人教版高二化学选修三同步精选对点训练离子晶体 节综合.docx
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人教版高二化学选修三同步精选对点训练离子晶体节综合
离子晶体节综合
1.为了确定SbCl3、SbCl5是否为离子化合物,以下分析正确的是( )
A.常温下,SbCl3、SbCl5均为液体,说明SbCl3和SbCl5都是离子化合物
B.SbCl3、SbCl5的熔点依次为73.5℃、2.8℃。
说明SbCl3、SbCl5都不是离子化合物
C.SbCl3、SbCl5溶液中,滴入酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。
说明:
SbCl3、SbCl5都是离子化合物
D.SbCl3、SbCl5的水溶液都可以导电。
说明:
SbCl3、SbCl5都是离子化合物
2.下面的排序不正确的是( )A.晶体熔点由低到高:
F2 B.熔点由高到低: Na>Mg>AlC.硬度由大到小: 金刚石>碳化硅>晶体硅 D.晶格能由大到小: MgO>CaO>NaF>NaCl 3.下列说法正确的是( )A.NaOH是含有非极性共价键的离子晶体 B.氯化钠与氯化铯的晶体结构完全相同C.金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次降低 D.NaF、MgF2、AlF3三种离子晶体的晶格能逐渐减小 4.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>NaBrC.阴离子的配位数: CsCl>NaCl>CaF2 D.硬度: MgO>CaO>BaO 5.下面的排序错误的是( )A.晶体熔点由高到低: MgO>H2O>NH3 B.熔点由高到低: 金刚石>生铁>纯铁>钠C.硬度由大到小: 金刚石>碳化硅>晶体硅 D.晶格能由大到小: NaF>NaCl>NaBr>NaI 6.下列说法中错误的是( )A.在NH4+和Fe(CO)5中都存在配位键 B.SO2、SO3都是极性分子C.元素电负性越大的原子,该元素的原子吸引电子的能力越强 D.离子晶体的晶格能随着离子间距的减少而增大,晶格能越大,晶体的熔点越高 7.下列提供了有关物质的熔点,根据表中的数据,下列判断错误的是( ) A.AlF3晶体是离子晶体,AlCl3晶体是分子晶体 B.AlF3晶体的晶格能小于NaCl晶体的晶格能C.同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氯化物可以形成相同类型的晶体 8.已知A,B,C,D四种短周期元素在周期表中的相对位置如表,其中D的原子序数是A的原子序数的3倍.A与D组成的物质是一种超硬耐磨涂层材料,图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子最外层均满足8电子稳定结构.下列有关说法正确的是( ) A.A与D组成的物质的化学式为BP,属于离子晶体 B.A与D组成的物质熔点高,且熔融状态下能导电C.A与D组成的物质中原子间以共价键连接,属于原子晶体 D.A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接1个D原子 9.下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是( )A.都可采取“紧密堆积”结构 B.都含离子C.一般具有较高的熔点和沸点 D.都能导电 10.溴化钠、氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能(部分)如下表所示 (1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能________(填“大”或“小”),主要原因是_____。 (2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大,主要原因是_________________________________。 (3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中,硬度最大的是________。 工业制取单质镁时,往往电解的是氯化镁而不是氧化镁,主要原因是_______________________________________。 11.如图所示为NaCl晶体的晶胞示意图. (1)晶体中,与每个Na+距离最近且相等的Cl﹣共有 个;与每个Na+距离最近且相等的Na+共有 个;平均每个晶胞含 个Na+, 个Cl﹣. (2)NaCl晶体的晶格能 (填“大于”、“小于”、“等于”)CaO晶体的晶格能; (3)NaCl的电子式为 。 12.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位. (1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有 、 个. (2)该晶体结构中,元素氧、钛、钙的离子个数比是 .该物质的化学式可表示为 . (3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a,b,c,晶体结构图中正方体边长(钛离子之间的距离)为dnm(1nm=10﹣9m),则该晶体的密度为 g/cm3. 13.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等,铜能形成+1价和+2价的化合物。 (1)写出基态Cu+的核外电子排布式___________________________________。 (2)如图是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为________。 (3)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀,该物质中的NH3通过________键与中心离子Cu2+结合,NH3分子中N原子的杂化方式是____。 与NH3分子互为等电子体的一种微粒是________。 (4)CuO的熔点比CuCl的熔点____(填“高”或“低”)。 14.已知有关物质的熔沸点数据如下表。 请参考上述数据回答下列问题。 (1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝,为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝? (2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是________。 15.决定物质性质的重要因素是物质结构.请回答下列问题. (1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示: 则,A的化合价 B的化合价(填“>”、“<”或“=”). (2)实验证明: KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表: 则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是: . (3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 (4)某配合物的分子结构如图2所示,则N原子的杂化方式为 ;基态Ni原子的电子排布式 . 答案解析 1.B 【解析】从A项中常温为液体、B项中熔点分别为73.5℃、2.8℃可知,二者均为共价化合物,而不是离子化合物,而共价化合物的溶液也可能导电,也可能与AgNO3反应。 2.B 【解析】离子键的强弱顺序为Na 3.C 【解析】A,NaOH中含氧元素与氢元素形成的极性共价键,故A错误; B,氯化钠中,一个钠离子周围最近的氯离子有6个,一个氯离子周围最近的钠离子有6个;氯化铯中,一个铯离子周围最近的氯离子有8个,一个氯离子周围最近的铯离子有8个,晶体结构不同,故B错误; C,原子半径: C<Si,原子半径越小,共价键键能越大,原子晶体的硬度越大,则金刚石的熔点和硬度大于硅晶体的硬度,锗是金属晶体,金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次降低,故C正确; D,Na+、Mg2+,Al3+的电荷数分别为: 1,2,3;Na+、Mg2+,Al3+电荷逐渐增大、离子半径在减小,所以NaF、MgF2、AlF3三种离子晶体的晶格能逐渐增大,故D错误; 故选: C 4.A 【解析】A,离子半径Na+>Mg2+>Al3+,离子半径越小,电荷越多,晶格能越大,则熔点越高,故A错误; B,离子半径Br﹣>Cl﹣>F﹣,离子半径越小,所带电荷数越大,晶格能越大,故B正确; C,NaCl、CsCl、CaF2的晶胞结构分别为: ,结合图可知,CsCl为立方体心结构,Cl﹣的配位数是8;在CaF2晶胞中每个Ca2+连接4个氟离子,但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子,所以其配位数为8,在CaF2晶胞中每个F﹣连接4个钙离子,所以其配位数为4;NaCl为立方面向结构,钠离子的配位数为6,Cl﹣的配位数是6,则阴离子的配位数: CsCl>NaCl>CaF2,故C正确; D,原子半径Ba>Ca>Mg,原子半径越大,键能越小,硬度越小,故D正确. 5.B 【解析】A,通常条件下MgO是固体,H2O是液体,NH3是气体,故熔点晶体熔点由高到低: MgO>H2O>NH3,故A正确; B,生铁是合金,熔点小于纯铁的熔点,故熔点为金刚石>纯铁>生铁>钠,故B错误; C,晶体中键长C﹣C<C﹣Si<Si﹣Si,故化学键强弱为C﹣C>C﹣Si>Si﹣Si,故硬度由大到小: 金刚石>碳化硅>晶体硅,故C正确; D,离子半径F﹣<Cl﹣<Br﹣<I﹣,故离子键强度NaF>NaCl>NaBr>NaI,故晶格能NaF>NaCl>NaBr>NaI,故D正确; 6.B 【解析】A,NH4+中氮原子提供孤电子对,氢原子提供空轨道,从而形成配位键Fe(CO)5中铁原子提供空轨道,碳原子提供孤电子对,所以形成配位键,故A正确; B,SO2是极性分子,SO3分子是非极性分子,所以二者分子的极性不同,故B错误; C,元素电负性是表示对键合电子的吸引力的大小,电负性越大对键合电子吸引力越大,故C正确; D,离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,晶格能随着离子间距的减少而增大,晶格能越大,键能越大,则离子晶体的熔点越高,故D正确。 7.B 【解析】A,AlF3晶体的熔点较高属于离子晶体,AlCl3晶体的熔点较低属于分子晶体,故A正确; B,晶体中离子所带电荷越多,离子半径越小,晶格能越大,半径: Al3+<Na+,则AlF3晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能,故B错误; C,二氧化碳晶体属于分子晶体,二氧化硅晶体属于原子晶体,所以同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体,故C正确. D,NaCl、MgCl2离子的熔点都较高,属于离子晶体,所以不同族元素的氯化物可以形成相同类型的晶体,故D正确.故选B。 8.C 【解析】A,从它的晶胞中可知,P原子数目8× +6× =4,B原子数目4,所以磷化硼晶体的化学式为BP,磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,所以它属于原子晶体,故A错误; B,磷化硼晶体是原子晶体,熔点高,但熔融状态下不能导电,故B错误; C,A和D形成的晶胞中,每个原子最外层均满足8电子稳定结构,原子间以共价键连接,该物质中不存在分子,所以磷化硼晶体是原子晶体,故C正确; D,A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接4个P原子,故D错误. 故选: C 9.D 【解析】金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积,离子晶体的熔、沸点较高,金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异,但是大多数的熔、沸点还是比较高的。 所以,A,C两选项的叙述是正确的;金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,离子晶体由阳离子和阴离子组成,所以二者都含有离子,因此B选项也是正确;金属晶体中有自由电子,可以在外加电场的作用下定向移动,而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动,因此不具有导电性,所以应该选择D选项。 10. (1)小 NaBr比NaCl离子的核间距大 (2)氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且半径小 (3)氧化镁 氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大,熔点高,电解时消耗电能大 【解析】晶格能与离子所带的电荷成正比,而与离子半径的大小成反比。 离子所带的电荷数越多,晶格能越大;离子半径越小晶格能越大。 11. (1)6,12,4,4; (2)小于;(3) 【解析】 (1)根据NaCl晶体的晶胞示意图可以看出,与每个Na+距离最近且相等的Cl﹣共有6个,与每个Na+距离最近且相等的Na+分布在小立方体的面对角的位置,共有12个,根据均摊法可知每个晶胞含有Na+数为 =4,Cl﹣数为1+12× =4,故答案为: 6,12,4,4; (2)因为CaO中离子带两个电荷,NaCl中离子带一个电荷,氧离子半径小于氯离子,根据离子半径越小,离子带电荷越多,晶格能越大,可得CaO晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能,故答案为: 小于; (3)NaCl为离子化合物,钠原子最外层只有一个电子,失去一个电子,氯原子最外层有7个电子,要得一个形成8电子稳定结构,所以氯化钠的电子式为: ,故答案为: 12. (1)6;8; (2)3: 1: 1;CaTiO3; (3) 【解析】 (1)根据晶胞的结构可知,以晶胞顶点上的钛离子为例,与之最近的钛离子分布在与相邻的顶点上,这样的离子有6个,钙离子分布在体心上,这样的离子有8个,故答案为: 6;8; (2)利用均摊法可知在每个晶胞中钛离子个数为 =1,氧离子的个数为 =3,钙离子个数为1,所以氧、钛、钙的离子个数比是3: 1: 1,化学式可表示为CaTiO3,故答案为: 3: 1: 1;CaTiO3; (3)因为在每个晶胞中含有一个CaTiO3,根据 可知密度为 g/cm3= g/cm3;,故答案为: 13. (1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (2)CuO (3)配位 sp3 H3O+或PH3等 (4)高 【解析】 (1)Cu价电子构型是3d104s1,失电子时先失去最外层的1个电子,故基态Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。 (2)铜离子半径大于氧离子半径,故A为氧离子,B为铜离子,晶胞中Cu离子有8个在顶角,4个在棱边上,有2个分别处于上、下面心上,有1个在体心,则1个晶胞中铜离子数为: 1+2× +4× +8× =4,O离子全部在晶胞内部,1个晶胞中含有4个,故其化学式为CuO。 (3)Cu2+与外界的SO42-以离子键相结合,与NH3以配位键相结合;NH3中N原子的杂化方式是sp3杂化;与NH3分子互为等电子体的微粒有H3O+、PH3、CH3-等。 (4)CuO中氧离子半径小于CuCl中Cl-半径,Cu2+半径小于Cu+半径,故CuO的晶格能大于CuCl的晶格能,则CuO的熔点比CuCl的熔点高。 14. (1)因为MgO的熔点远远高于MgCl2,故电解熔融MgO将需要更高的温度,不便于操作。 观察表中数据可知,AlCl3易升华、熔沸点很低,故属于分子晶体,不存在离子,熔融时不能导电,不能被电解。 (2)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,AlCl3不能导电,证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。 【解析】 (1)因为MgO的熔点远远高于MgCl2,所以电解熔融MgO将需提供更多的能量、更高的温度,不便于操作。 从表中数据可以发现,AlCl3晶体的熔点很低,且沸点比熔点低,易升华,属于分子晶体,不存在离子,熔融时不能导电,不能被电解。 (2)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,而AlCl3不能导电,即可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。 15. (1)>; (2)TiN>MgO>CaO>KCl;(3)CrO2,(4)sp2;[Ar]3d84s2 【解析】 (1)A和B为第三周期元素,由电离能数据可知A可失去3个电子,最高化合价为+3价,B可失去2个电子,最高化合价为+2价,则最高化合价A>B。 (2)离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔沸点越高,则有TiN>MgO,MgO>CaO,由表中数据可知CaO>KCl,则TiN>MgO>CaO>KCl。 (3)V2O5中V的最外层电子全部失去或成键,CrO2中Cr失去4个电子,离子的最外层电子为2,为成对,离子含未成对电子越多,则磁性越大,则适合作录音带磁粉原料的是CrO2。 (4)根据分子结构可知N形成2个δ键和1个配位键,为杂化sp2,Ni的原子序数为28,电子排布式为[Ar]3d84s2。
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