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离子键、配位键与金属键（40分钟70分)一、选择题（本题包括7小题，每小题5分，共35分）1.(2020·衡水高二检测)氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。
下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是（）A。
具有较高的熔点 B.熔融状态能导电C。
水溶液能导电 D.常温下能溶于水【解析】选B。
NaCl在熔融状态能导电，说明NaCl Na++Cl-,即说明NaCl中存在离子键。
2.如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图（部分），下列有关叙述正确的是()A。
该叶绿素只含有H、Mg、C元素B。
该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C.该叶绿素是配合物,其配位体是N元素D。
该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物【解析】选B。
该化合物还含有O元素和N元素，A错误；Mg 的最高化合价为+2，而化合物中Mg与4个N原子作用,由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键，该物质为配合物,B正确，D错误；该化合物中配位原子为N原子,不能称N原子为配位体，同样也不能称N元素为配位体,因为配位体一般为离子或分子,C错误.3。
(2020·湖州高二检测）下列说法中,正确的是（）A。
含有金属元素的化合物一定是离子化合物B。
ⅠA族和ⅦA族元素的原子化合时，一定形成离子键C。
活泼金属元素与活泼非金属元素化合时，能形成离子键D。
完全由非金属元素形成的化合物，一定是共价化合物【解析】选C。
含有金属元素的化合物也可能是共价化合物,如AlCl3等,A不正确;H与ⅦA族元素的原子化合时形成共价键，B 不正确;NH4Cl为离子化合物,D项错误。
【补偿训练】(2020·咸阳高二检测）下列关于金属的叙述中,不正确的是()A。
金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用,其实质与离子键类似,也是一种电性作用B。
金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用,所以与共价键类似,也有方向性和饱和性C.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,故金属键无饱和性和方向性D.构成金属的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动【解析】选B。
第二单元离子键离子晶体[核心素养发展目标] 1.理解离子键的本质，能结合离子键的本质和晶格能解释离子晶体的性质，促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。
2.认识常见离子晶体的结构模型，理解离子晶体的结构特点，预测其性质，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、离子键的形成1．形成过程2．特征阴、阳离子球形对称，电荷分布也是球形对称，它们在空间各个方向上的静电作用相同，在各个方向上一个离子可同时吸引多个带相反电荷的离子，故离子键无方向性和饱和性。
(1)离子键的实质是“静电作用”。
这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。
(2)成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7。
(3)离子键的存在只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。
例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( )A．1s22s22p2B．1s22s22p5C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1答案 A解析形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。
例2下列关于离子键的说法中错误的是( )A．离子键没有方向性和饱和性B．非金属元素组成的物质也可以含离子键C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电排斥D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。
3.2离子键离子晶体一、选择题1.(2015·宜昌高二检测)下列叙述中错误的是( )A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强B.在氯化钠晶体中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低【解析】选C。
活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构,这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确。
离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用,并不一定发生电子的得与失,如Na+与OH-结合成NaOH。
【补偿训练】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( )A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。
结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。
结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物【解析】选B。
离子化合物一般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。
2.(2015·四平高二检测)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) ΔHB.Na(s)+Cl2(g)NaCl(s) ΔH1C.Na(s)Na(g) ΔH2D.Na(g)-e-Na+(g) ΔH3【解析】选A。
第2课时共价晶体学习任务1．能分析共价键的键能与化学反应中能量变化的关系。
2．能根据共价晶体的微观结构预测其性质。
一、共价键键能与化学反应的反应热1．共价键的键参数(1)键能在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和B原子的过程中所吸收的能量，称为AB间共价键的键能。
键能的单位是kJ· mol－1。
(2)键长两个原子形成共价键时，两原子核间的平均间距。
(3)共价键的影响因素键长越短，键能越大，共价键就越稳定。
2．键能与化学反应热的关系ΔH＝反应物的总键能—生成物的总键能若ΔH>0，则该反应为吸热反应；若ΔH<0，则该反应为放热反应。
1．利用共价键的键参数解释气态氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI的原因：__________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] 键长：H—F<H—Cl<H—Br<H—I，气态氢化物稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI2．甲醇是一种绿色能源。
工业上，H2和CO合成CH3OH的反应为2H2(g)＋CO(g)―→CH3OH(g) ΔH(1)已知几种键能数据如下表：化学键H—H C—O C≡O H—O C—HE/(kJ·mol－1) 436 343 1 076 465 413 则2H23－1[解析] (1)反应热等于断裂化学键吸收的总能量与形成化学键放出的总能量之差。
ΔH ＝(436×2＋1 076－413×3－343－465)kJ/mol＝－99 kJ·mol－1。
[答案] －99二、共价晶体1．共价晶体简介(1)概念所有原子通过共价键结合，形成空间网状结构的晶体。
专题3测评(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用,含有上述两种相互作用的晶体是()。
A.SiC晶体l4晶体C.KCl晶体D.Na晶体答案：B解析：A项,SiC晶体为共价晶体,晶体中只存在共价键;B项,CCl4晶体是分子晶体,分子之间存在分子间作用力,在分子内部C、Cl之间以共价键结合;C项,KCl晶体为离子晶体,晶体中只存在离子键;D项,Na晶体为金属晶体,晶体中只存在金属键。
2.下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是()。
A.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体B.在共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子结构C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高答案：A解析：金属晶体中含有金属阳离子,A项错误;BCl3中B原子形成的是6电子结构,B项正确;CO2是分子晶体,而SiO2是共价晶体,C项正确;分子晶体AlCl3的熔点高于金属晶体钠的熔点,D项正确。
3.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(灰球代表Fe,白球代表Mg)。
下列说法不正确的是()。
A.铁镁合金的化学式为Mg2FeB.晶体中存在的化学键类型为金属键C.熔点:氧化钙>氧化镁D.该晶胞的质量是416g(设N A表示阿伏加德罗常数的值)N A答案：C解析：依据均摊规则,晶胞中共有4个铁原子、8个镁原子,故铁镁合金的化学式为Mg2Fe,一个晶胞的质量为4×104gN A =416N Ag。
在元素周期表中,镁元素在钙元素的上一周期,故Mg2+半径比Ca2+半径小,氧化镁的熔点高于氧化钙的熔点,C项错误。
4.干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1 m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。
某些干燥剂的干燥效率如下:根据以上数据,有关叙述错误的是()。
第二单元离子键离子晶体(时间：30分钟)考查点一离子键1.下列叙述正确的是（）。
A.带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键B.金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键一定是离子键D.非金属原子间不可能形成离子键解析阴、阳离子结合成化合物的静电作用叫做离子键，静电作用包括相互吸引和相互排斥两个方面，A错；B正确，如AlCl3、BeCl2是由金属与活泼非金属形成的共价化合物；C错，如HCl是通过共价键形成的；D错，如NH4＋是由非金属元素形成的阳离子，铵盐为离子化合物，含离子键。
答案 B2.以下叙述中，错误的是（）。
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强B.在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低解析活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构。
这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确；B正确；离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应，Ba2＋与SO42－结合生成BaSO4沉淀。
答案 C3.关于离子晶体的下列说法正确的是（）。
①离子晶体中的组成微粒是阴、阳离子②离子晶体中微粒间的作用是离子键③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的互相吸引④离子晶体中只存在离子键A.①②B.①③C.②③D.③④答案 A4.写出下列化合物的电子式（1）K2O （2）Na2O2（3）NH4F （4）Ca（OH）2（5）CH4（6）H2O25.用电子式表示下列化合物的形成过程（1）KF （2）K2S答案考查点二离子晶体的结构与性质6.如右图，在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的Cl－所围成的空间几何构型为（）。
第二单元离子键离子晶体课后训练巩固提升基础巩固1.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶格能的是()。
A.NaCl(s) Na+(g)+Cl-(g)ΔH1B.NaCl(s) Na(s)+Cl(g)ΔH2C.2NaCl(s)2Na+(g)+2Cl-(g)ΔH3D.NaCl(s)Na(g)+Cl(g)ΔH4答案：A解析：晶格能是指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。
平时学习中要了解晶格能的定义和晶格能对晶体性质的影响。
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都类似,有关它们熔点差别较大的原因,叙述不正确的是()。
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B.氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力更强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,熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定答案：C解析：氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似,故熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。
3.已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P,它们的晶格能分别为923 kJ· mol-1、786 kJ· mol-1,下列有关说法中不正确的是()。
A.Q的熔点比P的高B.若P是NaCl,则Q一定是NaFC.Q中成键离子间距比P的小D.若P是NaBr,则Q可能是NaI答案：D解析：本题主要考查影响晶格能大小的因素及晶格能对物质性质的影响。
Q的晶格能大于P的晶格能,故Q的熔点比P的高,A项正确。
因F-的半径比Cl-的小,其他卤素离子的半径比Cl-的大,故若P是NaCl,只有NaF的晶格能大于NaCl,B项正确。
因Q、P中阳离子均为Na+,阴离子所带电荷数相同,故晶格能的差异是由成键离子间距决定的,晶格能越大,表明离子间距越小,C项正确。
离子半径r(I-)>r(Br-),则晶格能NaI<NaBr,D项错误。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理专题3 微粒间作用力与物质性质一．选择题（每题3分，共45分，每题只有一个符合要求的选项）1．在离子晶体中，阴阳离子之间的相互作用是A．仅有静电引力B．仅有静电斥力C．仅有万有引力D．静电引力和斥力达到平衡2．下列物质中，含有非极性共价键的离子晶体是A．KOH B．Na2O2C．MgCl2D．H23．能充分说明某晶体是离子晶体的是A．有较高的熔点B．固态不导电，溶于水后导电C．固态不导电，熔融时能导电D．能溶于水4．NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，判定这三种化合物的熔点高低顺序是化学式：① NaF ② NaI ③ MgO离子电荷数： 1 1 2键长（10—10m）：2.31 3.18 2.10A．①＞②＞③B．③＞①＞②C．②＞①＞③D．③＞②＞①5．下列变化中，不需要破坏化学键的是A．氨气液化B．食盐熔融C．HCl溶于水D．石油裂化6．下列氢化物在液态时，分子间不存在氢键的是A．CH4B．NH3C．H2O D．HF7．下列说法正确的是A．分子晶体中一定存在共价键B．含有离子键的化合物一定是离子化合物C．原子晶体的熔、沸点一定比离子晶体的高D．非极性分子中一定存在非极性键8．据报道，科研人员利用电子计算机模拟出类似C60的物质N60。
试推测该物质不可能具有的性质是A．N60不易溶于水B．稳定性弱于N2C．熔点低于N2D．相同物质的量时，N60分解吸收的热量大于N29．右图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，请问该冰中的每个水分子有几个氢键A．2B．4C．6D．810．在某晶体中，与某一种微粒X距离最近且等距离的另一种微粒Y 所围成的空间构型为正八面体（如图）。
该晶体可能是A．NaClB．CsClC．CO2D．SiO211．卤素单质从氟到碘，在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态，其原因是A．原子半径依次增大B．范德华力逐渐增大C．非金属性逐渐增强D．原子间化学键牢固程度依次减弱12．下列性质中，适用于分子晶体的是A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃C．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3D．熔点2200℃，不溶于水，熔融时不导电13．原子序数小于18的8种元素，它们的原子序数相连，它们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。
高中化学学习资料金戈铁骑整理制作专题 3 微粒间作使劲与物质性质一．选择题（每题 3 分，共 45 分，每题只有一个切合要求的选项）1．在离子晶体中，阴阳离子之间的互相作用是A ．仅有静电引力B．仅有静电斥力C．仅有万有引力D．静电引力和斥力达到均衡2．以下物质中，含有非极性共价键的离子晶体是A ．KOHB ．Na2O2 C． MgCl 2 D． H23．能充分说明某晶体是离子晶体的是A ．有较高的熔点B ．固态不导电，溶于水后导电C．固态不导电，熔融时能导电 D ．能溶于水4． NaF、 NaI 、MgO 均为离子化合物，依据以下数据，判断这三种化合物的熔点高低次序是化学式：① NaF ② NaI ③ MgO离子电荷数： 1 1 2键长（ 10—10m）： 2.31 3.18 2.10A ．①＞②＞③B．③＞①＞②C．②＞①＞③ D ．③＞②＞①5．以下变化中，不需要损坏化学键的是A ．氨气液化B．食盐熔融C．HCl 溶于水D．石油裂化6．以下氢化物在液态时，分子间不存在氢键的是A ．CH 4B ．NH 3 C． H 2O D ． HF7．以下说法正确的选项是A．分子晶体中必定存在共价键B．含有离子键的化合物必定是离子化合物D．非极性分子中必定存在非极性键8．据报导，科研人员利用电子计算机模拟出近似C60的物质 N 60。
试推断该物质不行能拥有的性质是A ． N60不易溶于水B ．稳固性弱于 N 2C．熔点低于 N2 D．同样物质的量时， N60分解汲取的热量大于 N2 9．右图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延长，请问该冰中的每个水分子有几个氢键A．2B． 4C．6D ． 810．在某晶体中，与某一种微粒X 距离近来且等距离的另一种微粒 Y 所围成的空间构型为正八面体（如图） 。
该晶体可能是A ．NaClB ． CsClC ． CO 2D ． SiO 211．卤素单质从氟到碘，在常温常压下的齐集状态由气态、液态到固态，其原由是A ．原子半径挨次增大B ．范德华力渐渐增大C ．非金属性渐渐加强D ．原子间化学键坚固程度挨次减弱12．以下性质中，合用于分子晶体的是A ．熔点 1070℃，易溶于水，水溶液能导电B ．能溶于 CS 2，熔点 112.8℃，沸点 444.6℃C ．熔点 97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm 3D ．熔点 2200℃，不溶于水，熔融时不导电13．原子序数小于 18 的 8 种元素，它们的原子序数相连，它们单质 的熔点随原子序数增大而变化的趋向如下图。
第二单元离子键离子晶体(时间：30分钟)考查点一离子键1.下列叙述正确的是（）。
A.带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键B.金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键一定是离子键D.非金属原子间不可能形成离子键解析阴、阳离子结合成化合物的静电作用叫做离子键，静电作用包括相互吸引和相互排斥两个方面，A错；B正确，如AlCl3、BeCl2是由金属与活泼非金属形成的共价化合物；C错，如HCl是通过共价键形成的；D错，如NH4＋是由非金属元素形成的阳离子，铵盐为离子化合物，含离子键。
答案 B2.以下叙述中，错误的是（）。
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强B.在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低解析活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构。
这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、D正确；B正确；离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用并不一定发生电子的得失，如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应，Ba2＋与SO42－结合生成BaSO4沉淀。
答案 C3.关于离子晶体的下列说法正确的是（）。
①离子晶体中的组成微粒是阴、阳离子②离子晶体中微粒间的作用是离子键③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的互相吸引④离子晶体中只存在离子键A.①②B.①③C.②③D.③④答案 A4.写出下列化合物的电子式（1）K2O （2）Na2O2（3）NH4F （4）Ca（OH）2（5）CH4（6）H2O25.用电子式表示下列化合物的形成过程（1）KF （2）K2S答案考查点二离子晶体的结构与性质6.如右图，在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的Cl－所围成的空间几何构型为（）。
A.十二面体B.正八面体C.正六面体D.正四面体解析在氯化钠晶体中，与每个Na＋等距离且最近的Cl－有6个，正好位于Na＋的上、下、左、右、前、后，构成正八面体。
答案 B7.离子晶体不可能具有的性质是（）。
A.较高的熔、沸点B.良好的导电性C.溶于极性溶剂D.坚硬而易粉碎解析离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动，因而不导电。
离子晶体只有在溶于水或熔融后，电离成可以自由移动的阴、阳离子，才可以导电。
答案 B8.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子的核间距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（）。
A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl答案 D9.AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔沸点由高到低的顺序是（）。
A.CD>AB>EFB.AB>EF>CDC.AB>CD>EFD.EF>AB>CD解析离子晶体熔点的高低与阴阳离子所带电荷数及离子键键长有关，电荷越多、键长越短，离子键越强，熔点越高。
答案 D10.下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是（）。
A.具有较高的熔点B.固态不导电，水溶液能导电C.可溶于水D.固态不导电，熔融状态能导电解析A选项，原子晶体熔点也较高；B选项，有些分子晶体如HCl的水溶液也能导电；C选项，有些分子晶体也溶于水；离子晶体在熔融时可导电。
答案 D11.某离子晶体晶胞的结构如图所示。
X（●）位于立方体顶点，Y（○）位于立方体中心。
试分析：（1）晶体中每个Y同时吸引着个X，每个X同时吸引着个Y，该晶体的化学式为。
（2）晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个。
（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是。
（4）设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为N A，则晶体中两个距离最近的X中心间距为cm。
解析（1）同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近的其他种类的原子个数，观察题图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X同时由8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，所以每个X同时吸引着8个Y，晶体的化学式应为阴、阳离子的个数比，X、Y的个数比为4∶8，所以化学式为XY2或Y2X。
（2）晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为立方体的面对角线。
位置关系分为在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
（3）若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，则∠XYX＝109°28′。
（4）因为一个晶胞中只含12个XY 2，则有M2＝ρ·V ·N A ⇒V ＝M2ρ·N A ， 而V ＝a 3cm 3（设边长为a ），则：a 3＝M2ρ·N A，a ＝3M2ρ·N Acm 。
设X 与X 间的距离为s ，s ＝2a cm ＝2·3M2ρ·N Acm 。
答案 （1）4 8 XY 2或Y 2X （2）12 （3）109°28′（4）2·3M2ρ·N A12.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。
（1）在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的氧离子、钙离子，各有 、 个。
（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是______________________， 该物质的化学式可表示为___________________________________________。
（3）若钙、钛、氧三元素的相对质量分别为a 、b 、c ，晶体结构图中正方体 边长（钛原子之间的距离）为d nm （1 nm ＝10－9m ），则该晶体的密度为 g·cm －3。
解析 （1）以钛离子为顶点，应有8个立方晶胞紧靠在一起，这样钛原子成 为空间直角坐标系的中心原点，它的三维方向上前后左右上下最近且相邻各 有一个氧原子，共6个，它周围的8个立方晶胞内各含一个钙离子。
（2）该晶体中含氧离子个数为12×14＝3，钙离子1个，钛离子8×18＝1，故其比为3∶1∶1，那么它的化学式可表示为CaTiO 3。
（3）晶体的质量即三种离子的质量，即（a ＋b ＋3c ）6.02×1023晶体的体积为d 3×10－21 cm 3则其密度为ρ＝m V ＝（a ＋b ＋3c ）6.02×1023×d 3×10－21＝（a ＋b ＋3c ）602d3。
答案 （1）6 8 （2）3∶1∶1 CaTiO 3 （3）（a ＋b ＋3c ）602d 313.1986年，在瑞士苏黎世工作的两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔物理学奖，实验测定表明，其晶胞结构如右图所示。
（1）根据所示晶胞结构，推算晶体中Y 、Cu 、Ba 和O 的原子个数比，确定其化学式。
（2）根据（1）所推出的化合物的组成，计算其中Cu 原子的平均化合价（该化合物中各元素的化合价为Y ＋3、Ba ＋2、Cu ＋2和Cu ＋3）。
试 计算化合物中两种价态的Cu 原子个数比。
解析 （1）由题图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个Y 3＋，2个Ba 2＋。
晶胞 最上方、最下方分别有4个Cu x ＋，它们分别被8个晶胞所共用；晶胞中间立 方体的8个顶点各有一个Cu x ＋，它们分别被4个晶胞共用，因此该晶胞中的 Cu x ＋为n （Cu x ＋）＝8×14＋8×18＝3（个）。
晶胞最上方、最下方平面的棱边上共有4个氧离子，分别被4个晶胞共用；又在晶胞上的立方体的竖直棱边 上和晶胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子，它们分别被4个晶胞 共用；中间立方体的水平棱边上共有8个氧离子，它们分别被2个晶胞共用， 因此该晶胞中的氧离子个数为n （O 2－）＝4×14＋（4＋4）×14＋8×12＝7（个）。
所以晶体中Y 、Ba 、Cu 、O 原子个数比为1∶2∶3∶7，化学式为YBa 2Cu 3O 7。
（2）设Cu 的平均化合价为x ，由化合物中元素正负化合价代数为零可得： 1×（＋3）＋2×（＋2）＋3×x ＋7×（－2）＝0，x ＝＋73（价）。
Cu 2＋与Cu 3＋原子个数之比为2∶1。
答案 （1）YBa 2Cu 3O 7（2）＋73价 n （Cu 2＋）∶n （Cu 3＋）＝2∶114.在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，如下图（Ⅰ）所示就是NaCl 的晶体结构。
在离子晶体中，阴阳离子具有或接近有球对称的电子云，它们可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切如下图（Ⅱ）。
离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和如下图（Ⅲ）。
已知a 为常数。
试回答下列问题：（1）在NaCl 晶体中，每个Na ＋同时吸引 个Cl －，而Na ＋数目与 Cl －数目之比为 。
（2）NaCl 晶体离子键的键长为 。
（3）Na ＋半径与Cl －半径之比r ＋r －＝ 。
（已知2＝1.414，3＝1.732， 5＝2.236）（4）NaCl 晶体不存在着分子，但在温度达到1 413℃时，NaCl 晶体形成气 体，并以分子形式存在，现有29.25 g NaCl 晶体，强热使温度达到1 450 ℃， 测得气体体积为5.6 L （已折算为标准状况），则此时氯化钠气体的分子式（化 学式）为 。
解析 观察题中图Ⅱ：2（r ＋＋r －）＝a ，r ＋＋r －＝a 2，即离子键键长为a2，2（r ＋＋r －）4r －＝sin 45°，即r ＋＋r －r －＝1.414，r ＋r －＝0.414。
由题意29.25 g 氯化钠在1 450 ℃时为0.25 mol ，故其摩尔质量为117 g·mol －1， 氯化钠气体的分子式为Na 2Cl 2。
答案 （1）6 1∶1 （2）a2 （3）0.414 （4）Na 2Cl 2。
