第18課離子晶體

第18課離子晶體1．能結(jié)合實例描述離子鍵的成鍵特征及其本質(zhì)。2．能解釋和預測同類型離子化合物的某些性質(zhì)。3．能描述常見類型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)。4．會運用模型和有關(guān)理論解釋不同類型離子化合物的晶胞構(gòu)成。一、離子鍵1.概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵，叫做離子鍵。2.成鍵微粒：陽離子和陰離子。①陰離子可以是單核離子或多核離子，如Cl、O2、H、O22、OH、SO42等。②陽離子可以是金屬離子(如K+、Ag+、Fe3+)或銨根離子（NH4+）。3.實質(zhì)：離子鍵的本質(zhì)是一種靜電作用。靜電作用包括靜電吸引力和靜電排斥力。當這些作用達到平衡后，即形成穩(wěn)定的離子化合物。①陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，陰、陽離子的核外電子之間、原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥。②當陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達到平衡時，陰、陽離子保持一定的平衡間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個體系達到能量最低狀態(tài)。4.特征：離子鍵沒有方向性和飽和性。陰、陽離子在各個方向上都可以與相反電荷的離子發(fā)生靜電作用，即沒有方向性；在靜電作用能夠達到的范圍內(nèi)，只要空間允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子，即沒有飽和性。因此，以離子鍵結(jié)合的微粒傾向于形成緊密堆積，使每個離子周圍盡可能多地排列帶異性電荷的離子，從而達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。5.形成條件：一般應(yīng)滿足兩種元素的電負性之差大于1.7這一條件，即活潑的金屬與非金屬之間通常能形成離子鍵。6.影響因素：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強。二、離子合物與離子晶體1.離子合物：(1)由離子鍵形成的化合物叫離子化合物。【特別提醒】有的離子化合物只含有離子鍵，有的離子化合物中既含有離子鍵又含有共價鍵。(2)離子液體與離子化合物的區(qū)別①表示的物質(zhì)范圍不同：離子化合物是指所有的離子化合物，而離子液體所對應(yīng)的是部分子化合物。②組成不同：離子化合物對所含的陰、陽離子沒有更具體的要求，而離子液體中的大多數(shù)含有體積很大的陰、陽離子。③熔點不同：離子化合物的熔點，有的較低，有的較高，有的很高，而離子液體保持液態(tài)的溫度為室溫或稍高于室溫。(3)常見的離子化合物①活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。②活潑金屬元素與酸根形成的鹽類化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。③銨根與酸根形成的鹽類化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。2、離子晶體(1)定義：離子晶體是由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體(2)結(jié)構(gòu)特點①構(gòu)成微粒：陰離子和陽離子，離子晶體中不存在單個分子，其化學式表示的是離子的個數(shù)比。②微粒間的作用力：離子鍵。③離子晶體中不同離子周圍異電性離子數(shù)目的多少主要取決于陰、陽離子的相對大小?！疽族e提醒】離子晶體不一定含有金屬陽離子，如NH4Cl為離子晶體，不含有金屬陽離子，但一定含有陰離子。(3)常見的離子晶體：強堿、活潑金屬氧化物和過氧化物、大部分的鹽。(4)離子晶體的物理性質(zhì)①較高的熔點和沸點，難揮發(fā)、難于壓縮。一般來說，離子晶體具有較高的熔、沸點。離子晶體由固態(tài)變成液態(tài)或氣態(tài)，需要較多的能量破壞離子鍵，因此，離子晶體通常具有較高的熔、沸點。②硬而脆，無延展性離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰、陽離子間有較強的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當晶體受到?jīng)_擊力作用時，分離子鍵發(fā)生斷裂，導致晶體破碎。③不導電，但熔化后或溶于水后能導電。離子晶體不導電，熔化或溶于水后能導電。離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，因此離子晶體不導電。④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水),難溶于非極性溶劑(如汽油、苯等),遵循“相似相溶”規(guī)律。【名師點撥】①離子晶體的熔、沸點和硬度與離子鍵的強弱有關(guān)，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高，硬度越大。②離子鍵的強弱與離子半徑和離子所帶電荷數(shù)有關(guān)，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子鍵越強。3．離子晶體的判斷(1)利用物質(zhì)的分類金屬離子和酸根離子、OH－形成的大多數(shù)鹽、強堿，活潑金屬的氧化物和過氧化物(如Na2O和Na2O2)，活潑金屬的氫化物(如NaH)，活潑金屬的硫化物等都是離子晶體。(2)利用元素的性質(zhì)和種類如成鍵元素的電負性差值大于1.7的物質(zhì)，金屬元素(特別是活潑的金屬元素，ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬元素(特別是活潑的非金屬元素，ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物形成的晶體。(3)利用物質(zhì)的性質(zhì)離子晶體一般具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)，硬而脆；固體不導電，但熔融或溶于水時能導電，大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑而難溶于非極性溶劑。三、常見離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)1.NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型（1）在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它等距的Cl有6個，每個Cl周圍與它等距的Na+有6個，即Na+和Cl配位數(shù)都是6。6個Na+（或Cl）圍成一個正八面體。（2）每個Na+周圍與它最近且等距的Na+有12個，每個Cl周圍與它最近且等距的Cl有12個（同層4個，上層4個，下層4個）。（3）在NaCl晶體的一個晶胞中，含Na+：6×eq\f(1,2)+8×eq\f(1,8)=4個（寫出計算過程），含Cl12×eq\f(1,4)+1=4個（寫出計算過程）。NaCl晶體的化學式為NaCl，晶胞的組成為Na4Cl4。（4）屬于NaCl型離子晶體的還有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。2.CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型（1）在CsCl晶體中，每個CS+周圍與它等距的Cl有8個，每個Cl周圍與它等距的CS+有8個。CS+和Cl配位數(shù)都是8。（2）每個Cs+周圍與它最近且等距的Cs+有6個，每個Cl周圍與它最近且等距的Cl有6個（上、下、左、右、前、后）。（3）在CsCl晶體的一個晶胞中（上圖右圖），含Cs+：8×eq\f(1,8)=1個（寫出計算過程），含Cl1個。CsCl晶體中Cs+與Cl的個數(shù)比為1:1。3.CaF2晶體結(jié)構(gòu)模型（1）CaF2晶體中，每個Ca2+周圍同時吸引著8個F，每個F周圍同時吸引著4個Ca2+。Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)的配位數(shù)為4。（2）晶胞中含Ca2+：6×eq\f(1,2)+8×eq\f(1,8)=4個，含F(xiàn)：8×1=8個。Ca2+在大立方體的頂點和面心，8個F在大立方體內(nèi)構(gòu)成一個小立方體。晶胞的組成為Ca4F8。4.ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型（1）ZnS晶體中，每個Zn2+周圍同時吸引著4個S2，每個S2周圍同時吸引著4個Zn2+。因此Zn2+和S2的配位數(shù)均為4。（2）晶胞中含Zn2+：1×4=4個，含S2：6×eq\f(1,2)+8×eq\f(1,8)=4個。晶胞的組成為Zn4S4。【易錯提醒】①離子晶體中無分子。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰、陽離子個數(shù)比，為化學式，不是分子式。②離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價鍵和氫鍵等，如KNO3等晶體中既有離子鍵又有共價鍵；CuSO4·5H2O中除離子鍵外，還含有共價鍵和氫鍵。晶體中也存在范德華力，只是當能量份額很低時不提及。③離子晶體中，每一個陰(陽)離子周圍排列的帶相反電荷離子的數(shù)目是固定的，不是任意的。④由金屬元素和非金屬元素形成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3是分子晶體；全由非金屬元素形成的晶體也可能是離子晶體，如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽為離子晶體?！舅伎寂c討論p88】參考答案：化合物熔點/℃化合物熔點/℃CaO2613Na2SO4884CuCl2498Ca2SiO42130NH4NO3170Na3PO4340BaSO41580CH3COOCs194LiPF6200(分解溫度)NaNO2270結(jié)論：離子晶體的熔點有的很高，如Ca0的熔點為2613℃，有的較低，如LiPF6的熔點為200℃（分解溫度)，故離子晶體的熔點差異很大。注意：離子晶體的熔點不一定比共價晶體的熔點低，如CaO晶體的熔點是2613℃，石英晶體的熔點約為1710℃。?問題一離子鍵的形成【典例1】下列說法正確的是()A．離子鍵就是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電引力B．凡是金屬元素跟非金屬之間都形成離子鍵C．含有離子鍵的化合物一定是離子化合物D．任何離子鍵的形成過程中必定有電子的得與失【答案】C【解析】離子鍵是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用，包括靜電吸引和靜電排斥，A錯誤；金屬Al與非金屬Cl形成的化合物AlCl3中不含離子鍵，B錯誤；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，C正確；一般來說形成離子鍵有電子的得失，但也有例外，如NH4Cl等銨鹽的形成，D錯誤，故選C。【解題必備】1.離子鍵概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵，叫做離子鍵。2.離子鍵成鍵微粒：陽離子和陰離子。3.離子鍵實質(zhì)：離子鍵的本質(zhì)是一種靜電作用。4.離子鍵特征：離子鍵沒有方向性和飽和性。5.離子鍵形成條件：一般應(yīng)滿足兩種元素的電負性之差大于1.7這一條件，即活潑的金屬與非金屬之間通常能形成離子鍵。6.離子鍵影響因素：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強?！咀兪?1】以下敘述中，錯誤的是()A．鈉原子和氯原子作用生成NaCl后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強B．在氯化鈉中，除Cl－和Na＋的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用C．Na＋和Cl－形成的離子鍵具有方向性D．鈉與氯反應(yīng)生成氯化鈉后，體系能量降低【答案】C【解析】活潑金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物，陽離子和陰離子均達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這樣體系的能量降低，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強，AD正確；Cl－和Na＋之間既有引力也有斥力，B正確；Na＋和Cl－形成的離子鍵不具有方向性，C不正確，故選C?！咀兪?2】下列敘述正確的是A．離子鍵只有飽和性沒有方向性B．離子化合物中只含有離子鍵C．離子鍵的強弱可用離子半徑和所帶的電荷來衡量D．離子鍵就是離子間的吸引作用【答案】C【解析】A．離子鍵是帶相反電荷的離子之間的相互作用，它是一種靜電作用，沒有方向性和飽和性，A錯誤；B．離子化合物也可含有共價鍵，如氫氧化鈉中含HO共價鍵，B錯誤；C．離子鍵的強弱可以用離子半徑以及所帶的電荷來衡量，離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強，C正確；D．離子鍵不僅僅是吸引作用也有排斥作用，D錯誤；故選C。?問題二離子化合物及離子晶體的性質(zhì)【典例2】螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實驗事實能說明CaF2一定是離子晶體的是A．CaF2難溶于水，其水溶液的導電性極弱B．CaF2的熔點較高，硬度較大C．CaF2固體不導電，但在熔融狀態(tài)下可以導電D．CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小【答案】C【解析】A．CaF2難溶于水，水溶液的導電性極弱，與其是否是離子晶體沒有關(guān)系，A不符合；B．CaF2的熔點較高，硬度較大，但不能說明是離子晶體，也可能是原子晶體，B不符合；C．離子晶體是由離子構(gòu)成的，熔化時克服的是離子鍵，產(chǎn)生自由移動的離子，能導電，而分子晶體、原子晶體熔化時，不能產(chǎn)生自由移動的離子，不導電，所以CaF2固體不導電，但在熔融狀態(tài)下可導電一定能說明CaF2是離子晶體，C符合；D．CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小，不能說明是離子晶體，有些分子晶體，例如水也難溶于苯，D不符合；故選C?！窘忸}必備】離子晶體的物理性質(zhì)①較高的熔點和沸點，難揮發(fā)、難于壓縮。②硬而脆，無延展性。③不導電，但熔化后或溶于水后能導電。④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。【變式21】堿金屬和鹵素形成的化合物通常具有的性質(zhì)是①能溶于水

②水溶液能導電

③熔融狀態(tài)不導電A．①② B．②③ C．①③ D．①②③【答案】A【解析】堿金屬為活潑金屬，容易失去電子形成陽離子；鹵素單質(zhì)為活潑非金屬單質(zhì)，容易得到電子形成陰離子；故兩者形成的化合物為離子化合物；堿金屬的鹵化物容易溶于水，水溶液能導電；離子化合物熔融狀態(tài)能導電；故選A。【變式22】離子晶體熔點的高低取決于晶體中陽離子與陰離子之間的靜電作用，靜電作用大則熔點高，靜電作用小則熔點低。試根據(jù)學過的知識，判斷、、、四種晶體熔點的高低順序是A． B．C． D．【答案】C【解析】離子晶體中，離子鍵越強，熔、沸點越高，而離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，離子鍵越強。、、都帶2個電荷，、、都帶1個電荷，，，故熔點，故選：C。?問題三有關(guān)離子晶體的計算【典例3】現(xiàn)有冰晶石(Na3AlF6)的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，是圖中、中的一種。(1)冰晶石屬于______晶體。(2)冰晶石晶胞(大立方體)中體心處的“”代表的微粒______。(3)晶胞中Na＋的配位數(shù)為_____，與Na＋距離相等且最近的Na＋有_____個。(4)計算冰晶石晶體的密度_____________。【答案】（1）離子（2）Na＋（3）68（4）ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×\f(210,NA)g,（a×10－10）3cm3)＝eq\f(840,a3NA)×1030g·cm－3【解析】（1）冰晶石晶體結(jié)構(gòu)中含有Na＋和AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))，屬于離子晶體。（2）冰晶石的構(gòu)成微粒是Na＋和AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))，且二者的個數(shù)比為3∶1，圖中的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。的個數(shù)為8＋12×eq\f(1,4)＝11，故代表，即代表Na＋。（3）晶胞中與Na＋(體心Na＋)相連的AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))分別處于Na＋的上、下、前、后、左、右，故Na＋的配位數(shù)為6。以體心Na＋分析，處于8個小立方體心的Na＋與之最近，故與Na＋距離相等且最近的Na＋有8個。(4)晶胞中含Na＋數(shù)目為8＋1＋12×eq\f(1,4)＝12，含AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，即晶胞中相當于有4個Na3AlF6，晶胞的質(zhì)量＝4×eq\f(210,NA)g，晶胞的體積＝(a×10－10)3cm3則晶體的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×\f(210,NA)g,（a×10－10）3cm3)＝eq\f(840,a3NA)×1030g·cm－3。【解題必備】1．常見類型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)（1）NaCl型晶體結(jié)構(gòu)模型①在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著6個Cl，每個Cl周圍也同時吸引著6個Na+。因此Na+和Cl的配位數(shù)均為6。②每個Na+周圍與它最近且等距的Na+有12個，每個Cl周圍與它最近且等距的Cl有12個。（2）CsCl型晶體結(jié)構(gòu)模型①在CsCl晶體中，每個Cs+周圍同時吸引著8個Cl，每個Cl周圍也同時吸引著8個Cs+。因此Cs+和Cl的配位數(shù)均為8。②每個Cs+與6個Cs+等距離相鄰，每個Cl與6個Cl等距離相鄰。（3）CaF2晶體結(jié)構(gòu)模型①CaF2晶體中，每個Ca2+周圍同時吸引著8個F，每個F周圍同時吸引著4個Ca2+。Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)的配位數(shù)為4。②晶胞中含Ca2+：6×eq\f(1,2)+8×eq\f(1,8)=4個，含F(xiàn)：8×1=8個。Ca2+在大立方體的頂點和面心，8個F在大立方體內(nèi)構(gòu)成一個小立方體。晶胞的組成為Ca4F8。（4）ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型①ZnS晶體中，每個Zn2+周圍同時吸引著4個S2，每個S2周圍同時吸引著4個Zn2+。因此Zn2+和S2的配位數(shù)均為4。②晶胞中含Zn2+：1×4=4個，含S2：6×eq\f(1,2)+8×eq\f(1,8)=4個。晶胞的組成為Zn4S4。2．離子晶體的有關(guān)計算（1）離子晶體化學式的計算根據(jù)均攤法。平行六面體晶胞中處于頂點、棱上、面上的離子分別有eq\f(1,8)、eq\f(1,4)、eq\f(1,2)屬于該晶胞，處于內(nèi)部的離子完全屬于該晶胞。（2）離子的配位數(shù)的確定根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，確定一個離子周圍等距離且最鄰近的異性離子有幾個，從而確定陰、陽離子的配位數(shù)。（3）離子晶體的密度及微粒間距離的計算若1個晶胞中含有x個微粒（離子）時，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對分子質(zhì)量）。1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g（a3為晶胞的體積），則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg。因此有：xM=ρa3NA?！咀兪?1】如圖是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(晶胞是指晶體中最小的重復單元)，其中黑球表示氯離子、白球表示銫離子。已知晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm，氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，則氯化銫晶體的密度為()A．eq\f(2M,NAa3)g·cm－3B．eq\f(M,2NAa3)g·cm－3 C．eq\f(M,NAa3)g·cm－3D．eq\f(Ma3,NA)g·cm－3【答案】C【解析】晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm，相鄰頂點上銫離子核間距離最近，為acm，即晶胞的棱長為acm，體積V＝a3cm3，該晶胞中Cs＋個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，Cl－個數(shù)為1，根據(jù)晶胞密度公式ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(M,NA)×1,a3)＝eq\f(M,NAa3)(g·cm－3)?！咀兪?2】食鹽晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。已知食鹽的密度為ρg·cm－3，摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)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))cm B．eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm C．eq\r(3,\f(2NA,ρM))cmD．eq\r(3,\f(M,8ρNA))cm【答案】B【解析】食鹽晶胞中含有4個Na＋和4個Cl－，每個晶胞的體積為eq\f(4M,ρNA)cm3，設(shè)食鹽晶體里Na＋和Cl－的間距為x，所以可得(2x)3＝eq\f(4M,ρNA)，解得x＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。1．下列關(guān)于、的化合物的說法錯誤的是A．為離子化合物，可推知也為離子化合物B．與相比，熔點更高C．與晶體中的配位數(shù)均為8D．與晶體中離子的配位數(shù)不同主要原因是離子半徑的差異【答案】C【解析】A．與是同一主族元素，元素的金屬性：>，若為離子化合物，則可推知也為離子化合物，故A正確；B．由于半徑比半徑小，NaCl中的離子鍵比中的離子鍵強，離子鍵越強，斷裂離子鍵消耗的能量就越高，物質(zhì)的熔點就越高，所以的熔點比高，故B正確；C．是離子晶體，1個被6個吸引，1個被6個吸引，所以晶體中的配位數(shù)為6，在晶體中，1個被8個吸引，1個被8個吸引，所以晶體中的配位數(shù)為8，故C錯誤；D．NaCl晶體和CsCl晶體中正負離子半徑比不相等，所以兩晶體中離子的配位數(shù)不相等，即與晶體中離子的配位數(shù)不同主要在于離子半徑的差異，故D正確；故答案選C。2．圖a～d是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是A．a(chǎn)和c B．b和c C．b和d D．a(chǎn)和d【答案】D【解析】NaCl晶體是簡單立方體結(jié)構(gòu)，每個Na＋周圍有6個Cl－，每個Cl－周圍有6個Na＋；與每個Na＋等距離的Cl－有6個，且構(gòu)成正八面體，同理，與每個Cl－等距離的6個Na＋也構(gòu)成正八面體，由圖可知，a和d屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖，故選D。3．CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，但CaC2晶體中由于啞鈴形的C存在，使晶胞沿一個方向拉長。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是：A．1個Ca2＋周圍距離最近且等距離的C數(shù)目為6B．該晶體中的陰離子與F2是等電子體C．6.4gCaC2晶體中含陰離子0.1molD．與每個Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋共有12個【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，該晶胞不是正立方體，晶胞沿一個方向拉長，所以可以看做是一個底面為正方形的長方體，以體心Ca2+為例，與其距離最近且相等的為與鈣離子在同一平面上且位于面心的4個，故A錯誤；B．含價電子總數(shù)為2×4+2=10，F(xiàn)2的價電子總數(shù)為14，二者價電子數(shù)不同，不是等電子體，故B錯誤；C．6.4gCaC2為0.1mol，CaC2晶體中陰離子為，則含陰離子0.1mol，故C正確；D．以底面為例，底面為正方形，所以與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有4個，由于是長方體，所以只有這4個，故D錯誤；故答案為C。4．下列圖象是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖象是（

）A．圖（2）和圖（3） B．圖（1）和圖（4）C．只有圖（1） D．圖（1）和圖（3）【答案】B【解析】在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著最近的等距離的6個Cl，同樣每個Cl周圍同時吸引著最近的等距離的6個Na+，如果把圖（1）中中心微粒看作為鈉離子，其周圍離子為有六個氯離子，（1）圖符合條件；圖（4）中選取其中一個離子，然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個等距離的且最近的帶相反電荷的離子，所以其配位數(shù)也是6，故符合條件，圖（1）和圖（4）符合題意。故選B。5．堿金屬與形成的球碳鹽，實驗測得該物質(zhì)屬于離子晶體，且有良好的超導性，下列的組成和結(jié)構(gòu)分析正確的是A．該物質(zhì)分子式為B．的摩爾質(zhì)量是837C．中的陰、陽離子通過靜電引力相結(jié)合D．中既有離子鍵，又有共價鍵，在熔融狀態(tài)下能導電【答案】D【解析】A．該物質(zhì)屬于離子晶體，為其化學式而非分子式，A錯誤；B．摩爾質(zhì)量的單位為，B錯誤；C．離子晶體中陰、陽離子通過靜電作用相互結(jié)合，靜電作用包括靜電吸引力和靜電排斥力，C錯誤；D．離子晶體中一定存在離子鍵，熔融狀態(tài)下能導電，中的C原子間以共價鍵連接，D正確；故選D。6．下列離子晶體的立體構(gòu)型示意圖，如下圖所示。(1)以M代表陽離子，以N代表陰離子，寫出各離子晶體的組成表達式。A．________，B．________，C．________，D．________。(2)已知FeS2晶體(黃鐵礦的主要成分)具有A的立體結(jié)構(gòu)。①FeS2晶體中具有的化學鍵類型是________。②若晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽離子間的距離為acm，且用NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則FeS2晶體的密度是________g·cm－3?！敬鸢浮?1)③④①②⑥⑤(2)MNMN2MN2MN(3)①離子鍵、非極性共價鍵②eq\f(60,NAa3)【解析】(1)A．M位于頂點，數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N位于頂點，數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，微粒數(shù)目為1∶1，即化學式為MN；B．M分別位于晶胞的體心和頂點位置，體心占1個，頂點占8×eq\f(1,8)＝1個，共2個，N分別位于面上和體內(nèi)，面上4×eq\f(1,2)＝2個，體內(nèi)2個，共4個，即晶胞中兩種微粒數(shù)目之比為1∶2，化學式為MN2；C.M位于頂點，數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，N位于體心，數(shù)目為1，化學式為MN2；D.M位于頂點，數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，N位于體心，數(shù)目為1，化學式為MN。(2)①根據(jù)FeS2晶體的晶體結(jié)構(gòu)可知，晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為1∶1，所以晶體中存在亞鐵離子與Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))，亞鐵離子與Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))之間是離子鍵，Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))中存在非極性共價鍵，所以晶體中存在離子鍵和(非極性)共價鍵。②晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽離子間的距離為acm，所以晶胞的體積為a3cm3，晶胞中含有陰陽離子個數(shù)都是eq\f(1,2)，所以晶體的密度為ρ＝eq\f(\f(56＋64,NA),a3)×eq\f(1,2)g·cm－3＝eq\f(60,NAa3)g·cm－3。1．如圖所示為NaCl和CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)，下列說法錯誤的是A．NaCl和CsCl都屬于AB型離子晶體B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個數(shù)比相同C．NaCl和CsCl晶體中陽離子的配位數(shù)分別為6和8D．NaCl和CsCl都屬于AB型離子晶體，所以陽離子與陰離子的半徑比相同【答案】D【解析】A．和都是由陰、陽離子通過離子鍵構(gòu)成的晶體，陰、陽離子個數(shù)比都為1：1，則都屬于型離子晶體，故A正確；B．由晶胞的結(jié)構(gòu)可知NaCl晶胞中含有6個鈉離子和6個氯離子；氯化銫晶胞中含有1個銫離子和一個氯離子，陰陽離子個數(shù)比為1:1，故B正確；C．結(jié)合題圖可知，中鈉離子的配位數(shù)為6，中銫離子的配位數(shù)為8，故C正確；D．和都屬于型離子晶體，但鈉離子半徑小于銫離子半徑，則的陽離子與陰離子的半徑比小于的陽離子與陰離子的半徑比，故D錯誤；故選：D。2．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： B．離子半徑：C．陰離子的配位數(shù)： D．硬度：【答案】A【解析】A．由于，且、、所帶電荷數(shù)依次增多，所以、、的離子鍵依次增強，故熔點依次升高，A錯誤；B．、、的電子層結(jié)構(gòu)相同，則核電荷數(shù)越大，半徑越小，B正確；C．在、、晶體中，陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4，C正確；D．，故、、中的離子鍵依次減弱，硬度依次減小，D正確；故選A。3．試根據(jù)學過的知識，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序可能是A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl【答案】C【解析】KCl、NaCl、CaO、BaO均為離子晶體，KCl、NaCl陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽離子的半徑越小，晶格能越大，熔點越高，陽離子半徑K+＞Na+，則熔點NaCl＞KCl，BaO、CaO陰離子相同，電荷數(shù)相同，陽離子的半徑越小，晶格能越大，熔點越高，陽離子半徑Ba2+＞Ca2+，則熔點CaO＞BaO；陰、陽離子所帶電荷越多，晶體的熔點越高，一般電荷的影響大于半徑的影響，所以四種化合物熔點的高低順序為CaO＞BaO＞NaCl＞KCl，故選：C。4．已知某離子晶體晶胞如圖所示。已知該晶體的密度為ρg/cm3，摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法中正確的是A．該晶胞中陰、陽離子個數(shù)均為1B．其中的陰、陽離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是CsCl的晶胞D．該晶胞中兩個陽離子最近的核間距為【答案】D【解析】A．晶胞中白球位于棱心和體心，晶胞單獨占有白球數(shù)目=12×+1=4，黑球位于頂點和面心，晶胞單獨占有黑球數(shù)目=8×+6×=4，故A錯誤；B．由晶胞結(jié)構(gòu)，體心的白球周圍有6個黑球，每個黑球周圍有6個白球，所以晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)都為6，故B錯誤；C．根據(jù)均攤法可知，在這個晶胞中陰、陽離子的個數(shù)都為4，陰、陽離子的配位數(shù)都為6，晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶胞相同，可能是NaCl的晶胞，CsCl的配位數(shù)是8，故C錯誤；D．晶胞的棱長是cm，該晶胞中兩個陽離子最近的距離是面對角線的一半，則為cm＝，故D正確；故選D。5．下列有關(guān)離子晶體的說法正確的是A．離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體B．離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵C．離子晶體中不可能含有共價鍵D．離子晶體受熱熔化破壞化學鍵，吸收熱量，屬于化學變化【答案】B【解析】A．離子晶體中不一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物不一定是離子晶體，A錯誤；B．含有離子鍵的化合物一定是離子晶體，離子晶體中可能含有共價鍵，B正確；C．離子晶體中可能含有共價鍵，如過氧化鈉，C錯誤；D．離子晶體受熱熔化時，雖然離子鍵被破壞，但沒有生成新的物質(zhì)，不屬于化學變化，如氯化鈉晶體熔化，D錯誤；故選：B。6．為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物，可以進行下列實驗，其中敘述正確的是A．觀察常溫下物質(zhì)的狀態(tài)，SbCl5是微黃色液體，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73.5℃、2.8℃、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的水溶液的導電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導電。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物【答案】B【分析】離子化合物的離子之間以強烈的離子鍵結(jié)合，一般熔沸點較高，熔化后可導電；分子晶體的分子之間以微弱的分子間作用力結(jié)合，物質(zhì)的熔沸點比低。溶于水后也可發(fā)生電離而導電如HCl等，同樣也可能電離產(chǎn)生Cl，能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀?！窘馕觥緼．離子化合物與物質(zhì)狀態(tài)、顏色無關(guān)，所以不能據(jù)此判斷為離子化合物，A錯誤；B．SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點較低，它們?yōu)榉肿泳w，而不是離子化合物，B正確；C．如果SbCl3、SbCl5、SnCl4是共價化合物，它們在水溶液中水的作用下也會電離出氯離子和金屬離子，HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀，C錯誤；D．分子晶體溶于水后也可發(fā)生電離而導電如HCl等，同樣也可能電離產(chǎn)生Cl，不能根據(jù)溶液是否導電判斷是否為離子化合物，應(yīng)根據(jù)熔融狀態(tài)下該化合物能否導電，若能導電，則為離子化合物，若不能導電，則為共價化合