专题3第二单元离子键离子晶体同步练习（含解析）高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

专题3第二单元离子键离子晶体同步练习
一、单选题
1. 北京大学和中国科学院的化学工作者成功研制出碱金属与形成的球碳盐。实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。下列关于的组成和结构的分析中正确的是 ( )
A. 晶体中既有离子键又有极性键 B. 晶体的熔点比晶体的熔点低
C. 该晶体熔化时能导电 D. 分子中碳原子采取杂化
2. 下列有关离子晶体的性质比较不正确的是 ( )
A. 晶格能： B. 硬度：
C. 熔点： D. 阴离子的配位数：
3. 分析化学中常用射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为，研究表明它的结构特性是、分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子最小结构单元如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该晶体是原子晶体
B. 的离子位于上述立方体的面心，呈价
C. 的离子位于上述立方体的体心，且的空缺率体心中没有的占总体心的百分比为
D. 晶体的化学式可表示为，且为价
4. 关于下列几种离子晶体，说法不正确的是 ( )
A. 由于晶体和晶体中正负离子半径比不相等，所以两晶体中离子的配位数不相等
B. 晶体中，配位数为，配位数为，配位数不相等主要是由于、电荷绝对值不相同
C. 的熔点比高，主要是因为的晶格能比大
D. 中半径越大，热分解温度越低
5. 下列比较错误的是 ( )
A. 熔点： B. 晶格能：
C. 熔点：金刚石 D. 硬度：
6. 已知由、、三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞结构如图所示，、、分别位于立方体的顶点、棱上、体心。下列有关该化合物的说法正确的是 ( )
A. 该晶体的化学式为 B. 该晶体的熔点一定比金属晶体的高
C. 每个周围距离最近且相等的有个 D. 每个周围距离最近且相等的有个
7. 的晶体结构与相似，可以看作是的位置用代替，的位置用代替如图，晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长。下列对于晶体结构的描述正确的是
A. 与距离最近且相等的有个 B. 的熔点比的熔点低
C. 与距离最近且相等的共有个 D. 一个晶胞的质量为
8. 短周期元素、、、的原子序数依次增加。、、、是由这些元素组成的物质，其中是日常生活中常用的调味品，为黄绿色气体单质，上述物质的转化关系如图。下列说法正确的是( )
A. 非金属性：
B. 原子半径：
C. 可分别与、形成化合物、
D. 化合物、均为离子晶体
9. 下图、、、依次代表常见的、、金刚石、冰的晶胞或结构，下列表述正确的是( )
A. 的晶胞结构与类似，的晶格能小于
B. 晶体中距离分子最近且等距离的分子有个
C. 若金刚石晶胞中的原子坐标为，则的原子坐标为
D. 冰晶体中存在氢键，冰含有氢键
10. 下表给出了几种氯化物的熔点和沸点。
物质
熔点
沸点
关于表中种氯化物有下列说法：
在加热时可升华；
属于共价化合物；
时的分子组成可用表示；
是典型的离子晶体。
其中正确的是 ( )
A. 只有和 B. 只有 C. 只有 D. 全部正确
11. 萤石晶体中每个被个所包围，则每个周围最近距离的数目为( )
A. B. C. D.
12. 的晶体结构与相似，可以看作是的位置用代替，的位置用代替如图，晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长。设为阿伏加德罗常数的值，下列对于晶体的描述正确的是
A. 一个晶胞的质量为 B. 的熔点比的熔点低
C. 一个晶胞中含有个 D. 与距离最近且相等的共有个
13. 具有型晶体结构，其晶胞如图所示，晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 熔点：
B. 位于构成的正八面体空隙中
C. 距离最近的有个
D. 设阿伏加德罗常数的值为，则晶胞密度为
14. 下列有关晶体形成的热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是 ( )
A. B.
C. D.
15. 已知某离子晶体的晶胞示意图如图所示，其摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为，下列说法中正确的是( )
A. 晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为
B. 晶体中阴、阳离子的配位数都是
C. 该晶胞可能是的晶胞
D. 该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为
二、实验题
16. 氯化铵是“侯氏制碱法”的副产品，在工农业生产中具有重要用途。
回答下列问题：
氯化铵的立方晶胞结构如图所示：
与等距离且最近的有______个。
若氯化铵的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数___________用含、的代数式表示。
银氨溶液的配制，从电极反应角度探究银镜反应中物质氧化性和还原性的变化进行探究。
资料：

不稳定，极易分解为黑色，溶于氨水
实验发现：乙醛和溶液水浴加热无明显现象；银氨溶液水浴加热无明显现象滴加乙醛的银氨溶液水浴加热，试管壁逐渐出现一层光亮的银镜。
有研究表明：配制银氨溶液时，和氨水生成，写出生成的化学方程式_______________________________________________________。
甲同学查阅资料：银镜反应时，被还原成。
电极反应式：
还原反应：
氧化反应： _______________________________碱性条件下
从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化：
随降低，氧化性减弱。 随增大，乙醛还原性增强。
补充实验验证中的分析。
乙同学认为实验Ⅲ不能证明“随降低，氧化性减弱”，理由是_________________________________________________________。
设计实验进一步验证。
实验 实验操作 实验现象
Ⅳ 往盛有银氨溶液的试管中滴加浓氨水，无明显现象，加入滴乙醛，振荡，水浴加热 闻到刺激性气味，溶液略显灰色，试管壁未见银镜
Ⅴ 往盛有银氨溶液的试管中滴加较浓的溶液至与实验Ⅳ相同，振荡，溶液变浑浊，加入滴乙醛，振荡，水浴加热 试管壁立即出现银镜
乙同学认为通过实验Ⅳ能证明“随降低，氧化性减弱”，你认为是否合理并说明原因_____________________________________________。
分析实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”，提出假设：随增大，可能是价的也参与了还原价的。经检验该假设成立，实验方案及现象是___________。
17. 物质由两种元素组成，其中每种元素只有一种价态，某学习小组进行如下实验：
中阴离子的电子式为_______，中阳离子中的单电子数为 _______。
分子中中心原子的杂化方式为_______，与溶液生成的离子方程式为_______。
中心原子为的空间结构为_______，三种元素中第一电离能最大的是_______填元素名称。
的一种晶体结构与相似，其晶胞结构如图所示部分阴离子未画出。已知其晶胞边长为，则其密度为 _______用含与的式子表示。
三、简答题
18. 不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢．
回答下列问题：
基态铬原子的价电子排布式为________________________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有________个伸展方向．
铬和镍能形成多种配合物．如为正四面体构型，为正方形构型，、为正八面体构型等．下列说法正确的是________填选项字母．
A.在形成配合物时其配位数只能为，在形成配合物时其配位数只能为
B.的空间构型为正四面体形
C.与互为等电子体，其中分子内键和键的个数比为
D.和中，镍原子均为杂化
年月，云南一化工厂发生铬污染致数万立方米水质变差、牲畜接连死亡的消息引发社会各界的极大关注．与、互为等电子体，六价铬属于强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，的空间构型为________________________．
的晶体结构类型与氯化钠相同，相关离子半径如下表所示：
晶胞中的配位数为________________，的熔点比高的原因是________________________________．
与处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属的熔点和沸点都比金属高，原因为________________________区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为________________________．
某铬镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度________用含、、的代数式表示．
19. 不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。
回答下列问题：
基态铬原子的价电子排布式为_______________________________________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有_________________个伸展方向。
铬和镍能形成多种配合物。如为正四面体构型，为正方形构型，、为正八面体构型等。下列说法正确的是_____________________填选项字母。
A.在形成配合物时其配位数只能为，在形成配合物时其配位数只能为
B.的空间构型为正四面体形
C.与互为等电子体，其中分子内键和键的个数比为
D.和中，镍原子均为杂化
年月，云南一化工厂发生铬污染致数万立方米水质变差、牲畜接连死亡的消息引发社会各界的极大关注。与、互为等电子体，六价铬属于强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，的空间构型为_______________________________________。
的晶体结构类型与氯化钠相同，相关离子半径如下表所示：
晶胞中的配位数为______________________________，的熔点比高的原因是_______________________________________。
与处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属的熔点和沸点都比金属高，原因为_______________________________________。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为_______________________________________。
某铬镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度___________用含、、的代数式表示。
答案和解析
1.【答案】
【解析】晶体中有和，故有离子键和共价键，但共价键均存在于同种元素和之间，为非极性键，A错误；
晶体为离子晶体，而是分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的熔点高，B错误；
晶体中有和，该晶体熔化时能电离出自由移动的离子，故能导电，C正确；
分子中每个碳原子只与周围的个碳原子相连，分子中碳原子采取杂化，故D错误。
2.【答案】
【解析】离子半径越小，所带电荷数越多，晶格能越大。离子半径：，则晶格能：，A正确；
离子半径：，晶格能：，则硬度：，B正确；
离子半径：，电荷数：，晶格能：，则熔点：，C错误；
、的晶胞结构示意图分别 ，结合示意图可知，晶体和晶体中阴、阳离子的配位数分别为和，则配位数：，D正确。
3.【答案】
【解析】由题图可知，晶体中含有、、等阴、阳离子，该晶体为离子晶体，项错误；利用均摊法，阴离子最小结构单元中的个数为，的个数为，的个数为，所以、、的个数比为：：，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为可知，的化合价为价，项错误；由上述分析可知，每个最小结构单元平均含有个，只能位于体心，且每两个阴离子最小结构单元中一个有，而另一个无，的空缺率为，项正确；晶体的化学式可表示为，且为价，项错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查配位数，晶格能，离子晶体的物理性质，常见离子晶体的结构等知识点，解题关键在于熟识相关知识点，并灵活运用，难度中等。
【解答】
A.离子晶体中的离子配位数由晶体中正负离子的半径比决定，正负离子半径比越大，配位数越大，晶体小于晶体中正负离子半径比，所以晶体中离子配位数为，而晶体中离子配位数为，故A不符合题意；
B.在晶体中，和的电荷绝对值比是：，的配位数为，的配位数为，故B不符合题意；
C.晶格能越大，物质越稳定，熔点越高，的晶格能比大，所以的熔点比高，故C不符合题意；
D.中半径越大，碳酸盐也就越稳定，分解温度越高，故D符合题意。
故选D。

5.【答案】
【解析】由于、、的半径依次减小，所带电荷数依次增加，所以、、的晶格能依次增大，即熔点依次升高，项错误；
、、的半径依次增大，、、的晶格能依次减小，项正确；
一般情况下，熔点：共价晶体离子晶体分子晶体，金刚石为共价晶体，为离子晶体，为分子晶体，项正确；
、、的半径依次增大，、、的晶格能依次减小，即硬度依次减小，项正确。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶胞计算，为高频考点，把握均摊法计算、晶体性质、最近原子的位置为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意选项C为解答的难点，题目难度不大。
【解答】
A.位于晶胞体心，则的个数为，位于晶胞顶点，则的个数为，位于晶胞棱心上，则的个数为，、、原子个数比是，所以该晶体的化学式为，项正确；
B. 该晶体是离子晶体，熔、沸点较高，但有些金属晶体的熔、沸点也很高，如钨的熔点在以上，因此离子晶体与金属晶体的熔点不能直接比较，项错误；
C. 取顶点处任一，该晶胞中距的距离最近且相等的的个数为，该位于个晶胞中，则每个周围距离最近且相等的有个，项错误；
D.处于晶胞体心，处于晶胞顶点，体心距个顶点的距离相等且最近，因此每个周围距离最近且相等的有个，项错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶胞计算和配位数，难度不大，解题的关键是要求学生有一定的空间想象能力和对基础知识的灵活运用。
【解答】
A.位于晶胞棱心和体心，以体心的为参照，则上平面、下平面和正平面且每一个平面有个距离最近，共个，故A错误；
B.的半径比离子半径小，则的晶格能比晶格能大，即的熔点比的熔点高，故B错误；
C.位于晶胞棱心和体心，以体心的为参照，距离相等且最近的位于正平面棱心，共有个，根据题干信息：晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长，则不包括上、下平面的，故C正确；
D.位于晶胞棱心和体心，数目为，位于顶点和面心，数目为，即一个晶胞中摊得的和粒子数均为个，则每个晶胞中含有个，晶胞的质量为，故D错误。
8.【答案】
【解析】是日常生活中常用的调味品，其水溶液电解得到黄绿色气体单质，则为氯化钠、为氢气或氢氧化钠、为氯气、为氢氧化钠或氢气。则为元素、为元素、为元素、为元素。氧元素的非金属性强于氯元素，项错误；同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，则钠原子的原子半径大于氯原子，项错误；氧元素和氢元素可以形成共价化合物，氧元素与钠元素可以形成离子化合物，项正确；氯化氢是共价化合物，属于分子晶体，项错误。
9.【答案】
【解析】
【分析】本题考查晶胞结构的应用，为高频考点，侧重考查学生的观察与空间想象能力，掌握晶格能、均摊法是解题的关键，题目难度一般。
【解答】离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，和两种晶体中，半径：，且镁离子带电荷多，则的晶格能较大，故错误；
B.根据晶胞结构知，晶体中距离分子最近且等距离的分子有个，故错误；
C.若金刚石晶胞中的原子坐标为，则的原子坐标为，故正确；
D.冰的物质的量为，而个水分子形成个氢键，故冰中含氢键，故错误。
10.【答案】
【解析】由表格中的数据可知的熔、沸点较低，且比较接近，加热时能升华，故正确；
中只存在共价键，属于共价化合物，故正确；
由表格中的数据可知，的沸点为，属于离子晶体，粒子之间以离子键结合，但时蒸气中分子组成可用表示，故正确；
由表格中的数据可知的熔、沸点较低，则属于分子晶体，故错误。
11.【答案】
【解析】结合的化学式可知，晶体中与的个数比是，所以每个周围最近距离的数目为个，故答案选B。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查晶胞计算和配位数，难度不大，解题的关键是要求学生有一定的空间想象能力和对基础知识的灵活运用。
【解答】
A.位于晶胞棱心和体心，数目为，位于顶点和面心，数目为，即一个晶胞中摊得的和粒子数均为个，则每个晶胞中含有个，晶胞的质量为，故A错误；
B.的半径比离子半径小，则的晶格能比晶格能大，即的熔点比的熔点高，故B错误；
C.位于顶点和面心，数目为，则每个晶胞中含有个“”，项错误；
D.位于晶胞棱心和体心，以体心的为参照，距离相等且最近的位于正平面棱心，共有个，根据题干信息：晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长，则不包括上、下平面的，故D正确。
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查物质结构和性质，涉及离子晶体熔沸点高低比较、晶胞空间结构和密度计算等知识点，熟知氯化钠晶胞结构是解本题关键，难点是晶胞计算，注意均摊法在晶胞计算中的灵活运用，题目难度不大。
【解答】
A.离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔沸点越高，电荷起主导作用，则熔点，故A错误；
B.由晶胞结构可知，占据的是由围成的正八面体的中心，故B正确；
C.由晶胞结构可知，与面心的距离最近的共有个，故C错误；
D.利用均摊法，该晶胞中含为：个，含为：个，则晶胞密度为，故D错误。

14.【答案】
【解析】根据晶格能的定义：将离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，可知项正确。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了离子晶体的晶胞结构分析，为高频考点，会利用均摊法计算晶胞中微粒个数是解本题关键，再结合基本公式解答，难点是晶胞的计算，考查学生空间想象能力和数学运算能力，难度中等。
【解答】
A.根据均摊法可知，在这个晶胞中阳离子位于棱上和体心，数目，阴离子位于顶点、面心，数目，故A错误；
B.晶体中，由体心的阳离子看出周围有个阴离子，每个阴离子周围有个阳离子，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为，故B错误；
C.根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为，阴、阳离子的配位数都为，可能是的晶胞，故C正确；
D.设阳离子之间最短距离为，则晶胞棱长为，晶胞体积，晶胞中阴、阳离子的个数都为，，，故D错误。
16.【答案】

；
可能是硝酸银溶液中的或等微粒做氧化剂，其氧化性随酸性减弱而减弱
合理， ，增大，平衡逆向移动，降低，氧化性减弱，未发生银镜反应；或不合理，灰色浑浊中可能有，得电子未在试管壁析出，所以无法判断。
不加乙醛重复实验 Ⅴ 中的操作，试管壁出现银镜；或将氨通入含的潮湿固体，水浴加热后出现银镜。

【解析】
【分析】
本题考查物质结构、原电池反应原理探究、氧化还原反应的原理，难度中等，涉及电极式的书写、氧化还原反应规律、配位数、晶胞计算等知识点，注意日常学习中的积累，有利于培养学构建思维导图，化学学科素养的培养。
【解答】
结合图片，体心的等距离且最近的有个； ，则晶胞参数
在洁净的试管中加入溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液；和氨水生成，生成的化学方程式为：

甲同学查阅资料：银镜反应时，被还原成；发生氧化反应，由于反应在碱性条件下进行，则被氧化成，电极反应式为：
属于强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，溶液中的以及溶解的等微粒也具有氧化性，也可能将做氧化剂将乙醛氧化，实验Ⅲ中向左侧烧杯中滴加氨水，随着溶液酸性的减弱，这些微粒的氧化性也会减弱，从而使得指针的偏转幅度减小，不能证明“随降低，氧化性减弱”，
故答案为：可能是硝酸银溶液中的或等微粒做氧化剂，其氧化性随酸性减弱而减弱
由于溶液中存在平衡：，实验向银氨溶液中滴加浓氨水，增大，上述平衡逆向移动，降低，氧化性减弱，故未发生银镜反应；但实验的现象中溶液略显灰色，该灰色浑浊中可能有，正一价的银得电子未在试管壁析出，故也可能无法判断，
故答案为：合理，，增大，平衡逆向移动，降低，氧化性减弱，未发生银镜反应；或不合理，灰色浑浊中可能有，正一价的银得电子未在试管壁析出，所以无法判断；
实验Ⅴ中“立即出现银镜的原因”，提出假设：随增大，可能是也参与了还原，要检验该假设成立，可采用对比实验，实验方案及现象为：不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作，试管壁出现银镜或将氨通入含的潮湿固体结合题给资料，水浴加热后出现银镜，
故答案为：不加乙醛重复实验Ⅴ中的操作，试管壁出现银镜或将氨通入含的潮湿固体，水浴加热后出现银镜；
17.【答案】

直线形


【解析】
【分析】和足量稀硫酸反应生成淡黄色固体为单质，物质的量为，得到浅绿色溶液中含，无色气体为，生成黑色固体为，物质的量为，根据原子守恒原子共，原子物质的量 ，所以的化学式为。
【小问详解】
中阴离子为 ，硫元素化合价为，其电子式为 ，阳离子的价电子排布式，单电子有个， 中阳离子中的单电子数为，答案： ；；
【小问详解】
分子中，中心原子的孤电子对数为，键数为，所以中心原子的杂化方式为，与 溶液生成的离子方程式为，答案：；；
【小问详解】
中心原子为形成键为，孤电子对数为 ，点杂化为， 的空间结构为直线形，三种元素中第一电离能最大的是，答案：直线形；；
【小问详解】
的一种晶体结构与 相似，已知其晶胞边长为 ，晶胞体积为，一个晶胞中含有 个，含有个 ，则其密度为 ，答案： 。

18.【答案】
正四面体形
；离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高
的原子半径越小，价电子数越多，金属键较强；射线衍射法

【解析】
【分析】
本题考查物质结构与性质，难度中等，解题关键是理解物质结构与性质的概念、原理与规律。
【解答】
为号元素，基态原子的价电子排布式为，排布时能量最高的电子所占能级为，轨道有个伸展方向。
在形成配合物时其配位数可以为、，故A错误；
B.的空间构型为三角锥形，故B错误；
C.与互为等电子体，分子内和成三键，故键和键的个数比为，故C正确；
D.为正四面体构型，镍原子为杂化，但为正方形构型，镍原子不为杂化，故D错误。
与、互为等电子体，、均为正四面体形，故的空间构型为正四面体形。
的晶体结构类型与氯化钠相同，根据氯化钠晶体中阴阳离子的配位键均为，则晶胞中的配位数为。、均为离子晶体，根据离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，故的熔点比高。
与均为金属晶体，的原子半径越小，价电子数越多，金属键较强，故金属的熔点和沸点都比金属高。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为射线衍射法。
该晶胞中的个数为，的个数为，晶胞的质量为，晶胞体积为，故晶体密度为。
19.【答案】
正四面体形
；离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高
的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强；射线衍射法

【解析】
【分析】
本题综合考查物质结构与性质，难度中等，解题关键是理解物质结构与性质的概念、原理与规律。
【解答】
为号元素，基态原子的价电子排布式为，排布时能量最高的电子所占能级为，轨道有个伸展方向。
由可知，在形成配合物时其配位数可以为，故A错误；
B.的空间构型为三角锥形，故B错误；
C.与、互为等电子体，分子内和成三键，故键和键的个数比为，故C正确；
D.为正四面体构型，镍原子为杂化，但为正方形构型，镍离子不为杂化，故D错误，故选C。
与、互为等电子体，、均为正四面体形结构，故的空间构型为正四面体形。
的晶体结构类型与氯化钠相同，根据氯化钠晶体中阴阳离子的配位数均为，则晶胞中的配位数为；、均为离子晶体，影响离子晶体熔点的因素有离子半径和离子所带电荷数，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，故的熔点比高。
与均为金属晶体，的原子半径较小，价电子数较多，金属键较强，故金属的熔点和沸点都比金属高；根据晶体和非晶体的差异，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为射线衍射法。
该晶胞中的个数为，的个数为，晶胞的质量为，晶胞体积为，故晶体密度为。