高中化學(xué) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)十二離子晶體含解析新人教選修3

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十二）離子晶體1．下列有關(guān)晶體的敘述錯(cuò)誤的是()A．離子晶體中，一定存在離子鍵B．原子晶體中，只存在共價(jià)鍵C．金屬晶體的熔、沸點(diǎn)均很高D．稀有氣體的原子能形成分子晶體解析：選C原子晶體中一定不存在離子鍵。只要晶體中存在離子鍵，就一定是離子晶體，但在離子晶體內(nèi)部可能含有共價(jià)鍵。在常見的晶體類型中，只有金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別最大，有熔、沸點(diǎn)很高的鎢，也有常溫下為液態(tài)的汞。2．氧化鈣在2973K時(shí)熔化，而氯化鈉在1074K時(shí)熔化，兩者的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)類似，下列有關(guān)它們?nèi)埸c(diǎn)差別較大的原因的敘述中不正確的是()A．氧化鈣晶體中陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)多B．氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C．氧化鈣晶體的結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)類型不同D．在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離類似的情況下，晶格能主要由陰、陽(yáng)離子所帶電荷的多少?zèng)Q定解析：選CCaO晶體和NaCl晶體都屬于離子晶體，熔點(diǎn)的高低可根據(jù)晶格能的大小判斷。晶格能的大小與離子所帶電荷多少、離子間距離、晶體結(jié)構(gòu)類型等因素有關(guān)。CaO和NaCl的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)都類似，故晶格能主要由陰、陽(yáng)離子所帶電荷的多少?zèng)Q定。3．分析下列各物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其固態(tài)屬于離子晶體的是()A．碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電B．溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電C．五氧化二釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D．溴化鉀，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電解析：選DA項(xiàng)中熔點(diǎn)很高且熔融態(tài)不導(dǎo)電，為原子晶體；D項(xiàng)中熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電，為離子晶體；B、C項(xiàng)為分子晶體。4．下列圖是從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．①和③ B．②和③C．①和④ D．只有④解析：選C根據(jù)NaCl和CsCl晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析圖示。①中由灰球可知，其配位數(shù)為6，④圖應(yīng)為簡(jiǎn)單立方體結(jié)構(gòu)。故①④應(yīng)為NaCl，②中由灰球知配位數(shù)為8，③圖為體心立方結(jié)構(gòu)，故②③應(yīng)為CsCl。5．下列關(guān)于晶體的說法中，正確的是()A．分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低B．在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子C．原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的熔點(diǎn)高D．在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子解析：選DA項(xiàng)，有的分子晶體(如I2)比金屬晶體(如汞)熔點(diǎn)高；B項(xiàng)，金屬晶體中有陽(yáng)離子，但沒有陰離子；C項(xiàng)，有的金屬晶體比原子晶體熔點(diǎn)高，如鎢的熔點(diǎn)(3430℃)高于石英(1710℃)和晶體硅(1410℃)。6．下列化合物，按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是()A．SiO2CsClCBr4CF4B．SiO2CsClCF4CBr4C．CsClSiO2CBr4CF4D．CF4CBr4CsClSiO2解析：選ASiO2為原子晶體，CsCl為離子晶體，CBr4、CF4為分子晶體，幾類晶體的熔點(diǎn)高低一般為：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，在結(jié)構(gòu)相似的分子晶體中，分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高：CBr4＞CF4。7．下列有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()A．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B．氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋共有6個(gè)C．氯化銫晶體中，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰8個(gè)Cl－D．干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子解析：選B金剛石中由共價(jià)鍵構(gòu)成的最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6個(gè)碳原子；NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍緊鄰6個(gè)Cl－，每個(gè)Na＋周圍緊鄰12個(gè)Na＋；氯化銫晶體中，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰8上Cl－，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰6個(gè)Cs＋；干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子。8．已知某離子晶體晶胞如圖所示，其摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg·cm－3。下列說法中正確的是()A．晶體晶胞中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)都為1B．晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是NaCl的晶胞D．該晶體中兩個(gè)距離最近的陽(yáng)離子的核間距為cm解析：選CA項(xiàng)用均攤法分析，晶體晶胞中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)都為4；B項(xiàng)中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是6；C項(xiàng)該晶胞為面心立方晶胞，符合NaCl晶胞的特征，根據(jù)氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行計(jì)算：設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為acm，則兩個(gè)距離最近的陽(yáng)離子的核間距離為acm,4×M＝NA·a3cm3·dg·cm－3，可求出a＝cm，核間距為cm，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．NaCl晶體模型如下圖所示：(1)在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍同時(shí)吸引________個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍也同時(shí)吸引著________個(gè)Na＋；在NaCl晶胞中含有________個(gè)Na＋、________個(gè)Cl－，晶體中每個(gè)Na＋周圍與它距離最近且相等的Na＋共有______個(gè)。(2)對(duì)于氯化鈉晶體，下列描述正確的是________。A．它是六方緊密堆積B．相鄰的正負(fù)離子核間距等于正負(fù)離子半徑之和C．與氯化銫晶體結(jié)構(gòu)相同D．每個(gè)Na＋與6個(gè)Cl－最為鄰近解析：(1)在氯化鈉晶體中，12個(gè)Na＋分別位于晶胞的12條棱上，則屬于該晶胞的Na＋相當(dāng)于3個(gè)，一個(gè)Na＋位于晶胞的中心，因此一個(gè)晶胞中共含有4個(gè)Na＋，8個(gè)Cl－分別位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)上，則屬于該晶胞的Cl－相當(dāng)于1個(gè)，6個(gè)Cl－分別位于晶胞的6個(gè)面心上，則屬于該晶胞的Cl－相當(dāng)于3個(gè)，所以一個(gè)晶胞中共含有4個(gè)Cl－?？梢奛aCl晶體中Na＋、Cl－的個(gè)數(shù)比為1∶1。圖中位于晶胞中心的Na＋實(shí)際上共有3個(gè)平面通過它，通過中心Na＋的每個(gè)平面都有4個(gè)Na＋位于平面的四角，這4個(gè)Na＋與中心Na＋距離最近且距離相等。所以在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍與它距離最近且距離相等的Na＋共有12個(gè)，按相似的方法可推出每個(gè)Cl－周圍與它最近且距離相等的Cl－也共有12個(gè)。(2)氯化鈉晶體是面心立方堆積，A錯(cuò)誤；氯化銫晶體結(jié)構(gòu)呈體心立體堆積，C不正確；氯化鈉晶體中以Na＋為中心向三維方向伸展，有6個(gè)Cl－鄰近，D正確；相鄰的正負(fù)離子核間距不等于正負(fù)離子半徑之和，B錯(cuò)誤。答案：(1)664412(2)D10．離子晶體溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂的核間距和晶格能(部分)如下表所示。 NaBr NaCl MgO離子的核間距/pm 290 276 205晶格能/(kJ·mol－1) 787 3890(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是________________________________________________________________________。(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中，硬度最大的是______________。工業(yè)制取單質(zhì)鎂時(shí)，往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂，主要原因是________________________________________________________________________。解析：(1)離子半徑越小，晶格能越大，核間距NaBr>NaCl，故晶格能NaCl>NaBr。(2)離子所帶電荷越多，晶格能越大，MgO中陰、陽(yáng)離子所帶電荷多，且r(O2－)<r(Cl－)<r(Br－)，r(Mg2＋)<r(Na＋)，故晶格能MgO>NaCl。(3)晶格能大的離子晶體，熔點(diǎn)高，硬度大，三種離子晶體中硬度最大的為MgO；MgO的熔點(diǎn)高，電解時(shí)要消耗大量的電能。答案：(1)小NaBr比NaCl中離子的核間距大(2)氧化鎂晶體中的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大，并且離子的核間距小(3)氧化鎂氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點(diǎn)高，電解時(shí)消耗電能大1．有關(guān)晶體的下列說法中正確的是()A．分子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高B．原子晶體中分子間作用力越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C．氯化鈉晶體熔化時(shí)離子鍵發(fā)生斷裂D．金屬晶體熔化時(shí)金屬鍵未發(fā)生斷裂解析：選C分子晶體的熔點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)；原子晶體的熔點(diǎn)與共價(jià)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，金屬晶體熔化時(shí)破壞了金屬鍵。2．AB、CD、EF均為1∶1型離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔點(diǎn)由高至低的順序是() AB CD EF離子電荷數(shù) 1 1 2鍵長(zhǎng)(10－10m) 2.31 3.18 2.10A．CD>AB>EF B．AB>EF>CDC．AB>CD>EF D．EF>AB>CD解析：選D離子所帶電荷數(shù)越多，鍵長(zhǎng)越短，則晶格能越大，晶體的熔點(diǎn)越高，EF化合物的鍵長(zhǎng)短，電荷多。3．鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，其結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)說法正確的是()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8個(gè)解析：選A晶體中含陰、陽(yáng)離子，應(yīng)屬于離子晶體，由晶胞知該晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，化學(xué)式應(yīng)為BaO2，類比NaCl晶胞知與Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋有12個(gè)。4．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.cmB.cmC.cmD.cm解析：選B食鹽晶胞中含有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－，每個(gè)晶胞的體積為×4cm3，設(shè)食鹽晶體里Na＋和Cl－的間距為xcm，所以可得(2x)3＝×4，解得x＝，即在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是cm。5．下表給出幾種氯化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。物質(zhì) NaCl MgCl2 AlCl3 CCl4熔點(diǎn)/℃ 801 712 190 －68沸點(diǎn)/℃ 1465 1418 183 57關(guān)于表中4種氯化物有下列說法：①AlCl3在加熱時(shí)可升華②CCl4屬于分子晶體③1500℃時(shí)NaCl的分子組成可用NaCl表示④AlCl3是典型的離子晶體其中與表中數(shù)據(jù)一致的是()A．只有①和② B．只有③C．只有①②③ D．全部一致解析：選C根據(jù)各物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)判斷，AlCl3和CCl4為分子晶體；AlCl3的沸點(diǎn)低于熔點(diǎn)，所以易升華；NaCl為離子晶體，1500℃高于其沸點(diǎn)，故以分子NaCl形式存在。6．下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．在SiO2晶體中，每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵B．在NaCl晶體中，與每個(gè)Na＋或Cl－周圍緊鄰的有6個(gè)Cl－或Na＋C．在CsCl晶體中，與每個(gè)Cs＋周圍緊鄰的有8個(gè)Cl－，而與每個(gè)Cs＋等距離緊鄰的有6個(gè)Cs＋D．在面心立方密堆積的金屬晶體中，每個(gè)金屬原子周圍緊鄰的有4個(gè)金屬原子解析：選D在面心立方密堆積的金屬晶體中，每個(gè)金屬原子周圍緊鄰的金屬原子數(shù)為12，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．堿金屬鹵化物是典型的離子晶體，它們的晶格能與成正比(d0是晶體中最鄰近的異電性離子的核間距)。下面說法錯(cuò)誤的是() 晶格能/(kJ·mol－1) 離子半徑/pm① LiFLiClLiBrLiI1031845807752 Li＋Na＋K＋6095133② NaFNaClNaBrNaI915777740693 F－Cl－Br－I－136181195216③ KFKClKBrKI812708676641 ①晶格能的大小與離子半徑成正比②陽(yáng)離子相同陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小③陽(yáng)離子不同陰離子相同的離子晶體，陽(yáng)離子半徑越小，晶格能越大④金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強(qiáng)A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：選D由表中數(shù)據(jù)可知晶格能的大小與離子半徑成反比，①錯(cuò)誤；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定②說法正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定③說法正確；表中晶格能最小的為碘化物，因還原性F－＜Cl－＜Br－＜I－，可知④錯(cuò)誤。8．有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是()①該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6②該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價(jià)③該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價(jià)④晶體中與每個(gè)Fe3＋距離最近且等距離的CN－為3個(gè)A．①② B．②③C．③④ D．②④解析：選A由圖可推出晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個(gè)數(shù)為4×＝，含F(xiàn)e3＋個(gè)數(shù)也為，CN－的個(gè)數(shù)為12×＝3，因此陰離子為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，①正確；由陰、陽(yáng)離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價(jià)為＋1價(jià)，②正確，③錯(cuò)誤；由圖可看出與每個(gè)Fe3＋距離最近且等距離的CN－為6個(gè)。9．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：A組 B組 C組 D組金剛石：3550 Li：181 HF：－83 NaCl：801硅晶體：1410 Na：98 HCl：－115 KCl：776硼晶體：2300 K：64 HBr：－89 RbCl：718二氧化硅：1723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是______________。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于______________________________________________________________________________________________________________________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因?yàn)開_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷晶體的類型及晶體的性質(zhì)，A、B、C、D組分別代表原子晶體、金屬晶體、分子晶體、離子晶體。(2)中的性質(zhì)都屬于金屬晶體的物理性質(zhì)。應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點(diǎn)反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點(diǎn)高原因。答案：(1)原子共價(jià)鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵，其