高中化学32_2离子晶体课时训练鲁科版选修3

课时训练15 离子晶体
基础夯实
1.碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是( )
①固态时不导电,熔融状态导电②能溶于水,其水溶液导电③低熔点④高沸点⑤易升华
A.①②③
B.①②④
C.①④⑤
D.②③④
解析：碱金属是活泼的金属元素,卤素是活泼的非金属元素,它们的电负性差值大,故形成的化学键为离子键,组成的物质为离子化合物,故选B。

答案：B
2.下列离子晶体中,熔点最低的是( )
A.NaCl
B.KCl
C.CaO
D.MgO
解析：离子半径越小,所带电荷数越多,离子键就越强,离子晶体的熔点越高;反之,熔点越低。

答案：B
3.离子晶体不可能具有的性质是( )
A.较高的熔点、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在熔融状态下,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。

答案：B
4.泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距1.0~1.5 nm,呈离子键;当两核靠近间距约为0.28 nm时,呈现共价键。

根据泽维尔的研究成果能得出的结论是( )
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.离子晶体可能含有共价键
C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键
D.共价键和离子键没有明显的界线
解析：由题中信息可知,离子的核间距较大时,呈离子键,而核间距较小时,呈
共价键,当核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键并没有明显的界线。

答案：D
5.如图所示,食盐晶胞由钠离子和氯离子构成。

已知食盐的M=58.5 g·m ol-1,食盐的密度是2.2 g·cm-3,阿伏加德罗常数为
6.02×1023 mol-1,在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近下列哪个数据( )
A.3.0×10-8 cm
B.3.5×10-8 cm
C.4.0×10-8 cm
D.5.0×10-8 cm
解析：从图中可看出,顶点上的每个离子同为8个小立方体所共有,NaCl晶体的一个晶胞中有Na+:8×+6×=4个,有Cl-:12×+1=4个,即晶胞的体积为4个“NaCl”所占的体积。

设每个小立方体的边长为a,则(2a3 cm3×2.2 g·cm-
3)×6.02×1023 mol-1=58.5 g·mol-1。

所以,两个距离最近的钠离子中心间的距离为a≈4.0×10-8 cm。

答案：C
6.1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol 氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是( )
A.Na(g)-e-
Na+(g) ΔH
B.Na(s)+Cl2(g)
NaCl(s) ΔH
C.Cl2(g)
Cl(g) ΔH
D.Na+(g)+Cl-(g)
NaCl(s) ΔH
解析：由题给的晶格能的定义“1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能”即可得出正确答案。

答案：D
7.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A.熔点:NaF>MgF2>AlF3
B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2
D.硬度:MgO>CaO>BaO
解析：掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。

由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。

r(F-)<r(Cl-
)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。

在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。

r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱,晶格能依次减小,硬度依次减小。

答案：A
8.下表列出了某些离子晶体的晶格能及其物理性质:
由表中数据可以得出什么结论?
解析：NaF、NaCl、NaBr、NaI相比较,离子电荷相同,但由于离子半径r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-),阴、阳离子的核间距依次增大,造成晶格能依次减小,熔点、硬度依次降低。

从MgO到BaO有类似变化规律。

NaF和MgO相比较,Na+和Mg2+半径相差较小,F-和O2-半径也比较接近,但由于Mg2+所带电荷比Na+高,O2-所带电荷比F-高,导致MgO的晶格能远大于NaF的,熔点、硬度MgO远高于NaF的。

答案：阴、阳离子所带电荷数越多,阴、阳离子半径越小,形成的离子晶体的晶格能越大,离子晶体的熔点越高,硬度越大。

能力提升
9.前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。

(导学号52720057)
回答下列问题:
(1)D2+的价电子轨道表示式为。

(2)四种元素中第一电离能最小的是(填元素符号,下同),电负性最大的是。

(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞结构如图所示。

①该化合物的化学式为 ;D的配位数为;
②列式计算该晶体的密度
g·cm-3。

(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型
有;该化合物中存在一个复杂离子,该离子可表示为,配位体是。

解析：结合“A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-与B+电子数相差8”,可知A位于第n周期ⅦA族、B位于第n+2周期ⅠA族,它们均为前四周期元素,那么A为F,B为K,再结合“与B位于同一周期的C和D,它们电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2”,可知C为Fe(26号)、D为Ni(28号)。

(1)Ni2+即是失去4s上的2个电子,价电子排布式为3d8,价电子轨道表示式为。

(2)结合元素性质,第一电离能最小的是K,电负性最强的是F。

(3)①据均摊法,一个晶胞中F的个数为16×+4×+2=8,K的个数为
8×+2=4,Ni的个数为8×+1=2,该晶体的化学式为K2NiF4;Ni的配位数是6(三维坐标分别有2个)。

②结合①知,该晶胞有2个K2NiF4,其质量为,该晶胞的体积为1 308×10-10 pm×400×10-10 pm×400×10-10 pm,即可计算出晶体的密度。

(4)K3FeF6是配合物,内界[FeF6]3-以配位键结合,内界与外界以离子键结合;配位体是F-。

答案：(1)
(2)K F
(3)①K2NiF4 6
②=3.4
(4)离子键、配位键[FeF6]3- F-
10.通过观察CsCl的晶体结构示意图回答:
(1)每个Cs+同时吸引着个Cl-,每个Cl-同时吸引着个Cs+。

(2)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+有个。

每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-有个。

解析：(1)由图可以看出,CsCl中Cl-与Cs+的位置等同,Cs+位于Cl-所形成的正方体的中心,即每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引8个Cl-。

(2)取体心上的Cl-,看与Cl-距离最近的Cl-,位于六个面的面心为6个;同样与Cs+最近的Cs+,应位于与此立方体共面的六个小立方体体心,共为6个。

答案：(1)8 8
(2)6 6
11.如下图列出的是一些离子晶体空间结构示意图(○为阴离子,●为阳离子):用M和N分别代表阳离子和阴离子,分别写出各离子晶体的化学式:
A. ;
B. ;
C. ;
D. 。

解析：A中M与N的个数比为;B中M与N的个数比为;C中M与N的个数比为;D中M与N的个数比为。

答案：MN MN2 MN2 MN。