高二人教版化学选修三第三章第四节3.4《离子晶体》练习

第三章第四节离子晶体练习

1．下列说法正确的是()

A．离子晶体中一定含离子键，不可能会有共价键

B．离子晶体一定由酸根离子和金属离子组成的

C．离子晶体晶格能越大，熔点越高，硬度越大

D．金属晶体采取非密堆积时的空间利用率相等

【答案】 C

2．下列固态物质中，含有共价键的离子晶体是()

A．KBr B．NaOH

C．HCl D．I2

【答案】 B

3．下列性质中，可证明某晶体是离子晶体的是()

A．易溶于水

B．晶体不导电，熔融时能导电

C．熔点较高

D．晶体不导电，水溶液能导电

【解析】离子晶体易溶于水，许多分子晶体也易溶于水，故A错；原子晶体和有的金属晶体的熔点也较高，故C错误；许多离子晶体、分子晶体的水溶液都能导电，故D错误；常温下固体不导电，但熔融状态能导电的只有离子晶体。

【答案】 B

4．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()

A．(1)和(3)B．(2)和(3)

C．(1)和(4) D．只有(4)

【解析】NaCl晶胞是立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)属于从NaCl晶体中分割出来的，C项正确。

【答案】 C

5．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()

A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3

B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr

C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2

D．硬度：MgO＞CaO＞BaO

【解析】由于r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)＜r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小。

【答案】 A

6．下列关于晶格能的说法中正确的是()

A．晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量

B．晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量

C．晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量

D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关

【答案】 C

7．(2013·郑州高二质检)已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是()

A．ZXY3

B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12

【解析】由晶胞结构知X占据正方体的8个顶角，属于该晶胞的X＝8×1 8

＝1，Y占12条棱的中间，属于该晶胞的Y＝12×1

4＝3，Z占据体心为1，故化

学式为ZXY3。

【答案】 A

8．(2013·泰州高二质检)下列各组中的两种固态物质熔化或升华时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是()

A．碘和氯化钾B．金刚石和重晶石

C．二氧化硅和干冰D．二氧化碳和甲烷

【解析】A项碘克服分子间作用力，氯化钾克服离子键；B项金刚石克服共价键，重晶石克服的是离子键；C项二氧化硅克服共价键，干冰克服分子间作用力；D项均克服分子间作用力。

【答案】 D

9．如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元)，已知晶体中两个最近的Cs＋离子核间距离为a cm，氯化铯的相对分子质量为M，N A为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体密度是()

A.8M

N A a3g/cm 3 B.

Ma3

8N A g/cm

3

C.

M

N A a3g/cm

3 D.

Ma3

N A g/cm

3

【解析】处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有，每个离子有1/8属于晶胞，处于晶体内的离子，全属于晶胞，可知1个氯化铯晶胞有1个Cs＋和1个

Cl－。则1 mol氯化铯的体积为：N A a3cm3，故氯化铯晶体的密度为：M

N A a3g/cm

3。

【答案】 C

10．泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na＋和I－两核间距1.0～1.5 nm，呈离子键；当两核靠近约距0.28 nm时，呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是()

A．NaI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

C．NaI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

【解析】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1.0～1.5 nm之间。

【答案】 D

11．对于离子键的说法正确的是()

A．阴阳离子间的静电引力是离子键

B．阴阳离子间的静电吸引是离子键

C．阴阳离子间的相互作用即为离子键

D．阴阳离子间强烈的相互作用是离子键

【解析】“相互作用”既指静电引力，也指静电斥力，而且这种相互作用还指相邻(直接相邻)的阴阳离子间的强烈相互作用。

【答案】 D

12．下列7种物质：①白磷(P4)；②水晶；③氯化铵；④氢氧化钙；⑤氟化钠；⑥过氧化钠；⑦石墨，固态下都为晶体，回答下列问题(填写序号)：

(1)不含金属离子的离子晶体是________，只含离子键的离子晶体是________，既有离子键又有非极性键的离子晶体是________，既有离子键又有极性键的离子晶体是____________。

(2)既含范德华力，又有非极性键的晶体是______________________，熔化时既要克服范德华力，又要破坏化学键的是________________，熔化时只破坏共价键的是________。

【解析】(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥，其中③只含非金属元素，NaF

中只含离子键，Na2O2中有离子键和非极性共价键，NH4Cl和Ca(OH)2中有离子键和极性共价键。

(2)分子晶体中含范德华力，只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键，水晶中只含共价键。

【答案】(1)③⑤⑥③、④

(2)①、⑦⑦②

13．(2010·山东高考节选)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶角，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。

【解析】1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×1

8＝1，O

2－的个数为

12×1

4＝3，故化学式为BaPbO3，每个Ba

2＋与12个O2－配位。

【答案】BaPbO312

14．根据题图推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋

周围与其距离为a的Cs＋数目为________，每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为________，距离为________，每个Cs＋周围距离相等且第三近的Cs＋数目为________，距离为________，每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为________。

【解析】以图中大立方体中心的Cs＋为基准，与其最近的Cs＋分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位；与其次近的Cs＋分别位于通过中心Cs＋的三个切面的大正方形的顶点，个数为4×3 ＝12；与其第三近的Cs＋分别位于大立方体的8个顶点上；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为8。

【答案】6122a83a8

15．某离子晶体晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶点，阴离子Y()位于立方体的中心，试分析：

(1)晶体中Y 的配位数是________；X 的配位数是_____________________； 该晶体的化学式为________。

(2)晶体中在每个X 周围与它最接近且距离相等的X 共有________个。

【解析】 (1)从图示可知：Y 位于立方体的中心，X 位于立方体的8个顶点，所以在Y 周围与其最近的异性离子(X)数为8，同样，在X 周围与其最近的异性离子(Y)数为8。故晶体中Y 、X 的配位数均为8，该晶体的化学式为XY 。

(2)在晶胞中，每个X 周围与它最近且等距离的X 有3个，则在晶体中应有3×14×8＝6(个)。

【答案】 (1)8 8 XY (2)6

16．(2010·新课标全国高考节选)X 、Y 、Z 可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X 占据所有棱的中心，Y 位于顶角，Z 处于体心位置，则该晶体的组成为X ∶Y ∶Z ＝________。

【解析】 每一个晶胞中实际拥有的离子数目的计算规律为：顶角：18、棱

上：14、面心：12、体心：晶胞独有。推出X ∶Y ∶Z ＝3∶1∶1。

【答案】 3∶1∶1

17．氟化钙材料具有良好的透光性和较低的折射率，可用做紫外和红外光学元件、不可见光谱范围内的消色差镜头。如图为氟化钙晶胞，其中小球代表Ca 2＋，大球代表F －。

(1)每个晶胞实际含有________个Ca 2＋和________个F －。

(2)氟化钙晶体可以看作Ca 2＋按__________堆积排列，F －填入Ca 2＋堆积的部分空隙中。每个Ca 2＋周围有__________个F －，而每个F －

周围有_________个Ca 2

＋，每个F －周围与其距离最近的F －的数目是________。

【解析】 (1)Ca 2＋占据晶胞中8个顶角、6个面心的位置，故Ca 2＋的个数为8×18＋6×12＝4个，F －在晶胞内，完全属于该晶胞，含有8个F －。

(2)由晶胞的结构可知，每个Ca 2＋周围有8个F －，而每个F －周围有4个Ca 2＋。

【答案】 (1)4 8 (2)面心立方 8 4 6