaCl 晶体中最近的Na ＋和Cl －核间距离为a cm ，NaCl 的摩尔质量为M g·mol －1，N A 表示阿伏加德罗常数，则NaCl 晶体的密度为________g·cm －3。

【答案】 1. D 2． A 3. 答案 (1)如图(2)6 正八面体 (3)12
(4)4 12×14＋1＝4 4 8×18＋6×12＝4 (5)d (6)M 2NAa3
课后检测
1．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
2. 下列图像是NaCl 、CsCl 、ZnS 等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。

试判断属于NaCl 的晶体结构的图像为( )
3.元素X 的某价态离子X n ＋与N 3－所形成晶体的结构单元如图所示，则X n ＋
中
n 的值为( )
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
4．NaF 、NaI 、MgO 均为离子晶体，这三种化合物的熔点高低顺序是( )
①NaF ②NaI ③MgO
A ．①>②>③
B ．③>①>②
C ．③>②>①
D ．②>①>③
5．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 6. 如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元)，已知晶体中两个最近的Cs ＋核间距离为a cm ，
氯化铯的相对分子质量为M ，N A 为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度是( )
A.8M N A a 3 g ·cm －3
B.Ma 38N A g ·cm －3
C.M N A a 3 g ·cm －3
D.Ma 3N A
g ·cm －3 7．请回忆食盐晶体的晶胞结构，已知食盐的密度为ρ g ·cm －3，其摩尔质量为M g ·mol －
1，阿伏加德罗常数为N A ，则在食盐晶体中Na ＋和Cl －的核间距大约是( )
A. 32M ρ N A cm
B. 3M 2ρ N A cm
C. 32N A ρ M cm
D. 3M 8ρ N A cm 8. 根据表格数据回答下列有关问题：
(1)已知NaBr 、NaCl 、MgO 等离子晶体的核间距离和晶格能如下表所示：
NaBr NaCl MgO 离子的核间距/pm
290 276 205 晶格能/kJ·mol －1
787 3 890
①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能____(填“大”或“小”)，主要原因是__________________________。

②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是_________________________________________。

③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是________。

(2)NaF的熔点______BF－4的熔点(填“>”、“<”或“＝”)，其原因是________________________________________________________________
9．科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO、CaC2的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。

(1)某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误：
(2)MgO是优良的耐高温材料，MgO的熔点比CaO的高，其原因是__________________________________________________________。

(3)Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________ (填“<”或“>”)FeO，NiO 晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________。

(4)已知CaO晶体密度为a g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。

10．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。

B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。

B、C、D的最高价氧化物对应的水化物均能互相发生反应生成盐和水。

A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。

(1)A和E所形成化合物的电子式是_________________________________________。

(2)A、B、C、D四种元素的原子半径由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。

(3)A和E的化合物晶体中，每个阳离子周围与它最近且距离相等的阳离子共有________个。

(4)已知A和E所形成化合物晶体的晶胞体积为1.6×10－22cm3，则A和E组成的离子化合物的密度为(结果保留一位小数)________。

【答案】
1.B
2.B
3.A
4.B
5.C
6.C
7.B
8.(1)①小NaBr比NaCl离子的核间距大②氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大，并且离子的核间距小③MgO
(2)＞两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低
9. (1)空心球应为O2－，实心球应为Mg2＋；8号空心球应改为实心球
(2)Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO的晶格能大(3)>66(4)224
aNA 10．(1)[··F··]－Ca2＋[··F··]－(2)F<Cl<Al<Na(3)12 (4)3.2 g·cm－3。