高中化学课下能力提升(九)离子晶体精练(含解析)新人教版选修3

高中化学课下能力提升（九）离子晶体精练（含解析）新人教版

选修3

一、选择题

1．(2016·上海闸北区高二检测)下列有关化学基本概念的判断依据正确的是( ) A．弱电解质：溶液的导电能力弱

B．共价化合物：含有共价键

C．离子化合物：含有离子键

D．金属晶体：能够导电

2．(2016·资阳高二检测)关于晶体的叙述中，正确的是( )

A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定

C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体

3．(2016·襄阳高二检测)下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A．具有较高的熔点

B．固态不导电，水溶液能导电

C．可溶于水

D．固态不导电，熔融状态能导电

4．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是( ) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多

B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大

C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同

D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定

5．表中给出了几种氯化物的熔点和沸点。

关于表中4

①AlCl3在加热时可升华

②CCl4属于分子晶体

③1 500 ℃时NaCl的分子组成可用NaCl表示

④AlCl 3是典型的离子晶体

其中与表中数据一致的是( )

A ．只有①和②

B ．只有③

C ．只有①②③

D ．全部一致 6．(2016·盐城高二检测)下列大小关系正确的是( ) A ．熔点：NaI>NaBr B ．硬度：MgO>CaO

C ．晶格能：NaCl

D ．熔沸点：CO 2>NaCl

7．金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是( )

A ．金属晶体和离子晶体都能导电

B ．在镁晶体中，1个Mg 2＋

只与2个价电子存在强烈的相互作用

C ．金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式，原子晶体都可采取“非紧密堆积”方式

D ．金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用，很难断裂，因而都具有延展性

8．下面有关晶体的叙述中，错误的是( )

A ．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子

B ．在NaCl 晶体中每个Na ＋(或Cl －)周围都紧邻6个Cl －(或6个Na ＋)

C ．白磷晶体中，分子之间通过共价键结合

D ．离子晶体在熔化时，离子键被破坏；而分子晶体熔化时，化学键不被破坏

9．(2016·衡水高二检测)如图是氯化铯晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的Cs ＋离子核间距为a cm ，氯化铯的摩尔质量为M ，则氯化铯晶体的密度为d g/cm 3，阿伏加德罗常数的值可表示为( )

A ．2Ma 3d B.M a 3d C.M 2a 3d D.2M

a 3d

10．(2016·绵阳高二检测)“类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误结论，下列类推结论中正确的是( )

A ．碱金属氟化物的晶格能顺序是LiF ＞NaF ＞KF ＞RbF ＞CsF ；则钠的卤化物的晶格能顺序是NaF ＞NaCl ＞NaBr ＞NaI

B ．第ⅣA 族元素氢化物沸点顺序是GeH 4＞SiH 4＞CH 4；则第ⅤA 族元素氢化物沸点顺序是AsH 3＞PH 3＞NH 3

C ．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子

D ．若盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍；则盐酸中H ＋浓度也是醋酸中H ＋

浓度的2倍

11.食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为ρg/cm3，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N A，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是( )

A. 32M

ρN A

cm B.

3M

2ρN A

cm

C. 32N

A

ρM

cm D.

3M

8ρN A

cm

12．(2016·厦门高二检测)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是( )

A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体

B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋

C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2

D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE

二、非选择题

13．现有几组物质的熔点(℃)数据：

A组B组C组D组

金刚石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801

硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776

硼晶体：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718

二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645

(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是______________。

(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。

①有金属光泽②导电性③导热性④延展性

(3)C组中HF熔点反常是由于____________________________。

(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。

①硬度小②水溶液能导电③固体能导电

④熔融状态能导电

(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为_______________________________________________________________。

14．(2016·徐州高二检测)钠和铜的单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。

(1)Cu2＋基态的核外电子排布式为_____________________________。

(2)NaCl晶体的晶胞结构如图所示，在NaCl的晶胞中含有的阴离子的个数为________，阳离子的配位数为________。

(3)钠的有关卤化物的熔点见表，钠的卤化物熔点按NaF、NaCl、NaBr、NaI顺序降低的原因是______________。

NaF NaCl NaBr NaI

熔点/℃993 801 747 661

(4)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀，A的晶胞如图所示，则A的化学式是________，A中铜元素的化合价为________。

15．某离子晶体晶胞的结构如图所示。X(●) 位于立方体顶点，Y(○)位于立方体中心，

试分析：

(1)该晶体的化学式为________。

(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。

(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是________。

(4)设该晶体的摩尔质量为M g/mol，晶体密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数的值为N A，则晶体中两个距离最近的X的核间距为________cm。

[能力提升]

16．(2016·荆州高二检测)如图所示是一些晶体的结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。

(1)其中代表金刚石的是(填写编号字母，下同)________，其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。

(2)其中代表石墨的是________，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为________个。

(3)其中表示NaCl的是________，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的氯离子有________个，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有________个，每个氯离子周围紧邻的钠离子相连接而成的空间几何体为________。

(4)代表CsCl的是________，它属于________晶体，每个铯离子与________个氯离子紧邻。

17．(2016·宿迁高二检测)根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是________(填写序号)。

a．H3O＋b．H2O c．NO＋2d．NO－2

(2)已知FeCl3的沸点： 319 ℃，熔点： 306 ℃，则FeCl3的晶体类型为____________。P可形成H3PO4、HPO3、H3PO3等多种酸，则这三种酸的酸性由强到弱的顺序为__________________(用化学式填写)。

(3)原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2，T的基态原子最外层电子(价电子)排布式为_____________，Q2＋的未成对电子数是______________。

(4)如图1是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，判断NaCl晶体结构的图是图1中的______________。

(5)[Cu(NH3)4]2＋配离子中存在的化学键类型有_____________(填序号)。

①配位键②金属键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键⑥氢键

若[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间构型，且当[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代时，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为______________(填序号)

①平面正方形②正四面体③三角锥形④V形

(6)X与Y可形成离子化合物，其晶胞结构如图2所示，其中X和Y的相对原子质量分别为a和b，晶体密度为ρ g/cm3，则晶胞中距离最近的X、Y之间的核间距离是_____________cm(N A表示阿伏加德罗常数，用含ρ、a、b、N A的代数式表达)

课下能力提升(九)

1．解析：选C 溶液的导电能力和电解质的强弱无关，根据电解质在水溶液中是否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质，故A错误；含有共价键的化合物不一定为共价化合物，离子化合物中也可能含有共价键，如NaOH，故B错误；含有离子键的化合物必定为离子化合物，C正确；金属晶体能导电，离子晶体在熔融状态下也能导电，则不能利用晶体能否导电来确定金属，故D错误。

2．解析：选A 原子晶体熔化需要破坏共价键，共价键键能越大，共价键越强、越稳定，原子晶体的熔沸点越高，故A正确；分子间作用力影响物质的物理性质，分子的稳定性是指化学性质，故B错误；分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，故C错误；分子晶体溶于水也可能导电，如乙酸等，故D错误。

3．解析：选D 具有较高的熔点的晶体可能是离子晶体、金属晶体或原子晶体，A错误；固态不导电，水溶液能导电的晶体可能是分子晶体或离子晶体，B错误；可溶于水的晶体可能是分子晶体或离子晶体，C错误；固态不导电，熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体，D正确。

4．解析：选C CaO晶体和NaCl晶体都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO 和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。

5．解析：选C 根据各物质的熔、沸点判断，AlCl3和CCl4为分子晶体；AlCl3的沸点低于熔点，所以易升华；NaCl为离子晶体，1 500 ℃高于其沸点，故以分子NaCl形式存在。

6．解析：选B 离子晶体熔化克服离子键，分子晶体熔化克服分子间作用力，则离子晶体的熔沸点大于分子晶体；对于结构相似的离子晶体，离子所带的电荷越多，离子半径越小，离子核间距越小，晶格能越大，熔沸点越高。NaI和NaBr 均为离子晶体，离子所带的电荷相同，离子半径：I－＞Br－，离子核间距：NaI＞NaBr，晶格能：NaI＜NaBr，熔点：NaI ＜NaBr，错误；离子半径 Cl－NaBr。MgO、CaO均为离子晶体，离子所带的电荷相同，离子半径Mg2＋CaO。NaCl和NaBr 均为离子晶体，离子所带的电荷相同，离子半径：Cl－

7．解析：选C 离子晶体中的离子不是自由移动的离子，不能导电，A项错误；镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有，不属于某个Mg2＋，B项错误；离子晶体不具有延展性，D 项错误。

8．解析：选C 金刚石的网状结构中，每个最小的碳环上有6个碳原子，碳原子之间以共价键连接成环；NaCl晶体的配位数为6，即每个Cl－周围有6个Na＋，每个Na＋周围有6个Cl－；白磷的化学式为P4，结构为正四面体形，键角为60°，分子内以P—P键共价键

结合，而P 4分子间以分子间作用力结合，而非共价键；离子晶体熔化时，离子键被断开，而分子晶体熔化时，分子并未发生改变。

9．解析：选B 假设阿伏加德罗常数的值为N A ，氯离子位于顶点，晶胞中数目为8×18

＝1，铯离子位于体心，数目为1，即一个晶胞中含有一个氯离子和一个铯离子，则一个晶胞质量为 M N A g,2个最近的Cs ＋离子核间距为a cm ，即晶胞边长为a cm ，则晶胞体积为a 3cm 3，则密度为d ＝M

N A ·a 3 g/cm 3，解得N A ＝M

d ×a 3，故选B 。

10．解析：选A 组成和结构相似的离子晶体，阴、阳离子的半径越小，离子所带的电荷越多，晶格能越大，故碱金属氟化物的晶格能顺序是LiF ＞NaF ＞KF ＞RbF ＞CsF ；则钠的卤化物的晶格能顺序是NaF ＞NaCl ＞NaBr ＞NaI 。组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，但氨分子间存在氢键，故在同族元素的氢化物中沸点反常的高，故第ⅤA 族元素氢化物沸点顺序是NH 3＞AsH 3＞PH 3。金属晶体的构成微粒为金属阳离子和自由电子，晶体中只有阳离子，没有阴离子。HCl 为强电解质，全部电离，醋酸为弱电解质，部分电离，若盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍；则盐酸中H ＋浓度大于醋酸中H ＋浓度的2倍。

11．解析：选B 食盐晶胞中含有4个Na ＋和4个Cl －，每个晶胞的体积为M ρN A

×4 cm 3。设食盐晶体里Na ＋和Cl －的间距为x cm ，可得(2x )3

＝M ρN A ×4，解得x ＝3M 2ρN A ，即在食盐晶体中Na ＋和Cl －的间距大约是3M 2ρN A

cm 。 12．解析：选D 在NaCl 晶体中，距Na ＋最近的Cl －有6个，且形成正八面体，A 正确；

Ca 2＋位于晶胞的顶点和面心，晶胞中含有Ca 2＋的个数为：8×18＋6×12

＝4，B 正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成

的共价键平均为4×12

＝2，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数之比为1∶2，C 正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E 原子，4个F 原子，则分子式为E 4F 4或F 4E 4，D 错误。

13．解析：通过读取表格中数据先判断晶体的类型及晶体的性质，A 、B 、C 、D 组分别代表原子晶体、金属晶体、分子晶体、离子晶体。(2)中的性质都属于金属晶体的物理性质。应用氢键解释HF 的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高的原因。

答案：(1)原子 共价键 (2)①②③④ (3)HF 分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗

的能量更多(只要答出HF 分子间能形成氢键即可) (4)②④ (5)D 组晶体都为离子晶体，r (Na ＋)

14．解析：(1)Cu 是29号元素，Cu 2＋基态的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 9

。(2)NaCl

晶体中阳离子和阴离子的个数比为1∶1，在NaCl 的晶胞中含有的阴离子的个数为8×18

＋6×12

＝4，阳离子的配位数为6。(3)按氟、氯、溴、碘的顺序，这四种离子晶体中阴离子半径逐渐增大，离子键的强度逐渐减弱，晶格能逐渐减小，熔点按NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 顺序逐渐降低，故填：按氟、氯、溴、碘的顺序，这四种离子晶体中阴离子半径逐渐增大，离子键的强度逐渐减弱，晶格能逐渐减小。(4)根据晶胞结构示意图，两种微粒的个数比为1∶1，因此化学式为CuI ，其中铜元素的化合价为＋1价。

答案： (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 9 (2)4 6 (3)按氟、氯、溴、碘的顺序，这四种离子晶体中阴离子半径逐渐增大，离子键的强度逐渐减弱，晶格能逐渐减小 (4) CuI ＋l

15．解析：(1)观察图可知，Y 位于立方体的体心，X 位于立方体的顶点，每个Y 同时吸引着4个X ；而每个X 同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y ，所以每个X 同时吸引着8个Y 。晶体的化学式应为阴、阳离子的个数比，X 、Y 的个数比为1∶2，所以化学式为XY 2或Y 2X 。(2)以标注X 为标准，在该晶胞中与它距离最近且相等的其他X 有3个。标注X 被8个晶胞共用，而与它距离最近且相等的其他X 又都用了两次，故与标注X 距离最

近且相等的其他X 共有 3×82

＝12个。(3)若将4个X 连接，构成1个正四面体，Y 位于正四面体的中心，可联想CH 4的键角，故∠XYX＝109°28′。(4)解此类问题比较简便的方法是把摩尔质量表示出来。摩尔质量在数值上即为1 mol 物质的质量，等于 1个粒子的质量乘以N A ，而1个粒子的质量等于1个粒子的体积乘以密度。设正方体的边长为a ，每个X 被8

个正方体共用，每个正方体实际独占X ：4×18＝12

，而晶体的化学式为XY 2(或Y 2X)，由X 的数目可知每个粒子的体积为正方体体积的2倍，则a 3×2×ρ×N A ＝M 。或由一个晶胞中含 12

个“XY 2”，利用质量相等列等式为：M N A ×12＝ρ×a 3。得a ＝ 3M 2N A ρ

，晶体中两个距离最近的X 之间的距离为 2a ＝2· 3

M 2N A ρ＝ 32M N A ρ。 答案：(1)XY 2(或Y 2X) (2)12 (3)109°28′ (4) 3

2M

N A ρ

16．解析：(1)金刚石中每个C 原子与相邻的四个C 原子形成共价键，这种结构向空间扩展就形成了立体网状结构，因此其中代表金刚石的是B ；其中每个碳原子与4个碳原子最接近且距离相等。(2)在石墨中每个C 原子与相邻的三个C 原子形成共价键，键角是120°，

碳原子形成平面正六边形，每个正六边形占有的碳原子数平均为6×13

＝2。因此其中代表石墨的是D ，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为2个。(3)NaCl 是离子晶体，构成离子是Na ＋、Cl －；离子之间通过离子键结合，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的氯离子有6个，位于Na ＋的上、下、前、后、左、右，每个钠离子周围与它最接近且距离相等的钠离子有(3×8)÷2＝12个，每个氯离子周围紧邻的钠离子相连接而成的空间几何体为正八面体结构。(4)CsCl 是离子晶体，构成微粒是Cs ＋、Cl －，离子之间通过离子键结合，每个Cs ＋离子周围有8个距离相等且最近的Cl －，同理，每个Cl －周围有8个距离相等且最近的Cs ＋

，代表CsCl 的是E 。

答案：(1)B 4 (2)D 2 (3)A 6 12 正八面体 (4)E 离子 8

17．解析：(1)a 有3个σ键，孤电子对数为12(6－1－3×1)＝1，价层电子对数为4，则空间构型为：三角锥，故不符合题意；b 有2个σ键，孤电子对数为12

(6－2×1)＝2，价层电子对数为4，其空间构型为V 形，故符合题意；c 有 2个σ键，孤电子对数为 12

(5－1－2×2)＝0，价层电子对数为2，其空间构型为直线形，故不符合题意；d 有2个σ键，孤

电子对数为 12

(5＋1－2×2)＝1，价层电子对数为3，则空间构型为V 形，故符合题意。(2)根据晶体的特点，FeCl 3熔沸点较低，因此FeCl 3的晶体类型为分子晶体，同种元素形成的含氧酸的酸性，随化合价的升高而升高，三种酸中P 的化合价为＋5、＋5、＋3，H 3PO 3的酸性最弱，同价态时，非羟基氧越多，酸性越强，即HPO 3的酸性强于H 3PO 4，酸性由强到弱的顺序是HPO 3、H 3PO 4、H 3PO 3。(3)Q 和T 位于同一周期同一族，且T 比Q 多2，因此它们位于第Ⅷ族，即Q ：Fe ，T ：Ni ，其价电子包括最外层和次外层的d 能级，故价电子排布式为：3d 84s 2

，Q 2＋是Fe 2＋，有4个未成对电子。(4)NaCl 晶体中Na ＋周围有6个Cl －，即②是正确，NaCl 晶胞是正方体，顶点有4个Na ＋、4个Cl －，即选项③正确。(5)此离子是配离子，具有配位键，NH 3中有极性共价键，即①③正确，根据信息，两个NH 3被两个Cl －，说明此配合离子的空间

构型为正方形，即选①。(6)根据均摊法，此晶胞中含有的X 的原子为8×18＋6×12＝4，Y 的个数为8，根据ρ＝m V ，设边长为x ，则有4a ＋8b N A ×x 3＝ρ，XY 的距离是体对角线的14

，则XY 的距离是34× 34a ＋8b ρ·N A

。

答案：(1)b、d (2)分子晶体HPO3、H3PO4、H3PO3 (3)3d84s2 4 (4)②③(5)①③①(6)8

3 4×

34a＋8b

ρ·N A

。