高二化学选修3第三章第四节离子晶体习题

课时跟踪检测（十二）离子晶体1．下列有关晶体的叙述错误的是()A．离子晶体中，一定存在离子键B．原子晶体中，只存在共价键C．金属晶体的熔、沸点均很高D．稀有气体的原子能形成分子晶体解析：选C原子晶体中一定不存在离子键。

只要晶体中存在离子键，就一定是离子晶体，但在离子晶体内部可能含有共价键。

在常见的晶体类型中，只有金属晶体的熔、沸点差别最大，有熔、沸点很高的钨，也有常温下为液态的汞。

2．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，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是()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解析：选C CaO晶体和NaCl晶体都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。

晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。

CaO 和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。

3．分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于离子晶体的是()A．碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电B．溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电C．五氧化二钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电解析：选D A项中熔点很高且熔融态不导电，为原子晶体；D项中熔融时或溶于水中都能导电，为离子晶体；B、C项为分子晶体。

4．下列图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()A．①和③B．②和③C．①和④D．只有④解析：选C根据NaCl和CsCl晶体结构特点分析图示。

①中由灰球可知，其配位数为6，④图应为简单立方体结构。

故①④应为NaCl，②中由灰球知配位数为8，③图为体心立方结构，故②③应为CsCl。

5．下列关于晶体的说法中，正确的是()A．分子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点低B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点高D．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子解析：选D A项，有的分子晶体(如I2)比金属晶体(如汞)熔点高；B项，金属晶体中有阳离子，但没有阴离子；C项，有的金属晶体比原子晶体熔点高，如钨的熔点(3 430 ℃)高于石英(1 710 ℃)和晶体硅(1 410 ℃)。

6．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是()A．SiO2CsCl CBr4CF4B．SiO2CsCl CF4CBr4C．CsCl SiO2CBr4CF4D．CF4CBr4CsCl SiO2解析：选A SiO2为原子晶体，CsCl为离子晶体，CBr4、CF4为分子晶体，几类晶体的熔点高低一般为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，在结构相似的分子晶体中，分子的相对分子质量越大，熔、沸点越高：CBr4＞CF4。

7．下列有关晶体的叙述中，不正确的是()A．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围紧邻且距离相等的Na＋共有6个C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析：选B金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子；NaCl晶体中，每个Na＋周围紧邻6个Cl－，每个Na＋周围紧邻12个Na＋；氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8上Cl－，每个Cs＋周围紧邻6个Cs＋；干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。

8．已知某离子晶体晶胞如图所示，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，晶体的密度为d g·cm－3。

下列说法中正确的是()A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4C．该晶胞可能是NaCl的晶胞D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为34MN A·d cm解析：选C A项用均摊法分析，晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4；B项中阴、阳离子的配位数都是6；C项该晶胞为面心立方晶胞，符合NaCl晶胞的特征，根据氯化钠的晶胞结构图进行计算：设晶胞边长为a cm，则两个距离最近的阳离子的核间距离为22acm,4×M＝N A·a3 cm3·d g·cm－3，可求出a＝34MN A d cm，核间距为2234MN A d cm，D项错误。

9．NaCl晶体模型如下图所示：(1)在NaCl晶体中，每个Na＋周围同时吸引________个Cl－，每个Cl－周围也同时吸引着________个Na＋；在NaCl晶胞中含有________个Na＋、________个Cl－，晶体中每个Na ＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有______个。

(2)对于氯化钠晶体，下列描述正确的是________。

A．它是六方紧密堆积B．相邻的正负离子核间距等于正负离子半径之和C ．与氯化铯晶体结构相同D ．每个Na ＋与6个Cl －最为邻近解析：(1)在氯化钠晶体中，12个Na ＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na ＋相当于3个⎝⎛⎭⎫14×12＝3，一个Na ＋位于晶胞的中心，因此一个晶胞中共含有4个Na ＋，8个Cl －分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl －相当于1个⎝⎛⎭⎫18×8＝1，6个Cl －分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl －相当于3个⎝⎛⎭⎫12×6＝3，所以一个晶胞中共含有4个Cl － 。

可见NaCl 晶体中Na ＋、Cl －的个数比为1∶1。

图中位于晶胞中心的Na ＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na ＋的每个平面都有4个Na ＋位于平面的四角，这4个Na ＋与中心Na ＋距离最近且距离相等。

所以在NaCl 晶体中，每个Na ＋周围与它距离最近且距离相等的Na ＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl －周围与它最近且距离相等的Cl －也共有12个。

(2)氯化钠晶体是面心立方堆积，A 错误；氯化铯晶体结构呈体心立体堆积，C 不正确；氯化钠晶体中以Na ＋为中心向三维方向伸展，有6个Cl －邻近，D 正确；相邻的正负离子核间距不等于正负离子半径之和，B 错误。

答案：(1)6 6 4 4 12 (2)D10．离子晶体溴化钠、氯化钠和氧化镁的核间距和晶格能(部分)如下表所示。

(1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________。

(2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中，硬度最大的是______________。

工业制取单质镁时，往往电解的是氯化镁而不是氧化镁，主要原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)离子半径越小，晶格能越大，核间距NaBr>NaCl ，故晶格能NaCl>NaBr 。

(2)离子所带电荷越多，晶格能越大，MgO中阴、阳离子所带电荷多，且r(O2－)<r(Cl－)<r(Br －)，r(Mg2＋)<r(Na＋)，故晶格能MgO>NaCl。

(3)晶格能大的离子晶体，熔点高，硬度大，三种离子晶体中硬度最大的为MgO；MgO的熔点高，电解时要消耗大量的电能。

答案：(1)小NaBr比NaCl中离子的核间距大(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(3)氧化镁氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大，熔点高，电解时消耗电能大1．有关晶体的下列说法中正确的是()A．分子晶体中共价键越强，熔点越高B．原子晶体中分子间作用力越强，熔点越高C．氯化钠晶体熔化时离子键发生断裂D．金属晶体熔化时金属键未发生断裂解析：选C分子晶体的熔点与分子间作用力有关；原子晶体的熔点与共价键的强弱有关，金属晶体熔化时破坏了金属键。

2．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是()AB CD EF离子电荷数 1 1 2键长(10－10 m) 2.31 3.18 2.10A．CD>AB>EF B．AB>EF>CDC．AB>CD>EF D．EF>AB>CD解析：选D离子所带电荷数越多，键长越短，则晶格能越大，晶体的熔点越高，EF 化合物的键长短，电荷多。

3．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如图所示，有关说法正确的是()A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体结构与CsCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有8个解析：选A晶体中含阴、阳离子，应属于离子晶体，由晶胞知该晶体结构与NaCl相似，化学式应为BaO2，类比NaCl晶胞知与Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋有12个。

4．食盐晶体的结构示意图如图所示。

已知食盐的密度为ρ g·cm－3，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－的间距大约是()A. 32MρN A cm B.3M2ρN A cmC. 32NAρM cm D.3M8ρN A cm解析：选B食盐晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，每个晶胞的体积为MρN A×4 cm3，设食盐晶体里Na＋和Cl－的间距为x cm，所以可得(2x)3＝MρN A×4，解得x＝3M2ρN A，即在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是3M2ρN A cm。

5．下表给出几种氯化物的熔点和沸点。

物质NaCl MgCl2AlCl3CCl4熔点/℃801 712 190 －68沸点/℃ 1 465 1 418 183 57关于表中4种氯化物有下列说法：①AlCl3在加热时可升华②CCl4属于分子晶体③1 500 ℃时NaCl的分子组成可用NaCl表示④AlCl3是典型的离子晶体其中与表中数据一致的是()A．只有①和②B．只有③C．只有①②③D．全部一致解析：选C根据各物质的熔、沸点判断，AlCl3和CCl4为分子晶体；AlCl3的沸点低于熔点，所以易升华；NaCl为离子晶体，1 500 ℃高于其沸点，故以分子NaCl形式存在。