人教版化学高二选修3第三章第四节离子晶体同步练习

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人教版化学高二选修3第三章第四节离子晶体同步练习
1．下列化学式表示的物质中，属于离子晶体并且含有非极性共价键的是(　　)
A．BaCl2 B．Na2O2
C．H2O2 D．NH4Cl
答案：B
解析：解答：A、B、D项的物质属于离子晶体，BaCl2中只含离子键，NH4Cl中含有离子键和极性键。
分析：本题考查离子晶体、极性键和非极性键的判断，熟练掌握各类化学键的形成是解题的关键 。
2．下列性质中，可以证明某化合物一定属于离子晶体的是(　　)
A．可溶于水
B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电
D．固态不导电，熔融状态能导电
答案：D
解析：解答：可溶于水的不一定是离子晶体，HCl易溶于水，属于分子晶体，具有较高熔点的不仅有离子晶体，还有原子晶体和部分金属晶体；水溶液能导电的化合物不一定是离子晶胞，如HCl；判断离子晶体的方法是：固态时不导电，熔融状态导电。
分析：本题考查离子晶体的性质及其判断，熟练掌握离子晶体的概念是解题的关键 。
3．下列大小关系正确的是(　　)
A．晶格能：NaClNaBr
C．硬度：MgO>CaO D．熔沸点：冰>NaCl
答案：C
解析：解答：对电荷相同的离子，离子半径越小，晶格能越大，熔、沸点越高，硬度越大。离子半径Cl－分析：本题考查晶格能的应用、晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系，熟练掌握根据晶体类型判断其性质是解题的关键 。
4．几种离子的半径如下表所示：
离子 Be2＋ Mg2＋ La3＋ K＋ F－
离子半径/pm 31 65 104 133 136
下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠(在0．414～0．732之间)中钠离子配位数相同的是(　　)
A．LaF3 B．MgF2
C．BeF2 D．KF
答案：B
解析：解答：氯化钠中Na＋配位数为6，半径比为()在0．414～0．732之间时配位数为6。分别计算各选项中离子半径比，MgF2中＝0．478合题意，其余均不在此范围内，故选B项。
分析：本题考查离子晶体的配位数的计算，熟练掌握运用表中数据进行计算是解题的关键 。
5．共价键、离子键、金属键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用，含有上述中两种相互作用的晶体是(　　)
A．SiO2晶体 B．CCl4晶体
C．NaCl晶体 D．金属钠
答案：B
解析：
解答：SiO2晶体中只含共价键；CCl4晶体中含有共价键和分子间作用力；NaCl晶体中只含有离子键；金属钠中只含有金属键。
分析：本题考查不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别，熟练掌握各种晶体的判断及其作用力是解题的关键 。
6．1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol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(　　)
A．Na＋(g)＋Cl－(g)―→NaCl(s)　ΔH
B．Na(s)＋Cl2(g)―→NaCl(s)　ΔH1
C．Na(s)―→Na(g)　ΔH2
D．Na(g)－e－―→Na＋(g)　ΔH3
答案：A
解析：
解答：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1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热。
分析：本题考查热化学方程式在晶格能计算中的应用，熟练掌握晶格能的定义是解题的关键 。
7．叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近，其盐稳定，但遭撞击可迅速分解生成氮气，有关叠氮酸的叙述有①NaN3的水溶液呈碱性；②HN3的固体属于分子晶体；③NaN3的固体属于离子晶体；④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的有(　　)
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．全对
答案：D
解析：
解答：HN3为弱酸，故NaN3水解后溶液呈碱性，①正确；HN3为共价化合物，其晶体为分子晶体，故②正确；NaN3是盐类，属离子化合物形成的离子晶体，故③正确；NaN3受撞击后产生大量气体，可起到缓冲外界撞击的作用，因此可用于汽车的防撞保护气囊，故④正确，所以选D。
分析：本题考查对新信息的吸收、理解、运用的能力，熟练掌握题目中信息的含义是解题的关键 。
8．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(　　)
A．H、O、S B．Na、H、O
C．K、Cl、O D．H、N、Cl
答案：A
解析：
解答：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。
分析：熟练掌握离子晶体也可以完全由非金属元素组成是解题的关键 。
9．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(　　)
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
答案：C
解析：
解答：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。
分析：本题考查离子晶体的性质及利用其性质判断晶体类型的方法。
10．有关晶格能的叙述正确的是(　　)
A．晶格能是气态原子形成1摩尔离子晶体释放的能量
B．晶格能通常取正值,但有时也取负值
C．晶格能越大,形成的离子晶体越稳定
D．晶格能越大,物质的硬度反而越小
答案：C
解析：
解答：晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体时所释放的能量,晶格能取正值,且晶格能越大,晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
分析：本题考查晶格能的应用、用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱，熟练掌握晶格能与离子晶体的性质的关系是解题的关键 。
11．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>AlF3
B．晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C．阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2
D．硬度:MgO>CaO>BaO
答案：A
解析：
解答：由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。r(F-)分析：掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。
12．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(　　)
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、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
答案：B
解析：
解答：离子化合物一般熔点较高,熔化后可导电;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都不可靠。
分析：本题考查判断离子晶体的方法，熟练掌握离子晶体的性质是解题的关键 。
13．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
答案：D
解析：
解答：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。
分析：本题考查如何根据晶体的性质判断是否为离子晶体。
14．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
B．58．5g氯化钠晶体中约含6．02×1023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
答案：D
解析：
解答：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。
分析：本题考查典型离子晶体氯化钠的晶体结构与性质，熟练掌握氯化钠的空间构型是解题的关键 。
15．下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2晶体中,阴、阳离子个数比是1∶1
B．NaCl晶胞中有1个Na+和1个Cl-
C．CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数之比为1∶2
D．CsCl晶胞中,Cl-的配位数是8
答案：D
解析：
解答：Na2O2晶体中阳离子是Na+,阴离子是(看作离子团),阴、阳离子个数比为1∶2;而NaCl只是化学式,阳离子为Na+,阴、阳离子个数比是1∶1,在晶胞中,根据均摊法,有4个Na+和4个Cl-;从CaF2化学式组成来看,Ca2+和F-的配位数之比是2∶1。
分析：本题考查离子晶体的阴阳离子配比和离子的配位数，熟练掌握常见离子晶体的结构是解题的关键 。
16．某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如下图: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(　　)
A．B2A B．BA2
C．B7A4 D．B4A7
答案：B
解析：
解答：根据均摊法,该结构单元中含A:8×1=8,含B:×8+×6=4,B与A离子数之比为4∶8=1∶2,即该晶体的化学式为BA2,B项正确,故答案为B项。
分析：本题考查利用均摊法计算离子晶体的化学式。
17．金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是(　　)
A．金属晶体和离子晶体都能导电
B．在镁晶体中，1个Mg2＋只与2个价电子存在强烈的相互作用
C．金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式，原子晶体都可采取“非紧密堆积”方式
D．金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用，很难断裂，因而都具有延展性
答案：C
解析：
解答：离子晶体中的离子不是自由移动的离子，不能导电，A项不正确；镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有，不属于某个Mg2＋，B项不正确；离子晶体不具有延展性，D项错误。
分析：本题考查离子晶体、金属晶体、金属晶体的基本堆积模型等知识点，熟练掌握警惕的基本知识点是解题的关键 。
18．下列说法正确的是(　　)
A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键
B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D．元素的非金属性越强，其单质的活动性一定越强
答案：A
解析：
解答：稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键；分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸，例如甲酸HCOOH；金属晶体中含有金属阳离子，但它不是离子晶体；元素的非金属性越强，其单质的活动性不一定越强，例如氮气。故选A。
分析：本题考查离子晶体、金属晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别，熟练掌握金属晶体和分子晶体是解题的关键 。
19． 下图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋离子核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体密度是(　　)
A． g/cm3
B． g/cm3
C． g/cm3
D． g/cm3
答案：C
解析：
解答：处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有，每个离子有1/8属于晶胞，处于晶体内的离子，全属于晶胞，可知1个氯化铯晶胞有1个Cs＋和1个Cl－。则1mol氯化铯的体积为NAa3cm3，故氯化铯晶体的密度为g/cm3。
分析：本题考查离子晶体的密度的计算，熟练掌握晶胞的定义是解题的关键 。
20．元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是(　　)
A．Xn＋的核外电子数为19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1
C．Xn＋中n＝1
D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离且最近的N3－
答案：A
解析：
解答：利用均摊法可确定该晶体的化学式，N3－的个数为8×＝1个，Xn＋的个数为12×＝3个，即晶体的化学式为X3N，根据电荷守恒可以确定Xn＋中n＝1，由Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，知Xn＋为Cu＋，其核外电子数为28，晶体中与Cu＋等距离的N3－有2个。综上分析可知A项错误。
分析：本题主要考查晶体的结构、利用均摊法可确定该晶体的化学式，熟练掌握晶体的结构是解题的关键 。
二、非选择题
21． (1)氯酸钾熔化时，微粒间克服了__________；二氧化硅熔化时，微粒间克服了____________；碘升华时，粒子间克服了_________________________________。三种晶体熔点由高到低的顺序是________________________________________________。
答案：离子键|共价键|分子间作用力|二氧化硅＞氯酸钾＞碘
(2)下列六种晶体：①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。
答案：①⑤③②④⑥
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有______________，由非极性键形成的非极性分子有______________，能形成分子晶体的物质是________，含有氢键的晶体的化学式是________，属于离子晶体的是______，属于原子晶体的是________，五种物质的熔点由高到低的顺序是_____________________________________。
答案：CO2|H2|H2、CO2、HF|HF|(NH4)2SO4|SiC|SiC＞(NH4)2SO4＞HF＞CO2＞H2
解析：
解答：(1)氯酸钾为离子晶体，熔化时应克服离子键；SiO2为原子晶体，熔化时应克服共价键；碘为分子晶体，升华时应克服分子间作用力。
(2)一般不同晶体的熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，金属晶体变化较大，CO2和CS2与Na相比，Na常温下是固体，而CS2为液体，CO2为气体，可知CO2＜CS2＜Na＜NaCl＜Si＜金刚石。
分析：本题考查离子晶体、金属晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别，熟练掌握各种晶体类型的熔沸点的变化规律是解题的关键 。
22．现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 B组 C组 D组
金刚石：＞3550 Li：181 HF：－83 NaCl：801
硅晶体：1410 Na：98 HCl：－115 KCl：776
硼晶体：2300 K：64 HBr：－89 RbCl：718
二氧化硅：1723 Rb：39 HI：－51 CsCl：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________。
答案：原子|共价键
(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
答案：①②③④
(3)C组中HF熔点反常是由于_________________________。
答案：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)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
答案：②④
(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___________________________________________。
答案：D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)解析：
解答：(1)A组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。(2)B组都是金属，具有金属晶体的性质。(3)HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷和离子半径有关，离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。
分析：本题考查离子晶体、原子晶体、分子晶体、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别，熟练掌握各类晶体的结构和性质是解题的关键 。
23．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　　　　　。
答案：③|⑤|⑥|③和④
(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　　　　。
答案：①⑦|⑦|②
解析：
解答：(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2有离子键和极性共价键。
(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
分析：熟练掌握各类晶体类型的判断方法是解题的关键 。
24．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大,其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):
(1)比E核外电子数少5的元素的原子核外电子排布式是　　　　　　　　　,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　。
答案：1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)|Al(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体
(3)A的氢化物属于　　　　　　(填“极性”或“非极性”)分子,D的低价氧化物分子的空间构型是　　　　　　　。
答案：极性|V形
(4)A、E形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为　　　　　　(每个球均表示1个原子)。
答案：CuN3
解析：
解答：A原子核外有三个未成对电子,可以推断为N;A与B可形成离子化合物B3A2,可以推断B为Mg;C元素是地壳中含量最高的金属元素,即为Al;D原子核外的M层中有两对成对电子,可以推断D为S;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断E为Cu,Cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是Cr元素。
分析：本题考查知识点较多涉及到元素推断、元素性质与结构的关系、晶体结构、电子排布式等，熟练掌握元素推断是解题的关键 。
25．如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Na＋的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。
答案：(答案不唯一，合理即可)
(2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na＋共有________个。
答案：12
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于________，即________(填计算式)；Na＋的个数等于________，即________(填计算式)。
答案：4|12×＋1＝4|4|8×＋6×＝4(答案不唯一，只要与第1问对应即可)
(4)设NaCl的摩尔质量为Mrg·mol－1，食盐晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为________cm。
答案：
解析：离子晶体
解答：(1)如图所示。
(2)从体心Na＋看，与它最接近的且距离相等的Na＋共有12个。
(3)根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。
由此可知，如图NaCl晶胞中，含Na＋：8×＋6×＝4个；含Cl－：12×＋1＝4个。
(4)设Cl－与Na＋的最近距离为acm，则两个最近的Na＋间的距离为acm，又：＝Mr。即a＝。所以Na＋间的最近距离为：。
分析：本题考查对离子晶体的结构的理解，均摊法的运用和晶体密度的计算等。
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