人教新课标版化学(选修3-物质结构与性质)双基限时练12.docx

双基限时练(十二)　离子晶体
1．下列化学式表示的物质中，属于离子晶体并且含有非极性共价键的是(　　)
A．BaCl2 B．Na2O2
C．H2O2 D．NH4Cl
解析　A、B、D项的物质属于离子晶体，BaCl2中只含离子键，NH4Cl中含有离子键和极性键。
答案　B
2．下列性质中，可以证明某化合物肯定属于离子晶体的是(　　)
A．可溶于水
B．具有较高的熔点
C．水溶液能导电
D．固态不导电，熔融状态能导电
解析　可溶于水的不肯定是离子晶体，HCl易溶于水，属于分子晶体，具有较高熔点的不仅有离子晶体，还有原子晶体和部分金属晶体；水溶液能导电的化合物不肯定是离子晶胞，如HCl；推断离子晶体的方法是：固态时不导电，熔融状态导电。
答案　D
3．下列大小关系正确的是(　　)
A．晶格能：NaCl<NaBr B．熔点：NaI>NaBr
C．硬度：MgO>CaO D．熔沸点：冰>NaCl
解析　对电荷相同的离子，离子半径越小，晶格能越大，熔、沸点越高，硬度越大。离子半径Cl－<Br－<I－，Mg2＋<Ca2＋，故A、B项错，C项正确；分子晶体的熔沸点低于离子晶体的熔沸点，D项错。
答案　C
4．几种离子的半径如下表所示：
离子
Be2＋
Mg2＋
La3＋
K＋
F－
离子半径/pm
31
65
104
133
136
下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠(在0.414～0.732之间)中钠离子配位数相同的是(　　)
A．LaF3 B．MgF2
C．BeF2 D．KF
解析　氯化钠中Na＋配位数为6，半径比为()在0.414～0.732之间时配位数为6。分别计算各选项中离子半径比，MgF2中 ＝0.478合题意，其余均不在此范围内，故选B项。
答案　B
5．共价键、离子键、金属键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用，含有上述中两种相互作用的晶体是(　　)
A．SiO2晶体 B．CCl4晶体
C．NaCl晶体 D．金属钠
解析　SiO2晶体中只含共价键；CCl4晶体中含有共价键和分子间作用力；NaCl晶体中只含有离子键；金属钠中只含有金属键。
答案　B
6．1 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热能为氯化钠晶体的晶格能。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)　ΔH
B．Na(s)＋Cl2(g)―→NaCl(s)　ΔH1
C．Na(s)―→Na(g)　ΔH2
D．Na(g)－e－―→Na＋(g)　ΔH3
解析　在热化学方程式中，各物质的化学计量数表示其物质的量，只有A选项能表示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热。
答案　A
7．(双选)北京高校和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出了碱金属的球碳盐K3C60。试验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性(超导临界温度为18 K)。下列关于K3C60的组成与结构的分析正确的是(　　)
A. K3C60中既有离子键又有非极性键
B. 1 mol K3C60中含有的离子数为63 NA
C．该晶体在熔融状态下能导电
D．该物质的化学式可写成KC20
解析　该离子晶体由K＋与C组成，故K3C60中既有离子键，又有非极性键，A项正确；1 mol K3C60中含有3 mol K＋和1 mol C，其离子总数为4 NA，B项不正确；因离子晶体在熔融状态和水溶液中能导电，故C项正确；C是一个原子团，其化学式不能约简为KC20，D项不正确。
答案　AC
8．(双选)分析化学中常用X­射线争辩晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为[MxFey(CN)z]，争辩表明它的结构特性是Fe2＋、Fe3＋分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如下图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该晶体是原子晶体
B. M的离子位于上述晶胞的面心，呈＋2价
C．M的离子位于上述晶胞体心，呈＋1价，且M＋空缺率为50%(体心中没有M＋的占总体心的百分数)
D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为＋1价
解析　这是一道格外新颖的结合有机化学的晶体题。首先依据结构粒子是离子，可确定该晶体为离子晶体，并非原子晶体。观看阴离子晶胞可知，Fe2＋、Fe3＋共占据8个顶点，分别平均分摊到4×＝个，CN－在棱上，分摊到12×＝3个，再依据阴阳离子所带电荷，可确定晶胞中阴离子组成为[Fe(CN)3]0.5－，扩大2倍(相当于2个阴离子晶胞)得[Fe2(CN)6]－，明显，所对应的阳离子只能为＋1价，形成MFe2(CN)6，即2个晶胞共有1个M＋阳离子，依据晶胞学问，知其只能位于体心，且每2个晶胞中有一个M＋，另一个必无，即空缺率为50%。故答案应选C和D。
答案　CD
9．叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近，其盐稳定，但遭撞击可快速分解生成氮气，有关叠氮酸的叙述有①NaN3的水溶液呈碱性；②HN3的固体属于分子晶体；③NaN3的固体属于离子晶体；④NaN3可用于小汽车防撞爱护气囊。其中正确的有(　　)
A. ①②③ B. ②③④
C. ①③④ D．全对
解析　HN3为弱酸，故NaN3水解后溶液呈碱性，①正确；HN3为共价化合物，其晶体为分子晶体，故②正确；NaN3是盐类，属离子化合物形成的离子晶体，故③正确；NaN3受撞击后产生大量气体，可起到缓冲外界撞击的作用，因此可用于汽车的防撞爱护气囊，故④正确，所以选D。
答案　D
10．(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了________的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了________的作用力；碘的升华，粒子间克服了________的作用力。三种晶体熔点由高到低的挨次是__________________________________。
(2)下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的挨次为________________(填序号)。
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有________，由非极性键形成的非极性分子有________，能形成分子晶体的物质是________，含有氢键的晶体的化学式是________，属于离子晶体的是________，属于原子晶体的是________，五种物质的熔点由高到低的挨次是_________________________________________。
(4)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：
A．固态时能导电，能溶于盐酸
B．能溶于CS2，不溶于水
C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水
D．固态、液态时均不导电，熔点为3500 ℃
试推断它们的晶体类型：
A．________； B.________；
C．________； D.________。
(5)下图中A～D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：
A________；B________；C________；D________。

解析　(1)氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需要克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔化分子晶体时需要克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高，其次是离子晶体，由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。
(2)先把六种晶体分类。原子晶体：④、⑥；离子晶体：②；金属晶体：③；分子晶体：①、⑤。由于C的原子半径小于Si的原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅。CO2和CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故CS2熔点高于CO2。Na在通常状态下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2；Na在水中反应时即熔化成小球，说明它的熔点较NaCl低。
答案　(1)离子键　共价键　分子间　二氧化硅＞氯酸钾＞碘
(2)①⑤③②④⑥
(3)CO2　H2　H2、CO2、HF　HF　(NH4)2SO4　SiC　SiC＞(NH4)2SO4＞HF＞CO2＞H2
(4)金属晶体　分子晶体　离子晶体　原子晶体
(5)氯化铯　氯化钠　二氧化硅　金刚石
11．如下图，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相互垂直的方向上都是等距离排列。

(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＋的四周与它最接近的且距离相等的Na＋共有________个。
(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。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Na＋的个数等于________，即(填计算式)______________________________；Cl－的个数等于________，即(填计算式)______________________________。
(4)设NaCl的摩尔质量为M g·mol－1，食盐晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为____________cm。
解析　(1)如答案图。
(2)从体心Na＋看，与它最接近的且距离相等的Na＋共有12个。
(3)依据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是(均摊法)：图NaCl晶胞中，含Na＋离子8×＋6×＝4个；含Cl－离子12×＋1＝4个。
(4)设Cl－与Na＋的最近距离为a cm，则两个最近的Na＋离子间的距离为a cm，一个晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，则·NA＝M，即a＝，所以Na＋间的最近距离为·。
答案　(1)如图

(2)12
(3)4　8×＋6×＝4　4　12×＋1＝4
(4)
12．已知硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英
晶格能(kJ·mol－1)
橄榄石
4400
辉石
4100
角闪石
3800
云母
3800
长石
2400
石英
2600
回答下列问题。
(1)橄榄石和云母晶出的挨次是___________________。
(2)石英总是在各种硅酸盐析出后才析出的缘由是
___________________________________________
___________________________________________。
(3)推想长石和辉石的熔点挨次为________，硬度大小挨次为________。
解析　依据岩浆晶出规章，分析表中晶格能数据可知，橄榄石的晶格能大于云母的晶格能，所以橄榄石先析出；石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出，主要缘由是晶格能较小，同时它不简洁在岩浆中达到饱和浓度，所以只有当各种金属离子以硅酸盐的形式析出后，石英的浓度才达到饱和；长石的晶格能不如辉石的大，故辉石的熔点高于长石，硬度大于长石。
答案　(1)橄榄石先晶出，云母后晶出
(2)石英的晶格能较小，同时它不简洁在岩浆中达到饱和浓度
(3)辉石高于长石　辉石大于长石