2022年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第2節(jié) 金屬晶體與離子晶體練習(xí) 魯科版選修3

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1、2022年高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第2節(jié) 金屬晶體與離子晶體練習(xí) 魯科版選修3夯基達(dá)標(biāo)1離子晶體不可能具有的性質(zhì)是()A較高的熔、沸點(diǎn) B良好的導(dǎo)電性C溶于極性溶劑 D堅(jiān)硬而易粉碎2在氯化鈉晶體中，與每個(gè)Na等距離且最近的幾個(gè)Cl所圍成的空間幾何構(gòu)型為()A十二面體 B正八面體C正六面體 D正四面體3NaF、NaI、MgO晶體均為離子晶體，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這三種晶體的熔點(diǎn)高低順序是()物質(zhì)NaFNaIMgO離子電荷數(shù)112離子間距離/1010m2.313.182.10A BC D4下列性質(zhì)中，可以證明某化合物形成的晶體一定是離子晶體的是()A可溶于水 B具有較高的熔點(diǎn)C水溶液

2、能導(dǎo)電 D熔融狀態(tài)能導(dǎo)電5離子晶體通常具有的性質(zhì)是()A熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都較高，難于揮發(fā)B硬度很小，容易變形C都能溶于有機(jī)溶劑而難溶于水D密度很小6下列指定微粒的個(gè)數(shù)比為21的是()ABe2離子中的質(zhì)子和電子B.H原子中的中子和質(zhì)子CNaHCO3晶體中的陽離子和陰離子DBaO2(過氧化鋇)固體中的陰離子和陽離子7下面的圖像是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的是 ()A圖1和圖3 B圖2和圖3C圖1和圖4 D只有圖18如圖是CsCl晶體的晶胞(晶體中最小重復(fù)單元)，已知晶體中兩個(gè)最近的Cs核間距為a cm，氯化銫的式量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫

3、晶體的密度為()A. gcm3 B. gcm3C. gcm3 D. gcm39下面列出的是一些離子晶體空間結(jié)構(gòu)示意圖(陰離子，陽離子)：用M和N分別代表陽離子和陰離子，分別寫出各離子晶體的化學(xué)式：A：_B：_C：_D：_10鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有_。(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如上圖所示，請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤：_。(3)Mg是第三周期元素，該

4、周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔點(diǎn)/K1 2661 534183解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：_。能力提升11某離子化合物DxEC6，晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，陽離子D位于正方體的棱的中點(diǎn)和正方體內(nèi)部，陰離子EC位于該正方體的頂點(diǎn)和面心。該化合物中x 值為()A1 B2C3 D412已知：硅酸鹽和石英的晶格能如下表：硅酸鹽礦物和石英晶格能(kJmol1)橄欖石4 400輝石4 100角閃石3 800云母3 800長(zhǎng)石2 400石英2 600回答下列問題：(1)橄欖石和云母晶出的順序是_。(2)石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出的原因是_。(3)推測(cè)云母和橄欖石的熔點(diǎn)順序?yàn)?/p>

5、_，硬度大小為_。13(1)中學(xué)化學(xué)教材中圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl 相同，Ni2與最臨近O2的核間距離為a108cm，計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 gmol1)。(2)天然和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某氧化鎳晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個(gè)Ni2空缺，另有兩個(gè)Ni2被兩個(gè)Ni3所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3 與Ni2的離子個(gè)數(shù)之比。參考答案1解析：離子晶體是陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的，在固態(tài)時(shí)，

6、陰、陽離子受到彼此的束縛不能自由移動(dòng)，因而不導(dǎo)電。只有在離子晶體溶于水或熔融后，電離成可以自由移動(dòng)的陰、陽離子，才可以導(dǎo)電。答案：B2解析：認(rèn)真觀察NaCl晶體的一個(gè)晶胞，并且發(fā)揮空間想象能力，不難得出所得空間構(gòu)型為正八面體。答案：B3解析：離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，而離子鍵的強(qiáng)弱可用晶格能來衡量。晶格能，即離子所帶電荷數(shù)越多，離子間距離越小，晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。故答案為B項(xiàng)。答案：B4解析：熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物形成的晶體一定是離子晶體。分子晶體和原子晶體熔融狀態(tài)成為分子和原子，不導(dǎo)電。金屬晶體在固態(tài)和熔融狀態(tài)均能導(dǎo)電，但金屬晶體是單質(zhì)。答案：D5解析：離子晶體中的陰、

7、陽離子通過一種強(qiáng)烈的相互作用離子鍵結(jié)合在一起，離子鍵的鍵能較大，且極性很強(qiáng)，除了有些在極性溶劑中容易斷裂外，其他的必須在高溫下才能斷裂，所以其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都較高，不揮發(fā)，硬度很大，不易變形，難溶于有機(jī)溶劑；又因?yàn)樵陔x子晶體中，較大的離子采取密堆積型式，較小離子填隙，所以密度一般都較大。答案：A6解析：A項(xiàng)中Be中質(zhì)子數(shù)為4，電子數(shù)為2，所以質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)的個(gè)數(shù)比為21，符合題意；B項(xiàng)中H中中子數(shù)為1，質(zhì)子數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為2，中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之比為11，不符合題意；C項(xiàng)中，NaHCO3晶體中陽離子與陰離子之比為11；D項(xiàng)中，BaO2(過氧化鋇)中陽離子與陰離子(O)之比為11，不符合題意。所以選擇A

8、項(xiàng)。離子晶體中不存在單個(gè)的分子，它的化學(xué)式是晶體中的陰陽離子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比。本題易錯(cuò)的地方主要有兩個(gè)，其一是NaHCO3中陰離子和陽離子分別是HCO、Na而不是CO、H和Na；其二是，BaO2(過氧化鋇)固體中的陰離子是過氧根離子(O)而不是氧離子(O2)。答案：A7解析：理解離子晶體結(jié)構(gòu)是從分析晶體中陰、陽離子間的空間位置關(guān)系入手的。若平時(shí)對(duì)CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型作過仔細(xì)觀察，很容易辨認(rèn)出題中圖3就是CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型示意圖，把圖3向上或向下延伸后，再進(jìn)行分割后就可得到圖2。若平時(shí)對(duì)氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)模型圖作過觀察研究，就可發(fā)現(xiàn)：圖1可看成是氯化鈉晶胞中以體心的鈉離子為中心和跟這個(gè)鈉離子直接相連的

9、6個(gè)氯離子構(gòu)成的正八面體；圖4恰好是氯化鈉晶胞分割成八個(gè)小立方體所得到的一個(gè)單元。所以答案應(yīng)選C。答案：C8解析：晶體的密度等于晶體的質(zhì)量與晶體在該質(zhì)量下的體積的比值(即晶體的密度)，據(jù)式量可知，1 mol CsCl的質(zhì)量為M克，故需求出1 mol CsCl的體積。因晶體是由晶胞構(gòu)成的，而1個(gè)CsCl晶胞的體積為a3 cm3，因此，此題解題的關(guān)鍵是找出1 mol CsCl晶體中的晶胞數(shù)目。由晶胞的示意圖可知，1個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs和1個(gè)Cl，所以，在1 mol CsCl晶體中含NA個(gè)晶胞。由此可得，晶體的密度為 gcm3。答案：C9解析：A中M與N的個(gè)數(shù)比為；B中M與N的個(gè)數(shù)比為；C中M與N的個(gè)

10、數(shù)比為；D中M與N的個(gè)數(shù)比為。答案：MNM2N3 MN2MN10解析： (1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備Mg時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性。(2)應(yīng)為黑色。(3)表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2熔點(diǎn)遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高。又因?yàn)镸g2的半徑小于Na的半徑，其電荷數(shù)又是Na的兩倍，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF2的熔點(diǎn)大于NaF。答案：見解析。11解析：n(D)12912，n(EC)864，可得該物質(zhì)的化學(xué)式為D

11、3EC6, D為1價(jià)，故x3，所以選C。其他選項(xiàng)均不正確。答案：C12解析：解此類題目要求我們：通過認(rèn)真分析科學(xué)數(shù)據(jù)，從中找出科學(xué)規(guī)律。晶格能高的晶體，熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過程中先結(jié)晶析出；先晶出橄欖石后晶出云母。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。此題使我們從定量的角度加深了對(duì)晶格能的認(rèn)識(shí)，并更加深刻地體會(huì)到晶格能影響離子晶體的性質(zhì)。答案：(1)先橄欖石后云母(2)石英的晶格能較小，所以石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出(3)橄欖石高于云母橄欖石高于云母13解析：(1)要確定NiO的密度，就應(yīng)確定單位體積中NiO分子的個(gè)數(shù)，再結(jié)合NiO的摩爾質(zhì)量求算出該晶體中NiO的質(zhì)

12、量，最后求出密度。如圖所示，以立方體作為計(jì)算單元，此結(jié)構(gòu)中含有Ni2O2離子數(shù)為：4 (個(gè))，所以1 mol NiO晶體中應(yīng)含有此結(jié)構(gòu)的數(shù)目為6.02102312.041023(個(gè))，又因一個(gè)此結(jié)構(gòu)的體積為(a108cm)3，所以1 mol NiO的體積為12.041023(a108cm)3，NiO的摩爾質(zhì)量為74.7 gmol1，所以NiO晶體的密度為(gcm3)(2)解法一(列方程法)：設(shè)1 mol Ni0.97O中含Ni3為x mol，Ni2為y mol，則得xy0.97(Ni原子個(gè)數(shù)守恒)3x2y2(電荷守恒)解得x0.06 , y0.91故n(Ni3)n(Ni2) 691解法二(直接分析法)：依題意，一個(gè)Ni2空缺，另有兩個(gè)Ni2被兩個(gè)Ni3取代。由Ni0.97O可知，每100個(gè)氧離子，就有97個(gè)鎳離子，有3個(gè)Ni2空缺，也就有6個(gè)Ni2被Ni3所取代，所以Ni3有6個(gè)，Ni2為97691個(gè)，即Ni3與Ni2之比為691。答案：見解析。