苏教版选修3 3.2离子键 离子晶体 作业.doc

课时跟踪检测（四） 离子键 离子晶体1有关离子晶体中不正确的是()a离子晶体在熔融状态时都能导电b离子晶体具有较高的熔、沸点，较大的硬度c离子晶体中阴、阳离子个数比为11d氯化钠溶于水时离子键被破坏解析：选c不同离子晶体中，阴、阳离子个数比可能相同，也可能不相同，但并不都是11。2下列关于离子键特征的叙述中正确的是()a一种离子对带相反电荷离子的吸引作用与其所处的位置无关，故离子键无方向性b因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的c因为氯化钠的化学式是nacl，故每个na周围吸引一个cld因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带相反电荷的离子解析：选a离子键没有方向性，阴、阳离子可看成球形对称的，可以从任意方向吸引带相反电荷的离子，a正确；为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列是有规律的，不是随意的，b错误；在nacl晶体中，每个na周围吸引6个cl，c错误；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带相反电荷的离子，但不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的相对大小的影响，d错误。3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坚硬而易粉碎解析：选b离子晶体有较高的熔、沸点；在晶体状态，离子被局限在某些位置上振动(不能自由移动)，因而几乎不导电；离子晶体易溶于极性溶剂；离子晶体难于压缩，硬而脆，易粉碎。4下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()a熔点：nafmgf2alf3b晶格能：nafnaclnabrc阴离子的配位数：csclnacld硬度：mgocaobao解析：选a由于na、mg2、al3的离子半径依次减小，所带电荷依次增加，所以naf、mgf2、alf3的晶格能依次增大，即熔点依次升高；f、cl、br的离子半径依次增大，naf、nacl、nabr的晶格能依次减小；cscl、nacl晶体中阴离子的配位数分别为8、6；mg2、ca2、ba2离子半径依次增大，mgo、cao、bao晶格能依次减小，即硬度依次减小。5naf、nai和mgo均为离子晶体，有关数据如下表：物质nafnaimgo离子电荷数112键长/(1010 m)2.313.182.10试判断，这三种化合物熔点由高到低的顺序是()a bc d解析：选b三种晶体中，mgo的键长最短，离子电荷又高，故其晶格能最大，熔点最高；naf的键长小于nai，故naf的晶格能大于nai，熔点高于nai。6.某离子化合物的晶胞如图所示，黑球代表阳离子(a)、白球代表阴离子(b)。下列说法错误的是()a阳离子配位数为8b配位数与阴阳离子电荷比有关c配位数与阴阳离子半径比有关d阴阳离子数比为14解析：选d阳离子即黑球在顶点，为8个晶胞共有，每个晶胞中心都有一个阴离子即白球，因此阳离子的配位数为8，a正确；在离子晶体中，阴、阳离子总是尽可能紧密排列，带相反电荷的离子尽可能相互接触，带相同电荷的离子尽可能不接触，因此配位数与离子电荷比、半径比有关，b、c正确；晶胞中阳离子共有81个，阴离子1个，因此阴、阳离子数之比为11，d错误。7如图是从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的是()a(1)和(3) b(2)和(3)c(1)和(4) d只有(4)解析：选c根据nacl和cscl晶体结构特点分析图示。(1)中由黑球可知，其配位数为6，(4)中配位数为6。故(1)、(4)应为nacl；(2)中由黑球知配位数为8，(3)中配位数为8，故(2)、(3)应为cscl。所以c项正确。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na，晶体的密度为d g/cm3。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 cm解析：选ca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a cm,4mnaa3cm3d g/cm3，可求出a，进而求得核间距为 cm，d项错误。9溴化钠、氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能(部分)如下表所示：离子晶体nabrnaclmgo离子的核间距/pm290276205晶格能/(kjmol1)7873 890(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：利用离子晶体中离子的核间距、离子的电荷数与晶格能的关系，对离子晶体的物理性质进行分析。晶格能越大，则离子晶体熔沸点越高。答案：(1)小nabr比nacl中离子的核间距大(2)氧化镁晶体中阴、阳离子的电荷数绝对值大，离子半径小(3)氧化镁(mgo)氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大，熔点高，电解时消耗能量大10下图所示是钾、氧两元素形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价，部分为2价。(1)该结构与_的结构相似(填选项字母，下同)。anacl bcsclczns dnh4cl(2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是_。ak2o bk2o2ck2o3 dko2(3)下列对此晶体结构的描述正确的是()a晶体中与每个k距离最近的k有8个b晶体中每个k周围有8个o，每个o周围有8个kc每个o周围最近且等距离的k所围成的立体构型为正八面体d晶体中，0价氧原子与2价氧原子的数目比为31解析：(1)该结构与nacl晶体的结构相似，相当于na被k代替，cl被o代替。(2)晶体中平均每个晶胞有k：81/861/24个；有o：1121/44个，故其化学式为ko2。(3)由图可看出，晶体中与每个k距离最近的k有12个，晶体中每个k周围有6个o，每个o周围有6个k，每个o周围最近且等距离的k所围成的立体构型为正八面体，如图所示。设1 mol ko2中含有x mol 0价的氧原子，y mol2价的氧原子，则有xy2,2y1，解得x3/2，y1/2，所以晶体中，0价氧原子与2价氧原子的数目比为31。答案：(1)a(2)d(3)c、d1ab、cd、ef均为11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()离子化合物abcdef离子电荷数112键长(1010 m)2.313.182.10acdabef babefcdcabcdef defabcd解析：选d离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高。21 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热能为氯化钠晶体的晶格能。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()ana(g)cl(g)=nacl(s)hbna(s)cl2(g)=nacl(s)h1cna(g)e=na(g)h2dcl(g)e=cl(g)h3解析：选a在热化学方程式中，各物质的化学计量数表示其物质的量，只有a选项能表示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热能。3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，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ccao和nacl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。4认真分析nacl和cscl的晶体结构，判断下列说法错误的是()anacl和cscl都属于ab型的离子晶体bnacl和cscl晶体中阴、阳离子个数比相同，所以阴、阳离子的配位数相等cnacl和cscl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8dnacl和cscl都属于ab型的离子晶体，但阴、阳离子半径比不相同解析：选b由化学式可知nacl和cscl都属于ab型的离子晶体，a正确；nacl晶体中阴、阳离子配位数为6，而cscl晶体中阴、阳离子配位数为8，b错误，c正确；nacl和cscl晶体中阴、阳离子配位数不同的主要原因是两种晶体中阴、阳离子半径比不同，d正确。5.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示。有关说法不正确的是()a该晶体属于离子晶体b晶体的化学式为ba2o2c该晶体晶胞结构与nacl相似d与每个ba2距离相等且最近的ba2共有12个解析：选b由晶胞结构及“均摊法”计算，一个晶胞中含ba2：864个，含o：1214个，故晶体化学式是bao2。6.如图为nacl晶体的一个晶胞，下列叙述中不正确的是()a若晶体中na与cl的最小距离为a，则na与na最近的距离为ab与na最近且等距的cl连线构成的图形为正四面体c与na最近且等距的cl连线构成的图形为正八面体d与一个na最近且等距的na有12个解析：选b由nacl的晶胞图可得晶胞表面的平面图，图中abbca，ac为两个na的最近距离，aca，a正确；从晶胞图可以看出，与nacl晶胞体心的na最近且等距离的cl(nacl晶胞面心的cl)的连线构成的图形为正八面体，b不正确，c正确；根据图示，与一个na最近且等距离的na有12个，d正确。7.右图是cscl晶体的晶胞(晶体中最小重复单元)，已知晶体中两个最近的cs核间距为a cm，氯化铯的摩尔质量为m，na为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为()a. gcm3b. gcm3c. gcm3 d. gcm3解析：选c一个cscl晶胞中含cs：81个，cl1个，m(晶胞) g，va3 cm3；故 gcm3。8.食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为 gcm3，摩尔质量为m gmol1，阿伏加德罗常数为na，则在食盐晶体中na和cl的间距大约是()a. cmb. cmc. cm d. 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 cm3，设食盐晶体里na和cl的间距为x cm，所以可得(2x)3，解得x ，则在食盐晶体中na和cl的间距大约是 cm。9海洋约占地球表面积的71%，具有十分巨大的开发潜力，从海水中可以获得多种金属及含卤素的化合物。(1)存在于海底的大量多金属结核矿将是人类重要的金属资源，多金属结核矿含铁、锰等多种金属元素。基态锰原子的电子排布式为_，原子序数比铁大2、与铁同族的元素是_(填元素符号，下同)，第2周期中基态原子未成对电子数与该元素相同且电负性较小的元素是_。(2)以海水为原料可以制得nacl、kcl、mgo，这三种晶体结构相同，其晶胞中含有阳离子个数为_，三种晶体的熔点由高到低的顺序为_(用化学式表示)。(3)第一电离能介于b、n之间的第2周期元素有_种。(4)铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_。解析：(1)基态mn原子的电子排布式为ar3d54s2；原子序数比铁大2与铁同族的是ni；第2周期中基态原子未成对电子数与ni相同的是c、o，电负性较小的元素是c。(2)nacl、kcl、mgo均属于nacl型晶体，晶胞中的阳离子个数为4。mgo中离子所带电荷数最多，因此熔点最高，k半径大于na，因此nacl的熔点比kcl高。(3)第一电离能介于b、n之间的第2周期元素有be、c、o三种元素。(4)晶胞中，白球数目为864，黑球数目为4，则化学式为cucl。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s2(或者ar3d54s2)nic(2)4mgonaclkcl(3)3(4)cucl10在离子晶体中，阴阳离子按一定规律在空间排列，下图(左)就是nacl的晶体结构。在离子晶体中，阴阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切如下图(中)。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和，如下图(右)。已知a为常数。试回答下列问题：(1)在nacl晶体中，每个na同时吸引_个cl，而na数目与cl数目之比为_。(2)nacl晶体离子键的键长为_。(3)na半径与cl半径之比_(已知1.414，1.73