同步练习 3.4.1 离子晶体、晶格能 (人教版选修3) (2)

3.4 离子晶体第1课时离子晶体、晶格能

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、S bCl5、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

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

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 4C l ，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12×1

4＋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 －

，Mg 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 2＋

>Al 3＋

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。