1.下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是( )。
A.NaCl B.Na2O C.Na2O2 D.NaOH
【答案】D
【解析】NaCl只含离子键,A错误;Na2O只含离子键,B错误;Na2O2是含有非极性共价键的离子晶体,C错误;NaOH是含有极性共价键的离子晶体,D正确。
2.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )。
A.在水中能电离出离子的物质 B.熔融状态下能导电的化合物
C.在水中能电离出H+的化合物 D.熔化时化学键无变化的化合物
【答案】B
【解析】在水中能电离出离子的物质常见为电解质,可能是酸、碱、盐,如硫酸是分子晶体,但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子,A、C错误;熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,B正确;熔化时化学键无变化的晶体可能是分子晶体,如冰融化变成液态水,D错误。
3.下列关于等离子体、离子液体和液晶说法错误的是( )。
A.液晶既有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性
B.由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子,所以具有难挥发的性质
C.等离子体是一种特殊的液体,由带电的阳离子、电子及电中性粒子的组成
D.等离子体由于含有带电粒子且能自由运动,使其具有良好的导电性和流动性
【答案】C
【解析】液晶像液体一样具有流动性,同时该物质又像晶体有各向异性,A正确;离子液体全部由带电荷的离子构成,所以其难挥发,B正确;等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体呈电中性的气态物质聚集体,C错误;等离子体微粒带有电荷且能自由移动,使等离子体具有很好的导电性,也具有很高的温度和流动性,D正确。
4.科学家通过X射线证明,MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示,下列说法错误的是( )。
A.图中的错误的是⑧
B.MgO是优良的耐高温材料,MgO的熔点比CaO的高
C.NiO晶胞中Ni和O周围等距离且最近的O和Ni分别为6、6
D.晶体中与每个O2-距离最近且等距离的O2-有6个
【答案】D
【解析】蓝色球应为O2-,白色球应为Mg2+,8号应改为蓝色球,A正确;氧化镁和氧化钙都是离子晶体,镁离子的离子半径小于钙离子,所以氧化镁中的离子键强于氧化钙,熔点高于氧化钙,B正确;NiO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,由图可知NiO晶胞中Ni和O周围等距离且最近的O和Ni分别为6、6,C正确;由图可知,晶体中与每个O2-距离最近且等距离的O2-有12个,D错误。
5.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )。
A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
【答案】B
【解析】SO2和SiO2分别是由共价键形成的分子晶体和原子晶体,所以化学键类型相同,而晶体类型不同,A不符合题意;CO2和H2O都是只含共价键的分子晶体,所以化学键类型、晶体类型都相同,B符合题意;NaCl和HCl分别是由离子键、共价键形成的离子晶体和分子晶体,所以化学键类型、晶体类型都不相同,C不符合题意;CCl4和KCl分别是由共价键、离子键形成的分子晶体和离子晶体,所以化学键类型、晶体类型都不相同,D不符合题意。
6.共价键、离子键、范德华力都是微观粒子之间不同的作用力,下列晶体在加热熔化时需要克服的作用力相同的是( )。
①NaHSO4 ②CaO ③SiO2 ④H2O
A.①② B.②③ C.④⑤ D.③⑤
【答案】A
【解析】①NaHSO4是离子晶体,加热熔化时需要克服的作用力是离子键;②CaO是离子晶体,加热熔化时需要克服的作用力是离子键;③SiO2是共价晶体,加热熔化时需要克服的作用力是共价键;④H2O是分子晶体,加热熔化时需要克服的作用力是氢键和范德华力;故需要克服的作用力相同的是②③,A正确。
7.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )。
选项 A B C D
分子晶体 冰 干冰 白磷 固态硫酸铵
共价晶体 Si 金刚石 碳化硅 石英
离子晶体 食盐 明矾 氯化铝 芒硝
金属晶体 不锈钢 铜 银 金
【答案】B
【解析】固态硫酸铵是离子晶体,其他三种均为分子晶体,A不符合题意;Si、金刚石、碳化硅、石英均是共价晶体,B符合题意;氯化铝是分子晶体,食盐是混合物,不属于晶体,其他两种均是离子晶体,C不符合题意;不锈钢属于铁碳合金,属于混合物,不属于金属晶体,其他三种均是金属晶体,D不符合题意。
8.萤石是制作光学玻璃的原料之一,其主要成分氟化钙的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是( )。
A.氟化钙的化学式为CaF2
B.每个晶胞中含有4个Ca2+
C.氟化钙中只含有离子键
D.每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有4个
【答案】D
【解析】该晶胞中钙离子的个数为,氟离子的个数为8个,故氟化钙的化学式为CaF2,A正确;每个晶胞中钙离子的个数为4个,B正确;氟化钙中只有氟离子和钙离子之间的离子键,C正确;每个钙离子周围距离最近且等距的氟离子为8个,D错误。
9.回答下列物质结构相关内容的小题:
(1)氧化物MgO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似,MgO的熔点比CaO的高,其原因是___________。
(2)Cu2O和Cu2S都是离子晶体,熔点较高的是___________。
(3)已知氧化钠、氧化铝的熔点分别为1132℃、2054℃,从结构的角度解释导致这种差异的主要原因:____________________。
(4)CaO、NaCl、MgO、CsCl的熔点高低顺序为___________。
【答案】(1)MgO与CaO的离子所带电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,离子键更强,所以熔点高
(2)Cu2O (3)二者均为离子晶体,Na+半径比Al3+半径的大,且Na+所带电荷比Al3+的小,Na2O晶格能更小,离子键更弱,所以Na2O熔点低于Al2O3
(4)MgO>CaO>NaCl>CsCl
【解析】(1)MgO与CaO都属于离子晶体,离子键越强熔沸点越高,离子键和离子所带电荷、离子半径有关,离子所带电荷越高,离子半径越小离子键越强,MgO与CaO的离子所带电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,离子键更强,所以熔点高。(2)Cu2O和Cu2S都是离子晶体,Cu2O的晶格能大于Cu2S的晶格能,因此熔点较高的是Cu2O。(3)氧化钠、氧化铝均为离子晶体,Na+半径比Al3+半径的大,且Na+所带电荷比Al3+的小,Na2O晶格能更小,离子键更弱,所以Na2O熔点低于Al2O3。(4)四者为离子晶体,离子所带电荷多半径小,晶格能大,熔沸点高即熔点:CaO、MgO中离子带电荷多,且半径Mg2+CaO>NaCl>
CsCl。
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1.(2023·湖北) 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )。
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点:AlF3(1 040℃)远高于AlCl3(178℃升华) 晶体类型
C 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性
D 溶解度(20℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
【答案】D
【解析】正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,A正确;AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则AlF3熔点远高于AlCl3,B正确;
由于电负性:F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,C正确;碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键,与晶格能大小无关,即与阴离子电荷无关,D错误。
2.(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4
GeCl4
SnCl4
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是_______。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因:_______。SiCl4的空间结构为_______,其中Si的轨道杂化形式为_______。
【答案】钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体,而SiCl4为分子晶体 随着同族元素的电子层数增多,其氯化物熔点依次升高,原因是SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔点越高;随着相对分子质量增大,其分子间作用力依次增大 正四面体 sp3
【解析】Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体,其熔点较高;而SiCl4为分子晶体,其熔点较低。由表中的数据可知,SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势为随着同族元素的电子层数的增多,熔点依次升高。原因是SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔点越高;随着相对分子质量增大,其分子间作用力依次增大。SiCl4的空间结构为正四面体,其中Si的价层电子对数为4,因此Si的轨道杂化形式为sp3。第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
课时2 离子晶体
1.下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是( )。
A.NaCl B.Na2O C.Na2O2 D.NaOH
2.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )。
A.在水中能电离出离子的物质 B.熔融状态下能导电的化合物
C.在水中能电离出H+的化合物 D.熔化时化学键无变化的化合物
3.下列关于等离子体、离子液体和液晶说法错误的是( )。
A.液晶既有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性
B.由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子,所以具有难挥发的性质
C.等离子体是一种特殊的液体,由带电的阳离子、电子及电中性粒子的组成
D.等离子体由于含有带电粒子且能自由运动,使其具有良好的导电性和流动性
4.科学家通过X射线证明,MgO、CaO、NiO、FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示,下列说法错误的是( )。
A.图中的错误的是⑧
B.MgO是优良的耐高温材料,MgO的熔点比CaO的高
C.NiO晶胞中Ni和O周围等距离且最近的O和Ni分别为6、6
D.晶体中与每个O2-距离最近且等距离的O2-有6个
5.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )。
A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
6.共价键、离子键、范德华力都是微观粒子之间不同的作用力,下列晶体在加热熔化时需要克服的作用力相同的是( )。
①NaHSO4 ②CaO ③SiO2 ④H2O
A.①② B.②③ C.④⑤ D.③⑤
7.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )。
选项 A B C D
分子晶体 冰 干冰 白磷 固态硫酸铵
共价晶体 Si 金刚石 碳化硅 石英
离子晶体 食盐 明矾 氯化铝 芒硝
金属晶体 不锈钢 铜 银 金
8.萤石是制作光学玻璃的原料之一,其主要成分氟化钙的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是( )。
A.氟化钙的化学式为CaF2
B.每个晶胞中含有4个Ca2+
C.氟化钙中只含有离子键
D.每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有4个
9.回答下列物质结构相关内容的小题:
(1)氧化物MgO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似,MgO的熔点比CaO的高,其原因是___________。
(2)Cu2O和Cu2S都是离子晶体,熔点较高的是___________。
(3)已知氧化钠、氧化铝的熔点分别为1132℃、2054℃,从结构的角度解释导致这种差异的主要原因:____________________。
(4)CaO、NaCl、MgO、CsCl的熔点高低顺序为___________。
真题链接
1.(2023·湖北) 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )。
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点:AlF3(1 040℃)远高于AlCl3(178℃升华) 晶体类型
C 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性
D 溶解度(20℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷
2.(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4
GeCl4
SnCl4
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是_______。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因:_______。SiCl4的空间结构为_______,其中Si的轨道杂化形式为_______。