高中化学人教版选修三课时作业3-4离子晶体

课时作业14离子晶体[练基础]1．离子晶体中一定不会存在的相互作用是()A．离子键B．极性键C．非极性键D．范德华力2．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．离子间距离较大，其密度较大3．下列说法中正确的是()A．固态时能导电的晶体一定是金属晶体B．熔融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．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体4．①NaF、②NaI、③MgO均为离子化合物，根据表中数据，推知这三种化合物的熔点高低顺序是()物质①②③离子电荷数112键长/10－102.313.182.10A.①>②>③B．③>①>②C．③>②>①D．②>①>③5．离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间的核间距离和晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()A．KCl>NaCl>BaO>CaOB．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>KCl>NaClD．CaO>BaO>NaCl>KCl6．已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P，它们的晶格能分别为923kJ·mol－1、786kJ·mol－1，下列有关说法中不正确的是()A．Q的熔点比P的高B．若P是NaCl，则Q一定是NaFC．Q中成键离子核间距比P的小D．若P是NaCl，则Q可能是NaBr7．自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶休。下列实验一定能说明CaF2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、沸点较高，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8．下列有关晶体的叙述中，正确的是()A．在CaF2晶体中，Ca2＋、F－的配位数均为8B．在NaCl晶体中，每个Na＋周围紧邻的Na＋共有6个C．在CsCl晶体中，每个Cs＋周围紧邻6个Cl－D．在ZnS晶体中，每个晶胞含有的Zn2＋、S2－均为4个[提素养]9．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法中正确的是()A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体的晶胞结构与CsCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有6个10．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是()A．YBa2Cu3O4B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5D．YBaCu4O411．如图是CsCl晶体的晶胞结构(晶体中最小重复单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋核间距离为acm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则CsCl晶体的密度为()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－312．根据表格数据回答下列有关问题：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的核间距离和晶格能如下表所示：NaBrNaClMgO离子的核间距/pm290276205晶格能/kJ·mol－17873890①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________。②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是________________________________________________________________________。③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是________________。(2)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因：a．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。b．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)硅在一定条件下可以与Cl2反应生成SiCl4，试判断SiCl4的沸点比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________________________________________。13．CaF2晶胞结构如图Ⅰ所示，Cu晶体中铜原子堆积方式如图Ⅲ所示，图Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)。(1)图Ⅰ所示的晶胞中离Ca2＋最近且等距离的Ca2＋数为________，图Ⅲ中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为________；(2)H3BO3晶体中B原子的杂化方式为________；CNO－的空间构型为________；(3)三种晶体熔点高低的顺序为________________(填化学式)，H3BO3晶体受热熔化时克服的微粒之间的相互作用为________________________________________________________________________。14．(1)通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO立体结构与NaCl的晶体结构相似。①某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误：②MgO是优良的耐高温材料，MgO的熔点比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________(填“<”或“>”)FeO，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________。④已知CaO晶体密度为ag·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为________cm3。(2)NaF的熔点________BFeq\o\al(－,4)的熔点(填“>”“<”或“＝”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如图所示，食盐晶体由钠离子和氯离子构成。已知食盐的摩尔质量M＝58.5g·mol－1，食盐的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近下列哪个数据________(填序号)。A．3.0×10－8cmB．3.5×10－C．4.0×10－8cmD．5.0×10－课时作业14离子晶体1．解析：离子晶体中一定含有离子键，也可能含有共价键，主要是OH－和含氧酸根离子中的极性共价键，还有Oeq\o\al(2－,2)等中的非极性共价键。只有分子晶体中才含有范德华力，离子晶体中一定不会有范德华力。因此选D项。答案：D2．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项所述；离子间的距离取决于离子半径的大小及晶体的密堆积形式等。答案：D3．解析：固态时能导电的晶体不一定是金属晶体，如石墨晶体、硅晶体都能导电，A错误；熔融态能导电的晶体不一定是离子晶体，金属晶体熔融态时也能导电，B错误；水溶液能导电的晶体不一定是离子晶体，一些分子晶体也具有此性质，如干冰的水溶液就能导电，C错误；固态不导电而熔融态能导电，这是离子晶体区别于其它晶体的本质特征，D正确。答案：D4．解析：离子化合物的熔点高低主要取决于离子键的强弱(或晶格能的大小)，而离子键的强弱(或晶格能的大小)与离子所带的电荷的乘积成正比，与离子间距离成反比。答案：B5．解析：对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶格能较大，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：Cl－>O2－，比较可得只有D正确。答案：D6．解析：本题主要考查影响晶格能大小的因素及晶格能对物质性质的影响。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P的高，A项正确；因F－的半径比Cl－的小，其他卤素离子的半径比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能强于NaCl的，B项正确，D项错误。因Q、P中阳离子均为Na＋，阴离子所带电荷数相同，故晶格能的差异是由成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明核间距越小，C项正确。答案：D7．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，A错误；熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体的性质，不能说明CaF2一定是离子晶体，B错误；熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，说明CaF2一定是离子晶体，C正确；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，D错误。答案：C8．解析：A项，在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，错误；B项，在NaCl晶体中，每个Na＋周围紧邻的Na＋共有12个，错误；C项，在CsCl晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－，错误；D项，在ZnS晶体中，每个晶胞含有的Zn2＋、S2－均为4个，正确。答案：D9．解析：图示晶体中含有Ba2＋和Oeq\o\al(2－,2)，则该晶体属于离子晶体，A正确；该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似，所以与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个，C、D不正确；在1个NaCl晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，因此该氧化物的1个晶胞中含有4个Ba2＋和4个Oeq\o\al(2－,2)，晶体的化学式应为BaO2，B不正确。答案：A10．解析：位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)的共8个，这个晶胞中分摊到8×eq\f(1,8)＝1(个)；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是8×eq\f(1,4)＝2(个)，所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为7×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,4)＝5(个)。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。答案：C11．解析：晶体的密度＝eq\f(晶体的摩尔质量,晶体的摩尔体积)，1molCsCl的质量为Mg,1个CsCl晶胞的体积为a3cm3,1个晶胞中含1个Cs＋和1个Cl－，在1molCsCl晶体中含NA个晶胞。晶体的密度为eq\f(Mg·mol－1,a3cm3×NAmol－1)＝eq\f(M,NAa3)g·cm－3。答案：C12．解析：(1)对同类型的离子晶体中，离子半径越小，离子电荷数越多，晶格能越大，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。(2)a.先比较不同类型晶体的熔点。NaF、MgF2为离子晶体，离子间以离子键结合，离子键作用强，SiF4固态时为分子晶体，分子间以范德华力结合，范德华力较弱，故NaF和MgF2的熔点都高于SiF4。b.再比较相同类型晶体的熔点。Na＋的半径比Mg2＋半径大，Na＋所带电荷数小于Mg2＋，所以MgF2的离子键比NaF的离子键强度大，MgF2熔点高于NaF熔点。(3)SiCl4和CCl4组成、结构相似，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，SiCl4的分子间作用力大于CCl4的分子间作用力，故SiCl4的熔点高于CCl4的熔点。答案：(1)①小NaBr比NaCl离子的核间距大②MgO晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大，并且离子的核间距小③MgO(2)a.NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高b．因为Mg2＋的半径小于Na＋的半径且Mg2＋所带电荷数较大，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MgF2的熔点高于NaF(3)高SiCl4的相对分子质量比CCl4的大，范德华力大，因此沸点高13．解析：(1)图Ⅰ所示晶胞结构中，离Ca2＋最近且等距离的Ca2＋数为12；图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为3＋6＋3＝12。(2)H3BO3中B的价层电子对数＝eq\f(1,2)×(3＋3－3×2)＋3＝3，故硼原子采取sp2杂化；CNO－与CO2互为等电子体，CO2为直线形结构，故CNO－也为直线形结构。(3)CaF2为离子晶体，Cu为金属晶体，H3BO3为分子晶体，三种晶体熔点高低的顺序为：CaF2>Cu>H3BO3；在H3BO3晶体中，层内H3BO3分子间形成氢键，层与层之间存在范德华力，故H3BO3晶体熔化时克服的微粒之间的相互作用为范德华力和氢键。答案：(1)1212(2)sp2直线形(3)CaF2>Cu>H3BO3分子间作用力(或氢键和