2023-2024學(xué)年蘇教版新教材選擇性必修二 專題4第二單元 離子鍵 離子晶體（第1課時） 學(xué)案

第二單元離子鍵離子晶體第1課時離子鍵離子晶體目標(biāo)導(dǎo)航1．能結(jié)合實(shí)例描述離子鍵的成鍵特征及其本質(zhì)。2．能解釋和預(yù)測同類型離子化合物的某些性質(zhì)。3．會描述常見類型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)。4．能運(yùn)用模型和有關(guān)理論解釋不同類型離子化合物的晶胞構(gòu)成。知識點(diǎn)01離子鍵1．離子鍵和離子化合物（1）概念：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵叫離子鍵，由離子鍵形成的化合物叫離子化合物。（2）離子鍵的成鍵微粒是陽離子和陰離子。陰離子可以是單核離子或多核離子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。陽離子可以是金屬離子(如K+、Ag+、Fe3+)或銨根離子（NH4+）。有的離子化合物只含有離子鍵，有的離子化合物中既含有離子鍵又含有共價鍵。2．離子鍵的形成及特征（1）離子鍵的形成：①陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，陰、陽離子的核外電子之間、原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥。②當(dāng)陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時，陰、陽離子保持一定的平衡間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。（2）離子鍵的特征：離子鍵沒有方向性和飽和性。陰、陽離子在各個方向上都可以與相反電荷的離子發(fā)生靜電作用，即沒有方向性；在靜電作用能夠達(dá)到的范圍內(nèi)，只要空間允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子，即沒有飽和性?！炯磳W(xué)即練1】（1）下列化合物中，屬于離子化合物的有_______，其中，既含有離子鍵又含有共價鍵的有_______。①HCl②NaCl③Na2O④NaOH（2）寫出下列離子化合物的電子式：NaOH_____________K2O_____________NH4Cl____________答案：（1）②③④④（2）知識點(diǎn)02離子晶體1．概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）概念：由陰、陽離子按一定方式有規(guī)則地排列形成的晶體。（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①構(gòu)成微粒：陰離子和陽離子，離子晶體中不存在單個分子，其化學(xué)式表示的是離子的個數(shù)比。②微粒間的作用力：離子鍵。③離子晶體中不同離子周圍異電性離子數(shù)目的多少主要取決于陰、陽離子的相對大小。2．晶格能(1)概念：拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸收的能量。符號：U；單位：kJ·mol-1。如NaCl的晶格能為786kJ·mol-1，可表示為：NaCl(s)→Na=(g)+Cl-(g)U=786kJ·mol-1(2)影響因素：離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大。(3)晶格能與離子晶體物理性質(zhì)的關(guān)系：晶格能越大，離子晶體的熔點(diǎn)越高，硬度越大。3．離子晶體的物理性質(zhì)（1）熔、沸點(diǎn)：離子晶體一般具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)。（2）硬度：離子晶體硬度較大。（3）導(dǎo)電性：離子晶體不導(dǎo)電，熔融態(tài)或溶于水后能導(dǎo)電。（4）溶解性：大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于非極性溶劑（如苯、汽油、CCl4等）【即學(xué)即練2】比較下列各組離子化合物晶格能的大?。海?）Na2O、K2O（2）KCl、MgCl2（3）NaF、CsBr答案：（1）Na2O>K2O（2）KCl<MgCl2（3）NaF>CsBr【即學(xué)即練3】堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是()①固態(tài)時不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)導(dǎo)電②能溶于水，其水溶液導(dǎo)電③低熔點(diǎn)④高沸點(diǎn)⑤易升華A．①②③B．①②④C．①④⑤D．②③④答案：B知識點(diǎn)03常見的離子晶體的結(jié)構(gòu)1．NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型（1）在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它等距的Cl-有6個，每個Cl-周圍與它等距的Na+有6個，即Na+和Cl-配位數(shù)都是6。6個Na+（或Cl-）圍成一個正八面體。（2）每個Na+周圍與它最近且等距的Na+有12個，每個Cl-周圍與它最近且等距的Cl-有12個（同層4個，上層4個，下層4個）。（3）在NaCl晶體的一個晶胞中，含Na+：6×+8×=4個（寫出計算過程），含Cl-12×+1=4個（寫出計算過程）。NaCl晶體的化學(xué)式為NaCl，晶胞的組成為Na4Cl4。（4）屬于NaCl型離子晶體的還有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。2．CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型（1）在CsCl晶體中，每個CS+周圍與它等距的Cl-有8個，每個Cl-周圍與它等距的CS+有8個。CS+和Cl-配位數(shù)都是8。（2）每個Cs+周圍與它最近且等距的Cs+有6個，每個Cl-周圍與它最近且等距的Cl-有6個（上、下、左、右、前、后）。（3）在CsCl晶體的一個晶胞中（上圖右圖），含Cs+：8×=1個（寫出計算過程），含Cl-1個。CsCl晶體中Cs+與Cl-的個數(shù)比為1:1?！炯磳W(xué)即練4】離子晶體中一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目，叫作離子的配位數(shù)。一種離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中陽離子A用表示，陰離子B用表示。(1)每個晶胞中含A的數(shù)目為________個，含B的數(shù)目為________個。(2)若A的核外電子排布與Ar的相同，B的核外電子排布與Ne的相同，則該離子化合物的化學(xué)式為________。(3)該離子晶體中陽離子的配位數(shù)為________，陰離子的配位數(shù)為________。答案：(1)48(2)CaF2(3)84解析：(1)A在頂點(diǎn)與面心，屬于該晶胞數(shù)目為8×＋6×＝4，B在體內(nèi)，共有8個。(2)A、B個數(shù)比為1∶2，根據(jù)題意可知A為Ca2＋、B為F－。(3)每個頂點(diǎn)上的A與8個晶胞中的8個B配位，1個B與1個頂點(diǎn)、3個面心的A配位。考法01離子化合物及其性質(zhì)1．常見的離子化合物（1）活潑金屬元素與活潑非金屬元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。（2）活潑金屬元素與酸根形成的鹽類化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。（3）銨根與酸根形成的鹽類化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。2．離子化合物中存在的化學(xué)鍵（1）離子鍵只存在于離子化合物中，即離子化合物中一定存在離子鍵。（2）離子化合物中可能只有離子鍵（由單核陰離子和陽離子構(gòu)成，如NaCl、K2O等），可能既含有離子鍵又含有共價鍵（陰離子或陽離子是多核離子，如NH4Cl、Na2SO4等）。3．離子化合物的性質(zhì)（1）熔、沸點(diǎn)：離子晶體中有較強(qiáng)的離子鍵，熔化或氣化時需消耗較多的能量，所以離子化合物有較高的熔、沸點(diǎn)。通常情況下，同種類型的離子晶體，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。（2）硬度：硬而脆。離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊時，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。（3）導(dǎo)電性：離子晶體不導(dǎo)電，但熔融或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，陰、陽離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由移動的離子，在外加電場的作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時，陰、陽離子受到水分子的作用成了自由移動的離子(或水合離子)，在外加電場的作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電。（4）溶解性：大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放入水中時，水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體，變成在水中自由移動的離子。4．電子式的書寫（1）陽離子：①單核陽離子的電子式就是離子符號，如Mg2+。②多核陽離子：元素符號緊鄰鋪開，周圍標(biāo)清電子分布，用“[]”并標(biāo)明電荷，如。（2）陰離子：①單核陰離子：元素符號周圍合理分布價電子及所獲電子，用“[]”并在右上方標(biāo)明電荷，如。②多核陰離子：元素符號緊鄰鋪開,合理分布價電子及所獲電子，相同原子不得合并，用“[]”并在右上方標(biāo)明電荷，如。（3）離子化合物：（1）離子化合物的電子式由陽離子的電子式和陰離子的電子式組成，同性不相鄰，離子合理分布，相同離子不能合并，如，。（2）離子化合物的形成過程：原子的電子式離子化合物的電子式，電子轉(zhuǎn)移方向及位置，用弧形箭頭，變化過程用“→”，同性不相鄰，合理分布，如。【典例1】氟石和螢石的主要成分均為CaF2，非常純的氟石用來制作特種透鏡，螢石主要用作冶煉金屬的助熔劑；飲水中含有1～1.5ppm氟化鈣時，能防治牙病。下列有關(guān)CaF2的表述正確的是()A．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用B．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點(diǎn)低于CaCl2C．陰、陽離子個數(shù)之比為2∶1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同D．CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電答案：D解析：A項(xiàng)，Ca2＋與F－間不僅存在靜電吸引，同時原子核與原子核之間、電子與電子之間也存在靜電排斥，錯誤。B項(xiàng)，因CaF2、CaCl2均為離子晶體，F(xiàn)－的離子半徑小于Cl－，離子晶體的晶格能與離子所帶電荷數(shù)成正比，與離子半徑成反比，故CaF2晶體的晶格能大于CaCl2，晶格能越大，離子晶體的熔點(diǎn)越高，故CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2，錯誤。C項(xiàng)，陰、陽離子個數(shù)比相同，晶體構(gòu)型不一定相同，錯誤。D項(xiàng)，CaF2是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能電離出自由移動的離子，故CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，正確?？挤?2離子半徑大小比較方法1．常見的簡單離子（1）電子層數(shù)為0：H+（2）電子層數(shù)為1（2電子結(jié)構(gòu)或He型結(jié)構(gòu)）：H-、Li+、Be2+（3）電子層數(shù)為2（10電子結(jié)構(gòu)或Ne型結(jié)構(gòu)）：N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+（4）電子層數(shù)為3（18電子結(jié)構(gòu)或Ar型結(jié)構(gòu)）：S2-、Cl-、K+、Ca2+2．離子半徑大小的比較方法（1）對于具有稀有氣體結(jié)構(gòu)的離子，先比較離子的電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，半徑越大。如Cl-、Na+、Li+3種離子的電子層數(shù)分別為3、2、1，故離子半徑Cl->Na+>Li+。（2）對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越多，半徑越小。如Mg2+和O2-，電子層數(shù)均為2，核電荷數(shù)分別為12和8，故離子半徑O2->Mg2+。（3）同一元素，不同價態(tài)的離子，電荷高的半徑小，如Ti3+<Ti+，F(xiàn)e3+<Fe2+。【典例2】下列各組微粒中，半徑依次減小的是()A．O、Cl、S、PB．K＋、Mg2＋、Al3＋、H＋C．I－、Br－、Cl－、S2－D．Al3＋、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋答案：B解析：A選項(xiàng)，比較4種原子半徑，同一周期，從左到右原子半徑逐漸減小，故P>S>Cl，同一主族，從上到下原子半徑逐漸增大，故S>O，錯誤；B選項(xiàng)，比較4種離子的半徑，先比較離子的電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同時，比較離子的核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多，半徑越小，K+有3個電子層，Mg2＋、Al3＋有2個電子層，Mg2+的核電荷數(shù)比Al3+小，半徑比Al3+大，H+電子層數(shù)為0，正確；C選項(xiàng)，根據(jù)電子層數(shù)關(guān)系，可知I-有5個電子層，Br-有4個電子層，Cl-、S2-有3個電子層，其中S2-的核電荷數(shù)小，半徑大，錯誤；D選項(xiàng)，Al3＋、Mg2＋電子層數(shù)均為2，Mg2+的核電荷數(shù)比Al3+小，半徑比Al3+大，錯誤。故選B。考法03離子晶體結(jié)構(gòu)及計算1．常見類型的離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)（1）NaCl型晶體結(jié)構(gòu)模型①在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著6個Cl-，每個Cl-周圍也同時吸引著6個Na+。因此Na+和Cl-的配位數(shù)均為6。②每個Na+周圍與它最近且等距的Na+有12個，每個Cl-周圍與它最近且等距的Cl-有12個。（2）CsCl型晶體結(jié)構(gòu)模型①在CsCl晶體中，每個Cs+周圍同時吸引著8個Cl-，每個Cl-周圍也同時吸引著8個Cs+。因此Cs+和Cl-的配位數(shù)均為8。②每個Cs+與6個Cs+等距離相鄰，每個Cl-與6個Cl-等距離相鄰。（3）CaF2晶體結(jié)構(gòu)模型①CaF2晶體中，每個Ca2+周圍同時吸引著8個F-，每個F-周圍同時吸引著4個Ca2+。Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)-的配位數(shù)為4。②晶胞中含Ca2+：6×+8×=4個，含F(xiàn)-：8×1=8個。Ca2+在大立方體的頂點(diǎn)和面心，8個F-在大立方體內(nèi)構(gòu)成一個小立方體。晶胞的組成為Ca4F8。（4）ZnS晶體結(jié)構(gòu)模型①ZnS晶體中，每個Zn2+周圍同時吸引著4個S2-，每個S2-周圍同時吸引著4個Zn2+。因此Zn2+和S2-的配位數(shù)均為4。②晶胞中含Zn2+：1×4=4個，含S2-：6×+8×=4個。晶胞的組成為Zn4S4。2．離子晶體的有關(guān)計算（1）離子晶體化學(xué)式的計算根據(jù)均攤法。平行六面體晶胞中處于頂點(diǎn)、棱上、面上的離子分別有、、屬于該晶胞，處于內(nèi)部的離子完全屬于該晶胞。（2）離子的配位數(shù)的確定根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，確定一個離子周圍等距離且最鄰近的異性離子有幾個，從而確定陰、陽離子的配位數(shù)。（3）離子晶體的密度及微粒間距離的計算若1個晶胞中含有x個微粒（離子）時，則1mol晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg（M為微粒的相對分子質(zhì)量）。1個晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g（a3為晶胞的體積），則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg。因此有：xM=ρa(bǔ)3NA。【典例3】鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)說法不正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學(xué)式為Ba2O2C．該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似D．與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個答案：B解析：由晶胞結(jié)構(gòu)及“均攤法”計算，一個晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4個，含O2－2∶12×＋1＝4個，故晶體化學(xué)式是BaO2。題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列說法正確的是()A．離子鍵就是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電引力B．凡是金屬元素跟非金屬之間都形成離子鍵C．含有離子鍵的化合物一定是離子化合物D．任何離子鍵的形成過程中必定有電子的得與失答案：C解析：離子鍵是使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用，包括靜電吸引和靜電排斥，A錯誤；金屬Al與非金屬Cl形成的化合物AlCl3中不含離子鍵，B錯誤；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，C正確；一般來說形成離子鍵有電子的得失，但也有例外，如NH4Cl等銨鹽的形成，D錯誤。2．以下敘述中，錯誤的是()A．鈉原子和氯原子作用生成NaCl后，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)B．在氯化鈉中，除Cl－和Na＋的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用C．Na＋和Cl－形成的離子鍵具有方向性D．鈉與氯反應(yīng)生成氯化鈉后，體系能量降低答案：C解析：活潑金屬原子和活潑的非金屬原子之間形成離子化合物，陽離子和陰離子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這樣體系的能量降低，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng)；Cl－和Na＋之間既有引力也有斥力；Na＋和Cl－形成的離子鍵不具有方向性。3．有關(guān)離子晶體的說法中不正確的是()A．離子晶體在熔融狀態(tài)時都能導(dǎo)電B．離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，較大的硬度C．離子晶體中陰、陽離子個數(shù)比為1∶1D．氯化鈉溶于水時離子鍵被破壞答案：C解析：不同離子晶體中，陰、陽離子個數(shù)比可能相同，也可能不相同，但并不都是1∶1。4．下列說法不正確的是()A．離子晶體可能全部由非金屬元素構(gòu)成B．離子晶體中除含離子鍵外，還可能含有其他化學(xué)鍵C．金屬元素與非金屬元素構(gòu)成的晶體不一定是離子晶體D．熔化后能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體答案：D解析：離子晶體中不一定含有金屬離子，如氯化銨晶體，選項(xiàng)A正確；離子晶體中除含離子鍵外，還可能含有其他化學(xué)鍵，如銨鹽、NaOH、Na2O2等離子晶體中存在離子鍵和共價鍵，選項(xiàng)B正確；金屬與非金屬元素構(gòu)成的晶體不一定是離子晶體，如AlCl3為分子晶體，選項(xiàng)C正確；熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體可能是金屬晶體或離子晶體，選項(xiàng)D不正確。5．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：則該離子晶體的化學(xué)式為()A．a(chǎn)bc B．a(chǎn)bc3 C．a(chǎn)b2c3 D．a(chǎn)b3c答案：D解析：根據(jù)所給離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出，位于晶胞的體心位置有一個a離子；晶胞的每個棱上都有一個b離子，因此，一個晶胞中有12×＝3個b離子；晶胞的每個頂點(diǎn)位置都有一個c離子，因此，一個晶胞中有8×＝1個c離子。因此，該離子晶體的化學(xué)式為ab3c。6．NaF、NaI、MgO均為離子化合物，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這三種化合物的熔點(diǎn)高低順序是()物質(zhì)①NaF②NaI③MgO離子電荷數(shù)112離子核間距/10－10m2.313.182.10A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>①D．②>①>③答案：B解析：離子晶體的熔點(diǎn)與晶格能的大小有關(guān)，而晶格能的大小由離子所帶電荷數(shù)多少和離子核間距進(jìn)行判斷。離子所帶電荷數(shù)越多，離子核間距越小，晶格能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。7．認(rèn)真分析NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，判斷下列說法錯誤的是()A．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個數(shù)比相同，所以陰、陽離子的配位數(shù)相等C．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)分別為6和8D．NaCl和CsCl的陰、陽離子半徑比不相同答案：B解析：由化學(xué)式可知NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，A正確；NaCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)為6，而CsCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)為8，B錯誤、C正確；NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)不同的主要原因是兩種晶體中陰、陽離子半徑比不同，D正確。8．氧化鈣在2973K時熔化，而氯化鈉在1074K時熔化，兩者的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)類似，有關(guān)它們?nèi)埸c(diǎn)差別較大的原因敘述不正確的是()A．氧化鈣晶體中陰、陽離子所帶的電荷數(shù)多B．氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C．氧化鈣晶體在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電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、陽離子所帶電荷的多少決定答案：C解析：CaO和NaCl都屬于離子晶體，熔融狀態(tài)下都可導(dǎo)電，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、陽離子所帶電荷的多少決定。9．A、B為兩種短周期元素，A的原子序數(shù)大于B，且B原子的最外層電子數(shù)為A原子最外層電子數(shù)的3倍。A、B形成的化合物是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，該化合物熔融時能導(dǎo)電，試回答下列問題：(1)A、B的元素符號分別是________、________。(2)用電子式表示A、B元素形成化合物的過程：____________________________。(3)A、B所形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)相似，則每個陽離子周圍吸引了________個陰離子；晶體中陰、陽離子數(shù)之比為________。(4)A、B所形成化合物的晶體的熔點(diǎn)比NaF晶體的熔點(diǎn)________(填“高”或“低”)，其判斷的理由是___________________________________。答案：(1)MgO(2)×Mg×＋―→Mg2＋(3)61∶1(4)高離子半徑相差不大，MgO中離子所帶電荷數(shù)較多，離子鍵強(qiáng)解析：若A原子最外層有1個電子，則B原子最外層有3個電子。由于A、B均為短周期元素，原子序數(shù)A>B，經(jīng)討論A只能是鈉，B為硼，但A、B形成的化合物是中學(xué)化學(xué)常見的化合物，故上述假設(shè)不符合題意。若A原子最外層有2個電子，則B原子最外層有6個電子。根據(jù)題意，經(jīng)討論知，只有A為鎂，B為氧符合題意。10．下列離子晶體的立體構(gòu)型示意圖，如下圖所示。(1)以M代表陽離子，以N代表陰離子，寫出各離子晶體的組成表達(dá)式。A．________，B．________，C．________，D．________。(2)已知FeS2晶體(黃鐵礦的主要成分)具有A的立體結(jié)構(gòu)。①FeS2晶體中具有的化學(xué)鍵類型是________。②若晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽離子間的距離為acm，且用NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則FeS2晶體的密度是________g·cm－3。答案：(1)③④①②⑥⑤(2)MNMN2MN2MN(3)①離子鍵、非極性共價鍵②解析：(1)A．M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，N位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，微粒數(shù)目為1∶1，即化學(xué)式為MN；B．M分別位于晶胞的體心和頂點(diǎn)位置，體心占1個，頂點(diǎn)占8×＝1個，共2個，N分別位于面上和體內(nèi)，面上4×＝2個，體內(nèi)2個，共4個，即晶胞中兩種微粒數(shù)目之比為1∶2，化學(xué)式為MN2；C.M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為4×＝，N位于體心，數(shù)目為1，化學(xué)式為MN2；D.M位于頂點(diǎn)，數(shù)目為8×＝1，N位于體心，數(shù)目為1，化學(xué)式為MN。(2)①根據(jù)FeS2晶體的晶體結(jié)構(gòu)可知，晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為1∶1，所以晶體中存在亞鐵離子與S2－2，亞鐵離子與S2－2之間是離子鍵，S2－2中存在非極性共價鍵，所以晶體中存在離子鍵和(非極性)共價鍵。②晶體結(jié)構(gòu)A中相鄰的陰、陽離子間的距離為acm，所以晶胞的體積為a3cm3，晶胞中含有陰陽離子個數(shù)都是，所以晶體的密度為ρ＝NA×g·cm－3＝g·cm－3。題組B能力提升練1．1mol氣態(tài)鈉離子和1mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學(xué)方程中，能直接表示出氯化鈉晶體的晶格能是()A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)；ΔHB．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)；ΔHC．Na(s)===Na(g)；ΔHD．Na(g)－e－===Na＋(g)；ΔH答案：A解析：根據(jù)定義可以得出答案，要注意“1mol”、“氣態(tài)”的關(guān)鍵詞。2．如圖是從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)圖的是()A.(1)和(3) B．(2)和(3) C．(1)和(4) D．只有(4)答案：C解析：根據(jù)NaCl和CsCl晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析圖示。(1)中由黑球可知，其配位數(shù)為6，(4)中配位數(shù)為6。故(1)、(4)應(yīng)為NaCl；(2)中由黑球知配位數(shù)為8，(3)中配位數(shù)為8，故(2)、(3)應(yīng)為CsCl。所以C項(xiàng)正確。3．高溫下，超氧化鉀晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的相似，其晶體結(jié)構(gòu)的一個基本重復(fù)單元如圖所示，已知晶體中氧的化合價可看做部分為0，部分為－2。下列說法正確的是()A．晶體中每個K＋周圍有12個O－2，每個O－2周圍有6個K＋B．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞中含有4個K＋和4個O－2C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個D．晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比為2∶1答案：B解析：由晶胞圖可知1個K＋周圍有6個O－2，同樣1個O－2周圍有6個K＋，A選項(xiàng)錯誤；根據(jù)切割法，每個晶胞中有8×＋6×＝4個K＋、1＋12×＝4個O－2，所以超氧化鉀晶體中兩種離子的個數(shù)比為1∶1，其化學(xué)式為KO2，B選項(xiàng)正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個K＋所在的3個相互垂直的面上各有4個K＋與該K＋距離最近且相等，即晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個，C選項(xiàng)錯誤；O－2中O的平均化合價為－0.5，所以若有1個－2價氧原子，則應(yīng)有3個0價氧原子，故0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比為3∶1，D選項(xiàng)錯誤。4．如圖是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(晶胞是指晶體中最小的重復(fù)單元)，其中黑球表示氯離子、白球表示銫離子。已知晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm，氯化銫的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，則氯化銫晶體的密度為()A．g·cm－3B．g·cm－3 C．g·cm－3D．g·cm－3答案：C解析：晶體中2個最近的銫離子的核間距離為acm，相鄰頂點(diǎn)上銫離子核間距離最近，為acm，即晶胞的棱長為acm，體積V＝a3cm3，該晶胞中Cs＋個數(shù)＝8×＝1，Cl－個數(shù)為1，根據(jù)晶胞密度公式ρ＝＝＝(g·cm－3)。5．現(xiàn)有冰晶石(Na3AlF6)的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點(diǎn)和面心，位于大立方體的12條棱的中點(diǎn)和8個小立方體的體心，是圖中、中的一種。(1)冰晶石屬于______晶體。(2)冰晶石晶胞(大立方體)中體心處的“”代表的微粒______。(3)晶胞中Na＋的配位數(shù)為_____，與Na＋距離相等且最近的Na＋有_____個。(4)計算冰晶石晶體的密度_____________。答案：（1）離子（2）Na＋（3）68（4）ρ＝＝＝×1030g·cm－3解析：（1）冰晶石晶體結(jié)構(gòu)中含有Na＋和AlF3－6，屬于離子晶體。（2）冰晶石的構(gòu)成微粒是Na＋和AlF3－6，且二者的個數(shù)比為3∶1，圖中的個數(shù)為8×＋6×＝4。的個數(shù)為8＋12×＝11，故代表，即代表Na＋。（3）晶胞中與Na＋(體心Na＋)相連的AlF3－6分別處于Na＋的上、下、前、后、左、右，故Na＋的配位數(shù)為6。以體心Na＋分析，處于8個小立方體心的Na＋與之最近，故與Na＋距離相等且最近的Na＋有8個。(4)晶胞中含Na＋數(shù)目為8＋1＋12×＝12，含AlF3－6的數(shù)目為8×＋6×＝4，即晶胞中相當(dāng)于有4個Na3AlF6，晶胞的質(zhì)量＝4×g，晶胞的體積＝(a×10－10)3cm3則晶體的密度ρ＝＝＝×1030g·cm－3。題組C培優(yōu)拔尖練1．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()離子化合物ABCDEF離子電荷數(shù)112離子核間距(10－10m)2.313.182.10A．CD＞AB＞EFB．AB＞EF＞CDC．AB＞CD＞EFD．EF＞AB＞CD答案：D解析：離子所帶電荷數(shù)越多，離子核間距越短，則離子鍵越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高。2．元素X的某價態(tài)離子Xn＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．X元素的原子序數(shù)是19B．該晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為3∶1C．Xn＋離子中n＝1D．晶體中每個Xn＋周圍有2個等距離最近的N3－答案：A解析：充滿K、L、M三個電子層，應(yīng)為1