第四節(jié)離子晶體課時訓(xùn)練16離子晶體基礎(chǔ)夯實一、離子晶體的特征1.離子晶體一般不具有的特征是()A.熔點較高,硬度較大B.易溶于水而難溶于有機溶劑C.固體時不能導(dǎo)電D.離子核間距較大,其密度較小解析:離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性,這些特性包括A、B、C項;離子核間距取決于離子半徑的大小及晶體的密堆積形式等。答案:D2.下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較,不正確的是()A.熔點:NaF>MgF2>AlF3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.陰離子的配位數(shù):CsCl>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO解析:由于Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑依次減小,所帶電荷數(shù)依次增加,所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大,熔點依次升高;F-、Cl-、Br-的離子半徑依次增大,NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小;CsCl、NaCl、CaF2陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4;Mg2+、Ca2+、Ba2+的離子半徑依次增大,MgO、CaO、BaO的晶格能依次減小,硬度依次減小。答案:A3.下列物質(zhì)中屬于含有非極性鍵的離子晶體是()①醋酸鈉②氫氧化鉀③過氧化鈉④金剛石⑤乙醇⑥碳化鈣A.①②③⑥ B.①③⑥C.①③④⑤ D.①②⑥解析:①中存在碳碳非極性鍵、碳?xì)錁O性鍵、離子鍵、碳氧極性鍵,②中含有氧氫極性鍵和離子鍵,③中含有氧氧非極性鍵和離子鍵,④屬于原子晶體,⑤屬于分子晶體,⑥中含有離子鍵和碳碳非極性鍵。答案:B二、離子晶體的性質(zhì)4.下列各組物質(zhì),前者的熔點高于后者的是()①干冰與固態(tài)二硫化碳②NaCl晶體與KCl晶體③金剛石與晶體硅④干冰與二氧化硅A.①② B.③④C.②④ D.②③解析:通常情況下,干冰(固態(tài)CO2)屬于氣體,而二硫化碳屬于液體,①中前者的熔點低于后者的;NaCl晶體與KCl晶體均屬于離子晶體,Na+的半徑小于K+的半徑,離子半徑越小,靜電引力越大,物質(zhì)的熔點越高,②中前者的熔點高于后者的;金剛石與晶體硅均屬于原子晶體,碳原子的半徑小于硅原子的半徑,原子半徑越小,共價鍵越強,物質(zhì)的熔點越高,③中前者的熔點高于后者的;干冰屬于分子晶體,而二氧化硅屬于原子晶體,④中前者的熔點低于后者的。答案:D、Rb2O、CaO、BaO四種離子晶體熔點的高低順序可能是()>Rb2O>BaO>CaO>CaO>BaO>Rb2O>BaO>MgO>Rb2O>BaO>Rb2O>MgO解析:四種離子晶體所含陰離子相同,所含陽離子不同。Mg2+、Rb+、Ca2+、Ba2+比較,Rb+所帶電荷最少且比Mg2+、Ca2+的半徑大,其與O2-形成的離子鍵較弱,使Rb2O的熔點比MgO、CaO的低。Mg2+、Ca2+、Ba2+比較,它們所帶正電荷一樣多,離子半徑:Mg2+<Ca2+<Ba2+,與O2-形成的離子鍵由強到弱的順序是Mg2+>Ca2+>Ba2+,相應(yīng)離子晶體的熔點由高到低的順序是MgO>CaO>BaO。綜上所述,四種離子晶體熔點的高低順序是MgO>CaO>BaO>Rb2O。答案:B6.根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為260℃),判斷下列說法錯誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點/℃8012800-701802500中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強晶體是分子晶體晶體是離子晶體D.晶體硼是原子晶體解析:根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點,判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物,形成離子晶體,故熔、沸點越高,說明晶格能越大,離子鍵越強,A項正確;SiCl4是共價化合物,熔、沸點較低,為分子晶體;硼為非金屬單質(zhì),熔、沸點很高,是原子晶體,B、D項正確;AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物,但其晶體熔、沸點較低,應(yīng)屬于分子晶體。答案:C7.離子晶體不可能具有的性質(zhì)是()A.較高的熔、沸點B.良好的導(dǎo)電性C.溶于極性溶劑D.堅硬而易粉碎解析:離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的,在固態(tài)時,陰、陽離子受到彼此的束縛不能自由移動,因而不導(dǎo)電。只有在離子晶體溶于水或熔融后,電離成可以自由移動的陰、陽離子,才可以導(dǎo)電。答案:B三、晶體結(jié)構(gòu)8.右圖是CaF2晶胞的結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號52700123)A.一個CaF2晶胞中含有8個Ca2+B.一個CaF2晶胞中含有8個F-C.在CaF2晶胞中Ca2+的配位數(shù)為4D.在CaF2晶胞中F-的配位數(shù)為8解析:一個CaF2晶胞中含有8個F-,Ca2+的個數(shù)=8×+6×=4,A項錯,B項對;在CaF2晶胞中Ca2+的配位數(shù)為8,而F-的配位數(shù)為4。答案:B9.某氧化鋁陶瓷晶體中含有X、Y、Z三種元素,其晶胞如圖所示,則三種原子的原子個數(shù)比為()∶3∶1 ∶1∶6∶8∶1 ∶12∶1解析:在圖中所示的晶胞中:X原子的個數(shù)為8×=1,Y原子的個數(shù)為12×=3,Z原子的個數(shù)為1,所以X、Y、Z三種原子的個數(shù)比為1∶3∶1。答案:A10.已知CsCl晶體的密度為ρg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù),相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,如圖所示,則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()(導(dǎo)學(xué)號52700124)·a3·ρ B.C. D.解析:由CsCl晶體的晶胞可以看出,每個晶胞中平均含有1個Cs+和1個Cl-。在該晶胞中,邊長為兩個Cs+的核間距離(acm),若CsCl的相對分子質(zhì)量用M表示,則有M=NA·ρ·a3。答案:A11.下面有關(guān)離子晶體的敘述中,不正確的是()mol氯化鈉中有NA個NaCl分子B.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+共有12個C.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-D.平均每個NaCl晶胞中有4個Na+、4個Cl-解析:氯化鈉是離子晶體,無單個分子,A項錯。答案:A12.現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)的數(shù)據(jù):A組B組C組D組金剛石:3550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶體:1410Na:98HCl:-115KCl:776硼晶體:2300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1723Rb:39HI:-51CsCl:645據(jù)此回答下列問題:(1)A組屬于晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是。

(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號)。

①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于。

(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號)。

①硬度小②水溶液能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解釋為

。

解析:通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì),應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點反常,利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點的高低。答案:(1)原子共價鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)②④(5)D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下,離子半徑越小,晶格能越大,熔點就越高能力提升1.下列關(guān)于離子晶體的晶格能的說法中正確的是()A.離子晶體的晶格能指形成1mol離子鍵所放出的能量B.離子晶體的晶格能指破壞1mol離子鍵所吸收的能量C.離子晶體的晶格能指1mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時所放出的能量D.離子晶體的晶格能的大小與晶體的熔點、硬度都無關(guān)解析:離子晶體的晶格能強調(diào)的是氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時所放出的能量,通常為正值;離子晶體的晶格能的大小影響晶體的熔點和硬度。答案:C2.僅由下列各組元素所組成的化合物,不可能形成離子晶體的是()、O、S 、H、O、Cl、O 、N、Cl解析:強堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽等是離子晶體。B項如NaOH,C項如KClO,D項如NH4Cl,均為離子晶體。答案:A3.自然界中的CaF2又稱螢石,是一種難溶于水的固體,屬于典型的離子晶體。下列實驗一定能說明CaF2是離子晶體的是()難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱的熔、沸點較高,硬度較大固體不導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小解析:難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱,不能說明CaF2一定是離子晶體;熔、沸點較高,硬度較大,也可能是原子晶體的性質(zhì),B項不能說明CaF2一定是離子晶體;熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,一定有自由移動的離子生成,C項說明CaF2一定是離子晶體;CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小,只能說明CaF2是極性分子,不能說明CaF2一定是離子晶體。答案:C4.下面有關(guān)晶體的敘述中,不正確的是()A.金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小環(huán)上有6個碳原子B.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Cl-共有6個C.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-D.干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰10個CO2分子解析:金剛石結(jié)構(gòu)中,最小環(huán)上有6個碳原子,A項正確;氯化鈉晶體中每個離子的周圍都有6個異性離子,B項正確;氯化銫晶體中每個離子的周圍都有8個異性離子,C項正確;干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子,D項不正確。答案:D、NaI、MgO均為離子化合物,由下列表中數(shù)據(jù)可確定這三種化合物熔點高低的順序,則正確的是()物質(zhì)①NaF②NaI③MgO離子電荷數(shù)112鍵長/10-10mA.①>②>③ B.③>①>②C.③>②>① D.②>①>③解析:NaF、NaI、MgO均為離子晶體,它們的熔點高低由離子鍵的強弱決定,而離子鍵的強弱與離子半徑、離子所帶電荷數(shù)有關(guān),NaF、NaI、MgO中,MgO的離子半徑最短,離子所帶電荷數(shù)最多,故其離子鍵最強,熔點最高。NaF的離子半徑短于NaI的,NaF的離子鍵強于NaI的,因此NaF的熔點高于NaI的。答案:B6.為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,可以進(jìn)行下列實驗,其中合理、可靠的是()(導(dǎo)學(xué)號52700125)A.觀察常溫下的狀態(tài),SbCl5是蒼黃色液體,SnCl4為無色液體。結(jié)論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點依次為℃、℃、-33℃。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物解析:離子化合物一般熔點較高,熔融后可導(dǎo)電;分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電,如HCl等溶于水電離產(chǎn)生Cl-,能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀,故A、C、D項都不可靠。答案:B7.下列說法中一定正確的是()A.固態(tài)時能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是金屬晶體B.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C.水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D.固態(tài)不導(dǎo)電而熔融狀態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體解析:四種晶體在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電性區(qū)別如下:分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體固態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電(單質(zhì)硅為半導(dǎo)體)可導(dǎo)電不導(dǎo)電熔融狀態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電可導(dǎo)電可導(dǎo)電水溶液有的可導(dǎo)電不溶于水一般不溶于水可導(dǎo)電另外,固態(tài)石墨也可以導(dǎo)電,而石墨是混合晶體。答案:D8.對于氯化鈉晶體,下列描述正確的是()A.它是六方緊密堆積的一個例子g氯化鈉晶體中約含×1023個NaCl分子C.與氯化銫晶體結(jié)構(gòu)相同D.每個Na+與6個Cl-作為近鄰解析:氯化鈉晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,從中可以看出在立方體的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆積,故A錯;氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為,其結(jié)構(gòu)呈體心立方最密堆積,故C錯;從上圖中可以得出氯化鈉晶體中以Na+為中心向三維方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)個Cl-近鄰,故D正確;NaCl為離子晶體,其中不含有NaCl分子,故B錯。答案:D9.某離子晶體中晶體結(jié)構(gòu)最小的重復(fù)單元如圖:A為陰離子,在立方體內(nèi),B為陽離子,分別在頂點和面心,則該晶體的化學(xué)式為()(導(dǎo)學(xué)號52700126) 解析:根據(jù)均攤法,該結(jié)構(gòu)單元中含A的個數(shù)為8×1=8,含B的個數(shù)為×8+×6=4,B與A的離子數(shù)之比為4∶8=1∶2,即該晶體的化學(xué)式為BA2,故答案為B項。答案:B10.下列7種物質(zhì):①白磷(P4)②水晶③氯化銨④氫氧化鈣⑤氟化鈉⑥過氧化鈉⑦石墨,固態(tài)下都為晶體,回答下列問題(填寫序號):(1)不含金屬離子的離子晶體是,只含離子鍵的離子晶體是,既有離子鍵又有非極性鍵的離子晶體是,既有離子鍵又有極性鍵的離子晶體是。

(2)既含范德華力又有非極性鍵的晶體是,熔化時既要克服范德華力又要破壞化學(xué)鍵的是,熔化時只破壞共價鍵的是。

解析:(1)屬于離子晶體的有③④⑤⑥,其中③只含非金屬元素,⑤中只含離子鍵,⑥中有離子鍵和非極性共價鍵,③和④中有離子鍵和極性共價鍵。(2)分子晶體中含范德華力,只有①白磷、⑦石墨中既有范德華力又有共價鍵,水晶中只含共價鍵。答案:(1)③⑤⑥③和④(2)①⑦⑦①11.已知A、