高中化學(xué)人教版選修三課時(shí)作業(yè)3-4離子晶體

課時(shí)作業(yè)14離子晶體[練基礎(chǔ)]1．離子晶體中一定不會(huì)存在的相互作用是()A．離子鍵B．極性鍵C．非極性鍵D．范德華力2．離子晶體一般不具有的特征是()A．熔點(diǎn)較高，硬度較大B．易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑C．固體時(shí)不能導(dǎo)電D．離子間距離較大，其密度較大3．下列說法中正確的是()A．固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的晶體一定是金屬晶體B．熔融態(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)電而熔融態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體4．①NaF、②NaI、③MgO均為離子化合物，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推知這三種化合物的熔點(diǎn)高低順序是()物質(zhì)①②③離子電荷數(shù)112鍵長/10－102.313.182.10A.①>②>③B．③>①>②C．③>②>①D．②>①>③5．離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽離子之間的核間距離和晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是()A．KCl>NaCl>BaO>CaOB．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>KCl>NaClD．CaO>BaO>NaCl>KCl6．已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P，它們的晶格能分別為923kJ·mol－1、786kJ·mol－1，下列有關(guān)說法中不正確的是()A．Q的熔點(diǎn)比P的高B．若P是NaCl，則Q一定是NaFC．Q中成鍵離子核間距比P的小D．若P是NaCl，則Q可能是NaBr7．自然界中的CaF2又稱螢石，是一種難溶于水的固體，屬于典型的離子晶休。下列實(shí)驗(yàn)一定能說明CaF2是離子晶體的是()A．CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B．CaF2的熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大C．CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電D．CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小8．下列有關(guān)晶體的敘述中，正確的是()A．在CaF2晶體中，Ca2＋、F－的配位數(shù)均為8B．在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍緊鄰的Na＋共有6個(gè)C．在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰6個(gè)Cl－D．在ZnS晶體中，每個(gè)晶胞含有的Zn2＋、S2－均為4個(gè)[提素養(yǎng)]9．鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法中正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學(xué)式為Ba2O2C．該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與CsCl相似D．與每個(gè)Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有6個(gè)10．釔鋇銅氧化合物晶胞的結(jié)構(gòu)如下圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是()A．YBa2Cu3O4B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5D．YBaCu4O411．如圖是CsCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(晶體中最小重復(fù)單元)，已知晶體中兩個(gè)最近的Cs＋核間距離為acm，氯化銫的式量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則CsCl晶體的密度為()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－312．根據(jù)表格數(shù)據(jù)回答下列有關(guān)問題：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等離子晶體的核間距離和晶格能如下表所示：NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJ·mol－17873890①NaBr晶體比NaCl晶體晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________。②MgO晶體比NaCl晶體晶格能大，主要原因是________________________________________________________________________。③NaBr、NaCl和MgO晶體中，熔點(diǎn)最高的是________________。(2)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔點(diǎn)/K12661534183解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：a．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。b．________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)硅在一定條件下可以與Cl2反應(yīng)生成SiCl4，試判斷SiCl4的沸點(diǎn)比CCl4的________(填“高”或“低”)，理由__________________________________________________________________。13．CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，Cu晶體中銅原子堆積方式如圖Ⅲ所示，圖Ⅱ?yàn)镠3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)。(1)圖Ⅰ所示的晶胞中離Ca2＋最近且等距離的Ca2＋數(shù)為________，圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的Cu原子形成晶體后周圍最緊鄰的Cu原子數(shù)為________；(2)H3BO3晶體中B原子的雜化方式為________；CNO－的空間構(gòu)型為________；(3)三種晶體熔點(diǎn)高低的順序?yàn)開_______________(填化學(xué)式)，H3BO3晶體受熱熔化時(shí)克服的微粒之間的相互作用為________________________________________________________________________。14．(1)通過X射線探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO立體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。①某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤：②MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，MgO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO________(填“<”或“>”)FeO，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為________、________。④已知CaO晶體密度為ag·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為________cm3。(2)NaF的熔點(diǎn)________BFeq\o\al(－,4)的熔點(diǎn)(填“>”“<”或“＝”)，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如圖所示，食鹽晶體由鈉離子和氯離子構(gòu)成。已知食鹽的摩爾質(zhì)量M＝58.5g·mol－1，食鹽的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近下列哪個(gè)數(shù)據(jù)________(填序號(hào))。A．3.0×10－8cmB．3.5×10－C．4.0×10－8cmD．5.0×10－課時(shí)作業(yè)14離子晶體1．解析：離子晶體中一定含有離子鍵，也可能含有共價(jià)鍵，主要是OH－和含氧酸根離子中的極性共價(jià)鍵，還有Oeq\o\al(2－,2)等中的非極性共價(jià)鍵。只有分子晶體中才含有范德華力，離子晶體中一定不會(huì)有范德華力。因此選D項(xiàng)。答案：D2．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(xiàng)所述；離子間的距離取決于離子半徑的大小及晶體的密堆積形式等。答案：D3．解析：固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的晶體不一定是金屬晶體，如石墨晶體、硅晶體都能導(dǎo)電，A錯(cuò)誤；熔融態(tài)能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，金屬晶體熔融態(tài)時(shí)也能導(dǎo)電，B錯(cuò)誤；水溶液能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，一些分子晶體也具有此性質(zhì)，如干冰的水溶液就能導(dǎo)電，C錯(cuò)誤；固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)能導(dǎo)電，這是離子晶體區(qū)別于其它晶體的本質(zhì)特征，D正確。答案：D4．解析：離子化合物的熔點(diǎn)高低主要取決于離子鍵的強(qiáng)弱(或晶格能的大小)，而離子鍵的強(qiáng)弱(或晶格能的大小)與離子所帶的電荷的乘積成正比，與離子間距離成反比。答案：B5．解析：對(duì)于離子晶體來說，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽離子間的核間距離越小，晶格能較大，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，陽離子半徑大小順序?yàn)锽a2＋>K＋>Ca2＋>Na＋；陰離子半徑：Cl－>O2－，比較可得只有D正確。答案：D6．解析：本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點(diǎn)比P的高，A項(xiàng)正確；因F－的半徑比Cl－的小，其他鹵素離子的半徑比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能強(qiáng)于NaCl的，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。因Q、P中陽離子均為Na＋，陰離子所帶電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項(xiàng)正確。答案：D7．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，A錯(cuò)誤；熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大，也可能是原子晶體的性質(zhì)，不能說明CaF2一定是離子晶體，B錯(cuò)誤；熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電，一定有自由移動(dòng)的離子生成，說明CaF2一定是離子晶體，C正確；CaF2在有機(jī)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，D錯(cuò)誤。答案：C8．解析：A項(xiàng)，在CaF2晶體中，Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍緊鄰的Na＋共有12個(gè)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰8個(gè)Cl－，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在ZnS晶體中，每個(gè)晶胞含有的Zn2＋、S2－均為4個(gè)，正確。答案：D9．解析：圖示晶體中含有Ba2＋和Oeq\o\al(2－,2)，則該晶體屬于離子晶體，A正確；該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似，所以與每個(gè)Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個(gè)，C、D不正確；在1個(gè)NaCl晶胞中含有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－，因此該氧化物的1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ba2＋和4個(gè)Oeq\o\al(2－,2)，晶體的化學(xué)式應(yīng)為BaO2，B不正確。答案：A10．解析：位于頂點(diǎn)的銅原子(最上層平面和最下層平面)的共8個(gè)，這個(gè)晶胞中分?jǐn)偟?×eq\f(1,8)＝1(個(gè))；位于棱上(中間兩個(gè)平面)的也是8個(gè)，這個(gè)晶胞分?jǐn)偟降氖?×eq\f(1,4)＝2(個(gè))，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)占有的銅原子數(shù)為3個(gè)。氧原子共13個(gè)，位于晶胞面上(不含棱)的是7個(gè)，位于晶胞棱上的是6個(gè)，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)含有的氧原子數(shù)共為7×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,4)＝5(個(gè))。所以該晶體每個(gè)晶胞中平均分?jǐn)偟?即單獨(dú)占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、3、5，化學(xué)式為YBa2Cu3O5。答案：C11．解析：晶體的密度＝eq\f(晶體的摩爾質(zhì)量,晶體的摩爾體積)，1molCsCl的質(zhì)量為Mg,1個(gè)CsCl晶胞的體積為a3cm3,1個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs＋和1個(gè)Cl－，在1molCsCl晶體中含NA個(gè)晶胞。晶體的密度為eq\f(Mg·mol－1,a3cm3×NAmol－1)＝eq\f(M,NAa3)g·cm－3。答案：C12．解析：(1)對(duì)同類型的離子晶體中，離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定，熔、沸點(diǎn)越高。(2)a.先比較不同類型晶體的熔點(diǎn)。NaF、MgF2為離子晶體，離子間以離子鍵結(jié)合，離子鍵作用強(qiáng)，SiF4固態(tài)時(shí)為分子晶體，分子間以范德華力結(jié)合，范德華力較弱，故NaF和MgF2的熔點(diǎn)都高于SiF4。b.再比較相同類型晶體的熔點(diǎn)。Na＋的半徑比Mg2＋半徑大，Na＋所帶電荷數(shù)小于Mg2＋，所以MgF2的離子鍵比NaF的離子鍵強(qiáng)度大，MgF2熔點(diǎn)高于NaF熔點(diǎn)。(3)SiCl4和CCl4組成、結(jié)構(gòu)相似，SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量大于CCl4的相對(duì)分子質(zhì)量，SiCl4的分子間作用力大于CCl4的分子間作用力，故SiCl4的熔點(diǎn)高于CCl4的熔點(diǎn)。答案：(1)①小NaBr比NaCl離子的核間距大②MgO晶體中的陰、陽離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大，并且離子的核間距?、跰gO(2)a.NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高b．因?yàn)镸g2＋的半徑小于Na＋的半徑且Mg2＋所帶電荷數(shù)較大，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MgF2的熔點(diǎn)高于NaF(3)高SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量比CCl4的大，范德華力大，因此沸點(diǎn)高13．解析：(1)圖Ⅰ所示晶胞結(jié)構(gòu)中，離Ca2＋最近且等距離的Ca2＋數(shù)為12；圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為3＋6＋3＝12。(2)H3BO3中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝eq\f(1,2)×(3＋3－3×2)＋3＝3，故硼原子采取sp2雜化；CNO－與CO2互為等電子體，CO2為直線形結(jié)構(gòu)，故CNO－也為直線形結(jié)構(gòu)。(3)CaF2為離子晶體，Cu為金屬晶體，H3BO3為分子晶體，三種晶體熔點(diǎn)高低的順序?yàn)椋篊aF2>Cu>H3BO3；在H3BO3晶體中，層內(nèi)H3BO3分子間形成氫鍵，層與層之間存在范德華力，故H3BO3晶體熔化時(shí)克服的微粒之間的相互作用為范德華力和氫鍵。答案：(1)1212(2)sp2直線形(3)CaF2>Cu>H3BO3分子間作用力(或氫鍵和