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1、中学综合学科网 第 1 页 共 30 页 http:/中学化学竞赛试题资源库离子晶体A 组1下列物质中含有非极性共价键的离子晶体是A H2O2 B N2 C NaOH D K2O22下列化合物中,熔点最高的是A KF B MgO C CaO D NaCl 3自然界中的 CaF2 又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明 CaF2 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、沸点较高,硬度较大C CaF2 固体不导电,但在熔化状态下可以导电D CaF2 在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小4非整数比化合物 Fe0.95O 具有 NaCl
2、 型晶体结构,由于 n(Fe)n(O )11,所以晶体存在缺陷。Fe 0.95O 可表示为A Fe Fe O B Fe Fe O C Fe Fe O D Fe Fe3 O25.03. 285.031. 215.038. 25由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为 78/126,其阴离子只有过氧离子(O 22 )和超氧离子(O 2 )两种。在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A 21 B 11 C 12 D 136右图是氯化钠晶体的结构示意图,其中,与每个 Na 距离最近且等距离的几个 Cl 所围成的空间的构形为A 正四面体形 B 正六面体形C 正八面体形 D 三角锥形7下面图像
3、是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断属于 NaCl 晶体结构的是 A 和 B 和 C 和 D 只有8图中所示的是 CsCl 晶体的晶胞:Cs 位于中心,Cl 位于 8 个顶角,则每个晶胞中的 Cl 的数目为A 1 个 B 2 个 C 3 个 D 4 个9某离子晶体的晶胞结构如下图所示:中学综合学科网 第 2 页 共 30 页 http:/则该离子晶体的化学式为A abc B abc3 C ab2c3 D ab3c10如图所示是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复结构单元),已知晶体中 2 个最近的 Cs 离子核间距为 a cm,氯化铯(CsCl)的相对分子质量为
4、 M,N A 为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密度为A g/cm3 B g/cm38aa8C g/cm3 D g/cm3A11食盐晶体是由钠离子和氯离子组成,这两种离子在空间按 3 个垂直方向都是等距离地交错排列。已知食盐的摩尔质量是 58.5 克/摩,密度是 2.2 克/ 厘米 3,则食盐中相邻的钠离子核间距离的数值最接近于A 3.0108 cm B 3.5108 cmC 4.0108 cm D 5.0108 cm12钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构,若钙钛矿中Ca、Ti 、 O 形成如下图所示的晶体,求钙钛矿的化学表达式: 。13已知有关物质的熔、沸点如下:MgO Al2
5、O3 MgCl2 AlCl3熔点 () 2852 2072 714 190(259KPa)沸点 () 3600 2980 1412 182.7请参考上述数据回答:(1)工业上常用电解熔融 MgCl2 的方法生产镁,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)设计可靠实验证明:MgCl 2、AlCl 3 所属的晶体类型,其实验方法是_14某离子晶体晶胞结构如右图所示,X 位于立方体的顶点,Y 位于立方体中心。试分析:中学综合学科网 第 3 页 共 30 页 http:/(1)晶体中每个 Y 同时吸引着 个 X
6、,每个 X 同时吸引 着个 Y,该晶体化学式为 ;(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;(3)晶体中距离最近的 2 个 X 与 1 个 Y 形成的夹角XYX 的度数为 (填角的度数);(4)设该晶体的摩尔质量为 Mg/mol,晶体密度为 g/cm 3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的 X 之间的距离为 cm3。15NiO 晶体在氧气中加热,部分 被氧化为 而成为 NixO(X1) 。该晶体为2NiiNaCI 型晶体,晶体的基本单元为立方体,每个立方体中含有 4 个 NixO 分子。今有一批NixO 晶体,测得密度为 6.47g/cm3。立方体的边长为
7、0.4157107 cm。(1)求 NixO 的相对分子质量;(2)已知 Ni 原子的相对原子质量为 58.70,当 NixO 以 y zO 表示时,求 y、z2Ni3的值。B 组16Na 2O2、CaC 2、CaH 2、FeS 2 均为离子化合物,前三种物质极易与水反应下列有关叙述中正确的是A CaC2 与水反应属于氧化还原反应B CaH2 在水中以 Ca2 和 H 离子形式存在C 四种化合物晶体类型和化学键类型均相同D FeS2 阴离子电子式为 217为了确定 SbCl3、SbCl 5、 SnCl4 是否为离子化合物,可以进行下列实验。其中合理、可靠的是A 观察常温下的状态。SbCl 5
8、是苍黄色液体,SnCl 4 为无色液体。结论:SbCl 5 和SnCl4 都是离子化合物B 测定 SbCl3、SbCl 5、 SnCl4 的熔点依次为 73.5、 2.8 、33。结论:SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 都不是离子化合物C 将 SbCl3、SbCl 5、SnCl 4 溶解于水中,滴入 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl 3、SbCl 5、 SnCl4 都是离子化合物D 测定 SbCl3、 SbCl5、SnCl 4 的水溶液,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 都是离子化合物18A、B、C 、 D 是短周期元素,它
9、们原子的质子数依次增大,A、C 、 D 离子具有相同的电子层结构,且半径依次减小。A 与 D 的化合物X 既能与盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应;B 、C 组成典型的离子化合物Y,其晶体结构类似于 NaCl 晶体;B、C、D 可组成离子化合物 CmDBn,其晶体结构单元如右图所示。阳离子 Cx (表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部(内部有 9 个,1 个位于体心,另 8 个位于大正方体被等分为 8 个小正方体后的体心) ;阴离子 DBnmx (表示)位于该正方体的顶点和面心。则:x、m、n的值分别为中学综合学科网 第 4 页 共 30 页 http:/A 1、2、3 B1、3、6 C
10、1、3、4 D 1、2、519高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为 0 价,部分为2 价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元) 。则下列说法正确的是A 超氧化钾的化学式为 KO2,每晶胞含有 4 个 K 和 4 个O2B 晶体中每个 K 周围有 8 个 O2 ,每个 O2 周围有 8 个 KC 晶体中与每个 K 距离最近的 K 有 8 个D 晶体中,0 价氧原子与 2 价氧原子的数目比为 3120有一立方晶系 AB 型离子化合物,A 的离子半径为 61pm,B 的离子半径为220pm,则 B 离子的堆积方式为 ,A 离子占有 B 离子围成的 空隙中,该类空隙
11、占有率为 %,该晶体属于 型。21某一固体结构中,W 原子位于立方晶胞的角上,O 原子在立方晶胞边上, Na 原子在立方晶胞中心处,此化合物代表何种晶型?它的分子式是什么?22已知 NaCl 相邻离子的核间距为 0.282nm,固体 NaCl 的密度为 2.17g/cm3,求Avogadro 常量。23计算下列每个晶胞中的实验式单元数目:粗岩盐型晶胞中的 MgO;闪锌矿结构中的 ZnS;面心立方晶胞中的 Pt。24NH 4ClO4 和 HClO4H2O 的晶体具有相同的正交结构,单胞的体积分别为3953 和 3703。试对这两种晶体在结构和体积上的相似性进行解释。25已知 NaCl 的晶胞结构
12、如右图。理论上认为高温下 NaCl晶体导电是由于 Na 迁移到另一空穴而造成(以 1/8 晶胞为例如图),其中 Na 要经过一个由 3 个 Cl 组成的最小三角形窗孔(Cl 离子相互不接触) 。已知晶胞参数 a564pm,r(Na )116pm,r(Cl )167pm,计算三角形窗孔半径。26这是一个无色透明的片状晶体,电和热的不良导体,非常稳定,不溶于水和稀酸。发现它的 Sm 掺合物具有很好的光致荧光性质,被制成射线荧光增感屏,并被广泛地应用到医用射线检验和诊断中。如图晶体结构:请写出最简化学式: 并说明该晶体中,Ba 的阴离子配位数为 271mol 气态钠离子和 1mol 气态氯离子结合生
13、成1mol 氯化钠晶体所释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。(1)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 。ANa (g) Cl (g)NaCl(s) HBNa( s)1/2Cl 2(g)NaCl(s) H 1CNa( s)Na(g) H 2DNa(g) e Na (g) H 3中学综合学科网 第 5 页 共 30 页 http:/E1/2Cl 2(g)Cl(g) H 4FCl(g)e Cl (g) H 5(2)写出 H 1 与 H 2、H 3、H 4、H 5 之间的关系式 。氧化亚铁晶体结构跟氯化钠晶体结构相似,则:(3)氧化亚铁晶体中,跟二价铁离子紧邻且等距的氧离子个数是 。(
14、4)设问伏加德罗常数值为 NA,若氧化亚铁的密度为 g/cm 3,则氧化亚铁晶体中二价铁离子与氧离子之间最近距离是 cm(用代数式表示) 。(5)若氧化亚铁晶体中有 3n 个二价铁离子被 2n 个三价铁离子所替代,该晶体中氧离子的数目将 (填“减少” 、 “增多”或“保持不变” ) 。28Fe xO 晶体晶胞结构为 NaCl 型,由于晶体缺陷,x 值小于 1。测知 FexO 晶体为 为 5.71g/cm,晶胞边长(相当于例题 2 中 NaCl 晶体正方体结构单元的边长)为4.281010 m(相对原子质量: Fe 55.9 O 16.0) 。求:(1)Fe xO 中 x 值为 (精确至 0.01) 。(2)晶体中 Fe 分别为 Fe2 、Fe 3 ,在 Fe2 和 Fe3 的总数中,Fe 2 所占分数为_(用小数表示,精确至 0.001) 。(3)此晶体的化学式为 。(4)Fe 在此晶系中占据空隙的几何形状是 (即与 O2 距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状) 。(5)在晶体中,铁元素的离子间最短距离为 m。29理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外