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

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CNa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()BB項(xiàng)中的Na2S為離子化合物，電子式為。3澤維爾研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí)，Na和I兩核間距為1.01.5 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()ANaI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CNaI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(huì)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1.01.5 nm之間。4自然界中的CaF2又稱螢石，是一種難溶于水的固體，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 ()ACaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱BCaF2的熔沸點(diǎn)較高，硬度較大CCaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電DCaF2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(dòng)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CaF2一定是離子晶體。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()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·mol1、786 kJ·mol1，下列有關(guān)說法中不正確的是()AQ的熔點(diǎn)比P的高B若P是NaCl，則Q一定是NaFCQ中成鍵離子間距比P的小D若P是NaCl，則Q可能是NaBrD本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對(duì)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()A1B2C3D4A晶胞中小黑點(diǎn)為12×3，空心圓圈為8×1，根據(jù)分子式中化合價(jià)代數(shù)和為0，則n1。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M58.5 g·mol1，食鹽的密度是 2.2 g·cm3，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol1，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()A3.0×108 cmB3.5×108 cmC4.0×108 cmD5.0×108 cmC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：12×14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(zhǎng)為a，則(2a3×2.2 g·cm3)×6.0×1023mol158.5 g·mol1。所以，兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離為a4.0×108cm。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()AYBa2Cu3O4BYBa2Cu2O5CYBa2Cu3O5DYBaCu4O4C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?×1/81(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?×1/42(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7×1/26×1/45(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。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寫出H1與H、H2、H3、H4、H5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H1HH2H3H4H5。答案H1HH2H3H4H511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B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，可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為_。(3)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的_(填“高”或“低”)，請(qǐng)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8×4×2×14。答案(1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)4(3)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(qǐng)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)等于_，Na的個(gè)數(shù)等于_。(4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為M g·mol1，食鹽晶體的密度為 g·cm3，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 mol1M g·mol1，a，所以兩個(gè)Na間的最近距離為·cm。答案(1)見圖(2)12(3)44(4)·能力提升練13CaC2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(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是()A1個(gè)Ca2周圍距離最近且等距離的C的數(shù)目為6B該晶體中的陰離子與F2互為等電子體C6.4 g CaC2晶體中含陰離子0.1 molD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(zhǎng)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)，而不是6個(gè)，故A錯(cuò)誤；C含價(jià)電子總數(shù)為2×4210，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(zhǎng)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MxFey(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該晶體的化學(xué)式為M2Fe2(CN)6B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MFe2(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，若FeO的密度為 g·cm3，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(zhǎng)為2a，根據(jù)推知 g·cm3，acm。(2)若FeO晶體中有3n個(gè)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(qǐng)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_、_。(4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)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×815。故該晶體的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi5或Ni5La。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)(3)66(4)LaNi5(或Ni5La)