人教版选修3第3章第4节离子晶体作业
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【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第一篇:【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.晶体常识 1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下:注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2.晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
化学选修3第三章晶体结构与性质单元测试可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Si:28 P:31 Cl:35.5 Au:197第Ⅰ卷(选择题共66分)一、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。
每小题只有一个....选项符合题意。
)1.下列化学式能真实表示物质分子组成的是A.NaOH B.SO3C.CsCl D.SiO22、下列叙述中正确的是A.离子晶体中肯定不含非极性共价键B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体C.由分子组成的物质其熔点一定较低D.原子晶体中除极性键外不可能存在其他的化学键3、有关资料报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,制得了与二氧化硅类似,高熔点、高硬度的二氧化碳晶体,下列关于该晶体的说法不正确的是A、该晶体属于原子晶体B、该晶体中碳氧键的键角可为109°28’C、该晶体中碳、氧原子的最外层都是8个电子D.每摩原子晶体干冰中含2mol C—O键4、某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图:A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为A.B2A B.BA2C.B7A4D.B4A75.下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是A.SO2与SiO2B.CO2与H2OC.NaCl与HCll4与KCl6、高温下,超氧化钾(KO2)晶体结构与NaCl相似,其晶体结构的一个基本重复单元如右图所示,已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价,部分为—2价。
则下列说法正确的是A.晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为1:1K+B.晶体中每个K+周围有8个O2—,每个O2—周围有8个C.超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1:2D.晶体中与每个K+距离最近的K+有12个7、石墨是层状晶体,每一层内,碳原子排列成正六边形,许多个正六边形排列成平面网状结构。
如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键,则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶38.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。
第四节配合物与超分子课程目标1.了解配位键的特点及配合物理论,能说明简单配合物的成键情况。
2.了解几种常见的配离子的性质。
3.了解超分子特点和应用图说考点基础知识[新知预习]一、配合物理论简介1.实验探究配合物实验操作实验现象有关离子方程式滴加氨水后,试管中首先出现________,氨水过量后沉淀逐渐________,得到深蓝色透明溶液,此时若滴加乙醇,析出__________ Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH+4Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-[Cu(NH3)4]2++SO2-4+H2O=====乙醇[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓溶液颜色变为________ Fe3++3SCN-===Fe(SCN)32.配位键(1)概念:____________由一个原子单方面提供跟另一个原子共用的共价键,即“__________________”,是一类特殊的共价键。
(2)形成条件:电子对给予体具有__________,而接受体有__________。
(3)表示配位键可以用A→B表示,其中A是________孤电子对的原子,B是________孤电子对的原子。
例如[Cu(NH3)4]2+可表示为________________________。
3.配位化合物通常把________(或原子)与某些分子或离子(称为________)以________结合形成的化合物称为________________。
二、超分子1.定义超分子是由两种或两种以上的分子通过________形成的分子聚集体。
2.应用(1)分离 C60和C70:将C60和C70的混合物加入一种超分子“杯酚”中,能够将体积较小的________装下。
(2)冠醚识别碱金属离子:根据教材P99表3-6可知:18冠6超分子可识别的碱金属离子是________。
第三章《 晶体结构与性质》测试题一、单选题1.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的( )A .铁是非晶体B .晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升C .晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热D .晶体有固定熔点,非晶体没有固定熔点2.下列变化需克服相同类型作用力的是( )A .碘和干冰的升华B .二氧化硅和C 60的熔化 C .氯化氢和氯化铵的溶解D .溴和汞的气化3.已知X 、Y 、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞结构如图所示,则下列表示该化合物的化学式正确的是A .3ZXYB .36ZX YC .48ZX YD .812ZX Y 4.下列叙述中正确的是A .具有规则几何外形的固体一定是晶体B .具有特定对称性的固体一定是晶体C .具有各向异性的固体一定是晶体D .依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体 5.北京大学和中国科学院的化学工作者合作,已成功研制出碱金属与C 60形成的球碳盐K 3C 60。
实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。
下列关于K 3C 60的组成和结构分析正确的是A .K 3C 60中既有离子键又有极性键B .1molK 3C 60中含有的离子数目为63×6.02×1023C .该晶体在熔融状态下能导电D .该物质的化学式可写作KC 206.下列有关金属键的叙述错误的是 ( )A .金属键没有饱和性和方向性B .金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C .金属键中的自由电子属于整块金属D .金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关7.下面的排序不正确的是( )A .多电子原子轨道能量高低:4s>3p>3s>2p x =2p yB .硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C .熔点由高到低:NaCl>SiO 2>Hg>P 4D .晶格能由大到小:KF>KCl>KB>KI8.设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A .6.2g 白磷(分子结构如图)中所含P—P 键的数目为0.2N AB .1mol 甲苯中含有σ键数目为15N AC .6gSiO 2晶体中,含有的Si—O 键数目为0.2N AD .12g 金刚石含C—C 键数目为N A9.关于化学键的下列叙述中,正确的是A .离子化合物中可能含共价键,共价化合物也可能含离子键B .任何分子中一定含有化学键C .NaCl、NaOH、Na 2O 2 四种物质中含有的化学键类型完全相同D .共价化合物中不一定只存在极性共价键10.下列说法不正确...的是( ) A .干冰升华和液氯气化时,都只需克服分子间作用力B .硫酸氢钠晶体溶于水,需要克服离子键和共价键C .3NH 和3NCl 中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D .石墨转化为金刚石时,既有共价键的断裂,又有共价键的形成11.下列实验事实可以用共价键键能解释的是A .氯化氢的沸点低于溴化氢B .金刚石熔点高于晶体硅C .氦气的化学性质稳定D .甲烷是正四面体型分子12.下表给出几种氯化物的熔点和沸点:有关表中所列四种氯化物的性质,有以下叙述:①氯化铝在加热时能升华,②四氯化硅在晶态时属于分子晶体,③氯化钠晶体中微粒之间以范德华力结合,④氯化镁熔融状态下不能导电。
第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识一、基础练1.有一种蓝色晶体,化学式可表示为()x y 6M Fe CN ⎡⎤⎣⎦,经X 射线衍射实验发现,它的结构特征是3+Fe 和2+Fe 分别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()226M Fe CN ⎡⎤⎣⎦B .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3+Fe 距离最近且相等的CN 有3个【答案】B【详解】A .由题图可得出,晶体中阴离子的最小结构单元中2Fe +及Fe 3+个数均为11482⨯=,CN -的个数为11234⨯=,因此阴离子的化学式为()26Fe CN -⎡⎤⎣⎦,则该晶体的化学式为()26M Fe CN ⎡⎤⎣⎦,A 项错误; B .由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体,M 的化合价为+1,B 项正确;C .M 的化合价为+1,C 项错误;D .由题图可看出与每个3+Fe 距离最近且相等的CN -有6个,D 项错误;故选:B 。
2.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,其对应的化学式是XY 的是(图中:o-X , -Y)( )A .B .C .D .【答案】A【详解】[根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为111842、、、1,求出X 、Y 的数目之比,其化学式分别为XY 、X 3Y 、XY 4、XY 4;故选:A 。
3.下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。
该化合物中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a 个,元素氧、钛、钙的原子个数比为b 。
则a 、b 是( )A .6,3∶1∶1B .24,10∶8∶1C .12,5∶4∶1D .3,3∶2∶1【答案】A【详解】 由晶胞结构可知,晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近,则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个,a=6;晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×18=1,位于棱上的氧原子个数为12×14=3,位于体内的钙原子的个数为1,则氧、钛、钙的原子个数比为 3:1:1,故选A 。
《2021-2022学年高二化学同步精品学案(新人教版选择性必修2)》第三章 晶体结构与性质 第四节 配合物与超分子【复习引入】已知AlCl 3和双聚氯化铝(Al 2Cl 6)的结构式如下: Cl —Al |Cl—Cl Cl Cl \/Al /\Cl Cl \/Al /\Cl Cl(1)AlCl 3中Al 原子的杂化方式 sp 2 ,Al 2Cl 6中Al 原子的杂化方式 sp 3 。
(2)双聚氯化铝(Al 2Cl 6)分子中有一种特殊的共价键,你能说明它形成的原因吗? (3)在NH 4+中也存在类似的共价键,用电子式表示NH 3 + H + =NH 4+的形成过程H ··N ··H····H +H +→[H ··N ··H··H··H]+。
一、配合物 1.配位键(1)概念:由一个原子单方面提供孤电子对,而另一个原子提供空轨道而形成的化学键,即““电子对给予—接受””键。
(2)特点:①配位键是一种特殊的共价键(其本质也是σ键);配位键同样具有共价键的饱和性和方向性;②以NH 4+的形成过程为例,尽管配位键与其它三条共价键不同,但形成NH 4+后,这四个共价键的键长、键角、键能完全相同,表现的化学性质也完全相同,所以NH 4+空间构型为正四面体,NH 4+的结构式也可表示:⎣⎢⎡⎦⎥⎤H —N |H|H —H +。
2.配合物【实验3-2】【深度思考】①实验证明,上述实验中呈蓝色的物质是水合铜离子,可表示为[Cu(H 2O)4]2+,叫做四水合铜离子。
②结合化学键的相关知识,分析Cu 2+与H 2O 是如何结合的呢?③根据该离子的球棍模型,写出对应的结构简式⎣⎢⎡⎦⎥⎤H 2O —Cu |H 2O |H 2O—OH 22+。
(1)配合物的定义:通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
选修3第三章《晶体结构与性质》单元测试题选择题(每小题只有一个正确答案。
每小题3分,共45分)1.下列有关金属晶体的判断正确的是A.简单立方、配位数6、空间利用率68% B.钾型、配位数6、空间利用率68% C.镁型、配位数8、空间利用率74% D.铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是A.晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量B.晶格能通常取正值,但是有时也取负值C.晶格能越大,形成的离子晶体越不稳定D.晶格能越大,物质的硬度反而越小3.下列排列方式是镁型堆积方式的是A.ABCABCABC B.ABABABABAB C.ABBAABBA D.ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数)5.现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。
其中如图所示是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。
下列说法正确的是A.该物质的分子式为SNB.该物质的分子中既有极性键又有非极性键C.该物质具有很高的熔沸点D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl—和NH3分子均与Pt4+配位D.配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配7.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层谈原子中。
比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写作CxK,其平面图形见下图,则x值为:A . 8 B. 12 C.24 D.608.金属键具有的性质是A.饱和性B.方向性C.无饱和性和方向性D.既有饱和性又有方向性9.下列说法正确的是A.124g P4含有的P-P键的个数为6N A B.12g石墨中含有的C-C键的个数为2N A C.12g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5N A D.60gSiO2中含Si-O键的个数为2N A 10.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。
化学选修三《晶体结构》练习题1.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。
假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状(如图所示)相同。
则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为( )A.87.5% B.92.9% C.96.3%ﻩ D.100%2.下列关于晶体的说法中,不正确的是( )①晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性;②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体;③共价键可决定分子晶体的熔、沸点;④MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较小,所以其熔点比较低⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数不同A.①②③ﻩB.②③⑦ﻩ C.④⑤⑥ﻩﻩ D.②③④3.下面有关晶体的叙述中,错误的是( )A.金刚石网状结构中,碳原子和共价键的个数比为1:2B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且等距离的Cl-构成的空间结构为立方体C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻6个Cs+D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子4.金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体的根本区别是( )A.基本构成微粒和微粒间的作用力不同 B.外部形状不同C.金属晶体和原子晶体属于单质,分子晶体和离子晶体属于化合物D.基本构成微粒做周期性重复排列所遵循的规律不同5.下列四种晶体,它们的熔点按由低到高的顺序排列正确的是( )①金刚石②氯化钠③干冰ﻩ④钠A.④②③①ﻩ B.③①②④ C.④②①③ D.③④②①6.最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构,下列对该晶体叙述错误的是( )A.该晶体类型是原子晶体 B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2 C.晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶4 D.晶体的空间最小环共有6个原子构成7.下列叙述错误的是 ( )(1)所有的碱性氧化物都是金属氧化物(2)H2S水溶液是弱酸,HCl水溶液是强酸,可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱(3)H2O、H2S、H2Se的相对分子质量增大,所以熔沸点依次升高(4)液态氟化氢中存在氢键,所以其分子比氯化氢更稳定(5)都是由非金属元素形成的化合物只能是共价化合物A.全部 B.(1)(2)(3)(4) C.(1)(2)(3)(5)D.(2)(3)(4)(5)8.下面有关晶体的叙述中,不正确...的是( )A.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻6个Cl-B.氯化铯晶体中,每个CS+周围紧邻8个Cl-C.氟化钙晶胞中,每个F-周围紧邻8个Ca2+、每个Ca2+周围紧邻8个F-D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子9.宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的舱内航天服,神舟系列宇航员所穿舱内航天服是我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅(SiC)、陶瓷和碳纤维复合而成,下列相关叙述错误是( )A.它耐高温 B.它没有固定熔点C.它是由多种材料组成的复合材料 D.它是一种新型有机材料10.下列性质比较中不正确...的是()A.沸点的高低: B.熔点:SiO2>CsCl>CBr4>CF4C.硬度:镁>铝>镁铝合金D. 水溶性:HF>Br211.以下几种物质:①白磷、②单晶硅、③甲烷、④四氯化碳,具有正四面体构型的分子的是( )A.①②③ﻩB.①③④ C.②③④ﻩD.①②③④12.正硼酸(H3BO3)是一种层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。
第三章晶体结构与性质一、选择题1.氯化铯晶胞(晶体重复的结构单元)如图甲所示,该晶体中Cs+与Cl-的个数比为1∶1,化学式为CsCl。
若某晶体晶胞结构如图乙所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数比为()A.8∶6∶1 B.4∶3∶1 C.1∶6∶1 D.1∶3∶12.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是()A.a为简单立方堆积,b为六方最密堆积,c为体心立方堆积,d为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为a:1个,b:2个,c:2个,d:4个C.晶胞中原子的配位数分别为a:6,b:8,c:8,d:12D.空间利用率的大小关系为a<b<c<d3.下列物质中属于晶体的是()A.橡胶B.玻璃块C.水晶D.淀粉4.碱金属卤化物是典型的离子晶体,它的晶格能与1d0成正比(d0是晶体中最邻近的异电性离子的核间距)。
下面说法错误的是()晶格能/kJ·mol-1离子半径/pm①LiF LiCl LiBr LiI1 031845 807752Li+Na+K+60 95133②NaF NaCl NaBr NaI915 777 740693F-Cl-Br-I-136181195 216③KF KCl KBr KI 812708 676641A.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5.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,是因为()A.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀C.石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同D.云母是热的不良导体,传热不均匀6.下列有关分子晶体的叙述中,正确的是()A.分子晶体中只有分子间作用力没有共价键B.分子间一定存在氢键C.分子中的原子都一定满足最外层8电子结构D.晶体熔化时一定破坏了范德华力7.新型材料B4C可用于制作切割工具和高温热交换器。
第三章《 晶体结构与性质》测试题一、单选题1.下列化合物中,属于原子晶体的是A .干冰B .氯化钠C .氟化硅D .二氧化硅 2.如图是a 、b 两种不同物质熔化时的温度变化曲线,下列说法正确的是( )A .a 没有固定的熔点B .a 是非晶体C .b 是晶体D .b 是非晶体 3.以下过程与化学键断裂无关的是A .氯化钠熔化B .干冰升华C .金刚石熔化D .金属汞汽化 4.下列叙述错误的是( )A .区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X −射线衍射实验B .外观呈现规则多面体的物质,内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列C .晶体具有各向异性,所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面,熔化的石蜡呈椭圆形D .乙醇和水都是极性分子,符合相似相溶原理,且它们易形成分子间氢键,故乙醇易溶于水5.对于下列性质的比较正确的是A .离子半径:r(Cl -)>r(S 2-)>r(Na +)B .元素的电负性:Si<P<NC .稳定性:H 2O>H 2S>HClD .晶格能:MgO>NaBr>NaCl 6.晶体具有各向异性,如蓝晶石(Al 2O 3·SiO 2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的4110。
晶体的各向异性主要表现在( )①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质A .①③B .②④C .①②③D .①②③④ 7.下列说法中错误的是①H 2O 汽化成水蒸气破坏分子间作用力、H 2O 分解为H 2和O 2,需要破坏共价键 ②C 4H 10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同③因为晶体硅的摩尔质量比金刚石的摩尔质量大,所以晶体硅的熔点比金刚石的高④SiO2与CO2的分子结构类似,所以化学性质类似⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高A.①②⑤B.①②③C.②④⑤D.③④⑤8.根据下表中的数据,结合学过的化学知识,判断下列说法正确的是A.以上四种物质中,只有SiCl4是共价化合物B.若上述数据变化规律具有普遍性,则可预测:LiCl 的沸点大于BCl3的沸点C.因为AlCl3的沸点低,所以工业上可用电解熔融AlCl3制备AlD.据上述数据,可判断NaCl、MgCl2为分子晶体9.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()A.A B.B C.C D.D10.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,X、Y同周期,W、Z同主族,且X、Y最外层电子数之和是W、Z最外层电子数之和的6倍。
第四节 离子晶体 [基础训练] 1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子(O22
-)和超氧离子(O2-)两种。在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为 A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 1︰3 2.食盐晶体如右图所示。在晶体中,• 表示Na+, 表示Cl。已知食盐的密度为 g / cm3,NaCl摩尔质量M g / mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和Cl的间距大约是 A 32NMcm B 32NMcm
A 32MNcm D 38NMcm 3.下列物质中,含有共价键的离子晶体是 ( ) A.NaCl B.NaOH C.NH4Cl D.I2 4.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是 ( ) A.石墨和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸的熔化 C.液溴和水的汽化 D.纯碱和烧碱的熔化 5.下列性质中,能较充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A.具有高的熔点 B.固态不导电,水溶液能导电 C.可溶于水 D.固态不导电,熔化状态能导电 6.下列叙述中正确的是( ) A.离子晶体中肯定不含非极性共价键 B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体 C.由分子组成的物质其熔点一定较低 D.原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键 7.某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如右图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出),晶体中A、B、C的原子个数比依次为 ( )
A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 8.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是( ) A.碘和干冰升华 B.二氧化硅和生石灰熔化 C.氯化钠和铁熔化 D.苯和乙烷蒸发 9.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( ) A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl 10.如下图所示,是一种晶体的晶胞,该离子晶体的化学式为( )
A.ABC B.ABC3 C.AB2C3 D.AB3C3 11.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是( ) A.水晶和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸的熔化 C.液溴和液汞的汽化 D.纯碱和烧碱的熔化 12.2001年,日本科学家发现了便于应用、可把阻抗降为零的由硼和镁两种元素组成的超导材料。这是27年来首次更新了金属超导体的记录,是目前金属化合物超导体的最高温度。该化合物也因此被美国《科学》杂志评为2001年十大科技突破之一。图为该化合物的晶体结构单元示意图:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 ( ) A.MgB B.MgB2 CMg2B D.Mg3B2
13.如下图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
重复单元.
(1)在该物质的晶体中,每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有 个. (2)该晶体中,元素氧、钛、钙的个数比是 .
14.1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。下列热化学方程中,能直接表示出氯化钠晶体格能的是 。 A.Na+(g)+Cl-(g) NaCl(s); △H B.Na(s)+21Cl2(g) NaCl(s); △H1
C.Na(s) Na(g); △H2 D.Na(g)-e- Na+(g); △H3
E.21Cl2(g) Cl(g); △H4 F.Cl(g)+e- Cl-(g); △H5 15. NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g/cm3,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g.mol。求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少。 [拓展提高] 16.晶态氯化钠是 晶体,晶体中,每个钠离子周围有 个氯离子,每个氯离子周围有 个钠离子,钠离子半径比氯离子半径 。在氯化物MCl中,M在第六周期,是钠的同族元素,该晶体中,每个阳离子周期有 氯离子。钠的金属性比M 。氯化钠的电子式是 ,熔融后 导电(填“能”或“不能”)。Na+(或Cl-)周围的6个Cl- (或Na+)相邻的连线构成的面是什么样的多面体? 每个Na+(或Cl-)周围与之距离最近且距离相等的Na+(或Cl-)有几个? 17.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单位称为晶胞。 NaCl晶体结构如右图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由 于晶体缺陷,x值小于1。测知FexO晶体密度为ρg/cm3,晶胞边长 为4.28×10-10m。 ⑴FexO中x值(精确至0.01)为___________。 ⑵晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所 占分数(用小数表示,精确至0.001)为___________。 ⑶此晶体化学式为____________。 ⑷与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何 构型形状是__________。 ⑸在晶体中,铁元素的离子间最短距离为__________m。 18.某离子晶体晶胞结构如右图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心,试回答: (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)晶体中在每个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与一个Y形成的夹角(∠XYX)为(填角的度数) 。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为 cm。 19.如图,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na离子或Cl离子所处的位置.这两种离子在
空间3个互相垂直的方向上都是等距离排列的.
(1)请将其中代表Na离子的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图.
(2)晶体中,在每个Na离子的周围与它最接近的且距离相等的Na共有_________个.
(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞.在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na或Cl
-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-离子的个数等于_____________,
即(填计算式)___________;Na离子的个数等于___________,即(填计算式)___________.
(4)设NaCl的摩尔质量为1molMg,食盐晶体的密度为3
cmg,阿伏加德罗常数为AN.食
盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为___________cm.
参考答案 1. C 2. B 3. B C 4. C D 5. D 6. D 7. A 8. A D 9. B 10. B 11. D 12. B 13.解析:从所给模型图中可看出每个钛离子的上下前后和左右各有一个最接近且等距离的钛离子.又可看出钙原子位于立方体体心,为该立方体单独占有,钛原子位于立方体顶点属于8个立方体共有,所以每个立方体拥有Ti原子为8×81=1个,氧原子位于立方体的棱边为四个立方体所共有,所以每个立方体拥有O原子为12×41=3个. 答案:(1)6 (2)3∶1∶1 14.(1)A或△H 15.[解析]从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,入图所示,其中a代表其边长,b代表两个Na+中心间的距离。由此小立方体不难想象出顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含 Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+——Cl-)离子对,故:每个小立方体的质量
m=12315.85.6.0210gmolmol×12,
ρ=mV=1231358.5.16.02102gmolmola=2.2g/cm3, 解得 a=2.81×10-8cm. 两个距离最近的Na+中心间的距离d=2a=4.0×10-8cm。 16.离子6 6 小 8 弱
:]Cl[:Na 能 八面体 12个
17.⑴0.92 ⑵0.826 ⑶OFeFe316.0276.0 ⑷正八面体 ⑸3.03×10-10
18.(1)4;8;XY2或Y2X;(2)12;(3)109°28′(提示:4个X原子位于正四面体的
四个顶点上,Y原子位于该正四面体的中心)(4)(提示:每个晶体中含个X和1个Y,则1mol XY2中含有2NA个晶胞,故每个晶胞的边长为 ,距离最近的两个X位于面对角线上,据勾股定理可求出其距离)。
19.(1)略(提示:Na与Cl-交替排列) (2)12 (3)4,216818;4,14
1
12
(4)ANM2223 提示:根据Vm,其中m即为4个Na,Cl的质量:ANMm4,V为所示
晶体的体积,可设其边长为a,则3aV.可求出a,进而求出题设所问.即两个距离最近的
钠离子中心间的距离为a2.
3AρN
M2
21
3Aρ2N
M