2018-2019学年高中化学选修3练习：第三章 第四节离子晶体
2018-2019学年高中化学(人教版)选修3教案：第三章晶体结构与性质--原子子晶体结构Word版含解析
教学过程一、课堂导入通过初中和必修课程的学习我们知道，碳和硅虽然都是ⅣA族元素，但他们的氧化物二氧化硅和二氧化碳的性质却差别较大。
例如，常温下，二氧化碳是气体，二氧化硅却是熔点高、硬度大的晶体，这是为什么呢？这与它们的结构有什么关系？二、复习预习1.什么叫原子晶体？2. 在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个？3. 在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键？4.在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少？三、知识讲解考点1：原子晶体1．概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为原子晶体。
2．特点原子晶体的熔点很高，硬度很大。
对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。
3.堆积形式由于共价键具有方向性和饱和性，原子晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的，故原子的排列不服从紧密堆积方式。
考点2：几种原子晶体的结构1．金刚石的结构金刚石的晶体结构在晶体中，碳原子以sp3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键相结合，C—C键间的夹角为109.5°。
因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的，所以这种比较松散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。
2．SiO2晶体的结构二氧化硅的晶体结构水晶是由Si和O构成的空间立体网状的二氧化硅晶体，一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，每个氧原子与2个硅原子形成2个共价键，从而形成以硅氧四面体为骨架的结构，且只存在Si—O键。
二氧化硅晶体中硅原子和氧原子个数比为1∶2，不存在单个分子，可以把整个晶体看成巨型分子。
3．SiC晶体的结构SiC晶体的结构类似于金刚石晶体结构，其中C原子和Si原子的位置是交替的，所以在整个晶体中Si原子与C原子个数比为1∶1。
四、例题精析【例题1】1．关于金刚石的下列说法中，错误的是()A．晶体中不存在独立的分子B．碳原子间以共价键相结合C．是硬度最大的物质之一D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应【答案】D【解析】金刚石在高温下与O2反应生成CO2。
2018-2019学年高中化学人教版选修3第3章 第4节 离子晶体课堂
第三章第四节1．下列说法正确的是(D)A．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素B．分子晶体一定含有共价键C．离子晶体中一定不存在非极性键D．含有离子键的晶体一定是离子晶体解析：根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离子晶体中不一定只含有离子键，如Na2O2中含有非极性共价键，故C错，D正确。
铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素如NH4Cl，故A错。
由稀有气体单原子分子形成的分子晶体中只含范德华力而无共价键，故B错。
2．下列说法中正确的是(D)A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：A、C明显错误；金属中的自由电子并不是在外加电场的作用下产生的，B项不正确。
3．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，二者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(C)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、阳离子所带电荷数的多少决定解析：氧化钙和氯化钠都属于离子晶体，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数多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。
氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定。
4．下列性质适合于离子晶体的是(A)A．熔点1037 ℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.5 ℃D．熔点97.81 ℃，质软、导电，密度0.97 g·cm－3解析：四种晶体的熔、沸点一般是原子晶体高，离子晶体较高，金属晶体高低相差较大，一般较高，但有些高于一些原子晶体(如钨)，有些低于一些分子晶体(如汞、钠等)，分子晶体熔点较低。
2018-2019学年人教版选修3 第三章 第四节 离子晶体 学案
【名师点拨】
1.离子晶体的结构
(1)离子晶体微粒之间的作用力是离子键，由于离子键没有方向性和饱和性，故离
子晶体一般采取密堆积方式。
(2)离子晶体中存在的微粒是阳离子和阴离子，离子晶体的化学式只表示晶体中
阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。
(3)离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强。
体是________。
2018-2019 学年
(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________。 答案 (1)③ ⑤ ⑥ ③④ (2)①⑦ ⑦ ② 3.如图所示一些晶体中的某些结构，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：
于水时能导电，大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极性溶剂。
4.离子晶体与其他晶体类型的比较
2018-2019 学年
类型 项目
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体 的粒子
阴、阳 离子
原子
分子
金属阳离子和 自由电子
粒子间 的作用
离子键
共价键
分子间作用力 (范德华力或
氢键)
金属键
确定作用 力强弱的 一般判断
(2)利用元素的性质和种类
如成键元素的电负性差值大于 1.7 的物质，金属元素(特别是活泼的金属元素，
ⅠA、ⅡA 族元素)与非金属元素(特别是活泼的非金属元素，ⅥA、ⅦA 族元素)
组成的化合物，个别非金属元素间形成的化合物(如铵盐)等都是离子晶体。
(3)利用物质的性质
离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶
教师版-山东省济南市莱芜区金牌一对一2018-2019学年高二下学期化学选修3第3章《晶体结构与性质》期末复习题
绝密★启用前山东省济南市莱芜区金牌一对一2018-2019学年高二下学期化学选修3第3章《晶体结构与性质》期末复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.金属晶体的中金属原子的堆积基本模式有（）A． 1B． 2C． 3D． 4【答案】D【解析】金属晶体有四种堆积基本模式：简单立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积、体心立方堆积。
2.已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()A． XYZB． X2Y4ZC． XY4ZD． X4Y2Z【答案】C【解析】该晶体的晶胞是正方体形晶胞。
该晶胞拥有的X原子数为。
Y原子位于该晶胞体内共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4，Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。
3.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示：A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为（）A． B2AB． BA2C． B7A4D． B4A7【答案】B【解析】A位于晶胞的体内，共8个，B位于晶胞的顶点和面心，晶胞中B的个数为8×+6×=4，则B与A的离子个数为4：8=1：2，则化学式为BA2，故选B4.金属晶体具有延展性的原因A．金属键很微弱B．金属键没有饱和性C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键D．金属阳离子之间存在斥力【答案】C【解析】金属键没有方向性，当金属受外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子之间仍保持金属键的作用。
因此，在一定强度的外力作用下，金属可以发生形变，表现出良好的延展性。
5.下列分子晶体，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是()A． Cl2>I2B． SiCl4>CCl4C． NH3<PH3D． C(CH3)4>CH3(CH2)2CH3【答案】B【解析】A，B选项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C选项属于有氢键存在的分子结构相似的情况，存在氢键的熔、沸点高；D选项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链多的熔、沸点低。
人教版高中化学选修3---第四节-----离子晶体讲解及习题
1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1．什么是离子键？其成键微粒有哪些？提示：带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键，其成键微粒是阴、阳离子。
2．由离子键构成的化合物叫离子化合物；离子化合物一定含离子键，可能含共价键，含离子键的化合物一定是离子化合物。
3．离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有：几何因素(正负离子的半径比)，电荷因素(正负离子的电荷比)，键性因素(离子键的纯粹程度)。
4．离子晶体硬度较大，难以压缩，具有较高的熔点和沸点，固体不导电，溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1．概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子：阳离子和阴离子。
(2)作用力：离子键。
2．决定晶体结构的因素3．熔、沸点熔、沸点较高，难挥发硬度硬度较大，难以压缩溶解性一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶1．离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4NO3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如MgO的熔点(2 800 ℃)高于SiO2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键，如CH3COONH4中除含离子键外，还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子，如CuSO4·5H2O晶体。
[对点演练]1．(2016·邢台高二检测)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如图所示)，但CaC 2晶体中由于哑铃形C 2－2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC 2晶体的说法中正确的是( )A ．1个Ca 2＋周围距离最近且等距离的C 2－2数目为6 B ．该晶体中的阴离子与F 2是等电子体C ．6.4 g CaC 2晶体中含阴离子0.1 molD ．与每个Ca 2＋距离相等且最近的Ca 2＋共有12个解析：选C 依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca 2＋周围距离最近的C 2－2有4个，而不是6个，故A 错误；C 2－2含电子数为2×6＋2＝14，F 2的电子数为18，二者电子数不同，不是等电子体，故B 错误；6.4 g CaC 2为0.1mol ，CaC 2晶体中含阴离子为C 2－2，则含阴离子0.1 mol ，故C 正确；晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca 2＋距离相等且最近的Ca 2＋应为4个，故D 错误。
人教版高中化学选修3第三章《 晶体结构与性质》测试题(含答案)
第三章《晶体结构与性质》测试题一、单选题1．下列有关晶体的说法中正确的是A．某晶体固态不导电，水溶液能导电说明该晶体是离子晶体B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X﹣射线衍射实验D．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子2．下列每组物质发生所述变化克服的作用属于同种类型的是（）A．氯化铝和干冰升华B．钠和硫熔化C．食盐和氯化氢溶解于水D．二氧化硅和二氧化硫熔化3．对于氯化钠晶体,下列描述正确的是A．它是六方紧密堆积的一个例子B．58.5 g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子C．与氯化铯晶体结构相同D．每个Na+与6个Cl-作为近邻4．碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料。
关于SiC说法正确的是A．易挥发B．能导电C．熔化时破坏共价键D．属于分子晶体5．下面有关晶体的叙述中，不正确的是A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个C．在冰中，每1molH2O分子形成2mol氢键D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子6．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）A．C(金刚石)和CO2B．CH4和H2O C．NaBr和HBr D．Cl2和KCl 7．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。
如图为其晶体结构中最小的重复单元。
下列有关说法正确的是B PA．磷化硼的化学式为2B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电C．磷化硼晶体属于共价晶体D．磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力8．下列各组顺序的排列错误的是A．半径：F—＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋B．沸点：H2O＜H2S＜H2SeC．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4D．熔点：SiO2＞NaCl＞CO29．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。
2018版高中化学人教版选修3教案第3章 第4 离子晶体 Word版含答案
第四节离子晶体1．理解离子晶体的概念、构成及物理性质。
(重点) 2．能用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。
(重难点)3．了解几种常见的离子晶体的晶胞结构。
4．了解晶格能的概念及意义。
1．结构特点2．决定晶体结构的因素3．性质较大(1)硬度，难于压缩。
(2)熔、沸点较高，难挥发。
(3)晶体不导电，熔融状态下或水溶液中可导电。
4．常见的离子晶体[思考探究] (1)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗？有阳离子的晶体中一定存在阴离子吗？【提示】不一定。
也可能是金属晶体；晶体中含有阳离子，不一定存在阴离子，如金属晶体由阳离子和自由电子构成。
(2)离子晶体中一定含有金属元素吗？由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体吗？【提示】不一定。
离子晶体中不一定含金属元素，如NH4Cl、NH4NO3等铵盐。
由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。
(3)离子晶体的熔点一定低于原子晶体吗？【提示】不一定。
离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如MgO是离子晶体，SiO2是原子晶体，MgO的熔点高于SiO2的熔点。
(4)离子晶体中除含有离子键外，是否含有共价键？【提示】离子晶体中除含有离子键外，还有可能含有共价键、配位键。
如Na2O2、NaOH、Ba(OH)2、Na2SO4中均含离子键和共价键，NH4Cl中含有离子键、共价键、配位健。
[认知升华]四类晶体的比较[题组·冲关]题组1离子键、离子晶体的概念及性质1．关于离子晶体的性质的叙述，正确的是( )A．熔、沸点都较高，难以挥发B．硬度很小，容易变形C．都能溶于有机溶剂而难溶于水D．密度很小【解析】离子晶体中的阴、阳离子通过一种强烈的相互作用——离子键结合在一起，离子键的键能较大，且极性很强，除了有些在极性溶剂中容易断裂外，其他的必须在高温下才能断裂，所以其熔、沸点都较高，不易挥发，硬度很大，不易变形，难溶于有机溶剂。
又因为在离子晶体中，较大的离子采取密堆积形式，较小离子填隙，所以密度一般都较大。
人教版高中化学选修三第三章晶体结构与性质测试(含答案及详细解析共两套)
绝密★启用前2019秋人教版高中化学选修三第三章 本试卷分第I 卷和第n 卷两部分，共100分第I 卷一、单选题 洪20小题,每小题3.0分，共60分）1.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. ZXY 3B. ZX 2Y 6C. ZX 4Y 8D. ZX 8Y 122•某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中，水溶液也可导电，则可推测该物质可能是 （ ）A. 金属B. 非金属C. 可溶性碱D. 可溶性盐3•下列说法正确的是A .分子晶体中只存在非极性共价键晶体结构与性质测试B. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体C. 干冰升华时，分子内共价健会发生断裂D .金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物4•氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质熔化时, 所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是（） A.硝石和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D. 萘和蒽5•某离子化合物的晶胞结构如图所示，则该晶体中X 、Y 的离子个数之比是（ ）A. 4： 1B . 1 : 1C . 2： 1D . 1 : 26•最近，美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。
这项技术具有 广泛的能源潜在用途，包括为汽车提供原料、为潜水艇提供燃料等。
该技术通过向铝镓合金注水， 铝生成氧化铝，同时生成氢气。
合金中镓（Ga ,川A ）是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。
下 列关于铝、镓的说法正确的是 （）A .铝的金属性比镓强B .铝的熔点比镓低・丧爪工C. Ga(0H)3与AI(OH) 3性质相似，一定能与NaOH溶液反应D .铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝7•金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是()A. 钋Po—简单立方堆积—52%——6B. 钠Na—钾型一74% d O7 4%I2C. 锌Zn——镁型一—68%——8D. 银Ag—铜型一—74% ——88•某晶体中含有A，B，C三种元素，其排列方式如图所示，晶体中A，B，C的原子个数之比依次为( )•表示A°表亦日吐表示CA. 1 : 3 : 1B. 2 : 3 : 1C. 8 : 6: 1D. 4 : 3 : 1 9•石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结构。
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第三章第四节离子晶体知识点一离子晶体的判断及其性质的考查1.下列不属于影响离子晶体结构的因素的是()A.晶体中阴、阳离子的半径比B.晶体中阴、阳离子的电荷比C.离子键的纯粹程度D.离子晶体的晶格能2.[2019·河北保定联考]下面有关晶体的叙述中,不正确的是()A.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个CO2周围紧邻12个CO23.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体。
下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱B.CaF2的熔点较高,硬度较大C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小知识点二晶格能及其应用的考查4.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()A.Na+(g)+Cl-(g)NaCl(s)ΔHB.Na(s)+Cl2(g)NaCl(s)ΔH1C.Na(s)Na(g)ΔH2D.Na(g)-e-Na+(g)ΔH3知识点三典型离子晶体空间结构的考查6.下列图像是NaCl、CsCl、ZnS等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。
试判断属于NaCl的晶体结构的图像为()A B C D图L3-4-17.有关晶体的结构如图L3-4-2所示,则下列说法中不正确的是()图L3-4-2A.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,碳原子与碳碳键的个数比为1∶2D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE8.[2019·河北衡水模拟]CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的晶胞结构相似(如图L3-4-3所示),但CaC2晶胞中由于哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC2晶胞的说法中正确的是()图L3-4-3A.1 个Ca2+周围距离最近且等距离的的数目为6B.该晶胞中的阴离子与F2是等电子体C.6.4 g CaC2晶体中含阴离子的物质的量为0.1 molD.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个9.元素X的某价态离子X n+与N3-所形成晶体的结构单元如图L3-4-4所示,则X n+中n的值为()图L3-4-4A.1B.2C.3D.410.离子晶体熔点的高低决定于晶格能的大小,据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体的晶格能大小顺序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl11.如图L3-4-5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+核间距离为a cm,氯化铯的摩尔质量为M g·mol-1,N A为阿伏伽德罗常数的值,则氯化铯晶体的密度是()图L3-4-5A. g/cm3B. g/cm3C.g/cm3D.g/cm312.有下列八种晶体:A.水晶;B.固体乙醇;C.氧化镁;D.白磷;E.晶体氩;F.氯化铵;G.铝;H.晶体硼。
用序号回答下列问题:(1)属于原子晶体的化合物是,直接由原子构成的晶体是,直接由原子构成的分子晶体是。
(2)由极性分子构成的晶体是,含有配位键的离子晶体是,属于分子晶体的单质是。
(3)在一定条件下能导电并发生化学变化的是。
受热熔化后化学键不发生变化的是。
13.氟化钙材料具有良好的透光性和较低的折射率,可用作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L3-4-6为氟化钙晶胞,试回答下列问题:图L3-4-6(1)每个晶胞实际有个Ca2+和个F-。
(2)氟化钙晶体可看作Ca2+按堆积排列,F-填入Ca2+堆积的部分空隙中。
每个Ca2+周围有个F-,而每个F-周围有个Ca2+,每个F-周围与其距离最近的F-的数目是。
14.如图L3-4-7,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。
图L3-4-7(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晶体结构示意图。
(2)晶体中,在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有个。
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、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,即(填计算式);Na+的个数等于,即(填计算式)。
(4)设NaCl的摩尔质量为M r g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏伽德罗常数的值为N A。
食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为cm。
15.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。
其中A原子核外有3个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。
请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)比E核外电子数少5的元素的原子核外电子排布式是,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为。
(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是。
(3)A的氢化物属于(填“极性”或“非极性”)分子,D的低价氧化物分子的空间构型是。
(4)A、E形成的某种化合物的晶胞结构如图L3-4-8所示,则其化学式为(每个球均表示1个原子)。
图L3-4-816.[2019·湖北武汉武昌区调研]铁及其氧化物是日常生产生活中应用广泛的材料。
请回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布图为。
(2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+(填“大于”或“小于”)Fe3+,原因是。
(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解,N的结构式为(标出配位键),空间构型为,其中氮原子的杂化方式为;与Cl互为等电子体的分子或离子有(任写两种)。
(4)金属铁晶体中原子采用堆积,铁晶体的空间利用率为(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图L3-4-9所示,它由A、B方块组成。
则该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为(填最简整数比);已知该晶体的密度为d g/cm3,阿伏伽德罗常数的值为N A,则晶胞参数a为(用含d和N A的代数式表示)nm。
图L3-4-9第四节离子晶体1.D2.B [解析]氯化钠晶体中每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有12个,B项错误。
3.C4.C5.A [解析]1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的能量为氯化钠晶体的晶格能。
6.B [解析]由NaCl、CsCl、ZnS的晶胞结构可知:A为ZnS的晶体结构,C、D为CsCl的晶体结构,只有B为NaCl的晶体结构。
7.D [解析]氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,A正确;Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,B正确;碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1 mol C原子形成4×=2 mol碳碳键,碳原子与碳碳键的个数比为1∶2,C正确;该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,D错误。
8.C [解析]依据晶胞沿一个方向拉长的特点,再由图中体心可知,1个Ca2+周围距离最近且等距离的有4个,而不是6个,A项错误;与F2不是等电子体,B项错误;6.4 g CaC2的物质的量为0.1 mol,则含阴离子为0.1 mol,C项正确;与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个,D 项错误。
9.A [解析]晶胞中X n+的数目为12×=3,N3-的数目为8×=1,则晶胞所示物质的化学式为X3N,根据化学式中化合价代数和为0,知n=1。
10.D [解析]对于离子晶体来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子核间距离越小,晶格能越大,离子键越强,熔点越高。
阳离子半径大小顺序为Ba2+>K+>Ca2+>Na+;阴离子半径大小顺序为Cl->O2-,比较可得只有D项是正确的。
11.C [解析] 1个氯化铯晶胞有1个Cs+和1个Cl-,1 mol氯化铯的体积为N A a3 cm3,故氯化铯晶体的密度为g/cm3。
12.(1)A AEH E (2)B F DE (3)CF BD13.(1)4 8 (2)面心立方8 4 6[解析](1)Ca2+占据晶胞中8个顶点、6个面心的位置,故Ca2+的个数为8×+6×=4,F-全部在晶胞内,完全属于该晶胞,含有8个F-。
(2)由晶胞的结构可知,每个Ca2+周围有8个F-,而每个F-周围有4个Ca2+,在每个F-的前后、上下、左右有6个F-与其距离最近。
14.(1)(答案不唯一,合理即可)(2)12(3)4 12×+1=4 4 8×+6×=4[答案不唯一,只要与第(1)问对应即可](4)·[解析](2)从体心Na+看,与它最接近的且距离相等的Na+共有12个。
(4)设Cl-与Na+的最近距离为a cm,则两个最近的Na+间的距离为a cm,又·N A=M r,即a=。
所以Na+间的最近距离为·cm。
15.(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)Al<Mg<S<N(2)MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体(3)极性V形(4)CuN3[解析] A原子核外有3个未成对电子,可以推断A为N或P;A与B可形成离子化合物B3A2,可以推断A为N,B为Mg;C元素是地壳中含量最高的金属元素,即Al;D原子核外的M层中有两对成对电子,可以推断D为S;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断E为Cu,Cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是Cr。
16.(1)(2)小于Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe3+的3d能级为半满状态较稳定(3)[]+正四面体形sp3杂化CCl4、P(其他合理答案均可)(4)体心立方π(5)1∶2∶4×107[解析](1)基态铁原子的价电子排布图为。