PAGEPAGE9離子晶體一、選擇題1．(2024·上海閘北區高二檢測)下列有關化學基本概念的推斷依據正確的是()A．弱電解質：溶液的導電實力弱B．共價化合物：含有共價鍵C．離子化合物：含有離子鍵D．金屬晶體：能夠導電2．(2024·資陽高二檢測)關于晶體的敘述中，正確的是()A．原子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高B．分子晶體中，分子間的作用力越大，該分子越穩定C．分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，熔、沸點越高D．某晶體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體肯定是離子晶體3．(2024·襄陽高二檢測)下列性質中，能充分說明某晶體是離子晶體的是()A．具有較高的熔點B．固態不導電，水溶液能導電C．可溶于水D．固態不導電，熔融狀態能導電4．氧化鈣在2973K時熔化，而氯化鈉在1074K時熔化，兩者的離子間距離和晶體結構類似，下列有關它們熔點差別較大的緣由的敘述中不正確的是()A．氧化鈣晶體中陰、陽離子所帶的電荷數多B．氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C．氧化鈣晶體的結構類型與氯化鈉晶體的結構類型不同D．在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離類似的狀況下，晶格能主要由陰、陽離子所帶電荷的多少確定5．表中給出了幾種氯化物的熔點和沸點。物質NaClMgCl2AlCl3CCl4熔點/℃801712190－68沸點/℃1465141818357關于表中4種氯化物有下列說法：①AlCl3在加熱時可升華②CCl4屬于分子晶體③1500℃時NaCl的分子組成可用NaCl表示④AlCl3是典型的離子晶體其中與表中數據一樣的是()A．只有①和②B．只有③C．只有①②③D．全部一樣6．(2024·鹽城高二檢測)下列大小關系正確的是()A．熔點：NaI>NaBrB．硬度：MgO>CaOC．晶格能：NaCl<NaBrD．熔沸點：CO2>NaCl7．金屬晶體和離子晶體是重要的晶體類型。下列關于它們的說法中正確的是()A．金屬晶體和離子晶體都能導電B．在鎂晶體中，1個Mg2＋只與2個價電子存在劇烈的相互作用C．金屬晶體和離子晶體都可實行“緊密積累”方式，原子晶體都可實行“非緊密積累”方式D．金屬晶體和離子晶體中分別存在金屬鍵和離子鍵等相互作用，很難斷裂，因而都具有延展性8．下面有關晶體的敘述中，錯誤的是()A．金剛石的網狀結構中，由共價鍵形成的最小碳環上有6個碳原子B．在NaCl晶體中每個Na＋(或Cl－)四周都緊鄰6個Cl－(或6個Na＋)C．白磷晶體中，分子之間通過共價鍵結合D．離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞；而分子晶體熔化時，化學鍵不被破壞9．(2024·衡水高二檢測)如圖是氯化銫晶體的晶胞，已知晶體中2個最近的Cs＋離子核間距為acm，氯化銫的摩爾質量為M，則氯化銫晶體的密度為dg/cm3，阿伏加德羅常數的值可表示為()A．2Ma3dB.eq\f(M,a3d)C.eq\f(M,2a3d)D.eq\f(2M,a3d)10．(2024·綿陽高二檢測)“類推”是一種重要的學習方法，但有時會產生錯誤結論，下列類推結論中正確的是()A．堿金屬氟化物的晶格能依次是LiF＞NaF＞KF＞RbF＞CsF；則鈉的鹵化物的晶格能依次是NaF＞NaCl＞NaBr＞NaIB．第ⅣA族元素氫化物沸點依次是GeH4＞SiH4＞CH4；則第ⅤA族元素氫化物沸點依次是AsH3＞PH3＞NH3C．晶體中有陰離子，必有陽離子；則晶體中有陽離子，必有陰離子D．若鹽酸的濃度是醋酸濃度的2倍；則鹽酸中H＋濃度也是醋酸中H＋濃度的2倍11.食鹽晶體的結構示意圖如圖所示。已知食鹽的密度為ρg/cm3，摩爾質量為Mg/mol，阿伏加德羅常數為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是()A.eq\r(3,\f(2M,ρNA))cmB.eq\r(3,\f(M,2ρNA))cmC.eq\r(3,\f(2NA,ρM))cmD.eq\r(3,\f(M,8ρNA))cm12．(2024·廈門高二檢測)有關晶體的結構如圖所示，下列說法中不正確的是()A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－形成正八面體B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數的比為1∶2D．該氣態團簇分子的分子式為EF或FE二、非選擇題13．現有幾組物質的熔點(℃)數據：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是________(填序號)。①有金屬光澤②導電性③導熱性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是________(填序號)。①硬度小②水溶液能導電③固體能導電④熔融狀態能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的依次為：NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其緣由為_______________________________________________________________。14．(2024·徐州高二檢測)鈉和銅的單質及其化合物在社會實際中有著廣泛的應用。(1)Cu2＋基態的核外電子排布式為_____________________________。(2)NaCl晶體的晶胞結構如圖所示，在NaCl的晶胞中含有的陰離子的個數為________，陽離子的配位數為________。(3)鈉的有關鹵化物的熔點見表，鈉的鹵化物熔點按NaF、NaCl、NaBr、NaI依次降低的緣由是______________。NaFNaClNaBrNaI熔點/℃993801747661(4)碘化鈉溶液和硫酸銅溶液能反應生成一種銅的碘化物A(白色沉淀，A的晶胞如圖所示，則A的化學式是________，A中銅元素的化合價為________。15．某離子晶體晶胞的結構如圖所示。X(eq\o\al(,)●)位于立方體頂點，Y(eq\o\al(,)○)位于立方體中心，試分析：(1)該晶體的化學式為________。(2)晶體中每個X四周與它最接近且距離相等的X共有________個。(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX是________。(4)設該晶體的摩爾質量為Mg/mol，晶體密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體中兩個距離最近的X的核間距為________cm。[實力提升]16．(2024·荊州高二檢測)如圖所示是一些晶體的結構，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結構中的某一種的某一部分。(1)其中代表金剛石的是(填寫編號字母，下同)________，其中每個碳原子與________個碳原子最接近且距離相等。(2)其中代表石墨的是________，其中每個正六邊形占有的碳原子數平均為________個。(3)其中表示NaCl的是________，每個鈉離子四周與它最接近且距離相等的氯離子有________個，每個鈉離子四周與它最接近且距離相等的鈉離子有________個，每個氯離子四周緊鄰的鈉離子相連接而成的空間幾何體為________。(4)代表CsCl的是________，它屬于________晶體，每個銫離子與________個氯離子緊鄰。17．(2024·宿遷高二檢測)依據價層電子對互斥理論推斷下列分子或離子中空間構型是V形的是________(填寫序號)。a．H3O＋b．H2Oc．NOeq\o\al(＋,2)d．NOeq\o\al(－,2)(2)已知FeCl3的沸點：319℃，熔點：306℃，則FeCl3的晶體類型為____________。P可形成H3PO4、HPO3、H3PO3等多種酸，則這三種酸的酸性由強到弱的依次為__________________(用化學式填寫)。(3)原子序數小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數T比Q多2，T的基態原子最外層電子(價電子)排布式為_____________，Q2＋的未成對電子數是______________。(4)如圖1是從NaCl或CsCl晶體結構圖中分割出來的部分結構圖，推斷NaCl晶體結構的圖是圖1中的______________。(5)[Cu(NH3)4]2＋配離子中存在的化學鍵類型有_____________(填序號)。①配位鍵②金屬鍵③極性共價鍵④非極性共價鍵⑤離子鍵⑥氫鍵若[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構型，且當[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代時，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu(NH3)4]2＋的空間構型為______________(填序號)①平面正方形②正四面體③三角錐形④V形(6)X與Y可形成離子化合物，其晶胞結構如圖2所示，其中X和Y的相對原子質量分別為a和b，晶體密度為ρg/cm3，則晶胞中距離最近的X、Y之間的核間距離是_____________cm(NA表示阿伏加德羅常數，用含ρ、a、b、NA的代數式表達)課下實力提升(九)1．解析：選C溶液的導電實力和電解質的強弱無關，依據電解質在水溶液中是否完全電離將電解質分為強電解質和弱電解質，故A錯誤；含有共價鍵的化合物不肯定為共價化合物，離子化合物中也可能含有共價鍵，如NaOH，故B錯誤；含有離子鍵的化合物必定為離子化合物，C正確；金屬晶體能導電，離子晶體在熔融狀態下也能導電，則不能利用晶體能否導電來確定金屬，故D錯誤。2．解析：選A原子晶體熔化須要破壞共價鍵，共價鍵鍵能越大，共價鍵越強、越穩定，原子晶體的熔沸點越高，故A正確；分子間作用力影響物質的物理性質，分子的穩定性是指化學性質，故B錯誤；分子晶體的熔、沸點與分子間作用力有關，與共價鍵的鍵能無關，故C錯誤；分子晶體溶于水也可能導電，如乙酸等，故D錯誤。3．解析：選D具有較高的熔點的晶體可能是離子晶體、金屬晶體或原子晶體，A錯誤；固態不導電，水溶液能導電的晶體可能是分子晶體或離子晶體，B錯誤；可溶于水的晶體可能是分子晶體或離子晶體，C錯誤；固態不導電，熔融狀態能導電的晶體肯定是離子晶體，D正確。4．解析：選CCaO晶體和NaCl晶體都屬于離子晶體，熔點的凹凸可依據晶格能的大小推斷。晶格能的大小與離子所帶電荷多少、離子間距離、晶體結構類型等因素有關。CaO和NaCl的離子間距離和晶體結構都類似，故晶格能主要由陰、陽離子所帶電荷的多少確定。5．解析：選C依據各物質的熔、沸點推斷，AlCl3和CCl4為分子晶體；AlCl3的沸點低于熔點，所以易升華；NaCl為離子晶體，1500℃高于其沸點，故以分子NaCl形式存在。6．解析：選B離子晶體熔化克服離子鍵，分子晶體熔化克服分子間作用力，則離子晶體的熔沸點大于分子晶體；對于結構相像的離子晶體，離子所帶的電荷越多，離子半徑越小，離子核間距越小，晶格能越大，熔沸點越高。NaI和NaBr均為離子晶體，離子所帶的電荷相同，離子半徑：I－＞Br－，離子核間距：NaI＞NaBr，晶格能：NaI＜NaBr，熔點：NaI＜NaBr，錯誤；離子半徑Cl－<Br－，晶格能NaCl>NaBr。MgO、CaO均為離子晶體，離子所帶的電荷相同，離子半徑Mg2＋<Ca2＋，離子核間距：MgO＜CaO，晶格能：MgO＞CaO，硬度：MgO>CaO。NaCl和NaBr均為離子晶體，離子所帶的電荷相同，離子半徑：Cl－<Br－，離子核間距：NaCl<NaBr，晶格能：NaCl＞NaBr。CO2是分子晶體，NaCl是離子晶體，熔沸點：CO2<NaCl。7．解析：選C離子晶體中的離子不是自由移動的離子，不能導電，A項錯誤；鎂晶體中的自由電子被整個晶體所共有，不屬于某個Mg2＋，B項錯誤；離子晶體不具有延展性，D項錯誤。8．解析：選C金剛石的網狀結構中，每個最小的碳環上有6個碳原子，碳原子之間以共價鍵連接成環；NaCl晶體的配位數為6，即每個Cl－四周有6個Na＋，每個Na＋四周有6個Cl－；白磷的化學式為P4，結構為正四面體形，鍵角為60°，分子內以P—P鍵共價鍵結合，而P4分子間以分子間作用力結合，而非共價鍵；離子晶體熔化時，離子鍵被斷開，而分子晶體熔化時，分子并未發生變更。9．解析：選B假設阿伏加德羅常數的值為NA，氯離子位于頂點，晶胞中數目為8×eq\f(1,8)＝1，銫離子位于體心，數目為1，即一個晶胞中含有一個氯離子和一個銫離子，則一個晶胞質量為eq\f(M,NA)g,2個最近的Cs＋離子核間距為acm，即晶胞邊長為acm，則晶胞體積為a3cm3，則密度為d＝eq\f(M,NA·a3)g/cm3，解得NA＝eq\f(M,d×a3)，故選B。10．解析：選A組成和結構相像的離子晶體，陰、陽離子的半徑越小，離子所帶的電荷越多，晶格能越大，故堿金屬氟化物的晶格能依次是LiF＞NaF＞KF＞RbF＞CsF；則鈉的鹵化物的晶格能依次是NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI。組成和結構相像的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高，但氨分子間存在氫鍵，故在同族元素的氫化物中沸點反常的高，故第ⅤA族元素氫化物沸點依次是NH3＞AsH3＞PH3。金屬晶體的構成微粒為金屬陽離子和自由電子，晶體中只有陽離子，沒有陰離子。HCl為強電解質，全部電離，醋酸為弱電解質，部分電離，若鹽酸的濃度是醋酸濃度的2倍；則鹽酸中H＋濃度大于醋酸中H＋濃度的2倍。11．解析：選B食鹽晶胞中含有4個Na＋和4個Cl－，每個晶胞的體積為eq\f(M,ρNA)×4cm3。設食鹽晶體里Na＋和Cl－的間距為xcm，可得(2x)3＝eq\f(M,ρNA)×4，解得x＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))，即在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。12．解析：選D在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－有6個，且形成正八面體，A正確；Ca2＋位于晶胞的頂點和面心，晶胞中含有Ca2＋的個數為：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，B正確；在金剛石晶體中，每個碳原子形成4個共價鍵，每兩個碳原子形成一個共價鍵，則每個碳原子形成的共價鍵平均為4×eq\f(1,2)＝2，所以在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵數之比為1∶2，C正確；氣態團簇分子不同于晶胞，氣態團簇分子中含有4個E原子，4個F原子，則分子式為E4F4或F4E4，D錯誤。13．解析：通過讀取表格中數據先推斷晶體的類型及晶體的性質，A、B、C、D組分別代表原子晶體、金屬晶體、分子晶體、離子晶體。(2)中的性質都屬于金屬晶體的物理性質。應用氫鍵說明HF的熔點反常，利用晶格能的大小說明離子晶體熔點高的緣由。答案：(1)原子共價鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時須要消耗的能量更多(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＋)，在離子所帶電荷相同的狀況下，半徑越小，晶格能越大，相應晶體的熔點越高14．解析：(1)Cu是29號元素，Cu2＋基態的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9。(2)NaCl晶體中陽離子和陰離子的個數比為1∶1，在NaCl的晶胞中含有的陰離子的個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，陽離子的配位數為6。(3)按氟、氯、溴、碘的依次，這四種離子晶體中陰離子半徑漸漸增大，離子鍵的強度漸漸減弱，晶格能漸漸減小，熔點按NaF、NaCl、NaBr、NaI依次漸漸降低，故填：按氟、氯、溴、碘的依次，這四種離子晶體中陰離子半徑漸漸增大，離子鍵的強度漸漸減弱，晶格能漸漸減小。(4)依據晶胞結構示意圖，兩種微粒的個數比為1∶1，因此化學式為CuI，其中銅元素的化合價為＋1價。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(2)46(3)按氟、氯、溴、碘的依次，這四種離子晶體中陰離子半徑漸漸增大，離子鍵的強度漸漸減弱，晶格能漸漸減小(4)CuI＋l15．解析：(1)視察圖可知，Y位于立方體的體心，X位于立方體的頂點，每個Y同時吸引著4個X；而每個X同時被8個立方體共用，每個立方體的體心都有1個Y，所以每個X同時吸引著8個Y。晶體的化學式應為陰、陽離子的個數比，X、Y的個數比為1∶2，所以化學式為XY2或Y2X。(2)以標注X為標準，在該晶胞中與它距離最近且相等的其他X有3個。標注X被8個晶胞共用，而與它距離最近且相等的其他X又都用了兩次，故與標注X距離最近且相等的其他X共有eq\f(3×8,2)＝12個。(3)若將4個X連接，構成1個正四面體，Y位于正四面體的中心，可聯想CH4的鍵角，故∠XYX＝109°28′。(4)解此類問題比較簡便的方法是把摩爾質量表示出來。摩爾質量在數值上即為1mol物質的質量，等于1個粒子的質量乘以NA，而1個粒子的質量等于1個粒子的體積乘以密度。設正方體的邊長為a，每個X被8個正方體共用，每個正方體實際獨占X：4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，而晶體的化學式為XY2(或Y2X)，由X的數目可知每個粒子的體積為正方體體積的2倍，則a3×2×ρ×NA＝M。或由一個晶胞中含eq\f(1,2)個“XY2”，利用質量相等列等式為：eq\f(M,NA)×eq\f(1,2)＝ρ×a3。得a＝eq\r(3,\f(M,2NAρ))，晶體中兩個距離最近的X之間的距離為eq\r(2)a＝eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2NAρ))＝eq\r(3,\f(\r(2)M,NAρ))。答案：(1)XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28′(4)eq\r(3,\f(\r(2)M,NAρ))16．解析：(1)金剛石中每個C原子與相鄰的四個C原子形成共價鍵，這種結構向空間擴展就形成了立體網狀結構，因此其中代表金剛石的是B；其中每個碳原子與4個碳原子最接近且距離相等。(2)在石墨中每個C原子與相鄰的三個C原子形成共價鍵，鍵角是120°，碳原子形成平面正六邊形，每個正六邊形占有的碳原子數平均為6×eq\f(1,3)＝2。因此其中代表石墨的是D，其中每個正六邊形占有的碳原子數平均為2個。(3)NaCl是離子晶體，構成離子是Na＋、Cl－；離子之間通過離子鍵結合，每個鈉離子四周與它最接近且距離相等的氯離子有6個，位于Na＋的上、下、前、后、左、右，每個鈉離子四周與它最接近且距離相等的鈉離子有(3×8)÷2＝12個，每個氯離子四周緊鄰的鈉離子相連接而成的空間幾何體為正八面體結構。(4)CsCl是離子晶體，構成微粒是Cs＋、Cl－，離子之間通過離子鍵結合，每個Cs＋離子四周有8個距離相等且最近的Cl－，同理，每個Cl－四周有8個距離相等且最近的Cs＋，代表CsCl的是E。答案：(1)B4(2)D2(3)A612正八面體(4)E離子817．解析：(1)a有