《学霸笔记 同步精讲》专题3 第2单元 离子键 离子晶体 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2

第二单元　离子键　离子晶体
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列说法不正确的是(　　)。
A.离子晶体可能全部由非金属元素组成
B.离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键
C.金属元素与非金属元素形成的晶体不一定是离子晶体
D.熔化后能导电的晶体一定是离子晶体
答案：D
解析：离子晶体中不一定含有金属离子,如氯化铵晶体,A项正确;离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键,如铵盐、NaOH、Na2O2等离子晶体中存在离子键和共价键,B项正确;金属元素与非金属元素形成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3为分子晶体,C项正确;熔融状态下能导电的晶体可能是金属晶体或离子晶体,D项不正确。
2.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶格能的是(　　)。
A.NaCl(s) Na+(g)+Cl-(g)　ΔH1
B.NaCl(s) Na(s)+Cl(g)　ΔH2
C.2NaCl(s)2Na+(g)+2Cl-(g)　ΔH3
D.NaCl(s)Na(g)+Cl(g)　ΔH4
答案：A
解析：晶格能是指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。。
3.氧化钙在2 973 K时熔化,而氯化钠在1 074 K时熔化,两者的离子间距离和晶体结构都类似,有关它们熔点差别较大的原因,下列叙述不正确的是(　　)。
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多
B.氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强
C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同
D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下,熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定
答案：C
解析：氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似,故熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。
4.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是(　　)。
A.离子键:NaF>NaCl>NaBr
B.硬度:MgO>CaO>BaO
C.熔点:NaF>MgF2>AlF3
D.1个阴离子周围等距离且最近的阳离子数:CsCl>NaCl
答案：C
解析：离子半径:Br->Cl->F-,所带电荷数相同,离子半径越小,离子键越强,A项正确;离子半径:Ba2+>Ca2+>Mg2+,所带电荷数相同,离子半径越大,离子键越弱,硬度越小,B项正确;离子半径:Na+>Mg2+>Al3+,所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高,C项错误;CsCl晶胞中1个Cl-周围有8个Cs+,NaCl晶胞中1个Cl-周围有6个Na+,D项正确。
5.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表ⅠB族。Cu2+的核外电子排布式为　　　　　　　　。
(2)上图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为　　　　。
(3)Cu2O的熔点比Cu2S的　　　　(填“高”或“低”),请解释原因
　 　 。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2)4
(3)高　Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷数也相同,但O2-的半径比S2-的小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高
解析：(2)由铜的氧化物的晶胞结构可知,氧原子有8个处于顶点位置,4个处于棱上,2个处于面上,1个处于体心,故一个晶胞中实际所拥有的氧原子个数为8×+4×+2×+1=4。
6.已知FeO晶体与NaCl晶体结构相似。
(1)设阿伏加德罗常数的值为NA,若FeO的密度为d g·cm-3,则FeO晶体中Fe2+与O2-之间的最短距离是　　　　　　　 cm(用代数式表示)。
(2)若FeO晶体中有3n个Fe2+被2n个Fe3+所替代,则该晶体中O2-的数目将　　　
(填“增大”“减小”或“不变”);其晶体的密度将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案：(1)
(2)不变　减小
解析：(1)FeO晶体与NaCl晶体结构相似,则1个晶胞中含有4个Fe2+和4个O2-,1个晶胞的质量为m= g,设FeO晶体中Fe2+与O2-之间的最短距离为a,则晶胞的边长为2a,根据ρ=推知=d g·cm-3,a= cm。
(2)若FeO晶体中有3n个Fe2+被2n个Fe3+所替代,阳离子所带的正电荷总数不变,故O2-所带的负电荷总数不变,该晶体中O2-的数目不变;由于Fe3+数目比Fe2+少了n个,故阳离子的质量减小,而体积不变,其密度减小。
能力提升
1.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Ba2O2
C.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4个
答案：A
解析：图示晶体中含有Ba2+和,则该晶体属于离子晶体,A项正确。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两项不正确。该氧化物的1个晶胞中含有4个Ba2+和4个,晶体的化学式应为BaO2,B项不正确。
2.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Cl-的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图。
(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。
(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)。
(4)设NaCl的摩尔质量为M g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为　　　　　 cm。
答案：(1)如图(答案不唯一,合理即可)
(2)12
(3)4　8×+6×=4　4　12×+1=4[答案不唯一,与第(1)问对应即可]
(4)
解析：(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、阳离子个数比用均摊法。由此可知,如图NaCl晶胞中,含Na+:12×+1=4(个);含Cl-:8×+6×=4(个)。
(4)设Cl-和Na+的最近距离为a cm,则两个最近的Na+间的距离为a cm,有·NA mol-1=M g·mol-1,a=,所以两个Na+间的最近距离为 cm。
3.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题。
(1)Ni原子的核外电子排布式为　 。
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO　　　　(填“<”或“>”)FeO。
(3)NiO晶胞中Ni2+和O2-的配位数分别为　　　　、　　　　。
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图所示。该合金的化学式为　　　　　　　　　。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2
(2)>
(3)6　6
(4)LaNi5(或Ni5La)
解析：(1)核外电子排布式与外围电子排布式要区别开。
(2)NiO、FeO都属于离子晶体,熔点高低受离子键强弱影响,离子所带电荷数相同时,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。
(3)因为NiO晶体结构类型与NaCl相同,而NaCl晶体中Na+、Cl-的配位数都是6,所以NiO晶体中Ni2+、O2-的配位数也都是6。
(4)从图中可以看出,La位于平行六面体的顶点,晶胞中La的原子数为4×+4×=1。平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子,四个侧面各有1个Ni原子,体心还有1个Ni原子。故晶胞中Ni的原子数为×8+1=5。故该晶体的化学式为LaNi5或Ni5La。
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