人教版化学选修3第3章第4节离子晶体作业.docx

第三章 第四节离子晶体 知识点一离子晶体的判断及其性质的考查1.下列不属于影响离子晶体结构的因素的是()a.晶体中阴、阳离子的半径比b.晶体中阴、阳离子的电荷比c.离子键的纯粹程度d.离子晶体的晶格能2.2018河北保定联考 下面有关晶体的叙述中,不正确的是()a.金刚石网状结构中,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+周围距离相等且紧邻的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周围紧邻12个co23.自然界中的caf2又称萤石,是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明caf2一定是离子晶体的是()a.caf2难溶于水,其水溶液的导电性极弱b.caf2的熔点较高,硬度较大c.caf2固体不导电,但在熔融状态下可以导电d.caf2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小知识点二晶格能及其应用的考查4.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5.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是()a.na+(g)+cl-(g)nacl(s)hb.na(s)+cl2(g)nacl(s)h1c.na(s)na(g)h2d.na(g)-e-na+(g)h3知识点三典型离子晶体空间结构的考查6.下列图像是nacl、cscl、zns等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。试判断属于nacl的晶体结构的图像为() abc d图l3-4-17.有关晶体的结构如图l3-4-2所示,则下列说法中不正确的是 ()图l3-4-2a.在nacl晶体中,距na+最近的cl-形成正八面体b.在caf2晶体中,每个晶胞平均占有4个ca2+c.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键的个数比为12d.该气态团簇分子的分子式为ef或fe8.2018河北衡水模拟 cac2晶体的晶胞结构与nacl晶体的晶胞结构相似(如图l3-4-3所示),但cac2晶胞中由于哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。下列关于cac2晶胞的说法中正确的是()图l3-4-3a.1 个 ca2+周围距离最近且等距离的 的数目为 6b.该晶胞中的阴离子与f2是等电子体c.6.4 g cac2晶体中含阴离子的物质的量为0.1 mold.与每个ca2+距离相等且最近的ca2+共有12个9.元素x的某价态离子xn+与n3-所形成晶体的结构单元如图l3-4-4所示,则xn+中n的值为()图l3-4-4a.1 b.2c.3 d.410.离子晶体熔点的高低决定于晶格能的大小,据所学知识判断kcl、nacl、cao、bao四种晶体的晶格能大小顺序是()a.kclnaclbaocaob.naclkclcaobaoc.caobaokclnacld.caobaonaclkcl11.如图l3-4-5是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近的cs+核间距离为a cm,氯化铯的摩尔质量为m gmol-1,na为阿伏伽德罗常数的值,则氯化铯晶体的密度是()图l3-4-5a. g/cm3b. g/cm3c. g/cm3d. g/cm312.有下列八种晶体:a.水晶;b.固体乙醇;c.氧化镁;d.白磷;e.晶体氩;f.氯化铵;g.铝;h.晶体硼。用序号回答下列问题:(1)属于原子晶体的化合物是,直接由原子构成的晶体是,直接由原子构成的分子晶体是。(2)由极性分子构成的晶体是,含有配位键的离子晶体是,属于分子晶体的单质是。(3)在一定条件下能导电并发生化学变化的是。受热熔化后化学键不发生变化的是。13.氟化钙材料具有良好的透光性和较低的折射率,可用作紫外和红外光学元件、不可见光谱范围内的消色差镜头。如图l3-4-6为氟化钙晶胞,试回答下列问题:图l3-4-6(1)每个晶胞实际有个ca2+和个f-。(2)氟化钙晶体可看作ca2+按堆积排列,f-填入ca2+堆积的部分空隙中。每个ca2+周围有个f-,而每个f-周围有个ca2+,每个f-周围与其距离最近的f-的数目是。14.如图l3-4-7,直线交点处的圆圈为nacl晶体中na+或cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。图l3-4-7(1)请将其中代表na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成nacl晶体结构示意图。(2)晶体中,在每个na+的周围与它最接近的且距离相等的na+共有个。(3)在nacl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的na+或cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中cl-的个数等于,即(填计算式);na+的个数等于,即(填计算式)。(4)设nacl的摩尔质量为mr gmol-1,食盐晶体的密度为 gcm-3,阿伏伽德罗常数的值为na。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为cm。15.已知a、b、c、d、e都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中a原子核外有3个未成对电子;a与b可形成离子化合物b3a2;c元素是地壳中含量最高的金属元素;d原子核外的m层中有两对成对电子;e原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,a、b、c、d、e用所对应的元素符号表示)(1)比e核外电子数少5的元素的原子核外电子排布式是,a、b、c、d的第一电离能由小到大的顺序为。(2)b的氯化物的熔点远高于c的氯化物的熔点,理由是。(3)a的氢化物属于(填“极性”或“非极性”)分子,d的低价氧化物分子的空间构型是。(4)a、e形成的某种化合物的晶胞结构如图l3-4-8所示,则其化学式为(每个球均表示1个原子)。图l3-4-816.2017湖北武汉武昌区调研 铁及其氧化物是日常生产生活中应用广泛的材料。请回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布图为 。(2)铁元素常见的离子有fe2+和fe3+,稳定性fe2+(填“大于”或“小于”)fe3+,原因是。(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂nh4clo4的分解,n的结构式为(标出配位键),空间构型为,其中氮原子的杂化方式为;与cl互为等电子体的分子或离子有 (任写两种)。(4)金属铁晶体中原子采用堆积,铁晶体的空间利用率为(用含的式子表示)。 (5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图l3-4-9所示,它由a、b方块组成。则该氧化物中fe2+、fe3+、o2-的个数比为(填最简整数比);已知该晶体的密度为d g/cm3,阿伏伽德罗常数的值为na,则晶胞参数a为(用含d和na的代数式表示)nm。 图l3-4-9第四节离子晶体1.d2.b解析 氯化钠晶体中每个na+周围距离相等且紧邻的na+共有12个,b项错误。3.c4.c5.a解析 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能量为氯化钠晶体的晶格能。6.b解析 由nacl、cscl、zns的晶胞结构可知:a为zns的晶体结构,c、d为cscl的晶体结构,只有b为nacl的晶体结构。7.d解析 氯化钠晶体中,距na+最近的cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,a正确;ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8+6=4,即每个晶胞平均占有4个ca2+,b正确;碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1 mol c原子形成4=2 mol碳碳键,碳原子与碳碳键的个数比为12,c正确;该气态团簇分子的分子式为e4f4或f4e4,d错误。8.c解析 依据晶胞沿一个方向拉长的特点,再由图中体心可知,1个ca2+周围距离最近且等距离的有4个,而不是6个,a项错误;与f2不是等电子体,b项错误;6.4 g cac2的物质的量为0.1 mol,则含阴离子为0.1 mol,c项正确;与每个ca2+距离相等且最近的ca2+为4个,d项错误。9.a解析 晶胞中xn+的数目为12=3,n3-的数目为8=1,则晶胞所示物质的化学式为x3n,根据化学式中化合价代数和为0,知n=1。10.d解析 对于离子晶体来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子核间距离越小,晶格能越大,离子键越强,熔点越高。阳离子半径大小顺序为ba2+k+ca2+na+;阴离子半径大小顺序为cl-o2-,比较可得只有d项是正确的。11.c解析 1个氯化铯晶胞有1个cs+和1个cl-,1 mol氯化铯的体积为naa3 cm3,故氯化铯晶体的密度为 g/cm3。12.(1)aaehe(2)bfde(3)cfbd13.(1)48(2)面心立方846解析 (1)ca2+占据晶胞中8个顶点、6个面心的位置,故ca2+的个数为8+6=4,f-全部在晶胞内,完全属于该晶胞,含有8个f-。(2)由晶胞的结构可知,每个ca2+周围有8个f-,而每个f-周围有4个ca2+,在每个f-的前后、上下、左右有6个f-与其距离最近。14.(1)(答案不唯一,合理即可)(2)12(3)412+1=448+6=4答案不唯一,只要与第(1)问对应即可(4)解析 (2)从体心na+看,与它最接近的且距离相等的na+共有12个。(4)设cl-与na+的最近距离为a cm,则两个最近的na+间的距离为a cm,又na=mr,即a=。所以na+间的最近距离为 cm。15.(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或ar3d54s1)almgsn(2)mgcl2为离子晶体而alcl3为分子晶体(3)极性v形(4)cun3解析 a原子核外有3个未成对电子,可以推断a为n或p;a与b可形成离子化合物b3a2,可以推断a为n,b为mg;c元素是地壳中含量最高的金属元素,即al;d原子核外的m层中有两对成对电子,可以推断d为s;e原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断e为cu,cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是cr。16.(1)(2)小于fe2+的价电子排布式为3d6,fe3+的价电子排布式为3d5,fe3+的3d能级为半满状态较稳定 (3)+正四面体形sp3杂化ccl4、p(其他合理答案均可) (4)体心立方(5)124107解析 (1)基态铁原子的价电子排布图为。(2)铁元素常见的离子有fe2+和fe3+,稳定性fe2+小于fe3+,原因是fe2+的价电子排布式为3d6 ,fe3+的价电子排布式为3d5,fe3+的3d能级为半满状态较稳定。(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂nh4clo4的分解,n的结构式为+,空间构型为正四面体形,其中氮原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化;cl是5个原子、32个价电子