第9章 习题及答案.pdf

1 已知下列各晶体 NaF ScN TiC MgO 它们的核间距相差不大 试推测并排出 这些化合物熔点高低 硬度大小的次序 解 熔点高低 硬度大小的次序为 TiC ScN MgO NaF 2 下列物质中 试推测何者熔点最低 何者最高 1 NaClKBrKClMgO 2 N2SiNH3 解 1 熔点由低到高的次序 KBr KCl NaCl MgO 2 熔点由低到高的次序 N2 NH3AlCl3 MgCl2 NaCl 9 比较下列各组中化合物的离子极化租用的强弱 并预测溶解度的相对大小 1 ZnSCdSHgS 2 PbF2PbCl2PbI2 3 CaSFeSZnS 解 1 阴离子相同 阳离子均为 18 电子构型 极化力 变形性均较大 但 Zn2 Cd2 Hg2 依次半径增大 变形性增大 故 ZnS CdS HgS 依次附加离子极化作用增加 键 的共价程度增大 化合物的溶解度减小 2 阳离子相同 但 F Cl I 依次半径增大 变形性增大 故 PbF2 PbCl2 PbI2 极化作用依次增大 键的共价程度增大 化合物的溶解度减小 3 阴离子相同 但 Ca2 Fe2 Zn2 电子构型分别为 8 9 17 18 变形性依 次增大 键的共价程度增大 化合物的溶解度减小 晶体结构补充习题 一 选择题 1 下列离子中 半径依次变小的顺序是 A F Na Mg Al B Na Mg Al FC Al Mg Na F D F Al Mg Na 2 NaCl 晶体中钠和氯离子周围都是由六个相反离子按八面体形状排列的 解释这样 的结构可以用 A 杂化轨道B 键的极性C 离子大小D 离子电荷 3 石墨晶体是 A 原子晶体B 金属晶体C 分子晶体D 前三种晶体的混合型 4 关于离子晶体的性质 以下说法中不正确的是 A 所有高熔点的物质都是离子型的物质 B 离子型物质的饱和水溶液是导电性很好的溶液 C 熔融的碱金属氯化物中 导电性最好的是 CsCl D 碱土金属氧化物的熔点比同周期的碱金属氧化物的熔点高 5 下列物质中 熔点最低的是 A NaClB AlCl C KFD MgO 6 关于离子极化下列说法不正确的是 A 离子正电荷越大 半径越小 极化作用越强 B 离子极化作用增强 键的共价性增强 C 离子极化的结果使正负离子电荷重心重合 D 复杂阴离子中心离子氧化数越高 变形性越小 7 下列离子最易变形的是 A F B CN C NO D Br 8 下列阳离子变形性最大的是 A Na B K C Li D Ag 9 下列各组离子中 既有较强的极化性又有较强的变形性的一组是 A Li Na K B Mg Ca Ba C Ag Pb Hg D Cl Br I 10 下列化合物熔点最高的是 A MgCl B NaClC ZnCl D AlCl 11 下列化合物在水中溶解度最大的是 A AgFB AgClC AgBrD AgI 12 下列化合物哪个熔沸点最低 A KClB CaCl C AlCl D GeCl 13 下列氧化物属于离子型的是 A Ag OB ZnOC PbOD BaO 二 填空题 1 离子的结构特征一般包括 离子电荷 三个方面 2 简单离子的电子层构型 除 2e 8e 18e 外 还有 3 同周期元素离子电子层构型相同时 随离子电荷数增加 阳离子半径 阴离子 半径 4 指出下列离子的外层电子构型 8e 18e 18 2 e 9 17 e Cr Pb 5 在同一周期中主族元素随着族数的递增 正离子的电荷数增大 离子半径 例如 6 同一元素其阴离子半径 原子半径 阳离子半径 原子半径 7 晶体的特性有三 有固定的几何外形 3 8 NaCl MgCl AlCl SiCl 自左向右各化合物熔点依次 其原因 9 填下表 物质晶格结点上质点质点内作用力晶体类型预测熔点高低 CaO离子 Ca O 离子键离子晶体高 SiC HF 10 离子的极化力是某种离子使异号离子被极化而变形的能力 极化力与离子电 荷 以及 等因素有关 11 复杂阴离子的中心原子氧化数越高 该阴离子的变形性 阳离子电荷越大 半径越小 其极化作用 12 离子极化使键型由离子键向共价键转化 化合物的晶型也相应由 向 转化 13 在晶格内仍能表示晶格特征的最基本部分称为单位晶格或称 所以 在空间做有规律的重复排列就是晶格 14 当某离子型化合物的 r r 0 512 时 其空间构型可能是 型 配位数则为 15 NaCl 型离子化合物晶胞中正负离子配位数为 6 ZnS 型离子化合物晶胞中正负离子 配位数为 CsCl 型离子化合物晶胞中正负离子配位数为 三 问答题 1 离子半径本应指离子电子云分布范围 但电子云分布无断然界面 所以严格的说 离 子半径是不定的 我们通常所了解的离子半径是怎样得来的 2 金属晶体有哪三种紧密堆积 其晶格中金属原子配位数各为多少 3 为什么 SiO 的熔点高于 SO 金刚石和石墨都是碳的同素异形体 石墨可导电 金 刚石不能 为什么 4 在离子化合物中 离子电荷和离子半径怎样影响离子晶体的性质 5 离子晶体一般硬度虽大 但比较脆 延展性差 为什么 6 根据半径比规则预测下列化合物的晶体的空间构型 依半径比值说明 BeO MgO CsI 已知r Be 35 r Mg 66 r Cs 167 r O 132 r I 220单位 pm 7 为什么 AgI 按离子半径比 126 220 0 573 应该是配位数为 6 的 NaCl 型结构 而实 际上是配位数为 4 的 ZnS 型结构 8 试从离子极化观点解释 HgCl 为白色 溶解度较大 HgI 为黄色或红色 溶解度较 小 9 试比较下列两组化合物中正离子极化能力的大小 ZnCl CaCl FeCl KCl SiCl AlCl PCl MgCl NaCl 10 如何解释下列颜色变化 AgF无色AgCl 白色AgBr 浅黄色AgI 黄色 11 ZnCl 的沸点和熔点低于 CaCl 如何解释 晶体结构补充习题答案 一 选择题 1 A2 C3 D4 A 5 B6 C7 D8 D 9 C10 B11 A12 D 13 D 二 填空题 1 2 离子半径3 离子的电子层结构 2 1 18 2 e2 9 17 e 3 减小增大 4 1 9 17 e2 18 2 e 5 依次减小Na Mg Al 6 大于小于 7 有固定的熔点各向异性 8 递降阳离子电荷自左向右升高 极化力增强 Cl 是第三周期元素 半径较大 变形性大 正负离子间相互极化能力渐增 致使离子键向共价键过渡 晶体类型从离 子型向共价型过渡的结果 9 物质晶格结点上质点质点内作用力晶体类型预测熔点高低 CaO离子 Ca O 离子键离子晶体高 SiCSi C共价键原子晶体很高 HF极性分子 HF分子间力 氢键分子晶体低 10 离子半径离子电子层结构 11 越小越强 12 离子晶体分子晶体 13 晶胞晶胞 14 NaCl6 15 48 三 问答题 1 答 假定离子晶体中正负离子的核间距是正负离子半径和 即 d r r d 可通过 x 射线分析实验测得并规定实验测来的 r F 133pm r O2 132pm 为标准 依此计算其它各离子半径 2 面心立方紧密堆积配位数为 12 体心立方紧密堆积配位数为 8 六方紧密堆积配位数为 12 3 SiO 为原子晶体 SO 为分子晶体 所以 前者熔点高 后者熔点低 石墨为层状晶体 层与层之间有离域的 电子 所以它能导电 金刚石为原子晶体 不能导电 4 根据库仑定律 离子电荷越高 半径越小 正负离子彼此间静电作用力越大 因而该离 子化合物的熔沸点越高 硬度越大 5 答 由于离子晶体中正负离子交替的有规则的排列 当晶体受外力时 各层离子位置 发生错动 而使离子间引力减小 斥力加大 因而易碎 6 BeO 属 ZnS 型 r r 0 265 MgO 属 NaCl 型 r r 0 500 CsI 属 CsCl 型 r r 0 759 7 答 因 Ag 18e 型 有较强的极化力和变形性 而 I 半径比较大 变形性强 所以在 AgI 晶体中 Ag 与 I 间有较强的相互极化变形作用而使离子强烈靠近电子云发 生重叠 造成配位数减小 晶型改变 8 答 Hg 为18e构型的 极化力较强 变形性也比较强 而Cl 与I 相比 I 离子半径 更大 变形性更强 所以 Hg 与 I 间附加极化作用很强 其结果使晶体中共价成分 增大 而难溶于水和颜色加深 9 ZnCl FeCl CaCl KCl PCl SiCl AlCl MgCl NaCl 10 答 根据离子极化作用增强可使化合物的颜色