高中化學(xué) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第四節(jié) 離子晶體學(xué)案 新人教版選修3-新人教版高二選修3化學(xué)學(xué)案

第四節(jié)離子晶體1．能說明離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2.了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。3.知道離子晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力以及與其他晶體的區(qū)別。離子晶體1．結(jié)構(gòu)特點(1)構(gòu)成粒子：陽離子和陰離子。(2)作用力：離子鍵。(3)配位數(shù)：一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目。2．結(jié)構(gòu)的決定因素(1)幾何因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比。(2)電荷因素：晶體中正負(fù)離子的電荷比。(3)鍵性因素：離子鍵的純粹程度。3．性質(zhì)熔、沸點熔、沸點較高，難揮發(fā)硬度硬度較大，難于壓縮溶解性一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶導(dǎo)電性固態(tài)時不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導(dǎo)電4.常見的離子晶體NaClCsClCaF2晶胞陰離子的配位數(shù)684陽離子的配位數(shù)6881．正誤判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”，并闡釋錯因或列舉反例)。語句描述正誤闡釋錯因或列舉反例(1)離子晶體中一定含有金屬元素(2)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體(3)離子晶體中除含離子鍵外還可能含其他化學(xué)鍵(4)離子晶體的熔點一定低于原子晶體的熔點(5)離子晶體受熱熔化，破壞化學(xué)鍵，吸收能量，屬于化學(xué)變化答案：(1)×不一定，如NH4NO3晶體中不含金屬元素(2)×不一定，如AlCl3是分子晶體(3)√(4)×不一定，如MgO的熔點(2852℃)高于SiO2的熔點(1710℃)(5)×離子晶體受熱熔化，雖破壞化學(xué)鍵，但未形成新化學(xué)鍵，屬于物理變化2．在NaCl和CsCl兩種晶體中，陰、陽離子的個數(shù)比都是1∶1，都屬于AB型離子晶體，為什么二者的配位數(shù)不同、晶體結(jié)構(gòu)不同？其規(guī)律是什么？答案：在NaCl晶體中，正負(fù)離子的半徑比eq\f(r＋,r－)＝0.525，在CsCl晶體中，eq\f(r＋,r－)＝0.934，由于eq\f(r＋,r－)值的不同，結(jié)果使晶體中離子的配位數(shù)不同，其晶體結(jié)構(gòu)不同。NaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是6，CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是8。eq\f(r＋,r－)數(shù)值越大，離子的配位數(shù)越大。3．為什么在NaCl(或CsCl)晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)相同，而在CaF2晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)不相同？其規(guī)律是什么？答案：在NaCl(或CsCl)晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)相同，是由于陰、陽離子電荷(絕對值)相同，于是陰、陽離子的個數(shù)相同，結(jié)果導(dǎo)致陰、陽離子的配位數(shù)相同。若陰、陽離子的電荷不相同，則陰、陽離子的個數(shù)必定不相同，結(jié)果陰、陽離子的配位數(shù)就不會相同。故CaF2晶體中，Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4，兩者不相同。離子所帶電荷越多，配位數(shù)越大。題組一離子晶體的性質(zhì)與判斷1．下列關(guān)于離子晶體性質(zhì)的敘述正確的是()A．熔、沸點都較高，難以揮發(fā)B．硬度很小，容易變形C．都能溶于有機溶劑而難溶于水D．密度很小解析：選A。離子晶體中的陰、陽離子通過一種強烈的相互作用——離子鍵結(jié)合在一起，離子鍵的鍵能較大，且極性很強，除了有些在極性溶劑中容易斷裂外，其他的必須在高溫下才能斷裂，所以其熔、沸點都較高，不易揮發(fā)，硬度較大，不易變形，難溶于有機溶劑。又因為在離子晶體中，較大的離子采取密堆積形式，較小離子填空隙，所以密度一般都較大。2．下列物質(zhì)中屬于含有非極性鍵的離子晶體的是()①氫氧化鉀②過氧化鈉③金剛石④乙醇⑤碳化鈣A．①②③⑤ B．②⑤C．①③④⑤ D．①②⑤解析：選B。①中含有氧氫極性鍵，②中含有氧氧非極性鍵，③屬于原子晶體，④屬于分子晶體，⑤中含有碳碳非極性鍵。3．(2019·靈丘高二月考)下列物質(zhì)的晶體一定屬于離子晶體的是()A．在水中能電離出離子的物質(zhì)B．在水中能電離出SOeq\o\al(2－,4)的化合物C．在水中能電離出Na＋的化合物D．熔化時化學(xué)鍵無變化的化合物答案：Ceq\a\vs4\al()晶體類型的判斷方法(1)根據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和粒子間的作用力類別進(jìn)行判斷如由分子通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于原子晶體；由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①活潑金屬的氧化物(如Na2O、Al2O3等)、強堿[如KOH、Ba(OH)2等]和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硼、晶體硅等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。③常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硼、晶體硅等；常見的原子晶體化合物有碳化硅、SiO2等。④金屬單質(zhì)(除汞外)與合金屬于金屬晶體。(3)依據(jù)晶體的熔點判斷離子晶體的熔點較高，常在數(shù)百至幾千攝氏度；原子晶體的熔點高，常在一千至幾千攝氏度；分子晶體的熔點較低，常在數(shù)百攝氏度以下至很低溫度；金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有熔點相當(dāng)?shù)偷摹?4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷離子晶體在水溶液中及熔融狀態(tài)下導(dǎo)電；原子晶體一般為非導(dǎo)體，但晶體硅能導(dǎo)電；分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由離子，也能導(dǎo)電；金屬晶體是電的良導(dǎo)體。(5)依據(jù)硬度和機械性能判斷離子晶體硬度較大或略硬而脆；原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有硬度較小的，且具有延展性。題組二離子晶體的結(jié)構(gòu)特征與性質(zhì)4．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晶體的空間結(jié)構(gòu)特點分析題圖。①中由黑球可知，其配位數(shù)為6，④圖應(yīng)為簡單立方體結(jié)構(gòu)，故①和④應(yīng)為NaCl晶體；②中由白球知配位數(shù)為8，③為體心立方結(jié)構(gòu)，故①和③為CsCl晶體，所以C項正確。5．下列有關(guān)離子晶體的敘述中，不正確的是()A．1mol氯化鈉晶體中有NA個NaCl分子B．氯化鈉晶體中，每個Na＋周圍距離最近且相等的Cl－共有6個C．醋酸鈉屬于離子晶體，含非極性鍵D．平均每個NaCl晶胞有4個Na＋、4個Cl－解析：選A。NaCl為面心立方結(jié)構(gòu)，每個晶胞中Na＋個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，Cl－的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則1mol氯化鈉晶體中有4NA個Na＋、4NA個Cl－，不存在分子，A項錯誤、D項正確；由NaCl晶胞結(jié)構(gòu)可知，Na＋在棱心和體心時，頂點和面心為Cl－，則每個Na＋周圍距離最近且相等的Cl－共有6個，B項正確；醋酸鈉中存在碳碳非極性鍵，C項正確。6.根據(jù)CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)分析，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個Cs＋周圍與其距離為a的Cs＋數(shù)目為________；每個Cs＋周圍距離相等且次近的Cs＋數(shù)目為________，距離為____________；每個Cs＋周圍距離相等且第三近的Cs＋數(shù)目為________，距離為________；每個Cs＋周圍緊鄰且等距的Cl－數(shù)目為________。解析：以題圖的一個Cs＋為基準(zhǔn)，與其最近的Cs＋分別位于其上、下、前、后、左、右六個方位，有6個；與其次近的Cs＋的距離為eq\r(2)a，在1個晶胞中有3個，而1個Cs＋為8個晶胞共有，故有8×3×eq\f(1,2)＝12個；與其第三近的Cs＋的距離為eq\r(3)a，每個晶胞中有1個，故有8個；與其緊鄰且等距的Cl－有8個。答案：612eq\r(2)a8eq\r(3)a8晶格能1．概念晶格能指氣態(tài)離子形成1_mol離子晶體釋放的能量，即1mol離子化合物中，由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)陰、陽離子結(jié)合成離子晶體時所放出的能量。晶格能通常取正值，單位為kJ·mol－1。2．意義晶格能是最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。晶格能越大，表示離子鍵越強，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔點越高，硬度越大。3．影響因素晶格能與陰、陽離子所帶電荷數(shù)成正比，與陰、陽離子間的距離(核間距)成反比。例如：MgO與NaCl比較，Mg2＋與O2－所帶電荷均比Na＋、Cl－多，且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)，即Mg2＋與O2－之間的核間距比Na＋和Cl－之間的核間距小，所以MgO的晶格能比NaCl的大，即MgO中的離子鍵強，其熔點(2852℃)比NaCl(801℃)的高，其摩氏硬度(6.5)比NaCl(2.5)的大。同理，NaF、NaCl、NaBr、NaI四種晶體的熔點依次降低。觀察分析下表，回答下列問題：離子化合物NaBrNaClMgO離子電荷數(shù)112核間距/pm298282210晶格能/(kJ·mol－1)7477863791熔點/℃7478012852摩氏硬度<2.52.56.5(1)影響晶格能大小的因素有哪些？(2)晶格能與晶體的熔點、硬度有怎樣的關(guān)系？答案：(1)離子所帶的電荷數(shù)和陰、陽離子間的距離(核間距)。晶格能與離子所帶電荷數(shù)成正比，與陰、陽離子間的距離成反比。(2)晶格能的數(shù)據(jù)可以用來說明許多典型離子晶體的性質(zhì)變化規(guī)律，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔、沸點越高，硬度越大。題組一晶格能的概念理解1．下列有關(guān)晶格能的敘述正確的是()A．晶格能是氣態(tài)原子形成1mol離子晶體釋放的能量B．晶格能通常取正值，但有時也取負(fù)值C．晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定D．晶格能越大，物質(zhì)的硬度反而越小解析：選C。晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體時所釋放的能量，晶格能取正值，且晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。2．下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是()A．Na＋(g)＋Cl－(g)→NaCl(s)ΔH1B．Na(s)＋Cl(g)→NaCl(s)ΔH2C．2Na＋(g)＋2Cl－(g)→2NaCl(s)ΔH3D．Na(g)＋Cl(g)→NaCl(s)ΔH4解析：選A。掌握晶格能的概念是解答本題的關(guān)鍵。氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量稱為晶格能。題組二晶格能的應(yīng)用3．離子晶體熔點的高低決定于陰、陽離子晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是()A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞KCl＞NaClD．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl解析：選D。對于離子晶體來說，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽離子的核間距越小，晶格能越大，離子鍵越強，熔點越高。陽離子半徑大小順序為Ba2＋＞K＋＞Ca2＋＞Na＋，陰離子半徑：Cl－＞O2－，CaO與BaO中離子所帶的電荷數(shù)大于KCl、NaCl中離子所帶的電荷數(shù)，故其熔點較高，又因為陰、陽離子之間的距離：NaCl<KCl，CaO<BaO，故D項正確。4．(2019·湖北部分重點中學(xué)高二期中)下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較，不正確的是()A．熔點：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．陰離子的配位數(shù)：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO解析：選A。由于r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所帶電荷數(shù)依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增強，晶格能依次增大，故熔點依次升高，A不正確。r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小，B正確。在CsCl、NaCl、CaF2晶體中，陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4，C正確。r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)＜r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO中離子鍵依次減弱，晶格能依次減小，硬度依次減小，D正確。5．(1)(2019·高考全國卷Ⅰ)一些氧化物的熔點如表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點/℃1570280023.8－75.5解釋表中氧化物之間熔點差異的原因：_________________________________________________________________________________________________________________。(2)(2018·高考全國卷Ⅰ)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過如圖所示的Born－Haber循環(huán)計算得到。可知，Li原子的第一電離能為________kJ·mol－1，O=O鍵鍵能為________kJ·mol－1，Li2O晶格能為________kJ·mol－1。解析：(1)氧化鋰、氧化鎂是離子晶體，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶體，離子鍵比分子間作用力強。(2)鋰原子的第一電離能指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量，即為eq\f(1040kJ·mol－1,2)＝520kJ·mol－1。O=O鍵鍵能指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量，即為249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1。晶格能指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol晶體所釋放的能量或1mol晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量，則Li2O的晶格能為2908kJ·mol－1。答案：(1)Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O。分子間作用力(分子量)P4O6＞SO2(2)5204982908eq\a\vs4\al()晶體熔、沸點的比較1．不同晶體類型的熔、沸點高低規(guī)律一般為原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高(如鎢)，有的很低(如汞)。2．同屬于原子晶體一般組成晶體的原子半徑越小，熔、沸點越高。如熔點：金剛石(C—C)>二氧化硅(Si—O)>碳化硅(Si—C)>晶體硅(Si—Si)。3．同屬于離子晶體離子所帶電荷越多、離子半徑越小，則離子鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：MgO>NaCl>CsCl。4．同屬于金屬晶體金屬原子的價電子數(shù)越多、半徑越小，則金屬鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：Al>Mg>Na。5．同屬于分子晶體分子間作用力越強，熔、沸點越高。(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔、沸點越高。如熔點：I2>Br2>Cl2>F2。(2)相對分子質(zhì)量相同或相近的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點越高。如沸點：CO>N2。(3)同分異構(gòu)體之間①一般是支鏈越多，熔、沸點越低。如沸點：正戊烷>異戊烷>新戊烷。②結(jié)構(gòu)越對稱，熔、沸點越低。如沸點：鄰二甲苯>間二甲苯>對二甲苯。(4)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大，故熔、沸點較高。如沸點：HF>HI>HBr>HCl。(5)狀態(tài)不同的物質(zhì)在相同條件下，熔、沸點：固體>液體>氣體。如熔點：S>Hg>O2。學(xué)習(xí)小結(jié)1.離子晶體是由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素：幾何因素(正負(fù)離子的半徑比)，電荷因素(正負(fù)離子的電荷比)，鍵性因素(離子鍵的純粹程度)。2.離子晶體硬度較大，難于壓縮，具有較高的熔點和沸點，固體不導(dǎo)電，溶于水或在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電。3.常見的三種離子晶體的晶胞4.離子晶體的晶格能是指氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。課后達(dá)標(biāo)檢測一、選擇題1．下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是()A．晶格能僅與形成晶體中的離子所帶電荷數(shù)有關(guān)B．晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān)C．晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用D．晶格能越大的離子晶體，其熔點越高解析：選D。晶格能與離子所帶電荷數(shù)成正比，與陰、陽離子半徑的大小成反比，A、B項錯誤；晶格能越大，晶體的熔、沸點越高，硬度也越大，D項正確。2．離子晶體中一定不會存在的相互作用是()A．離子鍵 B．極性鍵C．非極性鍵 D．范德華力解析：選D。離子化合物中一定含有離子鍵，也可能含有共價鍵，如OH－和含氧酸根中的極性共價鍵，還有Oeq\o\al(2－,2)中的非極性共價鍵。離子晶體中一定不含有范德華力。3．(2019·哈爾濱第六中學(xué)高二期中)已知MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3受熱均要分解。下列說法不正確的是()A．上述四種鹽的晶體均屬于離子晶體B．分解所得金屬氧化物晶格能最大的是MgOC．分解所需溫度最低的是BaCO3D．所得的氣態(tài)產(chǎn)物的VSEPR模型是直線形解析：選C。碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結(jié)合COeq\o\al(2－,3)中的氧離子使COeq\o\al(2－,3)分解為CO2的結(jié)果，陽離子半徑越小，其結(jié)合氧離子能力越強，分解溫度越低。陽離子半徑：Mg2＋<Ca2＋<Sr2＋<Ba2＋，故分解所需溫度最低的是MgCO3，C項不正確。4．由短周期元素組成的離子化合物中，一個陽離子和一個陰離子的核外電子數(shù)之和為20，下列說法正確的是()A．晶體中陽離子和陰離子個數(shù)不一定相等B．晶體中一定只有離子鍵而沒有共價鍵C．所含元素一定不在同一主族也不在第一周期D．晶體中陽離子半徑一定大于陰離子半徑解析：選A。短周期元素形成的離子化合物，一個陽離子和一個陰離子的核外電子數(shù)之和為20，如NH4F、Na2O等，這些離子化合物中，陰、陽離子個數(shù)不一定相等，故A正確；如NHeq\o\al(＋,4)中有共價鍵，故B錯誤；從以上分析可知，元素可以在第一周期，如H元素，故C錯誤；晶體中陽離子半徑不一定大于陰離子半徑，如Na＋半徑比O2－半徑小，故D錯誤。5．在冰晶石(Na3[AlF6])晶胞中，[AlF6]3－占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl－占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含Na＋數(shù)為()A．12 B．8C．4 D．3解析：選A。NaCl晶胞中Cl－個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，由題意知，冰晶石晶胞中[AlF6]3－的個數(shù)也應(yīng)當(dāng)為4，化學(xué)式Na3[AlF6]中，Na＋和[AlF6]3－的個數(shù)比為3∶1，所以冰晶石晶胞中含Na＋個數(shù)為4×3＝12，故選A。6．根據(jù)下表的數(shù)據(jù)，判斷下列說法正確的是()離子化合物離子電荷數(shù)鍵長/pm晶格能/(kJ·mol－1)熔點/℃摩氏硬度NaF12319239933.2NaCl12827868012.5MgO2210379128526.5CaO2240340126144.5A.晶格能的大小與正負(fù)離子電荷數(shù)和距離成正比B．晶格能越大，即正負(fù)離子間的靜電引力越強，晶體的熔點就越高，硬度就越大C．NaF晶體比NaCl晶體穩(wěn)定D．表中物質(zhì)CaO晶體最穩(wěn)定解析：選C。A項，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，晶格能的大小與正負(fù)離子之間的距離成反比；B項，離子鍵本質(zhì)是陰、陽離子間的靜電作用，不只是引力，還有斥力等，晶格能越大，即正負(fù)離子間的靜電作用越強，晶體的熔點就越高，硬度就越大；C項，晶格能：NaF>NaCl，故NaF晶體比NaCl晶體穩(wěn)定；D項，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，表中所列物質(zhì)中MgO晶體最穩(wěn)定。7．(2019·西安高二檢測)某離子晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元如圖所示，A為陰離子，在立方體內(nèi)，B為陽離子，分別在立方體的頂角和面心，則該晶體的化學(xué)式為()A．B2A B．BA2C．B7A4 D．B4A7解析：選B。根據(jù)“均攤法”可知，該結(jié)構(gòu)單元中含有的A的個數(shù)為8，含有的B的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，B與A個數(shù)之比為1∶2，即該晶體的化學(xué)式為BA2。8．已知CsCl晶體的密度為ρg·cm－3，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，相鄰的兩個Cs＋的核間距為acm，CsCl的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則CsCl的摩爾質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρg·mol－1 B.eq\f(NA·a3·ρ,6)g·mol－1C.eq\f(NA·a3·ρ,4)g·mol－1 D.eq\f(NA·a3·ρ,8)g·mol－1解析：選A。1個CsCl晶胞中含1個Cs＋和1個Cl－，則M＝ρ·a3·NAg·mol－1。9．根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為260℃)，判斷下列說法錯誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點/℃8012800－701802500A.MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強B．SiCl4晶體是分子晶體C．AlCl3晶體是離子晶體D．晶體硼是原子晶體解析：選C。根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點，判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物，形成離子晶體，熔、沸點越高，說明晶格能越大，離子鍵越強，A項正確；SiCl4是共價化合物，熔、沸點較低，為分子晶體，晶體硼為非金屬單質(zhì)，熔、沸點很高，是原子晶體，B、D項正確；AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物，但其晶體熔、沸點較低，應(yīng)屬于分子晶體。10．堿金屬鹵化物是典型的離子晶體，它的晶格能與eq\f(1,d0)成正比(d0是晶體中最鄰近的帶有異性電荷離子的核間距)。下面說法錯誤的是()晶格能/(kJ·mol－1)離子半徑/pm①LiFLiClLiBrLiI1031845807752Li＋Na＋K＋6095133②NaFNaClNaBrNaI915777740693F－Cl－Br－I－136181195216③KFKClKBrKI812708676641A．晶格能的大小與離子半徑成反比B．陽離子相同、陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小C．陽離子不同、陰離子相同的離子晶體，陽離子半徑越小，晶格能越大D．金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強解析：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，A項正確；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項正確；表中晶格能最小的是碘化物，因還原性F－<Cl－<Br－<I－，可知D項錯誤。11．下列關(guān)于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的熔點低于CaCl2C．陰、陽離子比為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)電解析：選D。Ca2＋與F－間既有靜電吸引作用，也有靜電排斥作用，A錯誤；離子所帶電荷相同，F(xiàn)－的離子半徑小于Cl－，所以CaF2晶體的晶格能比CaCl2大，則CaF2的熔點高于CaCl2，B錯誤；晶體構(gòu)型還與離子的大小有關(guān)，所以陰、陽離子比為2∶1的物質(zhì)，不一定與CaF2晶體構(gòu)型相同，C錯誤；CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，CaF2在熔融狀態(tài)下發(fā)生電離，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，D正確。12.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，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。下列說法不正確的是()A．該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價D．晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為6個解析：選C。由題圖可推出晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個數(shù)為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，同樣可推出含F(xiàn)e3＋個數(shù)也為eq\f(1,2)，含CN－個數(shù)為12×eq\f(1,4)＝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，由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價為＋1價。與Fe3＋距離最近的CN－位于晶胞棱上，每個Fe3＋周圍有8個晶胞，每條棱被4個晶胞共用，與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－個數(shù)為eq\f(3×8,4)＝6。二、非選擇題13．如圖所示是鉀、氧兩元素形成的一種晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。晶體中氧的化合價可看作是部分為0價，部分為－2價。(1)該結(jié)構(gòu)與________的結(jié)構(gòu)相似(填選項字母，下同)。A．NaCl B．CsClC．干冰 D．SiO2(2)鉀、氧兩元素所形成化合物的化學(xué)式是______________________________________。A．K2O B．K2O2C．K2O3 D．KO2(3)下列對此晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的是________。A．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個B．晶體中每個K＋周圍有8個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有8個K＋C．每個Oeq\o\al(－,2)周圍最近且等距離的K＋所圍成的立體構(gòu)型為正八面體D．晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比為3∶1解析：(1)該結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的結(jié)構(gòu)相似，相當(dāng)于Na＋被K＋代替，Cl－被Oeq\o\al(－,2)代替。(2)晶體中平均每個晶胞有K＋：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個；有Oeq\o\al(－,2)：1＋12×eq\f(1,4)＝4個，故其化學(xué)式為KO2。(3)由題圖可看出，晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個，晶體中每個K＋周圍有6個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有6個K＋，每個Oeq\o\al(－,2)周圍最近且等距離的K＋所圍成的立體構(gòu)型為正八面體，如圖所示。設(shè)1molKO2中含有xmol0價的氧原子，ymol－2價的氧原子，則有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＋y＝2,2y＝1))，解得x＝eq\f(3,2)，y＝eq\f(1,2)，所以晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比為3∶1。答案：(1)A(2)D(3)CD14．(2019·邯鄲高二檢測)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，其原子序數(shù)依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高價氧化物對應(yīng)水化物均能互相發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水。A和E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)A和E所形成化合物的電子式是________。(2)A、B、C、D四種元素的原子半徑由小到大的順序為________(用元素符號表示)。(3)A和E形成的化合物的晶體中，每個陽離子周圍與它最近且距