202022学年下学期高二化学同步练习2

2022-2022学年下学期高二化学同步练习2内容：离子键离子晶体命题人：张丽华命制时间：1．【a】某离子晶体的晶胞结构如下图所示：则该离子晶体的化学式为()A．abc B．abc3 C．ab2c3 D．ab2．【a】在NaCl晶体中，与每个Na+距离相等且距离最近的Cl—所围成的空间构型为（）A．正四面体B．正六面体C．正八面体D．正十二面体3．【a】下列电子式中，正确的是（）4．【a】氢化钠(NaH)是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价，NaH与水反应放出氢气。下列叙述中，正确的是（）A．NaH在水中显酸性B．NaH中氢离子的电子层排布与氦原子的不同C．NaH中氢离子半径比锂离子半径大D．NaH中氢离子可被还原成氢气5．【a】为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，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、SbCl5C．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，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物6．【a】碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是()①高沸点②能溶于水②水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电A．①②③B．③④⑤C．①④⑤D．②③⑤7．【a】下列化合物中，阳离子四周紧邻的阴离子数目最小的是（）A．CsI B．NaF C．LiI D．KCl8．【b】CaC2和MgC2都是离子化合物，下列叙述中正确的是（）A．CaC2和MgC2与水反应都生成乙烯 C．CaC2阴阳离子个数比为2：1D．MgC2的熔点可能在室温以下9．【a】下列化合物中阳离子半径与阴离于半径比值最小的是()A．NaFB．MgI2C．BaI210．【b】高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则有关下列说法正确的是（）A．KO2中只存在离子键B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个Ｄ．晶体中，所有原子之间都是以离子键结合11．【a】下列说法不正确的是（）A．离子晶体的晶格能越大离子键越强B．阳离子的半径越大则可同时吸引的阴离子越多C．通常阴、阳离子的半径越小、电荷越大，该阴阳离子组成的离子化合物的晶格能越大。D．拆开1mol离子键所需的能量叫该离子晶体的晶格能12．【a】离子化合物①NaCl、②CaO、③NaF、④MgO中，晶格能从小到大顺序正确的是（）A．①②③④B．①③②④C．③①④②D．④②①③13．【a】如图1所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的结构。该结构是具有代表性的最小重复单元。确定该晶体结构中，元素钙、钛、氧的个数______比及该结构单元的质量______。（相对原子质量：CaTiO；阿佛加德罗常数：×1023）14.【b】研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则：（1）第二层离子有____个，离中心离子的距离为______d，它们是_____离子。（2）已知在晶体中Na+离子的半径为116pm，Cl-离子的半径为167pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数__________。（3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比____________________。（4）假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比____________________。15．【b】（1）下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体格能的是_________。A．Na+(g)+Cl－(g)=NaCl(s)；△H B．Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)；△H1C．Na(s)=Na(g)；△H2 D．Na(g)－e－=Na+(g)；△H3E．Cl2(g)=Cl(g)；△H4 F．Cl(g)+e－=Cl－(g)；△H5（2）写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式__________________。16．【b】氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似，则：（1）氧化亚铁晶体中，跟二价铁离子紧邻且等距的氧离子个数是_______________。（2）设阿伏加德罗常数值为NA，若氧化亚铁的密度为ρg•cm-3，则氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是___________________cm（用代数式表示）。（3）若氧化亚铁晶体中有3n个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，该晶体中氧离子的数目将___________________（填“减少”、“增多”或“保持不变”）。17．【b】晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度为=5.71g/cm3，晶胞边长为×10-10m。(1)FexO中x值（精确至）为________。(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数（用小数表示，精确至）为________。(3)此晶体化学式为________。(4)与某个Fe2+（或Fe3+）距离最近且等距离的O2-围成的空间几何构型形状是______。(5)在晶体中，铁元素的离子间最短距离为________m。18．【b】KCl和NaCl的晶格型式相同。已知Na+离子的半径是Cl-离子的倍，而又是K+离子的倍，计算：KCl晶胞和NaCl晶胞的边长之比；KCl和NaCl晶体的密度之比_______。(相对原子质量：K：39，Na：23，Cl：2022-2022学年下学期高二化学同步练习2答案1．D2．C3．C4．C5．B6．A7．C8．B9．B10．C11．D[解析]离子晶体的晶格能是指1mol的离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。一般说来，阴、阳离子的半径越小、电荷越大，该阴阳离子组成的离子化合物的晶格能越大，离子晶体的晶格能越大离子键越强；离子化合物中阳离子的半径越大，阳离子半径与阴离子半径比越大，阳离子表面就有可能接触到更多负离子，即吸引的阴离子越多。因此，D选项不正确。12．B[解析]离子晶体的晶格能是指1mol的离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。一般说来，阴、阳离子的半径越小、电荷越大，该阴阳离子组成的离子化合物的晶格能越大。因此，NaCl、NaF、CaO、MgO的晶格能依次增大。13．1：1：3[解析]在题中所示的晶体结构单元中，Ca元素的粒子占据结构单元体心的位置，所以一个结构单元有Ca元素的粒子1个；Ti元素的粒子占据8个顶点位置，每个Ti元素的粒子被8个结构单元共有，所以一个结构单元有Ti元素的粒子；O元素的粒子占据12条棱的中点位置，每个O元素的粒子被4个结构单元共有，所以一个结构单元有O元素的粒子。一个结构单元的质量可以看做14．（1）12,d,钠（2）%[解析]Na+离子与Cl-离子在晶体中是紧密接触的，以氯化钠的晶胞为参考，晶胞的边长等于Na+离子与Cl-离子的直径之和，所以晶胞体积=，一个晶胞中有钠离子和氯离子各四个，这八个离子的体积离子占据整个晶体空间的百分数（3）某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，如上图所示纳米颗粒体内只有一个原子，其余原子都在颗粒的表面，整个颗粒共有原子27个，颗粒表面有原子26个所以这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比=（4）%[解析]假设氯化钠颗粒的边长为氯化钠晶胞边长的n倍。对于一个纳米氯化钠颗粒来说，n=1，可以看做所有的原子处于如右图所示的三(2n+1)个平面上，每一平面上的原子处于三（2n+1）条平行的直线上，每条直线上有三（2n+1）个原子，这一颗粒中的原子数为3×3×3=27，符合式子(2n+1)×(2n+1)×(2n+1)；颗粒的外表面是六个面，每一面上的原子数符合，颗粒中有12条棱，每条棱上两边的顶点除外，棱中间的一（2n-1）个原子被两个外表面共用，每条棱两边的原子也就是颗粒的八个顶点原子分别被颗粒的三个外平面共用，所以颗粒外表面的原子数=9×6-12×1×（2-1）-8×（3-1）=26符合式子（2n+1）×(2n+1)×6-12×(2n-1)×(2-1)-8×(3-1)当氯化钠颗粒的边长为氯化钠晶胞边长的2倍时，将原来的晶胞的边长延伸为原来的2倍（n=2），可以看做颗粒中的所有原子处于五（2n+1）个平面上，每一平面上的原子处于五（2n+1）条平行的直线上，每条直线上有五（2n+1）个原子，这一颗粒中的原子数为5×5×5=125，符合式子(2n+1)×(2n+1)×(2n+1)；颗粒的外表面是六个面，每一面上的原子数符合(2n+1)×(2n+1)=5×5=25，颗粒中有12条棱，每条棱上两边的顶点除外，棱中间的三（2n-1）个原子被两个外表面共用，每条棱两边的原子也就是颗粒的八个顶点原子分别被颗粒的三个外平面共用，所以颗粒外表面的原子数=25×6-12×3×(2-1)-8×(3-1)=98；符合式子(2n+1)×(2n+1)×6-12×(2n-1)×(2-1)-8×(3-1)以此类推，当n=10时，氯化钠颗粒中的原子数=21×21×21=9261，颗粒外表面的原子数=21×21×6-12×19×(2-1)-18×(3-1)=2402,表面原子占总原子数的百分比15．（1）A[解析]晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。因此氯化钠的晶格能可用A式直接表示出为。（2）△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H5[解析]A、B、C、D、E、F几个化学方程之间存在的关系是B方程=A方程+C方程+D方程+E方程+F方程，对于反应的能量关系即为△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H516．（1）6[解析]氧化亚铁晶体结构与氯化钠晶体结构相似，为面心立方晶胞。如图所示将图中的实心球看成Fe2+离子，空心球看成O2-离子，以晶胞上表面中心处的Fe2+离子为参照，在晶体中与其紧邻且与其等距的O2-离子分别处于Fe2+离子的正上、正下、正左、正右、正前、正后的位置共六个。（2），一个氧化亚铁晶胞中有Fe2+离子个数为，有O2-离子个数为；氧化亚铁晶胞的质量为g，设晶胞的边长为a，氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是晶胞边长的一半即，晶胞的体积，（3）保持不变[解析]2n个三价铁离子与3n个二价铁离子所带的电荷数相等，晶体中氧离子的个数不需要变化就可保持晶体的电中性。17．（1）[解析]FexO晶体晶胞结构为NaCl型，如果没有晶体缺陷，一个晶胞中应当有Fe2+离子和O2-离子各四个（Fe元素的相对原子质量取56，氧元素的相对原子质量取16），晶胞质量；现在因为有缺陷，使得铁离子与O2离子的个数比为x：1，因此晶胞质量-，解得x=。（2）[解析]晶体中铁离子与负二价氧离子的个数比为92：100，可以看作，从氧化亚铁晶体中取出一部分且其中的负二价氧离子个数为100，那么此部分晶体中Fe2+和Fe3+离子的总数为92个，有8个空穴，设Fe3+离子的个数为x，Fe2+离子的个数为y列方程组:解得x=16y=76这部分晶体中Fe2+个数所占Fe2+和Fe3+的总数的比值=（3）O[解析]晶体中Fe2+离子与O2离子的个数比值是，Fe3+离子与O2离子的个数比值是，由此得出化学式。(4)正八面体[解析]如题中的图示，当把立方体体心位置的小球当作Fe2+离子（或Fe3+离子）时，距离最近且等距离的O2-离子分布在Fe2+离子（或Fe3+离子）的正前、正后、正左、正右、正上、正下方的位置上，形成了一个正八面体。（5）×10-10[解析]晶体中，铁元素的离子间最短距离的数值是晶体中每个面对角线的一半(如右图所示)。设：铁元素的离子间最短距离为x，则x2=2×(1/2晶胞边长)