2018-2019学年高中化学 第三章 晶体结构与性质 第4节 离子晶体课时作业 新人教版选修3

人人人他他他有意义第三章 第四节 离子晶体

基 础 巩 固

一、选择题

1．下列叙述错误的是( A )

A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键

C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键

D．两种非金属原子间不可能形成离子键

解析：离子间的相互作用包括相互吸引和相互排斥两个方面，A项错；B项正确，如BeCl2、HgCl2中的化学键都是共价键；氢原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时形成共价键，C项正确；两种非金属原子的电负性差值小，不能形成离子键，一定是形成共价键，D项正确。

2．如下图，在氯化钠晶体中，与每个Na等距离且最近的几个Cl所围成的空间几何构型为( B )

＋

－

A．十二面体 C．正六面体

B．正八面体 D．正四面体

＋

解析：首先要理解最近的离子在什么位置，以一个晶胞为例，处在中心位置上的Na被六个面上的Cl所包围，这6个Cl离中心Na最近将六个面心的Cl连成一个图形即正八面体，如图，也可以有其它连接方法。

－

－

＋

－

3．实现下列变化，需克服相同类型作用的是( B ) A．石墨和干冰的熔化 C．氯化钠和铁的熔化

B．纯碱和烧碱的熔化 D．食盐和冰醋酸的熔化

解析：要克服相同类型作用力，说明二者晶体类型相同，B选项都是离子晶体，熔化时破坏的是离子键。

4．下面的排序不正确的是( C )

A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4

1

人人人他他他有意义B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al

D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI

解析：A．分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越大，则晶体熔点由低到高顺序为CF4

＜CCl4＜CBr4＜CI4，故A正确；

B．键长越短，共价键越强，硬度越大，键长C－C＜C－Si＜Si－Si，则硬度由大到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故B正确；

C．金属离子的电荷越大、半径越小，其熔点越大，则熔点由高到低为Al＞Mg＞Na，故C错误；

D．离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大，F、Cl、Br、I的离子半径在增大，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正确；

故选C。

5．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是( B )

A．该晶体属于离子晶体 B．晶体的化学式为Ba2O2 C．该晶体晶胞结构与NaCl相似

D．与每个Ba距离相等且最近的Ba共有12个

解析：Ba是活泼金属，O是活泼非金属形成是离子化合物，A对；根据Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，O个数为12×1/4＋1＝4, 所以Ba与O的个数比为1：1，该氧化物为BaO，B错；NaCl晶胞结构也是该形状，C对；与每个Ba

＋

2＋

2

2＋

2＋

距离相等且最近的Ba为顶点和面心位置，每个晶胞中含有3×1/2个，每个顶点为8个

晶胞共有，则共有8×3×1/2＝12个，D对，选B。

6．已知食盐的密度为ρ g·cm，其摩尔质量为M g·mol，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na和Cl的核间距大约是( B )

3A．2M cm ρNA

3B．

3D．

＋

－

－3

－1

M2ρNA

cm 32NA

C． cm

ρMM8ρNA

cm ＋

－

解析：已知一个晶胞中有4个“NaCl分子”，且食盐晶体中Na与Cl的核间距的2倍34Ma3·ρa3M正好是晶胞的边长。设晶胞的边长为a，故有×NA＝4，解得a＝，则＝

MρNA22ρNA

2

人人人他他他有意义cm。

7．KO2的晶体结构与NaCl相似，KO2可以看作是Na的位置用K代替，Cl的位置用O2

代替，则下列对于KO2晶体结构的描述正确的是( B )

A．与K距离相等且最近的O共有8个

B．与K距离相等且最近的O构成的多面体是正八面体 C．与K距离相等且最近的K有8个 D．一个KO2晶胞中的K和O2粒子数均为8

解析：A．K位于晶胞棱心，与K距离相等且最近的O位于顶点和面心，共有6个，故A错误；B．与K距离相等且最近的O共有6个，构成正八面体，K位于正八面体中心，故B正确；C．K位于晶胞棱心，则被横平面、竖平面和正平面共有，且每一个平面有4个K距离最近，共4×3＝12个，故C错误；D．K位于晶胞棱心和体心，数目为12×1/4＋1＝4，O位于顶点和面心，数目为8×1/8＋6×1/2＝4，即一个KO2晶胞中摊得的K和O粒子数均为4个，故D错误；故选B。

二、非选择题

8．下列叙述正确的是__BC____。

A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键

C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键

D．非金属原子间不可能形成离子键，只含有非金属元素的化合物不可能是离子化合物 E．离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物 F．离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键，不可能含有非极性键

G．强酸、强碱和大多数盐都属于离子化合物

H．离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化

I．NaCl和CsCl晶体中，每个离子周围带相反电荷离子的数目分别是6和8，由此可以说明离子键有饱和性

解析：离子键包括阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力两个方面，A项错误；金属与非金属元素的电负性相差小于1.7时往往形成共价键，如Al与Cl、Be与Cl(AlCl3、BeCl2是共价化合物)等，B项正确；氢原子最外层只有一个电子，HX中的化学键均为共价键，C项正确；由铵盐是离子化合物可知D、E项均错误；离子化合物中一定含有离子键，还可能含有非极性键，如Na2O2，F项错误；强碱和大多数盐是离子化合物，但强酸(如H2SO4、HNO3、HI等)不属于离子化合物；G项错误；离子化合物受热熔化需破坏(削弱)离子键(静电作用)，这个过程属于物理变化，H项错误。离子键没有饱和性和方向性，I项错误。

9．下图表示一些晶体中的某些结构，请回答下列问题：

2－

＋

2－

＋

＋

＋

＋

2－

＋

＋

＋

2－

＋

－

＋

＋

＋

2－

＋

2－

＋

＋

－

－

3

人人人他他他有意义

(1)代表金刚石的是(填编号字母，下同)__D____，其中每个碳原子与__4____个碳原子最近且距离相等。金刚石属于__原子____晶体。

(2)代表石墨的是__E____，每个正六边形占有的碳原子数平均为__2____个。 (3)代表NaCl的是__A____，每个Na周围与它最近且距离相等的Na有__12____个。 (4)代表CsCl的是__C____，它属于__离子____晶体，每个Cs与__8____个Cl紧邻。 (5)代表干冰的是__B____，它属于__分子____晶体，每个CO2分子与__12____个CO2分子紧邻。

(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为__石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰____。

解析：根据晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体是立方体结构，每个Na与6个Cl紧邻，每个Cl又与6个Na紧邻，每个Na(或Cl)周围与它最近且距离相等的Na(或Cl)有12个。CsCl晶体由Cs、Cl构成立方体结构，但Cs组成的立方体中心有1个Cl，Cl组成的立方体中心又镶入一个Cs，每个Cl与8个Cs紧邻，每个Cs

－

－

－

＋

－

＋

＋

＋

－

＋

－

＋

＋

－

－

＋

＋

－＋

－

＋

＋

与8个Cl紧邻。干冰也是立方体结构，但在立方体的每个正方形面的中央都有一个CO2分子，每个CO2分子与12个CO2分子紧邻。金刚石的基本结构单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层结构由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，11

即每个正六边形占有1个碳原子的，所以平均每个正六边形占有的碳原子数是6×＝2。

33(6)离子晶体的熔点由其离子键的强弱决定，由于半径NaCsCl。石墨虽为混合晶体，但粒子间作用力有范德华力、共价键，若要熔化，不仅要破坏范德华力，还要破坏共价键，且石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，所以石墨中碳碳键的键能比金刚石中碳碳键的大，则石墨的熔点比金刚石的熔点要高。

能 力 提 升

一、选择题

1．(双选)下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是( AD ) A．冰中存在极性键，分子间作用力和氢键 B．因金属性K>Na，故金属钾的熔点高于金属钠

C．各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C－C键的数目相同 D．氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠

4

＋

＋

人人人他他他有意义解析： A．冰中存在极性键，分子间作用力和氢键，A正确；B．因原子半径：K>Na，故金属钾的熔点低于金属钠，B错误；C．金刚石中C原子形成4个C－C键，1molC形成2mol共价键，石墨中C原子与其它碳形成3个C－C键，1molC形成1.5mol共价键，因此各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C－C键的数目不相同，C错误；D．氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠，D正确，答案选AD。

2．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( C )

A．K3C60中只有离子键 B．K3C60中不含共价键

C．该晶体在熔融状态下能导电 D．C60与C互为同素异形体

解析：K3C60中K与C60之间为离子键，C60中的C—C键为共价键，A、B错误；K3C60为离子化合物，在熔融状态下能导电，C正确；C60为单质，C为原子，而同素异形体为同种元素形成的不同单质，二者不属于同素异形体，D错误。

3．有关晶体的结构如图所示，则下列说法中不正确的是( D )

12

＋

3－

3－

12

A．在NaCl晶体中，距Na最近的Cl形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1︰2 D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE

解析：A．氯化钠晶体中，距Na最近的Cl是6个，即钠离子的配位数是6,6个氯离子112＋

形成正八面体结构，A正确；B．Ca位于晶胞顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，即每个

82晶胞平均占有4个Ca，B正确；C碳碳键被两个碳原子共有，每个碳原子形成4条共价键，1

即平均1 mol C原子形成4×＝2 mol碳碳键，碳原子与碳碳键的个数比为1︰2，C正确；

2D．该气态团簇分子不是晶胞，分子式为E4F4或F4E4，D错误。

4．下表中列出了有关晶体的说明，错误的是( B ) 选项 A B C D 2＋

＋

－

2＋

＋

－

5

人人人他他他有意义晶体名称 构成晶体 微粒名称 晶体中存在 的作用力 氯化钾 阴、阳 离子 离子键 氩 原子 共价键、 范德华力 白磷(P4) 分子 共价键、 范德华力 烧碱 阴、阳离子 离子键、 共价键 解析：A．氯化钾为离子晶体，构成微粒为离子，构成晶体粒子间的作用力为离子键，A正确；B．氩为单原子分子，原子间没有共价键，B错误；C．白磷为分子晶体，构成微粒为分子，分子内原子之间以共价键结合，分子之间的作用力为范德华力，C正确；D．烧碱(NaOH)为离子晶体，含有离子键和共价键，构成微粒为阴、阳离子，D正确。

5．(2018·山西重点中学高三考试)有下列离子晶体空间结构示意图：●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为 ( B )

11

解析：A、阳离子位于顶点和面心，晶胞中总共含有阳离子数目为8×＋6×＝4,1个

82阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子数目为1，则阳离子和阴离子的比值为4︰1，化学式为M4N，故A错误；B、有4个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子11

数目为4×＝，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子数目为1，

821

则阳离子和阴离子的比值为︰1＝1︰2，化学式为MN2，故B正确；C、有3个阳离子位于顶

213

点，晶胞中平均含有阳离子数目为3×＝，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞

883

中含有的阴离子数目为1，则阳离子和阴离子的比值为︰1＝3︰8，化学式为M3N8，故C错

81

误；D、有8个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子数目为8×＝1,1个阴离子位于体

8心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子数目为1，则阳离子和阴离子的比值为1：1，化学式为MN，故D错误；故选B。

二、非选择题

6．参考下表中物质的熔点，回答下列问题。

物质 熔点(℃) 物质 熔点(℃) 物质 NaF 995 RbCl 715 SiCl4 NaCl 801 CsCl 646 GeCl4 NaBr 755 SiF4 －90.4 SbCl4 NaI 651 SiCl4 －70.2 PbCl4 NaCl 801 SiBr4 5.2 KCl 776 SiI4 120 6

人人人他他他有意义熔点(℃) －70.2 －49.5 －36.2 －15 (1)钠的卤化物及碱金属氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的__半径____有关，随着__半径____增大，熔点依次降低。

(2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与__相对分子质量____有关，随着__相对分子质量____增大，__分子间作用力____增强，熔点依次升高。

(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与__晶体类型____有关，因为一般__离子晶体____比__分子晶体(本题主要考查物质熔沸点的高低与晶体类型和晶体内部微粒之间作用力的关系以及分析数据进行推理的能力____熔点高。

解析：(1)表中第一栏和第二栏RbCl、CsCl的熔点明显高于第二、三栏其余物质的熔点，前者为ⅠA族元素与ⅦA族元素组成的离子晶体，而后者为分子晶体。

(2)分析比较离子晶体熔点高低的影响因素：

物质熔化实质是减弱晶体内微粒间的作用力，而离子晶体内是阴、阳离子，因此离子晶体的熔化实际上是减弱阴、阳离子间的作用力——离子键，故离子晶体的熔点与离子键的强弱有关。从钠的卤化物进行比较：卤素离子半径是r(F)

＋

＋

＋

＋

－

－

－

－

)

分子晶体内的微粒是分子，因此分子晶体的熔点与分子间的作用力有关。从硅的卤化物

进行比较：硅的卤化物分子具有相似的结构，从SiF4到SiI4相对分子量逐步增大，说明熔点随相对分子质量的增加而增大。从硅、锗、锡、铅的氯化物进行比较：这些氯化物具有相似的结构，从SiCl4到PbCl4相对分子质量逐步增大，说明熔点随相对分子质量的增加而增大。

7．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物对应水化物均能互相发生反应生成盐和水。A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。

(1)A和E所形成化合物的电子式是__

____。

(2)A、B、C、D四种元素的原子半径由小到大的顺序为__F＜Cl＜Al＜Na____(用元素符号表示)。

(3)A和E形成的化合物的晶体中，每个阳离子周围与它最近且距离相等的阳离子共有__12____个。

(4)已知A和E所形成化合物晶体的晶胞体积为1.6×10

－22

cm，则A和E组成的离子

7

3

人人人他他他有意义化合物的密度为(结果保留一位小数)__3.2_g/cm____。

解析：由题意知B、C、D分别为Na、Al、S或Na、Al、Cl。E与其他元素不同周期也不同主族，只能为Ca。由晶胞可知A、E形成的离子化合物为EA2，则A为F。即A、B、C、D、E分别为F、Na、Al、Cl、Ca。(1)A、E形成的化合物为CaF2。(2)由同周期元素原子半径变化规律可知原子半径Na＞Al＞Cl，由同主族元素原子半径变化规律可知原子半径Cl＞F。(3)

3

m78×43由图可知为12个。(4)ρ＝＝－2223≈3.2 (g/cm)。

V1.6×10×6.02×10

8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3p85.html