人教版高中数学选修三3.4离子晶体(习题2)
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第四节 离子晶体一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力B .ⅠA 族元素与ⅦA 族元素形成的化合物一定是离子化合物C .离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高D .离子化合物中可能只含有非金属元素2.测知氯化钠晶体中相邻的Na +与Cl -的距离为a cm ,该晶体密度为d g·cm -3,则阿伏加德罗常数可表示为( )A.0.5854a 3dB.58.58a 3dC.58.52a 3dD.117a 3d3.下列有关离子晶体的叙述不正确的是( ) A .1 mol 氯化钠晶体中有N A 个NaCl 分子B .氯化钠晶体中,每个Na +周围距离最近且相等的Cl -共有6个 C .氯化铯晶体中,每个Cs +周围紧邻8个Cl -D .平均每个NaCl 晶胞中有4个Na +、4个Cl -4.离子晶体不可能具有的性质是( ) A .较高的熔点 B .良好的导电性 C .溶于极性溶剂 D .坚硬而易粉碎5.下列说法正确的是( )A .离子晶体中可能含有共价键,但一定含有金属元素B .分子晶体一定含有共价键C .离子晶体中一定不存在非极性键D .含有离子键的晶体一定是离子晶体 6.下列有关叙述正确的是( )A .只含有离子键的化合物才是离子化合物B .硫酸铵晶体是含有离子键、极性键和配位键的分子晶体C .由于I —I 键的键能比F —F 、Cl —Cl 、Br —Br 键的键能都小,所以在卤素单质中碘的熔点最低D .在分子晶体中一定不存在离子键,而在离子晶体中可能存在共价键 7.下列有关晶体的叙述中,正确的是( )A.在CaF2晶体中,Ca2+、F-的配位数均为8B.在NaCl晶体中,每个Na+周围紧邻的Na+共有6个C.在CsCl晶体中,每个Cs+周围紧邻6个Cl-D.在ZnS晶体中,每个晶胞含有的Zn2+、S2-均为4个8.下面有关离子化合物的说法正确的是()A.离子化合物中一定含有金属元素,含有金属元素的化合物一定是离子化合物B.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C.离子化合物中不可能含有共价键D.离子化合物受热熔化破坏化学键,吸收热量,属于化学变化9.下列化学式表示的物质中,属于离子晶体并且含有非极性共价键的是()A.CaCl2B.Na2O2C.N2D.NH4Cl10.下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是()A.1 mol氯化钠中有N A个NaCl分子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-11.下列性质适合于离子晶体的是()①熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电③能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃④熔点97.81 ℃,质软,导电,密度0.97 g/cm3⑤熔点-218 ℃,难溶于水⑥熔点3 900 ℃,硬度很大,不导电⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤12.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是()13.根据下列实验事实,能确定某晶体一定是离子晶体的是()A.晶体熔点达2 500 ℃B.晶体不导电,溶于水导电C.晶体不导电,熔融能导电D.温度越高,溶解度越大14.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,进行下列实验。
1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1.什么是离子键?其成键微粒有哪些?提示:带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键,其成键微粒是阴、阳离子。
2.由离子键构成的化合物叫离子化合物;离子化合物一定含离子键,可能含共价键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
3.离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有:几何因素(正负离子的半径比),电荷因素(正负离子的电荷比),键性因素(离子键的纯粹程度)。
4.离子晶体硬度较大,难以压缩,具有较高的熔点和沸点,固体不导电,溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1.概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
2.决定晶体结构的因素3.熔、沸点熔、沸点较高,难挥发硬度硬度较大,难以压缩溶解性一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶1.离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4NO3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如MgO的熔点(2 800 ℃)高于SiO2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键,如CH3COONH4中除含离子键外,还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子,如CuSO4·5H2O晶体。
[对点演练]1.(2016·邢台高二检测)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如图所示),但CaC 2晶体中由于哑铃形C 2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC 2晶体的说法中正确的是( )A .1个Ca 2+周围距离最近且等距离的C 2-2数目为6 B .该晶体中的阴离子与F 2是等电子体C .6.4 g CaC 2晶体中含阴离子0.1 molD .与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+共有12个解析:选C 依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca 2+周围距离最近的C 2-2有4个,而不是6个,故A 错误;C 2-2含电子数为2×6+2=14,F 2的电子数为18,二者电子数不同,不是等电子体,故B 错误;6.4 g CaC 2为0.1mol ,CaC 2晶体中含阴离子为C 2-2,则含阴离子0.1 mol ,故C 正确;晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+应为4个,故D 错误。
第三章晶体结构与性质第四节离子晶体1.下列说法中一定正确的是( )A.固态时能导电的物质一定是金属晶体B.熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D.固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体2.下列各指定微粒的数目之比不是1∶1的是()A.Na2O2晶体中的阴离子和阳离子B.NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子C.1224Mg2+离子中的质子和中子D.常温下,pH=7的氯化铵溶液中的铵根离子和氯离子3.下列晶体中含有非极性共价键的离子晶体是( )①硅晶体②H2O2③CaC2④NH4Cl ⑤Na2O2⑥苯甲酸A.①②④⑥ B.①③ C.②④⑤⑥D.③⑤4.萤石(CaF2)晶体属于立方晶系,萤石中每个Ca2+被8个F-所包围,则每个F—周围最近距离的Ca2+数目为()A.2 B.4 C.6 D.8 5.下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是()A.都有多种堆积结构 B.都含离子C.一般具有较高的熔点和沸点D.都能导电6。
离子晶体中一定不会存在的相互作用是()A.离子键B.极性键C.非极性键D.范德华力7.下列晶体分类中正确的是()离子晶体原子晶体分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4石墨SC CH3COONa水晶D Ba(OH)2金刚石玻璃8.(11分)下列7种物质:①白磷(P4);②水晶;③氯化铵;④氢氧化钙;⑤氟化钠;⑥过氧化钠;⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):(1)不含金属离子的离子晶体是________,只含离子键的离子晶体是________,既有离子键又有非极性键的离子晶体是________,既有离子键又有极性键的离子晶体是________。
(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是________,熔化时既要克服范德华力又要破坏化键的是________,熔化时只破坏共价键的是________。
9.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。
高中化学学习材料唐玲出品第3章 晶体结构与性质 同步练习(二)1.1995年美国某教授报导,他制得了碳的第四种同素异形体——链式炔碳……—C ≡C —C ≡C —……该物质一个分子中含300~500在个碳原子,性质很活泼,据此判断链式炔碳的熔点,估计比石墨( )A.低B.相等C.高D.无法判断2.下列晶体中,不是六个原子构成的最小环的是( )A.金刚石B.石墨C.水晶D.晶体硅3.2HgCl 的稀溶液可用手术刀的消毒剂,已知2HgCl 的熔点是277℃熔融状态的2HgCl 不能导电,2HgCl 的稀溶液有弱的导电能力,则下列关于2HgCl 的叙述中正确的是( )○12HgCl 属于共价化合物 ○22HgCl 属于离子化合物 ○32HgCl 属于非电解质 ○42HgCl 属于弱电解质 A.○1○3 B.○1○4 C.○2○3 D.○2○4 4.已知22O H 的分子空间结构可在二面角中表示,如图3-46所示,则有关22O H 的结构的说法中正确的是( )A.分子的正、负电荷重心重合B.分子正、负电荷重欣不重合C.22O H 是极性分子D.22O H 是非极性分子5.氮化硼是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质融化时,所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是( )A.硝酸钠和金刚石B.硅晶和水晶C.冰和干冰D.苯和萘6.电子式正确的是( )7.下面有关晶体的叙述总,不正确的是( )A.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个+Na 周围距离相等的+Na 共有6个C.氯化铯晶体中,每个+Cs 周围距离相等的+Cs 共有6个D.干冰晶体中,每个2CO 分子周围紧邻10个2CO 分子8.下表所列有关晶体的说法,有错误的是( )9.已知几种物质的熔点和沸点(℃)如下。
10.已知43N C 晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,下列关于43N C 晶体的说法正确的是( )A. 43N C 晶体是分子晶体B. 43N C 晶体中,C —N 键的键长比金刚石中的C —C 键的键长要短C. 43N C 晶体中每个C 原子连接4个N 原子,而每个N 原子连接3个C 原子D. 43N C 晶体中微粒间通过离子键结合11.关于氢键,下列说法正确的是( )A.每一贯水分子内含有两个氢键B.冰、水和水蒸气中都村子氢键C.DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.O H 2是一种非常桅顶的化合物,这是由于氢键所致12.3BF 分子的4个原子处于同一平面中,她是一个非极性分子,下列推断中正确的是( )A.两个B —F 键的夹角为120°B.3个B —F 键键能不同C.3个B —F 键键能相同D.B —F 键是非极性键13.3NCl 是一种淡黄色的油状液体,测得其分子具有三角锥形结构,下列对3NCl 的有关描述中正确的是( )A.它是一种非极性分子B.她还能以配位键跟 Cl 结合C.它的沸点比3PCl 更高D.已知3NBr 对光很敏感,故3NCl 也具有光敏性14.如图3-47表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl 、CaCl 、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
3.4 离子晶体练基础落实知识点1 离子键、离子晶体1.下列说法正确的是( )A.金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键B.非金属元素的原子间不可能形成离子键C.HCl溶于水时,H—Cl键断开,产生H+与Cl-,该变化为化学变化D.化学变化中一定伴随着旧键的断裂和新键的形成2.X元素的1个原子失去2个电子,被Y元素的2个原子各获得1个电子,形成离子化合物Z,下列说法中不正确的是( )A.固态Z是离子晶体B.Z可以表示为X2YC.固态Z熔化后能导电D.X可形成+2价阳离子3.下列叙述中正确的是( )A.熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物B.P4和NO2都是共价化合物C.在氧化钙和二氧化硅晶体中都不存在单个小分子D.离子化合物中一定不存在共价键知识点2 离子晶体的结构4.如下图,在氯化钠晶胞中,与每个Na+等距离且最近的几个Cl-所围成的立构构型为( )A.十二面体 B.正八面体C.正六面体 D.正四面体5.如图所示的离子晶体的空间结构,以M代表阳离子,以N代表阴离子,•代表阳离子,d代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为( )知识点 3 离子晶体的物理性质特点6.碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是( )①固态时不导电,熔融状态导电 ②能溶于水,其水溶液导电 ③低熔点 ④高沸点 ⑤易升华A .①②③B .①②④C .①④⑤D .②③④ 知识点4 晶格能及其对离子晶体性质的影响7.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是( ) A .Na +(g)+Cl -(g)===NaCl(s) ΔH B .Na(s)+12Cl 2(g)===NaCl(s) ΔH 1C.⎭⎪⎬⎪⎫Na s ===Na g ΔH 2Nag -e -===Na+g ΔH 3ΔH 2+ΔH 3D.⎭⎪⎬⎪⎫12Cl 2g ===Cl g ΔH 4Clg +e -===Cl-g ΔH 5ΔH 4+ΔH 58.金属钾的制备一般是用Na 还原KCl 制得,下列对金属钾制备原理的叙述正确的是( )A .在KCl 和Na 的混合熔体中,存在钾离子、钠离子和自由电子B .KCl 晶体的熔点低于NaCl 晶体,所以K 可以析出C .在KCl 和Na 的混合体系中,相当于有金属K 、金属Na 、KCl 和NaCl 的混合体系,由于K 沸点低,所以钾气化析出D .该反应说明金属钠的还原性大于金属钾的还原性 练方法技巧利用晶体结构确定化学式的技巧9.氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示,该晶体中Cs +与Cl -的个数比为1∶1,化学式为CsCl 。
高中化学学习材料唐玲出品第三章第四节离子晶体一、选择题1.下列说法一定正确的是A.其水溶液导电的一定是离子晶体B.熔融态导电的一定是离子晶体C.固态导电的一定是金属晶体D.固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体2.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是A.食盐和蔗糖熔化B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华D.二氧化硅和氧化钠熔化3.在相同条件下, 下列各组中的物质按排列顺序熔点由高到低的是A.硅晶体、食盐、干冰B.干冰、食盐、金属钠C.碘、食盐、金刚石 D.HI、HBr、HCl 4.下列大小关系正确的是A、晶格能:NaCl<NaBrB、硬度:MgO>CaOC、熔点:NaI>NaBrD、熔沸点:CO2>NaCl 5.下列化学式能真实表示物质分子组成的是A.NaOH B.Si02 C.CsCl D.S036.关于晶体的下列说法正确的是A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B.离子晶体中一定含金属阳离子C.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低7.下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是A.1mol氯化钠中有N A个NaCl分子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个C S+周围紧邻8个Cl-D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-8.下列数据是对应物质的熔点Na2O NaCl AlF3AlCl3920℃801℃1291℃190℃BCl3Al2O3CO2SiO2-107℃2073℃-57℃1723℃据此做出的下列判断中错误的是A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体二、填空题9.右图是超导化合物----钙钛矿晶体的晶胞结构。
请回答:(1)该化合物的化学式为。
(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有个。
课时跟踪检测(十二)离子晶体A. 离子晶体中,一定存在离子键B. 原子晶体中,只存在共价键C. 金属晶体的熔、沸点均很高D. 稀有气体的原子能形成分子晶体解析:选C 原子晶体中一定不存在离子键。
只要晶体中存在离子键,就一定是离子 晶体,但在离子晶体内部可能含有共价键。
在常见的晶体类型中,只有金属晶体的熔、沸 点差别最大,有熔、沸点很高的鸭,也有常温下为液态的汞。
2. 氧化钙在2 973 K 时熔化,而氯化钠在1 074 K 时熔化,两者的离子间距离和晶体 结构类似,下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是()A. 氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B. 氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大C. 氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同D. 在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下,晶格能主要由阴、阳离子所带电 荷的多少决定解析:选C CaO 晶体和NaCl 晶体都属于离子晶体,熔点的高低可根据晶格能的大 小判断。
晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。
CaO 和NaCl 的离子间距离和晶体结构都类似,故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多 少决定。
3. 分析下列各物质的物理性质,判断其固态属于离子晶体的是() A. 碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 C,熔融态不导电 B. 漠化铝,无色晶体,熔点98 9,熔融态不导电C. 五氧化二帆,无色晶体,熔点19.5*0,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D. 漠化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电解析:选D A 项中熔点很高且熔融态不导电,为原子晶体;D 顷中熔融时或溶于水 中都能导电,为离子晶体;B 、C 项为分子晶体。
4. 下列图是从NaCl 或CsCl 晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl 晶体中分割出来的结构图是()A 级一 1.下列有关晶体的叙述错误的是( 基础每个Na调围紧邻6个Cl・,每个Na调围紧邻12个Na + ;氯化锂晶体中,每个Cs调围紧邻8上C1-,每个Cs调围紧邻6个Cs+ :干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。
3.4离子晶体练基础落实知识点1 离子键、离子晶体1 .下列说法正确的是()A. 金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键B. 非金属元素的原子间不可能形成离子键C. HCI溶于水时,H—Cl键断开,产生屮与C「,该变化为化学变化D. 化学变化中一定伴随着旧键的断裂和新键的形成2. X元素的1个原子失去2个电子,被Y元素的2个原子各获得1个电子,形成离子化合物乙下列说法中不正确的是()A. 固态Z是离子晶体B. Z可以表示为X2YC. 固态Z熔化后能导电D. X可形成+ 2价阳离子3. 下列叙述中正确的是()A. 熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物B. P4和NQ都是共价化合物C. 在氧化钙和二氧化硅晶体中都不存在单个小分子D. 离子化合物中一定不存在共价键知识点2离子晶体的结构4. 如下图,在氯化钠晶胞中,与每个Na T等距离且最近的几个C「所围成的立构构型为A.十二面体BC.正六面体D5.如图所示的离子晶体的空间结构,.正八面体.正四面体以M代表阳离子,以N代表阴离子,?代表阳离」代表阴离子,化学式为MN的晶体结构为(* Cl-O N M+A B知识点3离子晶体的物理性质特点6 •碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是⑤易升华.①②④ .②③④知识点4晶格能及其对离子晶体性质的影响7.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是 ( )A.Na (g) + C 「(g)===NaCI(s) △ H 1B.Na(s) + 2Cl 2(g)===NaCI(s) △ HNa. 5 ==乜咅 △ H ? U 姻 g - ===Na g △ H 仏 H+A";CI 2 皆==C 1 £AH 4D. 2A H + A H 5I 」g + e ===CI 己A H 5 \&金属钾的制备一般是用 N a 还原KCl 制得,下列对金属钾制备原理的叙述正确的是 ( ) A. 在KCl 和Na 的混合熔体中,存在钾离子、钠离子和自由电子 B. KCl 晶体的熔点低于 NaCl 晶体,所以K 可以析出 C. 在KCl 和Na 的混合体系中,相当于有金属K 、金属Na KCl 和NaCl 的混合体系, 由于K 沸点低,所以钾气化析出D. 该反应说明金属钠的还原性大于金属钾的还原性 【练方法技巧】利用晶体结构确定化学式的技巧 9.氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示,该晶体中Cs +与C 「的个数比为1 : 1, 化学式为CsCl 。
高中化学学习材料唐玲出品【创新方案】2014-2015高中化学 3.4 离子晶体课堂10分钟练习新人教版选修31.(对应考点一)下面是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )A.图(1)和(3) B.图(2)和(3)C.图(1)和(4) D.只有图(4)解析:NaCl晶体中,每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+;与每个Na+等距离的Cl-有6个,且构成正八面体,同理,与每个Cl-等距离的6个Na+也构成正八面体,由此可知图(1)和(4)是属于NaCl晶体的,C项符合题意。
答案:C2.(对应考点二)下列大小关系正确的是( )A.晶格能:NaCl<NaBrB.硬度:MgO>CaOC.熔点:NaI>NaBrD.熔沸点:CO2>NaCl解析:离子半径Cl-<Br-,离子键NaCl中>NaBr中,晶格能NaCl>NaBr,A项错误;MgO、CaO均为离子晶体,离子半径Mg2+<Ca2+,MgO中离子键强,键能大,晶格能大,硬度大,B正确;C类似可知熔点NaI<NaBr;D中CO2为分子晶体,NaCl是离子晶体,熔沸点:CO2<NaCl。
答案:B3.(对应考点三)下列有关晶体的叙述中,不正确的是( )A.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析:金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子;NaCl晶体中,每个Na+周围紧邻6个Cl -,每个Na+周围紧邻12个Na+;氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-,每个Cs+周围紧邻6个Cs+;干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。
答案:B4.(对应考点三)下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是( )A.NH3、CH4、NaCl、NaB .H2O 、H2S 、MgSO4、SO2C .CH4、H2O 、NaCl 、SiO2D .Li 、Na 、K 、Rb 、Cs解析:根据判断晶体熔、沸点高低的规律,可初步肯定C 为答案。
高中化学学习材料唐玲出品河南省信阳市二高2016届高三化学复习能力提升训练:选修3 晶体结构与性质(有详解)1.实现下列变化时,需要克服相同类型作用力的是()A.水晶和干冰的熔化B.食盐和醋酸钠的熔化C.液溴和液汞的汽化D.HCl和NaCl溶于水2.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60的结构。
下列叙述正确的是()A.该物质有很高的熔点、很大的硬度 B.该物质形成的晶体属分子晶体C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面 D.C60易溶于水3.下列图象是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl晶体结构的图象是()A.图⑴和图⑶ B.图⑵和图⑶ C.只有图⑴ D.图⑴和图⑷4.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。
下列说法正确的是()A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12g石墨烯中含6.02×l022个碳原子C.石墨烯是一种化合物D.在整个单层片结构中属于每个六边形的碳原子数实际为2个5.物质结构理论推出:金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键。
金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。
由此判断下列说法错误的是()A.镁的硬度大于铝B.镁的熔沸点低于钙C.镁的硬度大于钾D.钙的熔沸点高于钾6.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是 ( )A.金刚石和干冰的熔化B.食盐和烧碱的熔化C.液溴和液汞的气化D.氨的气化和水的电离7.下列数据是对应物质的熔点(℃):BCl3Al2O3Na2O NaCl AlF3AlCl3干冰SiO2-107 2 073 920 801 1 291 190 -57 1 723据此做出的下列判断中错误的是()A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体8.电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。
课时作业16离子晶体时间:45分钟满分:100分一、选择题(共48分)1.下列各组中的两种固态物质熔化或升华时,克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是()A.碘和氯化钾B.金刚石和重晶石C.二氧化硅和干冰D.软脂酸甘油酯和冰醋酸解析:A项碘克服分子间作用力,氯化钾克服离子键;B项金刚石克服共价键,重晶石克服的是离子键;C项二氧化硅克服共价键,干冰克服分子间作用力;D项均克服分子间作用力。
答案:D2.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。
下列关于它们的说法中正确的是()A.金属晶体和离子晶体都能导电B.在镁晶体中,1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用C.金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式,原子晶体都可采取“非紧密堆积”方式D.金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用,很难断裂,因而都具有延展性解析:离子晶体中的离子不是自由移动的离子,不能导电,A项不正确;镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有,不属于某个Mg2+,B项不正确;离子晶体不具有延展性,D项错误。
答案:C3.根据题表给出的几种物质的熔、沸点数据,判断下列有关说法错误的是()晶体NaCl MgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/℃801 714 180 -70 2 300沸点/℃ 1 465 1 412 160 58 2 500A.SiCl4是分子晶体B.单质B可能是原子晶体C.AlCl3加热能升华D.NaCl的键的强度比MgCl2的小解析:由表中所给数据,知SiCl4熔、沸点低,应为分子晶体,A正确。
单质B熔、沸点很高,可能是原子晶体,B正确。
AlCl3的沸点低于熔点,可以升华,C正确。
本题数据表明,NaCl的熔、沸点高于MgCl2的,故不能说明NaCl键的强度比MgCl2小,D错。
答案:D4.下列晶体分类中正确的是()离子晶体原子晶体分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4石墨SC CH3COONa 水晶D Ba(OH)2金刚石玻璃解析:从晶体结构中粒子的性质去判断晶体的类型。
NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体,纯H2SO4是分子晶体,Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是混合型晶体,水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体。
硫是以范德华力结合的分子晶体,玻璃没有固定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。
答案:C5.在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于() A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.何种晶体无法判断解析:使微粒结合成原子晶体或离子晶体的共价键、离子键比较强,所以这两种类型的晶体在常温下一般均为固态。
常温下为气态的物质一般由分子组成,其固化后为分子晶体。
答案:A6.下列说法正确的是()A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D.元素的非金属性越强,其单质的活动性一定越强解析:稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键;分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;金属晶体中含有金属阳离子,但它不是离子晶体;元素的非金属性越强,其单质的活动性不一定越强,例如氮气。
故选A。
答案:A7.(双选题)碱金属卤化物是典型的离子晶体,它们的晶格能与1d0成正比(d0是晶体中最邻近的导电性离子的核间距)。
下面说法错误的是()A.晶格能的大小与离子半径成正比B.阳离子相同阴离子不同的离子晶体,阴离子半径越大,晶格能越小C.阳离子不同阴离子相同的离子晶体,阳离子半径越小,晶格能越大D.金属卤化物晶体中,晶格能越小,氧化性越强解析:由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比,A项错误;由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可确定B项说法正确;由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可确定C项说法正确;表中晶格能最小的为碘化物,因还原性F-<Cl-<Br-<I-,可知D项错误。
答案:AD8.(双选题)有一种蓝色晶体[可表示为:M x Fe y(CN)6],经X-射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN -位于立方体的棱上。
其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。
下列说法正确的是()A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个解析:由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为4×18=12,含Fe3+个数也为12,CN-的个数为12×14=3,因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体,M的化合价为+1价,故A、B两项正确。
由题图可看出与每个Fe3+最近且距离相等的CN-为6个。
答案:AB9.右图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近的Cs +离子核间距离为a cm ,氯化铯的相对分子质量为M ,N A 为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体密度是( )A.8M N A a 3 g/cm 3B.8Ma 38N Ag/cm 3 C.M N A a 3 g/cm 3 D.Ma 3N Ag/cm 3 解析:处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有,每个离子有1/8属于晶胞,处于晶体内的离子,全属于晶胞,可知1个氯化铯晶胞有1个Cs +和1个Cl -。
则1 mol 氯化铯的体积为N A a 3 cm 3,故氯化铯晶体的密度为M N A a 3 g/cm 3。
答案:C 10.元素X 的某价态离子X n +中所有电子正好充满K 、L 、M 三个电子层,它与N 3-形成的晶体结构如图所示。
下列说法中错误的是( )A .X n +的核外电子数为19B .该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1C.X n+中n=1D.晶体中每个X n+周围有2个等距离且最近的N3-解析:本题主要考查晶体的结构。
利用均摊法可确定该晶体的化学式,N3-的个数为8×18=1个,X n+的个数为12×14=3个,即晶体的化学式为X3N,根据电荷守恒可以确定X n+中n=1,由X n+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,知X n+为Cu+,其核外电子数为28,晶体中与Cu+等距离的N3-有2个。
综上分析可知A项错误。
答案:A11.下表中是几种物质的晶格能数据:物质NaF MgF2AlF3MgO CaO SrO BaO晶格能/(kJ·mol-1)923 2 957 5 492 3 791 3 401 E 1 918 由此表中数据不能得出的结论是()A.同一周期的金属元素与某一种非金属元素形成的化合物,从左到右晶格能增大B.E的数值介于3 401与1 918之间C.晶格能大小与成键离子核间距大小、离子电荷数高低有关D.当MgO、CaO电离成金属离子和O2-时,MgO所需要的温度低于CaO的解析:本题考查同学们对数据进行分析处理的能力及概括问题的能力。
Na、Mg、Al属于同一周期元素,与氟形成的化合物的晶格能数据依次增大,A选项正确;Mg、Ca、Sr、Ba属于同一主族元素,由表中数据知,从上到下氧化物的晶格能逐渐减小,B 选项正确;三种氟化物中,从钠到铝,离子半径是减小的,电荷数是增大的,从表中后四种氧化物晶格能大小变化看,核间距越小,晶格能越大,因此晶格能的差异是由离子电荷数与核间距不同导致的,C 选项正确;由电离生成的离子有O 2-可知,它们的电离是在熔融状态下进行的,MgO 的晶格能大,熔点比CaO 的高,D 选项错误。
答案:D12.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( )A .该晶体属于离子晶体B .晶体的化学式为Ba 2O 2C .该晶体晶胞结构与NaCl 相似D .与每个Ba 2+距离相等且最近的Ba 2+共有12个解析:1个晶胞中Ba 2+的个数为⎝ ⎛⎭⎪⎫18×8+12×6=4个,O 2-2个数为⎝ ⎛⎭⎪⎫14×12+1=4个,Ba 2+与O 2-2个数之比为,所以化学式应为BaO 2。
答案:B二、填空题(共52分)13.(13分)下图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。
(1)其中代表金刚石的是(填编号字母,下同)________,其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等,金刚石属于________晶体。
(2)其中代表石墨的是________,其中每个正六边形占有碳原子数平均为________个。
(3)其中代表NaCl晶体的是________,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有________个。
(4)代表CsCl晶体的是________,它属于________晶体,每个Cs+与________个Cl-紧邻。
(5)代表干冰的是________,它属于________晶体,每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。
答案:(1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子1214.(8分)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型。
(1)碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电__________;(2)溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电________;(3)五氟化矾,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等________;(4)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电__________。
解析:晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合,这是判断晶体类型的重要依据。
原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。
原子晶体熔融态不导电,离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。
原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。
一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。
另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。
答案:(1)原子晶体(2)分子晶体(3)分子晶体(4)离子晶体15.(15分)现有几组物质的熔点(℃)数据:A组B组C组D组金刚石:>3 550 Li:181 HF:-83 NaCl:801硅晶体:1 410 Na:98 HCl:-115 KCl:776硼晶体:2 300 K:64 HBr:-89 RbCl:718二氧化硅:1 723 Rb:39 HI:-51 CsCl:645 据此回答下列问题:(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是________。