离子键离子晶体同步练习(苏教版选修3)

03第二单元离子键离子晶体
HUOYtOUII-ATlIXUNllAh ・
》活页规范训练
（时间：30分钟）
考査点一离子键1•下列叙述正确的是
A•带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键
B•金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
C某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键一定是离子键
D非金属原子间不可能形成离子键
解析阴.阳离子结合成化合物的静电作用叫做离子键.静电作用包括相互
吸引和相互排斥两个方面，A错；B正确，如AlClh BfC12是由金属与活泼非金属形成的共价化合物；C错，如HC1是通过共价键形成的；D错，如NHf是由非金属元素形成的阳离子，披盐为离子化合物,含离子键。

答案B 2•以下叙述中，错误的是
A•钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、
原子核与原子核之间的排斥作用
C任何®子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低
解析活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构。

这样体系的能量降低,其结构的稳定性増强,故A.
D正确；B正确；离子键的形成只是阴.阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失如Na2SO4溶液与BaC12溶液反应脚2+与SOF•结合生成BaSOj
沉淀。

答案C
3•关于离子晶体的下列说法正确的是
①离子晶体中的组成微粒是阴.阳离子②离子晶体中微粒间的作用是离子
键③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的互相吸引④离子晶体中只存
离子键
A•①②
D.®®
答案A 4•写出下列化合物的电子式
(1) K2O (2) Na2O2 (3) NHjF (4) Ca (OH) 2 (5) CH4
(6)H2O2
答案⑴K+[: 0
⑵[:0 : 0： ]LNr
(3)[且：N : HJ* [: F :]一
(4)[H： 0 ：]-02壮：0： H]-
⑸H： C : H
(6)H： 0 : 0 : H
5•用电子式表示下列化合物的形成过程
(1)KF (2) K2S
答案
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。

离子晶体只有在溶于水或熔 融后，电离成可以自由移动的阴■阳离子,才可以导电© 答案B
&离子晶体熔点的高低决定于阴.阳离子的核间距离.晶格能的大小，据所学知 识判断KCk NaCK CaOx BaO 四种晶体熔点的高低顺序是
A.KCI>NaCl>BaO>CaO
B.NaCI>KCl>CaO>BaO C ・CaO>BaO>KCb>NaCl
(1) K V F ：— K"［；F ； r ⑵ K C
K —> K+ ［「S ：
考查点二离子晶体的结构与性质
6•如右图，在氯化钠晶体中，与每个Na+等距离且量近的
cr 所围成的空间几何构型为
A •十二面体
B •正八面体
C •正六面体
D •正四面体
解析在氯化钠晶体中,与每个Na *等距离且最近的
C1有6个，正好位于Na 啲上下、E 右、前、后，构成正八面体© 答案B
7•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
0 » » .fl
d ---
• --- O —
D.CaO>BaO>NaCl>KCI
答案D 9・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沸点由高 到低的顺序是
C ・AB>CD>EF
解析离子晶体®点的高低与阴阳离子所带电荷数及离子键键长有关.电荷 越多■键长越短,离子键越强,焙点越高。

答案D 10•下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 A •具有较高的熔点
B •固态不导电，水溶液能导电
C •可溶于水
D 固态不导电，熔融状态能导电
解析A 选项，原子晶体熔点也较高；B 选项，有些分子晶体如HC1的水溶 液也能导电；C 选项，有些分子晶体也溶于水；离子晶体在熔融时可导电© 答案D
H •某离子晶体晶胞的结构如图所示。

X (•)位于立方 体顶点，Y (O)位于立方体中心。

试分析:
(2) 晶体中每个X 周围与它最接近且距离相等的X 共有
(3) 晶体中距离最近的2个X 与1个Y 形成的夹角/XYX 是 __________ C (4) 设该晶体的摩尔质量为晶体密度为P g-cmp 阿伏加
B.AB>EF>CD A.CD>AB>EF D ・EF>AB>CD
<1)晶体中每个Y 同时吸引着 个X,每个
X 同时吸引着
个Y,该晶体的化学式为
个。

德罗常数的值为N A ,则晶体中两个距离最近的X 中心间距为 解析(1)同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近的其他种类的原 子个数，观察题图可知，Y 位于立方体的体心,X 位于立方体的顶点，每个 Y 同时吸引着4个X ,而每个X 同时由8个立方体共用,每个立方体的体心 都有1个Y ,所以每个X 同时吸引着8个Y ,晶体的化学式应为阴.阳离子 的个数比.X. Y 的个数比为4 ： 8 ,所以化学式为XY2或Y2X 。

(2 )晶体中每个X 周围与它最接近的X 之间的距离应为立方体的面对角线。

位置关系分为在此X 的上层.下层和同一层，每层均有4个，共有12个。

(3 )若将4个X 连接，构成1个正四面体，Y 位于正四面体的中心,可联 系 CH4 的键角,则 ZXYX=109"28\ (4 )因为一个晶胞中只含3个XY2 ,则有
2 2p ・Nh
而设边长为“),
12 •如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙 钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复 单位。

(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围 与它最接近且距离相等的氧离子、钙离子，各有
cm 。

则3'=琵'八A
M - cm 。

2P ・N A
设X 与X 间的距离为S , S A /N cin =
M
cm
\l 2p ・Nh 答案(1〉4 8 XY2或 Y2X (2) 12
109。

28'
个。

• Ti e 0 o Ca
(2)该晶体结构中，元素氧.钛.钙的离子个数比是该物质的化学式可表示为
(3)若钙、钛.氧三元素的相对质量分别为S b、C晶体结构图中正方体边
长(钛原子之间的距离)为dnm (lnni=10-^ni) >则该晶体的密度为
解析(1 )以钛离子为顶点•应有8个立方晶胞紧靠在一起,这样钛原子成为空间直角坐标系的中心原点,它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各有一个氧原子，共6个，它周围的8个立方晶胞内各含一个鈣离子©
(2 )该晶体中含氧离子个数为12Xj = 3 ,钙离子1个，钛离子8X訂1 ,故
其比为3 ： 1 ： 1 ,那么它的化学式可表示为CaTI03o
(</ + + 3c
(3 )晶体的1$量即三种离子的佞量，即
晶体的体积为cn?
则其密度为P帯
答案(1) 6 8 (2) 3 ： 1 ： 1 CaTiO3 (3)
计算化合物中两种价态的CU原子个数比。

6.02 X1023
(“+〃+3c)
―60 加—
13.1986年，在瑞士苏黎世工作的两位科学家发现一种
性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突
破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔
物理学奖，实验测定表明，其晶胞结构如右图所示。

(1)根据所示晶胞结构，推算晶体中Y、Ciu Ba
i—-o-
和O的原子个数比，确定其化学式。

(2)根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中:I©
O 0
® Ba
® Y
• Cu , _ _ +3
Cii原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y、Ba. Cu和Cu)。

+3 +2 +2
解析(1)由题图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个个B右。

晶
最上方■最下方分别有4个CU-,它们分别被8个晶胞所共用；晶胞中间立方体的8个顶点各有一个CU-，它们分别被4个晶胞共用,因此该晶胞中的CH协为《(ClF* ) =8X- + 8X-=3 (个)。

晶胞最上方•最下方平面的棱
上共有4个氧离子，分别被4个晶胞共用；又在晶胞上的立方体的竖直棱边上和晶胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子，它们分别被4个晶胞
共用；中间立方体的水平棱边上共有8个氧离子，它们分别被2个晶胞共用,
因此该晶胞中的氧离子个数为«( 02 - ) = 4X-+(4 + 4)X- + 8X-=7(个)©
所以晶体中Y. Ba. Cu. O原子个数比为1 ： 2 ： 3 ： 7，化学式为
YB^CiuO?。

(2 )设Cii的平均化合价为X ■由化合物中元素正负化合价代数为壽可得:
IX ( +3) +2X ( +2) +3XX + 7X ( - 2 ) =0,2+趴价)。

CB 与
Cii头原子个数之比为2：1。

答案(1) YBa2Cu3O7
(2) 价《(C112+) :" (Ci|3+) =2 : 1
14•在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，如下图(I )所示就是NaCl的晶体结构。

在离子晶体中，阴阳离子具有或接近有球对称的电子云, 它们可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切如下图(II)。

离子键的犍长是相邻阴、阳离子的半径之和如下图(口)。

己知《为常数。

试回答下列问题:
C 厂数目之比为
(2) NaCI 晶体离子键的键长为 y/5=2.236)
(4) NaCl 晶体不存在着分子，但在温度达到1 413C 时，NaCl 晶体形成气 体，并以分子形式存在，现有29.25 g NaCl 晶体，强热使温度达到1 450 O 测得气体体积为5.6 L (己折算为标准状况)，则此时氯化钠气体的分子式(化 学式)为
解析 观察题中SII ：2(m ) 即离子键键长为扌, 2
( r+ +r-) =sin 450 , 4r ・
r+ +r- r + 即 ----- =1.414 , — = O414o
r- r • 由题意29.25 g 氯化钠在1 450 C 时为0.25 mol ,故其摩尔质量为117 g ino|-
氯化钠气体的分子式为Na2C12。

答案 (1) 6 1 : 1
(2)号 (3) 0.414
(4) NaiCh
(1)在NaCl 晶体中，每个Na+同时吸引
个CT,而Na+数目与
(3) Na+半径与C 厂半径之比3= / —
0 (己知^/^=1.414,萌=1/732,。