2019_2020学年高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第2单元离子键离子晶体练习苏教版选修3.doc

第二单元离子键离子晶体时间：45分钟 满分：100分一、选择题(每小题5分，共55分)1下列叙述错误的是()A带相反电荷离子之间的静电作用称为离子键B金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键D非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键解析：离子键是阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键，铝原子与氯原子形成共价键，HX分子中存在共价键，铵盐中存在离子键，故D错。答案：D2下列说法不正确的是()A离子晶体的晶格能越大离子键越强B阳离子的半径越大则可同时吸引的阴离子越多C通常阴、阳离子的半径越小、电荷越大，该阴阳离子组成离子化合物的晶格能越大D拆开1 mol离子键所需的能量叫该离子晶体的晶格能解析：晶格能是指气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，晶格能的大小与离子所带电荷和离子的半径有关，即离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子键也就越强，A、C正确，D错；在晶体中，正负离子的半径比越大，离子的配位数越多，即阳离子半径越大则同时可吸引阴离子越多，B正确。答案：D3下列性质适合于离子晶体的是()熔点1 070 ，易溶于水，水溶液能导电熔点10.31 ，液态不导电，水溶液能导电能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97 gcm3熔点218 ，难溶于水熔点3 900 ，硬度很大，不导电难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电ABC D解析：离子晶体液态时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高，质硬而脆，固体不导电，故均不符合离子晶体的特点；中物质熔点达3 900 ，硬度很大应是原子晶体，故只有符合题意。答案：A4下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A熔点：NaFMgF2AlF3B晶格能：NaFNaClNaBrC阴离子的配位数：CsClNaClCaF2D硬度：MgOCaOBaO解析：由于r(Na)r(Mg2)r(Al3)，且Na、Mg2、Al3所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高；r(F)r(Cl)r(Br)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小；在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4；r(Mg2)r(Ca2)r(Ba2)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小。答案：A5下列图象是从某些离子晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断下列图象属于NaCl晶体结构的图象是()A图(1)和图(3) B图(2)和图(3)C只有图(1) D图(1)和图(4)解析：由于在氯化钠晶体中，每个钠离子周围同时吸引着最近的等距离的6个氯离子，同样每个氯离子周围同时吸引着最近的等距离的6个钠离子，图(1)符合条件，图(4)中选取其中一个离子，然后沿x、y、z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，符合条件，故选D。答案：D6北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子晶体，其有良好的超导性。下列有关分析正确的是()AK3C60中只含离子键BC60与12C互为同素异形体C该晶体在熔融状态下能导电DK3C60中碳元素显3价解析：K3C60中还存在碳碳的共价键，A错；C60是碳单质，12C是碳原子，二者不是同素异形体，B错；离子晶体在熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子而导电，C正确；K3C60中整个C60显3价，D错。答案：C7某离子晶体晶胞结构如图所示，图中X位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角XYX的角度为()A10928 B10718C90 D120解析：由晶体晶胞结构可知，Y与立方体顶点上的4个X构成一个正四面体，而Y恰在正四面体的中心，所以夹角XYX的角度为10928。答案：A8NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaHH2O=NaOHH2，它也能跟液态氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是()ANaH中氢负离子的最外层有两个电子B标准状况下，NaHH2O=NaOHH2中，每生成22.4 L氢气，有1 mol电子转移CNaH跟液氨反应时，有NaNH2生成DNaH中H半径比Li半径小解析：H离子的核外电子排布为，A正确；由方程式可知H2e，故每生成标况下，有1 mol电子转移，B正确；NaH与液氨反应的方程式为NaHNH3=NaNH2H2，C正确；H和Li核外电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，即半径：HLi，D错。答案：D9有下列离子晶体的晶胞示意图：若以M代表阳离子，以N代表阴离子，则各晶体的化学式完全正确的组合是()AMNMN2MN2MNBMNMN2MN3MN4CMN2MN2MN2MNDMNMNMN2MN2解析：根据晶胞示意图可知，中M与N个数比为11，中M与N个数比为12，中M与N个数比为112，中M与N个数比为111，故A正确。答案：A10已知某离子晶体晶胞如图所示，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，晶体的密度为d g/cm3。下列说法中正确的是()A晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B其中阴、阳离子的配位数都是4C该晶胞可能是NaCl的晶胞D该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 cm解析：晶胞顶点及面心小球代表的离子R的数目为864，晶胞棱边及体心代表的离子L(以下均用这两个符号表示对应位置的离子)的数目为1214，A错误；L离子配位的R离子数目为6，R离子配位的L离子数目为6，B错误；NaCl晶胞也是面心立方晶胞，配位数是6，与图示符合，C正确；设晶胞边长为a cm，两个距离最近的阳离子相当于某一面对角线的一半，即a。上述计算显示晶胞中含有4个RL，其质量为4 g，所以晶体密度为d，所以a cm，两个距离最近的阳离子间距为a cm，D错误。答案：C11钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是()A该晶体属于离子晶体B晶体的化学式为BaO2，所以晶体中阴阳离子个数比12C若将晶胞中阴阳离子位置互换，其图形依然可以看作该晶体的晶胞结构图D与每个Ba2距离相等且最近的Ba2共有12个解析：钡是活泼金属，氧是活泼非金属，二者形成的氧化物晶体属于离子晶体，A正确；根据晶体结构可知，Ba2与含氧阴离子个数比为11，化学式为BaO2，B错；该晶体结构类似NaCl晶体结构，故C、D正确。答案：B二、非选择题(共45分)12(12分)随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：将NaCl固体细粒干燥后，准确称取m g NaCl固体细粒并转移到定容仪器A中。用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积V cm3。(1)步骤中仪器A最好使用_(填序号)A量筒B烧杯C容量瓶D试管(2)步骤中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管_，理由是_。(3)能否用水代替苯_，理由是_。(4)已知NaCl晶体中，靠得最近的Na、Cl间的距离为a cm(如图)，则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为NA_mol1。解析：(1)根据实验步骤可知，通过仪器A要准确测定NaCl固体的体积，只有容量瓶可以做到。(2)苯是一种有机物，能溶解橡胶，故苯应盛装在酸式滴定管中。(3)由于水能溶解NaCl，无法测定出NaCl固体的体积。(4)靠得最近的Na、Cl间的距离为a cm，则晶胞的棱长为2a cm，晶胞的体积为(2a)3cm3，晶胞的密度，得NA mol1。答案：(1)C(2)酸式滴定管碱式滴定管的橡胶会溶于苯而变形(3)不能水会溶解NaCl，不能测定出NaCl固体的体积(4)13(10分)已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：硅酸盐矿物和石英橄榄石辉石角闪石云母长石石英晶格能(kJ/mol)4 4004 1003 8003 8002 4002 600回答下列问题：(1)橄榄石和云母晶出的顺序是_。(2)石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是_。(3)推测云母和橄榄石的熔点顺序为_，硬度大小为_。解析：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中先结晶，即晶格能越大，对应的岩浆越先晶出。答案：(1)橄榄石先于云母晶出(2)主要是它的晶格能较大；其次是它在岩浆中不容易达到饱和。只有当各种金属离子以硅酸盐形式析出后，石英的浓度才达到饱和(3)橄榄石云母橄榄石云母14(10分)(2019全国卷，节选)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。 化学式可知，一个晶胞的质量为 g，一个晶胞的体积为a2c1030 cm3，则密度 gcm3。根据原子1的坐标，可知原子2和3的坐标分别为，。答案：SmFeAsO1xFx15(13分)晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度为5.71 gcm3，晶胞边长为4.281010 m。(1)FexO中x值为_(精确至0.01)。(2)晶体中的Fen分别为Fe2、Fe3，在Fe2和Fe3的总数中，Fe2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)与某个Fe2(或Fe3)距离最近且等距离的O2围成的空间几何形状是_。(5)在晶体中，铁元素的离子间最短距离为_。解析：(1)FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，则一个晶胞中含有4个FexO，所以一个FexO晶胞的质量m g，而一个FexO晶胞的体积Va3(4.28108)3 cm3，则 gcm35.71 gcm3，解得x0.92。(2)设O2的数目为100，Fe2的数目为y，则Fe3的数目为92y。根据电荷守恒可知：2y3(92y)2100，解得y76，故在Fe2和Fe3的总数中，Fe2所占的分数为0.826。(3)晶体中Fe2与O2的个数比为0.76，Fe3与O2的个数比为0.920.760.16，由此得出晶体的化学式为FeFeO。(4)由晶体结构可以看出，若将立方体体心位置的小球当作Fe2(或Fe3)时，距离它最近且等距离的O2分布在Fe2(或Fe3)的正前、正后、正左、正右、正上、正下方的位置上，形成了一个正八面体。(5)由晶体结构可以看出，铁元素的离子间的最短距离为a4.281010 m3.031010 m3.03108 cm。答案：(1)0.92(2)0.826(3)FeFeO(4)正八面体(5)3.031010 m或3.03108 cm8