3.2离子键 离子晶体
一、选择题
1.(2015·宜昌高二检测)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】选C。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、D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。
【补偿训练】为了确定SbCl3、SbCl5、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,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、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、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
【解析】选B。离子化合物一般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl溶于水电离产生Cl,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A、C、D都不可靠。
2.(2015·四平高二检测)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)B.Na(s)+Cl2(g)
+
--+
-
NaCl(s) ΔH NaCl(s) ΔH1
1 / 7
C.Na(s)D.Na(g)-e
-
Na(g) ΔH2 Na(g) ΔH3
+
【解析】选A。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能量为氯化钠晶体的晶格能。
3.(双选)下列有关晶体的说法中不正确的是 ( ) A.在NaCl晶体中,Na的配位数为8
B.在NaCl晶体中,每个晶胞平均占有4个Na C.在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有8个Cs
D.铜晶体为面心立方堆积,铜原子的配位数(距离一个铜原子最近的其他铜原子的个数)为12
【解析】选A、C。NaCl晶体中,Na的配位数是6,在CsCl晶体中,每个晶胞平均占有1个Cs。
【补偿训练】如图,在氯化钠晶胞中,与每个Na等距离且最近的几个Cl所围成的立体构型为 ( ) A.十二面体 B.正八面体 C.正六面体 D.正四面体
【解析】选B。选取晶胞中心的钠离子为标准,可以看到,与其等距离且最近的几个Cl所围成的是正八面体。
4.下列说法正确的是 ( )
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力 B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.在AlCl3中Al与Cl间存在离子键,三个氯离子间不存在离子键 D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
【解析】选D。A中应为静电作用;B中某些金属与非金属原子之间形成共价键;AlCl3是共价化合物,不存在离子键。
5.(2015·淮安高二检测)下列性质适合于离子晶体的是 ( ) ①熔点1 070℃,易溶于水,水溶液能导电 ②熔点10.31℃,液态不导电,水溶液能导电
3+
---+
+
+
++
+
2 / 7
③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃ ④熔点97.81℃,质软,导电,密度0.97 g·cm-3
⑤熔点-218℃,难溶于水
⑥熔点3 900℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电 A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤
【解析】选A。离子晶体熔融时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点;⑥中熔点达3 900℃,硬度很大,应是原子晶体。故只有①⑧符合题意。
6.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X??射线研究发现,它的结构特征是Fe3+
和Fe2+
互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.该晶体的化学式为M2Fe2(CN)6 B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价 C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+
距离最近且等距离的CN-为3个
【解析】选B。由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+
个数为
4=,含Fe3+
个数也为,CN-的个数为12=3,因此阴离子的化学式为[Fe-2(CN)6],则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体知,M的化合价为+1价,故A错,B对。由题图可看出与每个Fe3+
距离最近且相等的CN-为6个。
7.有下列离子晶体的空间结构示意图。图中代表阳离子M,代表阴离子N,则化学式为MN2的晶体结构为 ( )
【解析】选B。A的化学式为MN,C的化学式为MN,D的化学式为M4N。 【方法规律】利用均摊法计算晶胞中微粒的个数
立方晶胞中,位于晶胞顶点的粒子,对晶胞的贡献为;位于晶胞棱上的粒子对晶胞的贡献为;
3 / 7
位于面上的粒子对晶胞的贡献为;位于晶胞内的粒子属于该晶胞。 8.下列大小关系正确的是 ( )
A.晶格能:NaCl
D.熔、沸点:CO2>NaCl
【解析】选B。A项中阳离子相同,溴离子半径大于氯离子,因此NaBr的晶格能小于NaCl,A错;B项阴离子相同,镁离子半径小于钙离子,故MgO的晶格能较大,硬度较大,B正确;C项阳离子相同,溴离子半径小于碘离子,故NaBr的晶格能较大,熔点较高,C错;D项二氧化碳常温下是气体,而NaCl常温下是固体,熔、沸点较高的是NaCl,D错。
9.(2015·湖州高二检测)食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为ρg·cm,摩尔质量为Mg·mol,阿伏加德罗常数为NA,则在食盐晶体中Na和Cl的间距大约是 ( )
-1
+
--3
A.
cm B.
cm
C. cm D. cm
【解析】选B。食盐晶胞中含有4个Na和4个Cl,每个晶胞的体积为
+-
4 cm,设食盐
3
晶体里Na和Cl的间距为xcm,所以可得(2x)=
+-3
4,解得x=,则在食盐晶体中
Na和Cl的间距大约是二、非选择题
+-
cm。
10.(2015·汕头高二检测)同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:
A组 NaCl KCl CsCl 4 / 7