高中化学人教版物质结构与性质第三章晶体结构与性质单元测试 精品获奖

第四节离子晶体课时训练16离子晶体基础夯实一、离子晶体的特征1.离子晶体一般不具有的特征是()A.熔点较高,硬度较大B.易溶于水而难溶于有机溶剂C.固体时不能导电D.离子核间距较大,其密度较小解析:离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性,这些特性包括A、B、C项;离子核间距取决于离子半径的大小及晶体的密堆积形式等。答案:D2.下列有关离子晶体的数据大小比较,不正确的是()A.熔点:NaF>MgF2>AlF3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO解析:由于Na+、Mg2+、Al3+的离子半径依次减小,所带电荷数依次增加,所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大,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、CaF2阴离子的配位数分别为8、6、4;Mg2+、Ca2+、Ba2+的离子半径依次增大,MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小,硬度依次减小。答案:A3.下列物质中属于含有非极性键的离子晶体是()①醋酸钠②氢氧化钾③过氧化钠④金刚石⑤乙醇⑥碳化钙A.①②③⑥ B.①③⑥C.①③④⑤ D.①②⑥解析:①中存在碳碳非极性键、碳氢极性键、离子键、碳氧极性键,②中含有氧氢极性键和离子键,③中含有氧氧非极性键和离子键,④属于原子晶体,⑤属于分子晶体,⑥中含有离子键和碳碳非极性键。答案:B二、离子晶体的性质4.下列各组物质,前者的熔点高于后者的是()①干冰与固态二硫化碳②NaCl晶体与KCl晶体③金刚石与晶体硅④干冰与二氧化硅A.①② B.③④C.②④ D.②③解析:通常情况下,干冰(固态CO2)属于气体,而二硫化碳属于液体,①中前者的熔点低于后者的;NaCl晶体与KCl晶体均属于离子晶体,Na+的半径小于K+的半径,离子半径越小,静电引力越大,物质的熔点越高,②中前者的熔点高于后者的;金刚石与晶体硅均属于原子晶体,碳原子的半径小于硅原子的半径,原子半径越小,共价键越强,物质的熔点越高,③中前者的熔点高于后者的;干冰属于分子晶体,而二氧化硅属于原子晶体,④中前者的熔点低于后者的。答案:D、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序可能是()>Rb2O>BaO>CaO>CaO>BaO>Rb2O>BaO>MgO>Rb2O>BaO>Rb2O>MgO解析:四种离子晶体所含阴离子相同,所含阳离子不同。Mg2+、Rb+、Ca2+、Ba2+比较,Rb+所带电荷最少且比Mg2+、Ca2+的半径大,其与O2-形成的离子键较弱,使Rb2O的熔点比MgO、CaO的低。Mg2+、Ca2+、Ba2+比较,它们所带正电荷一样多,离子半径:Mg2+<Ca2+<Ba2+,与O2-形成的离子键由强到弱的顺序是Mg2+>Ca2+>Ba2+,相应离子晶体的熔点由高到低的顺序是MgO>CaO>BaO。综上所述,四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO>CaO>BaO>Rb2O。答案:B6.根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260℃),判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/℃8012800-701802500中的离子键比NaCl中的离子键强晶体是分子晶体晶体是离子晶体D.晶体硼是原子晶体解析:根据表中各物质的熔点,判断晶体类型。NaCl和MgO是离子化合物,形成离子晶体,故熔、沸点越高,说明晶格能越大,离子键越强,A项正确;SiCl4是共价化合物,熔、沸点较低,为分子晶体;硼为非金属单质,熔、沸点很高,是原子晶体,B、D项正确;AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物,但其晶体熔、沸点较低,应属于分子晶体。答案:C7.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: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。只有在离子晶体溶于水或熔融后,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。答案:B三、晶体结构8.右图是CaF2晶胞的结构。下列说法正确的是()(导学号52700123)A.一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+B.一个CaF2晶胞中含有8个F-C.在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4D.在CaF2晶胞中F-的配位数为8解析:一个CaF2晶胞中含有8个F-,Ca2+的个数=8×+6×=4,A项错,B项对;在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为8,而F-的配位数为4。答案:B9.某氧化铝陶瓷晶体中含有X、Y、Z三种元素,其晶胞如图所示,则三种原子的原子个数比为()∶3∶1 ∶1∶6∶8∶1 ∶12∶1解析:在图中所示的晶胞中:X原子的个数为8×=1,Y原子的个数为12×=3,Z原子的个数为1,所以X、Y、Z三种原子的个数比为1∶3∶1。答案:A10.已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数,相邻的两个Cs+的核间距为acm,如图所示,则CsCl的相对分子质量可以表示为()(导学号52700124)·a3·ρ B.C. D.解析:由CsCl晶体的晶胞可以看出,每个晶胞中平均含有1个Cs+和1个Cl-。在该晶胞中,边长为两个Cs+的核间距离(acm),若CsCl的相对分子质量用M表示,则有M=NA·ρ·a3。答案:A11.下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是()mol氯化钠中有NA个NaCl分子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-解析:氯化钠是离子晶体,无单个分子,A项错。答案:A12.现有几组物质的熔点(℃)的数据:A组B组C组D组金刚石:3550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶体:1410Na:98HCl:-115KCl:776硼晶体:2300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1723Rb:39HI:-51CsCl:645据此回答下列问题:(1)A组属于晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是。

(2)B组晶体共同的物理性质是(填序号)。

①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于。

(4)D组晶体可能具有的性质是(填序号)。

①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为

。

解析:通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质,应用氢键解释HF的熔点反常,利用晶格能的大小解释离子晶体熔点的高低。答案:(1)原子共价键(2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷数相同的情况下,离子半径越小,晶格能越大,熔点就越高能力提升1.下列关于离子晶体的晶格能的说法中正确的是()A.离子晶体的晶格能指形成1mol离子键所放出的能量B.离子晶体的晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量C.离子晶体的晶格能指1mol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.离子晶体的晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关解析:离子晶体的晶格能强调的是气态离子结合成离子晶体时所放出的能量,通常为正值;离子晶体的晶格能的大小影响晶体的熔点和硬度。答案:C2.仅由下列各组元素所组成的化合物,不可能形成离子晶体的是()、O、S 、H、O、Cl、O 、N、Cl解析:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH,C项如KClO,D项如NH4Cl,均为离子晶体。答案:A3.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是()难溶于水,其水溶液的导电性极弱的熔、沸点较高,硬度较大固体不导电,但在熔融状态下可以导电在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小解析:难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔、沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B项不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C项说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。答案:C4.下面有关晶体的叙述中,不正确的是()A.金刚石空间网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Cl-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分子周围紧邻10个CO2分子解析:金刚石结构中,最小环上有6个碳原子,A项正确;氯化钠晶体中每个离子的周围都有6个异性离子,B项正确;氯化铯晶体中每个离子的周围都有8个异性离子,C项正确;干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子,D项不正确。答案:D、NaI、MgO均为离子化合物,由下列表中数据可确定这三种化合物熔点高低的顺序,则正确的是()物质①NaF②NaI③MgO离子电荷数112键长/10-10mA.①>②>③ B.③>①>②C.③>②>① D.②>①>③解析:NaF、NaI、MgO均为离子晶体,它们的熔点高低由离子键的强弱决定,而离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关,NaF、NaI、MgO中,MgO的离子半径最短,离子所带电荷数最多,故其离子键最强,熔点最高。NaF的离子半径短于NaI的,NaF的离子键强于NaI的,因此NaF的熔点高于NaI的。答案:B6.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()(导学号52700125)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℃、℃、-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、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物解析:离子化合物一般熔点较高,熔融后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl等溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D项都不可靠。答案:B7.下列说法中一定正确的是()A.固态时能导电的物质一定是金属晶体B.熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D.固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体解析:四种晶体在不同状态下的导电性区别如下:分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体固态不导电不导电(单质硅为半导体)可导电不导电熔融状态不导电不导电可导电可导电水溶液有的可导电不溶于水一般不溶于水可导电另外,固态石墨也可以导电,而石墨是混合晶体。答案:D8.对于氯化钠晶体,下列描述正确的是()A.它是六方紧密堆积的一个例子g氯化钠晶体中约含×1023个NaCl分子C.与氯化铯晶体结构相同D.每个Na+与6个Cl-作为近邻解析:氯化钠晶体的晶胞结构如图所示,从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为,其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。答案:D9.某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图:A为阴离子,在立方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为()(导学号52700126) 解析:根据均摊法,该结构单元中含A的个数为8×1=8,含B的个数为×8+×6=4,B与A的离子数之比为4∶8=1∶2,即该晶体的化学式为BA2,故答案为B项。答案:B10.下列7种物质:①白磷(P4)②水晶③氯化铵④氢氧化钙⑤氟化钠⑥过氧化钠⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):(1)不含金属离子的离子晶体是,只含离子键的离子晶体是,既有离子键又有非极性键的离子晶体是,既有离子键又有极性键的离子晶体是。

(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是,熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是,熔化时只破坏共价键的是。

解析:(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,⑤中只含离子键,⑥中有离子键和非极性共价键,③和④中有离子键和极性共价键。(2)分子晶体中含范德华力,只有①白磷、⑦石墨中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。答案:(1)③⑤⑥③和④(2)①⑦⑦①11.已知A、