新編高中化學(xué)蘇教版選修3作業(yè): 專題3第二單元 離子鍵 離子晶體 作業(yè) Word版含解析

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1、新編化學(xué)精品資料 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1.下列化合物中,含有極性共價鍵的離子化合物是(  ) A.CaC2 B.N2H4 C.Na2S2 D.NH4NO3 答案:D 2.下列說法不正確的是(  ) A.離子晶體的晶格能越大離子鍵越強 B.陽離子的半徑越大則可同時吸引的陰離子越多 C.通常陰、陽離子的半徑越小、電荷越大,該陰、陽離子組成的離子化合物的晶格能越大 D.拆開1 mol離子鍵所需的能量叫該離子晶體的晶格能 解析:選D。離子晶體的晶格能是指1 mol的離子化合物中的陰、陽離子,由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)結(jié)合成離子晶體時所釋放出的能量。一般說來,陰、陽離子的半徑越小、電荷

2、越大,該陰、陽離子組成的離子化合物的晶格能越大,離子晶體的晶格能越大離子鍵越強;離子化合物中陽離子的半徑越大,陽離子半徑與陰離子半徑比越大,陽離子表面就有可能接觸到更多陰離子,即吸引的陰離子越多。因此,D選項不正確。 3.某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示: 則該離子晶體的化學(xué)式為(  ) A.a(chǎn)bc B.a(chǎn)bc3 C.a(chǎn)b2c3 D.a(chǎn)b3c 解析:選D。根據(jù)所給離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可以看出,位于晶胞的體心位置有一個a離子;晶胞的每個棱上都有一個b離子,因此,一個晶胞中有12×0.25=3個b離子;晶胞的每個頂點位置都有一個c離子,因此,一個晶胞中有8×0.125=1個c離子

3、。因此,該離子晶體的化學(xué)式為ab3c。 4.下列敘述正確的是(  ) A.離子鍵只有飽和性沒有方向性 B.離子晶體中只含有離子鍵 C.離子鍵的強弱可用晶格能來衡量 D.構(gòu)成NaOH離子晶體的作用力既有離子鍵又有共價鍵 解析:選C。離子鍵既沒有方向性也沒有飽和性,故A項錯誤;離子晶體中一定含有離子鍵,離子鍵是使離子構(gòu)成晶體的作用力。如果陰離子或陽離子中有原子團(tuán)離子存在,則原子團(tuán)內(nèi)各原子是靠共價鍵結(jié)合的,但此時共價鍵并不是“構(gòu)成晶體”的作用力。所以B、D項都不對。晶格能是破壞1 mol離子晶體使之成為氣態(tài)離子時所需吸收的能量,晶格能大意味著晶體難破壞,即離子鍵強。所以C項是正確的。

4、5.下列三種離子晶體:①NaF(核間距2.31×10-10 m)?、贜aCl(核間距2.79×10-10 m)?、跜aO(核間距2.40×10-10 m)。晶格能大小順序正確的排列是(  ) A.①>②>③ B.①>③>② C.③>②>① D.③>①>② 解析:選D。離子電荷和核間距是影響晶格能的兩個重要因素。在離子電荷相等的情況下,核間距小的晶格能大,所以晶格能NaF>NaCl;在核間距相差不大時,離子電荷多的晶格能大,所以晶格能CaO>NaF。 6.M元素的1個原子失去2個電子,該2個電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的2個原子中去,形成離子化合物Z,下列說法中正確的是(  ) A.Z具有

5、較高的熔點 B.Z的化學(xué)式可表示為M2Y C.Z一定能溶于水 D.Z的電子式為 解析:選A。M和Y間的電子轉(zhuǎn)移既然是“得、失”,則形成的一定是離子化合物,所以D項電子式不對,A項性質(zhì)符合。離子化合物不一定能溶于水,故C不對。根據(jù)題意,Z的化學(xué)式應(yīng)該是MY2,故B錯誤。 7.如下圖,在氯化鈉晶體中,與每個Na+等距離且最近的幾個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 解析:選B。在氯化鈉晶體中,與每個Na+等距離且最近的Cl-有6個,正好位于Na+的上、下、左、右、前、后,構(gòu)成正八面體。 8.1 mol氣態(tài)鈉離子

6、和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能。下列熱化學(xué)方程中,能直接表示出氯化鈉晶體的晶體格能是(  ) A.Na+(g)+Cl-(g)===NaCl(s);ΔH B.Na(s)+Cl2(g)===NaCl(s);ΔH C.Na(s)===Na(g);ΔH D.Na(g)-e-===Na+(g);ΔH 解析:選A。根據(jù)定義可以得出答案,要注意“1 mol”、“氣態(tài)”的關(guān)鍵詞。 9.元素X的某價態(tài)離子Xn+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層,它與N3-形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是(  ) A.X元素的原子序數(shù)是19 B.

7、該晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比為3∶1 C.Xn+離子中n=1 D.晶體中每個Xn+周圍有2個等距離最近的N3- 解析:選A。充滿三個電子層,應(yīng)為1s22s22p63s23p63d10,顯然不是19號K。從晶胞看,白球為8×1/8=1,黑球為12×1/4=3,化學(xué)式為X3N,而N為-3價,所以X為+1價。 10.已知:硅酸鹽和石英的晶格能如下表: 硅酸鹽礦物和石英 橄欖石 輝石 角閃石 云母 長石 石英 晶格能(kJ/mol) 4 400 4 100 3 800 3 800 2 400 2 600 回答下列問題: (1)橄欖石和云母晶出的順序是______

8、__________________________________________________________________。 (2)石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)推測云母和橄欖石的熔點順序為____________,硬度大小為____________。 解析:晶格能越大,

9、形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點越高,硬度越大。晶格能高的晶體熔點較高,更容易在巖漿冷卻過程中先結(jié)晶,即晶格能越大,對應(yīng)的巖漿越先晶出。 答案:(1)橄欖石先于云母晶出 (2)主要是它的晶格能較??;其次,它在巖漿中不容易達(dá)到飽和。只有當(dāng)各種金屬離子以硅酸鹽形式析出后,石英的濃度才達(dá)到飽和 (3)橄欖石>云母 橄欖石>云母 11.瑞士兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體,使超導(dǎo)工作取得突破性進(jìn)展,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。 (1)根據(jù)圖示晶胞結(jié)構(gòu),推算晶體中Y、Cu、Ba和O原子個數(shù)比,確定其化學(xué)式。 (2)根據(jù)(1)所推出的化合物的組成,計算其中Cu原子的平均化合價(該化合物中各元素的

10、化合價為,B,C和C),試計算化合物中這兩種價態(tài)Cu原子個數(shù)比。 解析:(1)從晶胞可以看出,有1個Y3+,2個Ba2+。其中銅為8×1/4+8×1/8=3個。氧為4×1/4+(4+4)×1/4+8×1/2=7個,所以晶胞的化學(xué)式為YBa2Cu3O7。(2)設(shè)銅的平均化合價為x,由化合物中元素正負(fù)化合價代數(shù)和為0可得:1×(+3)+2×(+2)+3x+7×(-2)=0, x=+7/3,利用十字交叉法可得Cu2+∶Cu3+=2∶1。 答案:(1)YBa2Cu3O7 (2)+ Cu2+∶Cu3+=2∶1 [能力提升] 12.在離子晶體中,陰、陽離子按一定規(guī)律在空間排列,下圖(左)是Na

11、Cl的晶體結(jié)構(gòu)。在離子晶體中,陰、陽離子具有或接近具有球?qū)ΨQ的電子云,它們可以被看成是不等徑的剛性圓球,并彼此相切[如下圖(中)]。離子鍵的鍵長是相鄰陰、陽離子的半徑之和[如下圖(右)]。已知a為常數(shù)。 試回答下列問題: (1)在NaCl晶體中,每個Na+同時吸引________個Cl-,而Na+數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為________。 (2)Na+半徑與Cl-半徑之比 =________。(已知 =1.414,=1.732,=2.236) (3)NaCl晶體不存在分子,但在溫度達(dá)到1 413 ℃時,NaCl晶體形成氣體,并以分子形式存在,現(xiàn)有29.25 g NaCl晶體,強

12、熱使溫度達(dá)到1 450 ℃,測得氣體體積為5.6 L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),則此時氯化鈉氣體的分子式(化學(xué)式)為________。 解析:(1)觀察晶體的結(jié)構(gòu)分析可知,每個Na+同時吸引6個Cl-,在每個晶胞中含Na+:8×+6×=4(個),含Cl-:12×+1=4(個),即Na+與Cl-數(shù)目之比為1∶1。 (2)由上圖(中),因為r(Cl-)>r(Na+),則 r(Cl-)=,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2×,r(Na+)=,==∶=-1=0.414。 (3)由=得V===35.34 L, M===117 g·mol-1, 設(shè)NaCl化學(xué)式為(NaCl)n,有58.5n

13、=117,n=2。 即NaCl氣體的化學(xué)式為Na2Cl2。 答案:(1)6 1∶1 (2)0.414∶1 (3)Na2Cl2 13.已知A、B、C、D、E五種元素都是元素周期表中前20號元素,原子序數(shù)依次增大,E的外圍電子排布式為4s2。A、B、C、D四種元素在元素周期表中的相對位置如下表所示。 …… A B C D 根據(jù)以上信息,回答下列問題: (1)元素C在元素周期表中的位置是第________周期第________族;D的電子排布式為________________________________________________

14、________________________。 (2)A和B的離子中,半徑較小的是________(填離子符號)。 (3)A、D分別與B形成的化合物中,________的晶格能大(填化學(xué)式)。 (4)A和E可組成離子化合物,其晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)結(jié)構(gòu)如圖所示(陽離子用“●”表示,位于該正方體的頂點或面心;陰離子用“〇”表示,均位于小正方體中心)。該化合物的電子式是____________。 (5)A和E化合物的晶胞1/8的體積為2.0×10-23 cm3,求A和E組成的離子化合物的密度,請列式并計算(結(jié)果保留一位小數(shù)):________________________。 解析:原子序數(shù)增大,且E的電子排布為4s2,則應(yīng)為Ca。從所給出的表可知,A為F,B為Na,C為Al,D為Cl。 Na+與F-核外電子排布相同,但是Na+的核電荷數(shù)大,故半徑小。一般離子半徑小的,晶格能大。從CaF2的晶胞知,其中含有一個CaF2,故物質(zhì)的量為1/NA,求密度,可通過質(zhì)量除以體積即可。 答案:(1)3?、驛 1s22s22p63s23p5 (2)Na+ (3)NaF (4) (5) =3.2 (g/cm3)

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