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1、第四节 离子晶体一、选择题1下列叙述中错误的是()A钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强B在氯化钠晶体中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D钠与氯气反应生成氯化钠后，体系能量降低【解析】活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系的能量降低，其结构的稳定性增强，故A、B、D三项正确.离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得与失，如Na与OH结合成NaOH.【答案】C2如下图，在氯化钠晶体中，与每个Na等距离且最近的
2、几个Cl所围成的空间几何构型为()A十二面体B正八面体C正六面体D正四面体【解析】首先要理解最近的离子在什么位置，以一个晶胞为例，处在中心位置上的Na被六个面上的Cl所包围，这6个Cl离中心Na最近将六个面心的Cl连成一个图形即正八面体，如图，也可以有其它连接方法.【答案】B3共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A干冰B氢氧化钠C氯化钠D碘【解析】干冰和碘中含有共价键、范德华力，氢氧化钠中含有离子键和共价键.【答案】C4下列物质中，既含极性键又含配位键的离子晶体是()ABa(OH)2BH2SO4C(NH4)2SO4DCaF2【解析】H2
3、SO4是分子晶体，错误；Ba(OH)2只含有离子键和极性键，错误；CaF2只含有离子键.【答案】C5实现下列变化，需克服相同类型作用的是()A石墨和干冰的熔化B纯碱和烧碱的熔化C氯化钠和铁的熔化D食盐和冰醋酸的熔化【解析】要克服相同类型作用力，说明二者晶体类型相同，B选项都是离子晶体，熔化时破坏的是离子键.【答案】B6下列说法一定正确的是()A固态时能导电的物质一定是金属晶体B熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体【解析】四种晶体在不同状态下的导电性区别如下：分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体固态不导电不导电(晶体硅导电)
4、可导电不导电熔融状态不导电不导电可导电可导电水溶液有的可导电可导电【答案】D7离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaOKClNaClDCaOBaONaClKCl【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：Ba2KCa2Na；阴离子半径：ClO2，比较可得只有D项是正确的.【答案】D8下列说法正确的是()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
5、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.【答案】D9(2014芜湖联考)元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3；X、Y和Z的原子序数之和为26；Y和Z在同一周期.下列有关推测正确的是()AXYZ3是一种可溶于水的酸，且X与Y可形成共价化合物XYBXYZ3是一种微溶于水的盐，
6、且X与Z可形成离子化合物XZCXYZ3是一种易溶于水的盐，且Y与Z可形成离子化合物YZDXYZ3是一种离子化合物，且Y与Z可形成离子化合物YZ2【解析】由题目可知，化学式为XYZ3可能的物质有：NaNO3、MgCO3、HClO3.若XYZ3为一种可溶于水的酸HClO3，则Y和Z不在同一周期，A项错误；若XYZ3为MgCO3，微溶于水，X、Z可形成离子化合物MgO，B项正确；若XYZ3为易溶于水的盐NaNO3，Y、Z形成的YZ(NO)不是离子化合物，C项错误；若XYZ3为离子化合物NaNO3(或MgCO3)，Y、Z形成的YZ2(NO2或CO2)不是离子化合物，D项错误.【答案】B10(2014大
7、同检测)由短周期元素构成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20.下列说法中正确的是()A晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等B晶体中一定只有离子键没有共价键C所含元素一定不在同一周期也不在第一周期D晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径【解析】在短周期中符合题设条件的物质有：NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等，故A正确；NaOH、NH4F含共价键，B不对；所含元素可在同一周期，也可在第一周期，如NH4F，故C不对；NaF、Na2O、MgO等其阳离子半径都比阴离子半径小，故D错.【答案】A11(2014石家庄模拟)已知食盐的密度为 gcm3，其摩尔质量为M gmol1
8、，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na和Cl的核间距大约是()A. cm B. cmC. cm D. cm【解析】已知一个晶胞中有4个“NaCl分子”，且食盐晶体中Na与Cl的核间距的2倍正好是晶胞的边长.设晶胞的边长为a，故有NA4，解得a，则 cm.【答案】B二、非选择题12A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍.A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电.试回答下列问题(1)A、B的元素符号分别是_、_.(2)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了_个阴离子；晶体中阴、阳离子
9、个数之比为_.(3)A、B形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点_，其判断的理由是_，_.【解析】该化合物熔融时能导电，说明A、B形成的化合物是离子化合物，A和B一种是活泼的金属元素，一种是活泼的非金属元素，再结合A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍，推断出A是Mg元素，B是O元素.MgO和NaF虽然离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强.【答案】(1)MgO(2)611(3)高离子半径差别不大，但MgO中离子所带电荷较多，离子键强13有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如表熔点
10、/硬度水溶性导电性水溶液与Ag反应A801较大易溶水溶液(或熔融)导电白色沉淀B3 550Com很大不溶不导电不反应C114.2很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为：A_，B_，C_.(2)晶体中微粒间的作用分别为：A_，B_，C_.【解析】由A在熔融时导电，可知A为离子晶体，即为NaCl，其中含离子键；B的硬度很大，不溶于水，又不导电，则知B为原子晶体，即为金刚石，其中是共价键；C的熔点很低，可知为分子晶体，即为HCl，其中是靠分子间作用力形成的晶体.【答案】(1)NaClCHCl(2)离子键共价键分子间作用力14(2014武汉市武昌区调考)氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构
11、化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如下图所示.(1)设氯化钠晶体中Na与跟它最近邻的Cl之间的距离为r，则该Na与跟它次近邻的Cl个数为_，该Na与跟它次近邻的Cl之间的距离为_；(2)已知在氯化钠晶体中Na的半径为a pm，Cl的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为_.(用含a、b的式子表示)【解析】(1)如右图，从NaCl的晶胞图中取出可知，Na与跟它最近邻的Cl的距离为r，与跟它最近邻的Na的距离为r，与其位于对角线位置的Cl是距其次近邻的Cl，距离为r.1个Na为8个晶胞所共有，每个晶胞内有1个与其距离为r的Cl，故与Na次近邻的Cl个
12、数为8.(2)在1个晶胞中有4个Na和4个Cl，其体积4(a3b3)pm3.晶胞的边长为(2a2b)pm，体积(2a2b)pm3，所以氯化钠晶体中离子的空间利用率为100%.【答案】(1)8r(2)100%15(2014黄冈期末)离子化合物RbICl2存在复合阴离子，且晶体结构与NaCl相似(如图所示)，晶胞边长为685.5 pm，RbICl2晶胞中含有_个氯原子，RbICl2晶体的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值.阿伏加德罗常数为NA).【解析】Rb是活泼的碱金属元素，由“离子化合物RbICl2存在复合阴离子”这一信息可知其阳离子为Rb、阴离子为ICl(碘为1价)，Rb和ICl
13、分别占据NaCl晶胞中Na和Cl的位置，则1个晶胞中有4个Rb，4个ICl(即氯原子数目为8)，其质量为283.5 g，晶胞的体积为(685.51010 cm)3，由此可算出晶体的密度.【答案】816(2014武汉调考)在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，可假定晶体中各离子都是互相接触的小球.则：(1)Na与Cl的半径比是_(写出比值). (2)氯化钠晶体中两个距离最近的Na的核间距约为_cm(已知晶体密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为6.021023 mol1).【解析】要计算NaCl晶体中Na与Cl的半径比和Na间的距离，都需要截取晶胞中的一部分，画图分析.(1)依题意画出如图所示的图形(晶胞的一个面).设Cl的半径等于1，则AC4，BABC2r(Na)2.由勾股定理得：22r(Na)2242.解得：r(Na)0.414，即Na与Cl的半径比等于0.414.(2)从NaCl晶体构型中切出其，如图所示：设其边长为a.此结构单元中含Na和
