2022-2023版高中化學(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 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3

《2022-2023版高中化學(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 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023版高中化學(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 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3（13頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中化學(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 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.理解離子鍵、離子晶體的概念，知道離子晶體類型與其性質(zhì)的聯(lián)系。2.認(rèn)識晶格能的概念和意義，能根據(jù)晶格能的大小，分析晶體的性質(zhì)。 一、離子晶體及其結(jié)構(gòu)模型 1．概念及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)概念：陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體。 (2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ①構(gòu)成微粒：陰離子和陽離子，離子晶體中不存在單個(gè)分子。 ②微粒間的作用力：離子鍵。 2．典型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型 (1)觀察分析表中AB型離子晶體的結(jié)構(gòu)模型，填寫下表： 晶體結(jié)構(gòu) 模型

2、 配位數(shù) Cl－和Na＋配位數(shù)都為6 Cl－和Cs＋配位數(shù)都為8 Zn2＋和S2－配位數(shù)都為4 晶胞中 微粒數(shù) Na＋、Cl－都為4 Cs＋、Cl－都為1 Zn2＋、S2－都為4 陰、陽離子個(gè)數(shù)比 1∶1 1∶1 1∶1 化學(xué)式 NaCl CsCl ZnS 符合類型 Li、Na、K、Rb的鹵化物， AgF、MgO等 CsBr、CsI、 NH4Cl等 BeO、BeS等 (2)觀察CaF2晶體的晶胞示意圖，回答下列問題： ①該晶胞中含有的Ca2＋數(shù)目是4，F(xiàn)－數(shù)目是8。 ②Ca2＋的配位數(shù)是8，F(xiàn)－的配位數(shù)是4。 (1)離子鍵無

3、方向性和飽和性，在離子晶體中陰、陽離子與異電性離子接觸盡可能采用最密堆積，可以看作是不等徑圓球密堆積。 (2)影響離子晶體配位數(shù)的因素 ①離子半徑因素：值的不同，晶體中離子的配位數(shù)不同，其晶體結(jié)構(gòu)不同。數(shù)值越大，離子的配位數(shù)越多。 ②電荷因素： AB型離子晶體的陰、陽離子的配位數(shù)相等；ABn型A、B離子的配位數(shù)比值為n∶1。如CaF2中Ca2＋的配位數(shù)是8，F(xiàn)－的配位數(shù)是4。 例1　下列說法中正確的是(　　) A．固態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是金屬晶體 B．固態(tài)不能導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體 C．熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體 D．固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離

4、子晶體 答案　D 解析　固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的晶體不一定是金屬晶體，如硅和石墨等不是金屬晶體，A不正確；固態(tài)不能導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電的晶體不一定是離子晶體，如P2O5等不是離子晶體，B不正確；金屬熔融狀態(tài)也能導(dǎo)電，C不正確；離子晶體是陰、陽離子組成的，固態(tài)時(shí)陰、陽離子不能自由移動，不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)時(shí)電離出自由移動的離子而導(dǎo)電。 方法規(guī)律——離子晶體的判斷方法 (1)依據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷。 (2)依據(jù)物質(zhì)類別判斷。活潑金屬氧化物，強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類是離子晶體。 (3)依據(jù)導(dǎo)電性判斷。離子晶體溶于水和熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。 (4)依據(jù)熔、沸點(diǎn)和溶解性判斷。離子晶體熔、沸點(diǎn)較高，多

5、數(shù)能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。 例2　一種離子晶體的晶胞如圖所示。其中陽離子A以表示，陰離子B以表示。關(guān)于該離子晶體的說法正確的是(　　) A．陽離子的配位數(shù)為8，化學(xué)式為AB B．陰離子的配位數(shù)為4，化學(xué)式為A2B C．每個(gè)晶胞中含4個(gè)A D．每個(gè)A周圍有4個(gè)與它等距且最近的A 答案　C 解析　用均攤法可知，晶胞中含有陽離子數(shù)為8×＋6×＝4；陰離子顯然是8個(gè)，故化學(xué)式為AB2，A、B項(xiàng)錯誤；每個(gè)A周圍與它等距且最近的A有12個(gè)(類似于干冰晶體)，D項(xiàng)錯誤。 二、晶格能 1．晶格能是指將1_mol離子晶體中的陰、陽離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量。 (1)吸收的能量越多，

6、晶格能越大，表示離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定。 (2)晶格能通常取正值，單位：kJ·mol－1。 2．觀察分析下表，回答下列問題(已知MgO、NaBr與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似)： 離子化合物 NaBr NaCl MgO 離子電荷數(shù) 1 1 2 核間距/pm 290 276 205 晶格能/kJ·mol－1 736 787 3 890 熔點(diǎn)/℃ 750 801 2 800 摩氏硬度 <2.5 2.5 6.5 (1)影響晶格能大小的因素有哪些？ 答案　影響晶格能的因素：離子所帶的電荷數(shù)和陰、陽離子間的距離。晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比，

7、與陰、陽離子間的距離成反比。 (2)晶格能與晶體的熔點(diǎn)、硬度有怎樣的關(guān)系？ 答案　結(jié)構(gòu)相似的離子晶體，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。 (3)根據(jù)離子晶體的形成，推測離子晶體具有怎樣的特性？ 答案　離子晶體是由陰、陽離子通過較強(qiáng)的離子鍵而形成的，所以離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)，硬度較大，離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。 　影響離子鍵強(qiáng)度的因素 (1)離子電荷數(shù)的影響：電荷數(shù)越多，晶格能越大，離子鍵越牢固，離子晶體的熔點(diǎn)越高、硬度越大。 (2)離子半徑的影響：半徑越大，導(dǎo)致離子核間距越大，晶格

8、能越小，離子鍵越易斷裂，離子晶體的熔點(diǎn)越低、硬度越小。 例3　根據(jù)表格數(shù)據(jù)回答下列有關(guān)問題： (1)已知NaBr、NaCl、MgO等離子晶體的核間距離和晶格能如下表所示： NaBr NaCl MgO 離子的核間距/pm 290 276 205 晶格能/kJ·mol－1 787 3 890 ①NaBr晶體比NaCl晶體晶格能____(填“大”或“小”)，主要原因是__________________ ________________________________________________________________________。 ②MgO

9、晶體比NaCl晶體晶格能大，主要原因是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ③NaBr、NaCl和MgO晶體中，熔點(diǎn)最高的是________。 (2)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，請解釋原因：________________________________________________________________________。 (3)NaF的熔點(diǎn)______

10、(填“>”“<”或“＝”)BF的熔點(diǎn)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①小　NaBr比NaCl離子的核間距大　②氧化鎂晶體中的陰、陽離子的電荷數(shù)絕對值大，并且離子的核間距小?、跰gO (2)高　O2－半徑小于S2－的半徑， Cu2O的離子鍵強(qiáng)于Cu2S的離子鍵，所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高 (3)＞　兩者

11、均為離子化合物，且電荷數(shù)均為1，但后者離子半徑大，離子鍵較弱，因此熔點(diǎn)較低 方法規(guī)律　 離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。 離子晶體 1．僅由下列各組元素所構(gòu)成的化合物，不可能形成離子晶體的是(　　) A．H、O、S B．Na、H、O C．K、Cl、O D．H、N、Cl 答案　A 解析　強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽等是離子晶體。B項(xiàng)如NaOH、C項(xiàng)如KClO、D項(xiàng)如NH4Cl。 2．下列關(guān)于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的說法中正確的是(　　) A．NaCl晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)相等 B．NaC

12、l晶體中，每個(gè)Na＋周圍吸引1個(gè)Cl－ C．NaCl晶胞中的質(zhì)點(diǎn)代表一個(gè)NaCl D．NaCl晶體中存在單個(gè)的NaCl分子 答案　A 解析　氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋周圍結(jié)合6個(gè)Cl－，而每個(gè)Cl－周圍結(jié)合6個(gè)Na＋；NaCl只表示Na＋和Cl－個(gè)數(shù)比為1∶1。 3．一種金屬晶體與一種離子晶體相比較，正確的是(　　) A．金屬晶體一定比離子晶體微粒堆積得更密集 B．金屬晶體一定比離子晶體硬度大 C．金屬晶體一定比離子晶體熔點(diǎn)高 D．金屬晶體固態(tài)時(shí)一定能導(dǎo)電，但離子晶體不能 答案　D 解析　一般來說，金屬晶體和離子晶體的微粒堆積方式均為密堆積，但具體到某一種金屬晶體或離子晶體

13、，就很難說誰的微粒堆積更密集了。離子晶體的熔點(diǎn)和硬度普遍較高；金屬晶體的熔點(diǎn)和硬度有的很高，也有的很低。金屬晶體都有導(dǎo)電性，離子晶體熔融態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電，固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。 4．下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是(　　) A．晶格能是氣態(tài)原子形成1 mol離子晶體所釋放的能量 B．晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān) C．晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用 D．晶格能越大的離子晶體，其熔點(diǎn)越高、硬度越大 答案　D 解析　晶格能是將1 mol離子晶體中的陰、陽離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量，晶格能與離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子核間距離成反比。晶格能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度也越大，所以

14、D項(xiàng)正確。 5．科學(xué)家通過X射線證明， MgO、CaO、NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。 (1)某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，請改正圖中的錯誤____________。 (2)MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，MgO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是_______________________。 (3)Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)NiO________(填“<”或“>”)FeO，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為________、________。 答案　(1)空心球應(yīng)為O2－，實(shí)心球應(yīng)為Mg2＋；8號空心球應(yīng)改為實(shí)心球　(

15、2)Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO的晶格能大　(3)>　6　6 解析　(1)Mg2＋和O2－的半徑是O2－>Mg2＋，故空心球應(yīng)為O2－，實(shí)心球應(yīng)為Mg2＋；圖中應(yīng)該黑白球交替出現(xiàn)，故8號球應(yīng)為實(shí)心球。(2)MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔點(diǎn)高。(3)NiO晶胞與NaCl晶胞相同，所以Ni和O的配位數(shù)都是6，離子半徑Ni2＋FeO，所以熔點(diǎn)NiO>FeO。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1　離子晶體的判斷與物理性質(zhì) 1．離子晶體一般不具有的特征是(　　) A．熔點(diǎn)較高，硬度較大 B．易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑 C．固體

16、時(shí)不能導(dǎo)電 D．離子間距離較大，其密度較大 答案　D 解析　離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性，這些特性包括A、B、C項(xiàng)所述；離子間的距離取決于離子半徑的大小及晶體的密堆積方式等。 2．下列化學(xué)式表示的物質(zhì)中，屬于離子晶體并且含有非極性共價(jià)鍵的是(　　) A．CaCl2 B．Na2O2 C．N2 D．NH4Cl 答案　B 3．堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是(　　) ①固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)導(dǎo)電　②能溶于水，其水溶液導(dǎo)電?、鄣腿埸c(diǎn)?、芨叻悬c(diǎn)?、菀咨A A．①②③ B．①②④ C．①④⑤ D．②③④ 答案　B 解析　鹵素與堿金屬形成的化合物大

17、多為典型的離子化合物，具備離子晶體的性質(zhì)。 4．下列性質(zhì)適合于離子晶體的是(　　) A．熔點(diǎn)1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．熔點(diǎn)10.31 ℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電 C．能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8 ℃，沸點(diǎn)444.6 ℃ D．熔點(diǎn)97.81 ℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 g·cm－3 答案　A 解析　離子晶體在液態(tài)(即熔融態(tài))時(shí)導(dǎo)電， B項(xiàng)不是離子晶體；CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律，C項(xiàng)也不是離子晶體；由于離子晶體質(zhì)硬易碎，且固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，所以D項(xiàng)也不是離子晶體。 題組2　離子晶體的晶格能及其與性質(zhì)的關(guān)系 5．離子晶體熔點(diǎn)的高低取決于陰、陽離子

18、之間的核間距離和晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是(　　) A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO C．CaO>BaO>KCl>NaCl D．CaO>BaO>NaCl>KCl 答案　D 解析　對于離子晶體來說，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽離子間的核間距離越小，晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。陽離子半徑大小順序?yàn)锽a2＋>K＋>Ca2＋>Na＋，陰離子半徑：Cl－>O2－，比較可得只有D項(xiàng)正確。 6．下列大小關(guān)系正確的是(　　) A．晶格能：NaClCaO

19、C．熔點(diǎn)：NaI>NaBr D．熔、沸點(diǎn)：KCl>NaCl 答案　B 解析　對于電荷數(shù)相同的離子，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，硬度越大，熔、沸點(diǎn)越高。半徑：Cl－

20、影響晶格能大小的內(nèi)部因素之間的關(guān)系問題，解答時(shí)應(yīng)從晶格能的大小對物質(zhì)性質(zhì)的影響以及影響晶格能大小的因素等角度進(jìn)行分析。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點(diǎn)比P高，A項(xiàng)正確；因F－的半徑比Cl－的小(其他鹵素離子的半徑比Cl－的大)，故NaF的晶格能大于NaCl的，故B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤；因Q、P中成鍵離子均為一價(jià)離子，電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項(xiàng)正確。 8．堿金屬鹵化物是典型的離子晶體，它們的晶格能與成正比(d0是晶體中最鄰近的異電性離子的核間距)。下列說法錯誤的是(　　) 晶格能/kJ·mol－1 離子半徑/pm ① LiF

21、　LiCl　LiBr　LiI 1 031　845　807　752 Li＋　Na＋　K＋ 60　　95　　133 ② NaF　NaCl　NaBr　NaI 915　 787　 736　 686 F－　Cl－　Br－　I－ 136　181　195　216 ③ KF　KCl　KBr　KI 812　699　689　 632 A.晶格能的大小與離子半徑成反比 B．陽離子相同陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小 C．陽離子不同陰離子相同的離子晶體，陽離子半徑越小，晶格能越大 D．金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強(qiáng) 答案　D 解析　由表中數(shù)據(jù)可知晶格

22、能的大小與離子半徑成反比，可確定A項(xiàng)正確；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項(xiàng)說法正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項(xiàng)說法正確；表中晶格能最小的金屬鹵化物是碘化物，因還原性F－

23、中并不存在單獨(dú)的“NaCl分子”，其化學(xué)式僅表示陰、陽離子的個(gè)數(shù)比，“NaCl”是化學(xué)式，表示晶體的組成，其他三項(xiàng)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷，均正確。 10．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價(jià)可看作部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。下列說法正確的是(　　) A．該晶體是體心立方晶胞 B．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有1個(gè)K＋和1個(gè)O C．晶胞中與每個(gè)K＋距離最近的O有6個(gè) D．晶體中所有原子之間都是以離子鍵結(jié)合 答案　C 解析　根據(jù)題給信息，超氧化鉀晶體是面心立方晶胞，超氧化鉀晶體(KO2)是離子化合物，陰、陽離子分

24、別為O、K＋，晶體中K＋與O以離子鍵相結(jié)合，O中O—O鍵為共價(jià)鍵。作為面心立方晶胞，每個(gè)晶胞中含有4(即8×＋×6)個(gè)K＋，4(即1＋×12)個(gè)O，晶胞中與每個(gè)K＋距離最近的O有6個(gè)。 11．在冰晶石(Na3[AlF6])的晶胞中，[AlF6]3－占據(jù)的位置相當(dāng)于NaCl晶胞中Cl－占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含Na＋數(shù)為(　　) A．12個(gè) B．8個(gè) C．4個(gè) D．3個(gè) 答案　A 解析　NaCl晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)為8×＋6×＝4，由題意知，冰晶石晶胞中[AlF6]3－的個(gè)數(shù)也應(yīng)當(dāng)為4，化學(xué)式Na3[AlF6]中Na＋和[AlF6]3－的個(gè)數(shù)比為3∶1，所以冰晶石晶胞中含Na＋

25、的個(gè)數(shù)為4×3＝12，故選A。 12．有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN－位于立方體棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該晶體的化學(xué)式為MFe3(CN)6 B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價(jià) C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價(jià) D．晶體中與每個(gè)Fe3＋距離最近且等距離的CN－為3個(gè) 答案　B 解析　由題圖可推出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋的個(gè)數(shù)為4×＝，含F(xiàn)e3＋的個(gè)數(shù)也為，CN－的個(gè)數(shù)為12×＝3，因此陰離子的化學(xué)式為[Fe2

26、(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價(jià)為＋1價(jià)，故B項(xiàng)正確；由題圖可看出與每個(gè)Fe3＋最近且距離相等的CN－為6個(gè)。 13．如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)示意圖，已知晶體中2個(gè)最近的Cs＋核間距為a cm，氯化銫(CsCl)的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為(　　) A. g·cm－3 B. g·cm－3 C. g·cm－3 D. g·cm－3 答案　C 解析　ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。 [綜合強(qiáng)化] 14．ZnS、NaCl、CsCl、CaF2

27、分別代表四種常見的離子晶體結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)圖示回答下列問題： (1)試寫出三種結(jié)構(gòu)分別對應(yīng)的化學(xué)式：圖甲_________________________________________、 圖乙__________、圖丙__________。在這三種晶體中，每個(gè)陽離子周圍的陰離子在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型分別為________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

28、_。 (2)在NaCl、CsCl晶體中，每個(gè)Cl－的周圍和它等距離且最近的Cl－分別有________個(gè)。 (3)下圖所示是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是________(填字母)。 A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅱ和Ⅲ C．Ⅰ和Ⅳ D．只有Ⅳ 答案　(1)CsCl　NaCl　ZnS　立方體、正八面體、正四面體　(2)12、6　(3)C 解析　在ZnS晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)都是4，故圖丙表示該晶體結(jié)構(gòu)，在Zn2＋周圍的S2－構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)；在NaCl晶體中，陰、陽離子的配位數(shù)都為6，在Na＋周圍的6個(gè)Cl－形成正八

29、面體，由于晶體中Cl－采用A1型堆積，故每個(gè)Cl－周圍和它等距離且最近的Cl－有12個(gè)；在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周圍的8個(gè)Cl－形成立方體，設(shè)定圖甲中心離子為Cl－，每個(gè)Cl－周圍和它等距離且最近的Cl－位于該立方體周圍的6個(gè)立方體的體心。 (3)根據(jù)NaCl和CsCl兩種典型離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析圖示。圖Ⅰ中黑球的配位數(shù)為6，圖Ⅳ為簡單立方結(jié)構(gòu)，故Ⅰ和Ⅳ應(yīng)表示NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。圖Ⅱ中黑球的配位數(shù)為8，圖Ⅲ為體心立方結(jié)構(gòu)，故Ⅱ和Ⅲ應(yīng)表示CsCl的晶體結(jié)構(gòu)。 15．已知有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表： 物質(zhì) MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 熔點(diǎn)/℃ 2 852

30、 2 072 714 190(2.6×105Pa) 沸點(diǎn)/℃ 3 600 2 980 1 412 182.7 (1)MgCl2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlCl3熔點(diǎn)的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂，也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？_____________

31、___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)MgO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)________(填“高”或“低”)。 (4)設(shè)計(jì)可靠的實(shí)驗(yàn)證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實(shí)驗(yàn)方法是________________________________________________________________________ ________________

32、________________________________________________________。 答案　(1)MgCl2是離子晶體，AlCl3是分子晶體，離子鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力 (2)氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點(diǎn)高，電解時(shí)消耗電能大。AlCl3不是離子晶體，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁 (3)高 (4)將兩晶體加熱到熔融狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，AlCl3不能導(dǎo)電，證明AlCl3為分子晶體，MgCl2為離子晶體 解析　(1)MgCl2是離子晶體，陰、陽離子間以離子鍵結(jié)合，離子鍵作用力強(qiáng)；AlCl3為共價(jià)化合物，分子間作用力弱，所

33、以MgCl2熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于AlCl3熔點(diǎn)。 (2)因?yàn)镸gO的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl2，故電解熔融MgO將需要更高的溫度，消耗更多的能量，因而不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂。AlCl3不是離子晶體，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁。 (3)MgO和BaO都是離子化合物，Mg2＋的半徑比Ba2＋小，所以MgO的熔點(diǎn)比BaO的熔點(diǎn)高。 (4)將兩種晶體加熱到熔融狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，而AlCl3不能導(dǎo)電，即可證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體。 16．回答下列問題： (1)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，CaC2晶體中含有啞鈴形C，使晶胞沿一個(gè)方向拉長。CaC2晶體

34、中1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C數(shù)目為__________。 (2)已知CaO晶體密度為a g·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為______ cm3。 (3)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測得MgO的晶胞參數(shù)為a＝0.420 nm，則r(O2－)為________ nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a′＝0.448 nm，則r(Mn2＋)為________ nm。 答案　(1)4　(2)　(3)0.148　0.076 解析　(1)一個(gè)Ca2＋吸引6個(gè)C，由于晶胞沿一個(gè)方向拉長，1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C為4個(gè)。 (2)由于CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，所以CaO晶胞中也含有4個(gè)鈣離子和4個(gè)氧離子，因此CaO晶胞體積為 cm3＝ cm3。(3)因?yàn)镺2－采用面心立方最密堆積方式，所以面對角線長度是O2－半徑的4倍，則有[4r(O2－)]2＝2a2，解得r(O2－)＝×0.420 nm≈0.148 nm；MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可得2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝a′，代入數(shù)據(jù)解得r(Mn2＋)＝0.076 nm。