同步苏教化学选修三新突破课时分层作业：7 离子键　离子晶体 Word版含解析

课时分层作业(七)(建议用时：40分钟)基础达标练1以下叙述中，错误的是()A钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强B在氯化钠中，除Cl和Na的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用CNa和Cl形成的离子键具有方向性D钠与氯反应生成氯化钠后，体系能量降低C活泼金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强。2下列化学用语表示不正确的是()BB项中的Na2S为离子化合物，电子式为。3泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na和I两核间距为1.01.5 nm，呈离子键；当两核靠近约距0.28 nm 时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是()ANaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物B离子晶体可能含有共价键CNaI晶体中既有离子键，又有共价键D共价键和离子键没有明显的界线D由题中信息可知，离子的核间距较大时，呈离子键，而核间距较小时，呈共价键，当核间距改变时，键的性质会发生改变，这说明离子键和共价键并没有明显的界线。但NaI晶体是典型的离子晶体，说明其晶体中核间距在1.01.5 nm之间。4自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是 ()ACaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔沸点较高，硬度较大CCaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小C难溶于水，其水溶液的导电性极弱，A项，不能说明CaF2一定是离子晶体；熔点较高，硬度较大，也可能是原子晶体的性质，B项，不能说明CaF2一定是离子晶体；熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，C项，说明CaF2一定是离子晶体；CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分子，D项，不能说明CaF2一定是离子晶体。5下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是()ANaCl(s)Na(g)Cl(g)HBNa(s)Cl2(g)=NaCl(s)H1CNa(s)=Na(g)H2DNa(g)e=Na(g)H3A6已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P，它们的晶格能分别为923 kJmol1、786 kJmol1，下列有关说法中不正确的是()AQ的熔点比P的高B若P是NaCl，则Q一定是NaFCQ中成键离子间距比P的小D若P是NaCl，则Q可能是NaBrD本题主要考查影响晶格能大小的因素及晶格能对物质性质的影响。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P的高，A项正确。因F的半径比Cl的小，其他卤素离子的半径比Cl的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能强于NaCl，B项正确，D项错误。因Q、P中阳离子均为Na，阴离子所带电荷数相同，故晶格能的差异是由成键离子间距决定的，晶格能越大，表明离子间距越小，C项正确。7.元素X的某价态离子Xn与N3所形成晶体的结构单元如图所示，则Xn中n的值为()A1B2C3D4A晶胞中小黑点为123，空心圆圈为81，根据分子式中化合价代数和为0，则n1。8如图所示，食盐晶体由钠离子和氯离子构成。已知食盐的M58.5 gmol1，食盐的密度是 2.2 gcm3，阿伏加德罗常数为6.01023mol1，在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近()A3.0108 cmB3.5108 cmC4.0108 cmD5.0108 cmC从图中可看出，顶点上的每个离子同为8个小立方体所共有，NaCl晶体的一个晶胞中含有Na：864个，含有Cl：1214个，即晶体为4个“NaCl分子”所占的体积。设每个小立方体的边长为a，则(2a32.2 gcm3)6.01023mol158.5 gmol1。所以，两个距离最近的钠离子中心间的距离为a4.0108cm。9钇钡铜氧化合物晶胞的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是()AYBa2Cu3O4BYBa2Cu2O5CYBa2Cu3O5DYBaCu4O4C位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)的共8个，这个晶胞中只分摊到81/81(个)；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是81/42(个)，所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为71/261/45(个)。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。10已知下列热化学方程式。ANaCl(s)=Na(g)Cl(g)HBNa(s)Cl2(g)=NaCl(s)H1CNa(s)=Na(g)H2DNa(g)e=Na(g)H3ECl2(g)=Cl(g)H4FCl(g)e=Cl(g)H5写出H1与H、H2、H3、H4、H5之间的关系式_。解析根据B选项热化学方程式，其反应过程可分解为Na(s)Na(g)Na(g)；Cl2(g)Cl(g)Cl(g)；Na(g)Cl(g)NaCl(s)，根据盖斯定律可得H1HH2H3H4H5。答案H1HH2H3H4H511铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表第B族。Cu2的核外电子排布式为_。(2)上图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为_。(3)Cu2O的熔点比Cu2S的_(填“高”或“低”)，请解释原因_。解析(2)由铜的氧化物的晶胞结构可知，氧原子有8个处于顶点位置，4个处于棱上，2个处于面上，1个处于体心，故一个晶胞中实际所拥有的氧原子个数为84214。答案(1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)4(3)高Cu2O与Cu2S相比，阳离子相同、阴离子所带电荷数也相同，但O2的半径比S2的小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高12如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na或Cl所处的位置。这两种离子在空间三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的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体的结构示意图。(2)在晶体中，每个Na的周围与它最接近且距离相等的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角上、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的个数等于_，Na的个数等于_。(4)设NaCl的摩尔质量为M gmol1，食盐晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为NA，食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为_cm。解析本题考查NaCl晶体的结构。(1)NaCl晶体中Na和Cl相间排列成面心立方结构。(2)从体心Na看，与它最近的且距离相等的Na共有12个。(3)根据立方体结构的特点，可求阴、阳离子的个数。(4)设Cl和Na的最近距离为a cm，则两个最近的Na间的距离为a cm，有NA mol1M gmol1，a，所以两个Na间的最近距离为cm。答案(1)见图(2)12(3)44(4)能力提升练13CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()A1个Ca2周围距离最近且等距离的C的数目为6B该晶体中的阴离子与F2互为等电子体C6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 molD与每个Ca2距离相等且最近的Ca2共有12个C依据晶胞示意图可以看出，晶胞竖直方向上的平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2周围距离最近的C有4个，而不是6个，故A错误；C含价电子总数为24210，F2的价电子总数为14，二者价电子总数不同，不互为等电子体，故B错误；6.4 g CaC2的物质的量为0.1 mol，CaC2晶体中含阴离子为C，则含阴离子的物质的量为0.1 mol，故C正确；晶胞竖直方向上的平面的长与宽不相等，所以与每个Ca2距离相等且最近的Ca2应为4个，故D错误。14有一种蓝色晶体，化学式可表示为MxFey(CN)6，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3和Fe2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M2Fe2(CN)6B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Fe3距离最近且相等的CN有3个B由题图可得出，晶体中阴离子的最小结构单元中Fe2的个数为4，Fe3的个数也为，CN的个数为123，因此阴离子的化学式为Fe2(CN)6，则该晶体的化学式为MFe2(CN)6，A错误。由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为1，B正确，C错误。由题图可看出与每个Fe3距离最近且相等的CN有6个，D错误。15已知：FeO晶体与NaCl晶体结构相似。(1)设阿伏加德罗常数为NA，若FeO的密度为 gcm3，则FeO晶体中Fe2与O2之间的最短距离是_cm(用代数式表示)。(2)若FeO晶体中有3n个Fe2被2n个Fe3所替代，则该晶体中O2的数目将_(填“增大”“减小”或“不变”)；其晶体的密度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)FeO晶体与NaCl晶体结构相似，则1个晶胞中含有4个Fe2和4个O2，1个晶胞的质量为m g，设FeO晶体中Fe2与O2之间的最短距离为a，则晶胞的边长为2a，根据推知 gcm3，acm。(2)若FeO晶体中有3n个Fe2被2n个Fe3所替代，阳离子所带的正电荷总数不变，故O2所带的负电荷总数不变，该晶体中O2的数目不变；由于Fe3数目比Fe2少了n个，故阳离子的质量减小，而体积不变，其密度减小。答案(1)(2)不变减小16金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)Ni原子的核外电子排布式为_。(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_FeO(填“”或“”)。(3)NiO晶胞中Ni2和O2的配位数分别为_、_。(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构如图所示。该合金的化学式为_。解析(1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，电荷量相同时，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(3)因为NiO晶体结构类型与NaCl相同，而NaCl晶体中Na、Cl的配位数都是6，所以，NiO晶体中Ni2、O2的配位数也都是6。(4)从图中可以看出，La位于平行六面体的顶角，晶胞中La的原子数为441。平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子。故晶胞中Ni的原子数为815。故该晶体的化学式为LaNi5或Ni5La。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)(3)66(4)LaNi5(或Ni5La)