同步蘇教化學(xué)選修三新突破課時(shí)分層作業(yè)：7 離子鍵　離子晶體 Word版含解析

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1、 課時(shí)分層作業(yè)(七) (建議用時(shí)：40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．以下敘述中，錯(cuò)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 C　[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)。] 2．下列化學(xué)用語表示不正確的是(　　) B　[B項(xiàng)中的Na2S為離子化合物，電子式為 。] 3．澤維爾研

2、究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí)，Na＋和I－兩核間距為1.0～1.5 nm，呈離子鍵；當(dāng)兩核靠近約距0.28 nm 時(shí)，呈共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是(　　) A．NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物 B．離子晶體可能含有共價(jià)鍵 C．NaI晶體中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵 D．共價(jià)鍵和離子鍵沒有明顯的界線 D　[由題中信息可知，離子的核間距較大時(shí)，呈離子鍵，而核間距較小時(shí)，呈共價(jià)鍵，當(dāng)核間距改變時(shí)，鍵的性質(zhì)會發(fā)生改變，這說明離子鍵和共價(jià)鍵并沒有明顯的界線。但NaI晶體是典型的離子晶體，說明其晶體中核間距在1.0～1.5 nm之間。] 4．自然界中的CaF2又稱螢石，是一

3、種難溶于水的固體，屬于典型的離子晶體。下列實(shí)驗(yàn)一定能說明CaF2是離子晶體的是 (　　) A．CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱 B．CaF2的熔沸點(diǎn)較高，硬度較大 C．CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電 D．CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小 C　[難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱，A項(xiàng)，不能說明CaF2一定是離子晶體；熔點(diǎn)較高，硬度較大，也可能是原子晶體的性質(zhì)，B項(xiàng)，不能說明CaF2一定是離子晶體；熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電，一定有自由移動的離子生成，C項(xiàng)，說明CaF2一定是離子晶體；CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小，只能說明CaF2是極性分子，D項(xiàng)，不能說明Ca

4、F2一定是離子晶體。] 5．下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶體晶格能的是(　　) A．NaCl(s)―→Na＋(g)＋Cl－(g)　ΔH B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　ΔH1 C．Na(s)===Na(g)　ΔH2 D．Na(g)－e－===Na＋(g)　ΔH3 A 6．已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P，它們的晶格能分別為923 kJ·mol－1、786 kJ·mol－1，下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A．Q的熔點(diǎn)比P的高 B．若P是NaCl，則Q一定是NaF C．Q中成鍵離子間距比P的小 D．若P是NaCl，則Q可能是NaBr

5、 D　[本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對物質(zhì)性質(zhì)的影響。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點(diǎn)比P的高，A項(xiàng)正確。因F－的半徑比Cl－的小，其他鹵素離子的半徑比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能強(qiáng)于NaCl，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。因Q、P中陽離子均為Na＋，陰離子所帶電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子間距決定的，晶格能越大，表明離子間距越小，C項(xiàng)正確。] 7.元素X的某價(jià)態(tài)離子Xn＋與N3－所形成晶體的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，則Xn＋中n的值為(　　) A．1　　　　　　 B．2 C．3 D．4 A　[晶胞中小黑點(diǎn)為12×＝3，空心圓圈為8×＝1，根據(jù)分子式中化合

6、價(jià)代數(shù)和為0，則n＝1。] 8．如圖所示，食鹽晶體由鈉離子和氯離子構(gòu)成。已知食鹽的M＝58.5 g·mol－1，食鹽的密度是 2.2 g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近(　　) A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm C　[從圖中可看出，頂點(diǎn)上的每個(gè)離子同為8個(gè)小立方體所共有，NaCl晶體的一個(gè)晶胞中含有Na＋：8×＋6×＝4個(gè)，含有Cl－：12×＋1＝4個(gè)，即晶體為4個(gè)“NaCl分子”所占的體積。設(shè)每個(gè)小立方體的邊長為a，則(2a3

7、×2.2 g·cm－3)×6.0×1023mol－1＝58.5 g·mol－1。所以，兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為a＝4.0×10－8cm。] 9．釔鋇銅氧化合物晶胞的結(jié)構(gòu)如下圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是(　　) A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4 C　[位于頂點(diǎn)的銅原子(最上層平面和最下層平面)的共8個(gè)，這個(gè)晶胞中只分?jǐn)偟?×1/8＝1(個(gè))；位于棱上(中間兩個(gè)平面)的也是8個(gè)，這個(gè)晶胞分?jǐn)偟降氖?×1/4＝2(個(gè))，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)占有的銅原子數(shù)為3個(gè)。氧原子共13個(gè)，位于晶胞面上(不含棱)的是7個(gè)，位于晶胞

8、棱上的是6個(gè)，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)含有的氧原子數(shù)共為7×1/2＋6×1/4＝5(個(gè))。所以該晶體每個(gè)晶胞中平均分?jǐn)偟?即單獨(dú)占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、3、5，化學(xué)式為YBa2Cu3O5。] 10．已知下列熱化學(xué)方程式。 A．NaCl(s)===Na＋(g)＋Cl－(g)　ΔH B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　ΔH1 C．Na(s)===Na(g)　ΔH2 D．Na(g)－e－===Na＋(g)　ΔH3 E．Cl2(g)===Cl(g)　ΔH4 F．Cl(g)＋e－===Cl－(g)　ΔH5 寫出ΔH1與ΔH、ΔH2、ΔH3、ΔH4、

9、ΔH5之間的關(guān)系式________。 [解析]　根據(jù)B選項(xiàng)熱化學(xué)方程式，其反應(yīng)過程可分解為 Na(s)―→Na(g)―→Na＋(g)；Cl2(g)―→Cl(g)―→Cl－(g)；Na＋(g)＋Cl－(g)―→NaCl(s)，根據(jù)蓋斯定律可得ΔH1＝－ΔH＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5。 [答案]　ΔH1＝－ΔH＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5 11．銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。 (1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2＋的核外電子排布式為________。 (2)上圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，可確定該晶胞中陰

10、離子的個(gè)數(shù)為________。 (3)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的________(填“高”或“低”)，請解釋原因 ____________________________________________________ ____________________________________________________。 [解析]　(2)由銅的氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)可知，氧原子有8個(gè)處于頂點(diǎn)位置，4個(gè)處于棱上，2個(gè)處于面上，1個(gè)處于體心，故一個(gè)晶胞中實(shí)際所擁有的氧原子個(gè)數(shù)為8×＋4×＋2×＋1＝4。 [答案]　(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9　(2)4　(3)

11、高　Cu2O與Cu2S相比，陽離子相同、陰離子所帶電荷數(shù)也相同，但O2－的半徑比S2－的小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高 12．如圖所示，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。 (1)請將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。 (2)在晶體中，每個(gè)Na＋的周圍與它最接近且距離相等的Na＋共有________個(gè)。 (3)晶體中每一個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等

12、于________，Na＋的個(gè)數(shù)等于________。 (4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，食鹽晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子間的距離為________cm。 [解析]　本題考查NaCl晶體的結(jié)構(gòu)。 (1)NaCl晶體中Na＋和Cl－相間排列成面心立方結(jié)構(gòu)。 (2)從體心Na＋看，與它最近的且距離相等的Na＋共有12個(gè)。 (3)根據(jù)立方體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可求陰、陽離子的個(gè)數(shù)。 (4)設(shè)Cl－和Na＋的最近距離為a cm，則兩個(gè)最近的Na＋間的距離為a cm，有·NA mol－1＝M g·mol－1，a＝，所以兩個(gè)Na＋間的

13、最近距離為·cm。 [答案]　(1)見圖 (2)12　(3)4　4 (4)· [能力提升練] 13．CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，但CaC2晶體中由于C的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是(　　) A．1個(gè)Ca2＋周圍距離最近且等距離的C的數(shù)目為6 B．該晶體中的陰離子與F2互為等電子體 C．6.4 g CaC2晶體中含陰離子0.1 mol D．與每個(gè)Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋共有12個(gè) C　[依據(jù)晶胞示意圖可以看出，晶胞豎直方向上的平面的長與寬不相等，再由圖中體心可知1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C有4個(gè)，

14、而不是6個(gè)，故A錯(cuò)誤；C含價(jià)電子總數(shù)為2×4＋2＝10，F(xiàn)2的價(jià)電子總數(shù)為14，二者價(jià)電子總數(shù)不同，不互為等電子體，故B錯(cuò)誤；6.4 g CaC2的物質(zhì)的量為0.1 mol，CaC2晶體中含陰離子為C，則含陰離子的物質(zhì)的量為0.1 mol，故C正確；晶胞豎直方向上的平面的長與寬不相等，所以與每個(gè)Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋應(yīng)為4個(gè)，故D錯(cuò)誤。] 14．有一種藍(lán)色晶體，化學(xué)式可表示為Mx[Fey(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＋分別占據(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(　　) A．該晶

15、體的化學(xué)式為M2[Fe2(CN)6] B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價(jià) C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價(jià) D．晶體中與每個(gè)Fe3＋距離最近且相等的CN－有3個(gè) B　[由題圖可得出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中Fe2＋的個(gè)數(shù)為4×＝，F(xiàn)e3＋的個(gè)數(shù)也為，CN－的個(gè)數(shù)為12×＝3，因此陰離子的化學(xué)式為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式為M[Fe2(CN)6]，A錯(cuò)誤。由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價(jià)為＋1，B正確，C錯(cuò)誤。由題圖可看出與每個(gè)Fe3＋距離最近且相等的CN－有6個(gè)，D錯(cuò)誤。] 15．已知：FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似。 (1)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA

16、，若FeO的密度為ρ g·cm－3，則FeO晶體中Fe2＋與O2－之間的最短距離是________________cm(用代數(shù)式表示)。 (2)若FeO晶體中有3n個(gè)Fe2＋被2n個(gè)Fe3＋所替代，則該晶體中O2－的數(shù)目將________(填“增大”“減小”或“不變”)；其晶體的密度將________(填“增大”“減小”或“不變”)。 [解析]　(1)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，則1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Fe2＋和4個(gè)O2－，1個(gè)晶胞的質(zhì)量為m＝ g，設(shè)FeO晶體中Fe2＋與O2－之間的最短距離為a，則晶胞的邊長為2a，根據(jù)ρ＝推知＝ρ g·cm－3，a＝cm。(2)若FeO晶體中有3n個(gè)

17、Fe2＋被2n個(gè)Fe3＋所替代，陽離子所帶的正電荷總數(shù)不變，故O2－所帶的負(fù)電荷總數(shù)不變，該晶體中O2－的數(shù)目不變；由于Fe3＋數(shù)目比Fe2＋少了n個(gè)，故陽離子的質(zhì)量減小，而體積不變，其密度減小。 [答案]　(1)　(2)不變　減小 16．金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請回答下列問題： (1)Ni原子的核外電子排布式為________。 (2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)NiO________FeO(填“＜”或“＞”)。 (3)NiO晶胞中Ni2＋和O2－的配位數(shù)分別為______

18、__、________。 (4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該合金的化學(xué)式為______________________。 [解析]　(1)核外電子排布式與價(jià)電子排布式要區(qū)別開。(2)NiO、FeO都屬于離子晶體，熔點(diǎn)高低受離子鍵強(qiáng)弱影響，電荷量相同時(shí)，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。(3)因?yàn)镹iO晶體結(jié)構(gòu)類型與NaCl相同，而NaCl晶體中Na＋、Cl－的配位數(shù)都是6，所以，NiO晶體中Ni2＋、O2－的配位數(shù)也都是6。(4)從圖中可以看出，La位于平行六面體的頂角，晶胞中La的原子數(shù)為4×＋4×＝1。平行六面體的上、下兩個(gè)面各有2個(gè)Ni原子，四個(gè)側(cè)面各有1個(gè)Ni原子，體心還有1個(gè)Ni原子。故晶胞中Ni的原子數(shù)為×8＋1＝5。故該晶體的化學(xué)式為LaNi5或Ni5La。 [答案]　(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　(2)＞　(3)6　6　(4)LaNi5(或Ni5La)