3.2 离子键 离子晶体-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（苏教版2019选择性必修2）

专题3 微粒间作用力与物质性质 第二单元 离子键 离子晶体 1．能结合实例描述离子键的成键特征及其本质。 2．能解释和预测同类型离子化合物的某些性质。 3．会描述常见类型的离子化合物的晶体结构。 4．能运用模型和有关理论解释不同类型离子晶体的晶胞构成。 重点：离子键的形成和离子化合物的性质；离子晶体的晶胞构成。 难点：离子化合物的性质；离子晶体的有关计算。 一、离子键 1．离子键的形成过程 (1)阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡间距，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。 2．离子键的概念 (1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫离子键，由离子键形成的化合物叫离子化合物。 (2)成键微粒：阳离子和阴离子。 3．离子键的特征 阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有方向性；在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有饱和性。 【特别提醒】 1．常见的离子化合物 (1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。 (2)活泼金属元素与酸根形成的盐类化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。 (3)铵根与酸根形成的盐类化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。 2．离子化合物中存在的化学键 (1)离子键只存在于离子化合物中，即离子化合物中一定存在离子键。 (2)离子化合物中可能只有离子键（由单核阴离子和阳离子构成，如NaCl、K2O等），可能既含有离子键又含有共价键（阴离子或阳离子是多核离子，如NH4Cl、Na2SO4等）。 【易错提醒】 (1)金属元素与非金属元素形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 (2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H。 (3)离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 二、离子晶体 1．概念及结构特点 (1)概念：由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体。 (2)结构特点 ①构成微粒：阴离子和阳离子，离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示的是离子的个数比。 ②微粒间的作用力：离子键。 ③离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。 2．晶格能 (1)概念：拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量。 符号：U；单位：kJ·mol-1。 如NaCl的晶格能为786 kJ·mol-1，可表示为：NaCl(s)→Na=(g)+Cl-(g) U=786 kJ·mol-1 (2)影响因素：离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大。 (3)晶格能与离子晶体物理性质的关系： 一般而言，晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。 3．离子晶体的物理性质 (1)熔、沸点：离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发。 (2)硬度：离子晶体硬度较大。 (3)导电性：离子晶体不导电，熔融态或溶于水后能导电。 (4)溶解性：大多数离子晶体能溶于水，难溶于非极性溶剂（如苯、汽油、CCl4等） 【名师点拨】离子晶体的判断 (1)利用物质的分类 大多数盐(包括铵盐)、强碱、活泼金属的氧化物(如Na2O和Na2O2)、氢化物(如NaH)、硫化物等都是离子晶体。 (2)利用元素的性质和种类 ①利用电负性：如成键元素的电负性差值大于1.7的物质。 ②利用元素在周期表中的位置：金属元素(如ⅠA、ⅡA族元素等)与非金属元素(如ⅥA、ⅦA族元素等)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电。 三、常见离子晶体的结构 1．NaCl晶体结构模型 (1)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它等距的Cl-有6个，每个Cl-周围与它等距的Na+有6个，即Na+和Cl-配位数都是6。6个Na+（或Cl-）围成一个正八面体。 (2)每个Na+周围与它最近且等距的Na+有12个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有12个（同层4个，上层4个，下层4个）。 (3)在NaCl晶体的一个晶胞中，含Na+：6×+8×=4个（写出计算过程），含Cl-12×+1=4个（写出计算过程）。NaCl晶体的化学式为NaCl，晶胞的组成为Na4Cl4。 (4)属于NaCl型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。 2．CsCl晶体结构模型 (1)在CsCl晶体中，每个CS+周围与它等距的Cl-有8个，每个Cl-周围与它等距的CS+有8个。CS+和Cl-配位数都是8。 (2)每个Cs+周围与它最近且等距的Cs+有6个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有6个（上、下、左、右、前、后）。 (3)在CsCl晶体的一个晶胞中（上图右图），含Cs+：8×=1个（写出计算过程），含Cl-1个。CsCl晶体中Cs+与Cl-的个数比为1:1。 【名师点拨】原子分数坐标 (1)概念：原子分数坐标表示晶胞中各原子的相对位置。 (2)原子分数坐标的确定方法 ①依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。 ③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 晶胞中的任一一个原子的位置均可用3个分别小于1的数在空间直角坐标系中表示出来，如位于晶胞原点(顶点)的原子分数坐标为(0,0,0)；位于晶胞体心的原子分数坐标为(，，)；位于xOz面心的原子的分数坐标为(，0，)等(如图所示)。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力(　×　) (2)活泼金属元素与活泼非金属元素之间一定形成离子键(　×　) (3)全部由非金属元素构成的化合物一定不含有离子键(　×　) (4)离子键是指阴阳离子之间强烈的静电引力(　×　) (5)离子键没有方向性和饱和性(　√　) (6)因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子(　×　) (7)含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体(　×　) (8)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键(　√　) (9)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化(　×　) (10)某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化(　×　) 2．NaCl的熔点为801 ℃，CsCl的熔点为645 ℃，试解释其原因。 提示　Na＋、Cs＋所带电荷数一样，但Na＋的半径小于Cs＋的半径，NaCl中的离子键强于CsCl中的离子键，所以NaCl的熔点高于CsCl的熔点。 3．NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带有相反电荷的离子数目却不同。你认为造成这一差异的可能原因是什么？ 提示　两者的数目之所以不同，主要在于离子半径的差异。Cs＋的半径大于Na＋，因而可以吸引更多的Cl－。离子晶体中不同离子周围带相反电荷的离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。 4．(1)列化合物中，属于离子化合物的有_______，其中，既含有离子键又含有共价键的有_______。 ①HCl ②NaCl ③Na2O ④NaOH (2)写出下列离子化合物的电子式。 ①MgCl2____________　②NaOH____________　③Na2O2____________　④NaH____________ 答案：(1)②③④ ④ (2)① ② ③ ④ 5．如图是CaF2晶体的晶胞结构。 (1)CaF2晶体中Ca2＋的配位数是_______，F－的配位数是______。 (2)已知晶体中晶胞的边长为b pm。则Ca2＋、F－间的最近距离为__________，晶体的密度是_____________(NA为阿伏加德罗常数的值)。 答案　(1)8 4 (2)b pm ×1030 g·cm－3 解析 (2)F－位于体对角线上，距离最近顶点的Ca2＋的距离为体对角线长的，故距离最近的Ca2＋、F－间的距离为b pm。每个CaF2晶胞中含4个CaF2，则(b×10－10)3ρ·NA＝4×78＝312，ρ＝×1030 g·cm－3。 6．氯化铯的晶胞如图，图中原子1的分数坐标为(0,0,0)，则原子2、3、4的分数坐标分别为_____________、______________、(1,1,1)。 答案　(，，)　(1,1,0) ►问题一 离子键 【典例1】下列关于离子键的说法错误的是(　　) A．离子键没有方向性和饱和性 B．非金属元素组成的物质也可以含离子键 C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力 D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子 答案　D 解析　活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意多的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。 【解题必备】 (1)离子键的成键条件 成键元素的原子得、失电子的能力差别较大，电负性差值大于1.7。 (2)离子键的存在 离子键只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。 【变式1-1】下列关于离子键特征的叙述正确的是(　　) ①离子键的实质是静电吸引　②因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，是随意的　③因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－　④一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性　⑤每个离子周围尽可能多的排列带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤ D．④⑤ 答案　D 解析　离子键的实质是静电作用，包括静电吸引和静电排斥。离子键的特征是没有饱和性和方向性，因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关，但为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的。 【变式1-2】下列叙述正确的是(　　) A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C．原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 答案　B 解析　离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用，静电作用包括静电引力和静电斥力，A项不正确；活泼金属与活泼非金属容易形成离子键，一般当成键原子元素的电负性差值小于1.7时，原子间不易形成离子键，如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子之间形成共价键，B项正确；原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素，H元素与卤素形成共价键，C项不正确；由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键，如铵盐中NH与阴离子之间形成离子键，D项不正确。 ►问题二 离子晶体 【典例2】氟石和萤石的主要成分均为CaF2，非常纯的氟石用来制作特种透镜，萤石主要用作冶炼金属的助熔剂；饮水中含有1～1.5 ppm氟化钙时，能防治牙病。下列有关CaF2的表述正确的是(　　) A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用 B．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2 C．阴、阳离子个数之比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同 D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电 答案 D 解析 A项，Ca2＋与F－间不仅存在静电吸引，同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥，错误。B项，因CaF2、CaCl2均为离子晶体，F－的离子半径小于Cl－，离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比，与离子半径成反比，故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2，晶格能越大，离子晶体的熔点越高，故CaF2的熔点高于CaCl2，错误。C项，阴、阳离子个数比相同，晶体构型不一定相同，错误。D项，CaF2是离子化合物，在熔融状态下能电离出自由移动的离子，故CaF2在熔融状态下能导电，正确。 【解题必备】离子化合物的物理性质 (1)熔、沸点：离子晶体中有较强的离子键，熔化或气化时需消耗较多的能量，所以离子化合物有较高的熔、沸点。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。 (2)硬度：硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。 (3)导电性：离子晶体不导电，但熔融或溶于水后能导电。 离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。 当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。 离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电。 (4)溶解性：大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。 【变式2-1】下列性质适合于离子晶体的是(　　) A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 答案　A 解析　离子晶体处于液态(即熔融态)时导电，B项错误；离子晶体质硬易碎，且固态不导电，D项错误。 【变式2-2】MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体的熔点高低顺序正确的是(　　) A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaO B．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O C．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2O D．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO 答案　B 解析　四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，Rb＋所带电荷数少，其与O2－形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低；对Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，它们所带电荷数一样多，半径：Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO＞CaO＞BaO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO＞CaO＞BaO。 ►问题三 常见离子晶体的结构及有关计算 【典例3】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Ba2O2 C．该晶体晶胞结构与NaCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个 答案 B 解析 由晶胞结构及“均摊法”计算，一个晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4个，含O∶12×＋1＝4个，故晶体化学式是BaO2。 【解题必备】 1．常见类型的离子化合物的晶体结构 (1)NaCl型晶体结构模型 ①在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着6个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着6个Na+。因此Na+和Cl-的配位数均为6。 ②每个Na+周围与它最近且等距的Na+有12个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有12个。 (2)CsCl型晶体结构模型 ①在CsCl晶体中，每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着8个Cs+。因此Cs+和Cl-的配位数均为8。 ②每个Cs+与6个Cs+等距离相邻，每个Cl-与6个Cl-等距离相邻。 (3)CaF2晶体结构模型 ①CaF2晶体中，每个Ca2+周围同时吸引着8个F-，每个F-周围同时吸引着4个Ca2+。Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4。 ②晶胞中含Ca2+：6×+8×=4个，含F-：8×1=8个。Ca2+在大立方体的顶点和面心，8个F-在大立方体内构成一个小立方体。晶胞的组成为Ca4F8。 (4)ZnS晶体结构模型 ①ZnS晶体中，每个Zn2+周围同时吸引着4个S2-，每个S2-周围同时吸引着4个Zn2+。因此Zn2+和S2-的配位数均为4。 ②晶胞中含Zn2+：1×4=4个，含S2-：6×+8×=4个。晶胞的组成为Zn4S4。 2．离子晶体的有关计算 (1)离子晶体化学式的计算 根据均摊法。平行六面体晶胞中处于顶点、棱上、面上的离子分别有、、属于该晶胞，处于内部的离子完全属于该晶胞。 (2)离子的配位数的确定 根据晶胞结构示意图，确定一个离子周围等距离且最邻近的异性离子有几个，从而确定阴、阳离子的配位数。 (3)离子晶体的密度及微粒间距离的计算 若1个晶胞中含有x个微粒（离子）时，则1mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g（M为微粒的相对分子质量）。 1个晶胞的质量为ρa3 g （a3为晶胞的体积），则1mol晶胞的质量为ρa3 NA g。因此有：xM =ρa3 NA 。 【变式3-1】图a～d是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　) A．a和c B．b和c C．b和d D．a和d 答案　D 解析　NaCl晶体是简单立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由图可知，a和d属于从NaCl晶体中分割出来的结构图。 【变式3-2】钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子分数坐标为(0,0,0)，B点为(，0，)。下列说法错误的是(　　) A．化合物中Co2＋的外围电子排布式为3d7 B．钴的周围有6个等距且最近的O2－ C．C点的原子分数坐标为(，，) D．该物质的化学式为TiCoO2 答案　D 解析　C点的原子处于体心，原子分数坐标为(，，)，C正确；此晶胞中O2－个数为6×＝3，Ti4＋个数为8×＝1，Co2＋个数为1，该物质的化学式为TiCoO3，D错误。 1．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．凡是金属元素跟非金属之间都形成离子键 C．含有离子键的化合物一定是离子化合物 D．任何离子键的形成过程中必定有电子的得与失 答案 C 解析 离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，包括静电吸引和静电排斥，A错误；金属Al与非金属Cl形成的化合物AlCl3中不含离子键，B错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，C正确；一般来说形成离子键有电子的得失，但也有例外，如NH4Cl等铵盐的形成，D错误。 2．以下叙述中，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．在氯化钠中，除Cl－和Na＋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．Na＋和Cl－形成的离子键具有方向性 D．钠与氯反应生成氯化钠后，体系能量降低 答案 C 解析 活泼金属原子和活泼的非金属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； Cl－和Na＋之间既有引力也有斥力；Na＋和Cl－形成的离子键不具有方向性。 3．下列晶格能大小顺序排列正确的是(　　) A．NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI B．NaCl＞CaCl2＞MgCl2＞AlCl3 C．NaCl＞Na2O＞MgO＞Al2O3 D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl 答案　A 解析　四种物质均为离子化合物，F、Cl、Br、I为同主族元素，其阴离子所带电荷数相同，但半径依次增大，则晶格能大小顺序为NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，A正确；NaCl、CaCl2、MgCl2均为离子化合物，均含有离子键，AlCl3为共价化合物，不含离子键，B错误；Na2O、MgO、Al2O3中离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，则晶格能：Na2O＜MgO＜Al2O3，Cl－半径大于O2－，且所带电荷数少，则晶格能：NaCl＜Na2O，则晶格能大小顺序为NaCl＜Na2O＜MgO＜Al2O3，C错误；离子半径：Ca2＋<Ba2＋，则晶格能：CaO>BaO，离子半径：Na＋<K＋，则晶格能：NaCl>KCl，且Ba2＋、O2－所带电荷多于Na＋、Cl－，故晶格能：BaO>NaCl，D错误。 4．下列关于离子晶体的说法正确的是(　　) ①离子晶体的组成微粒是阴、阳离子　②离子晶体中微粒间的作用力是离子键　③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的相互吸引　④离子晶体中只存在离子键，且构成离子晶体的离子都是单原子离子 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案　A 解析　离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体，①②正确；离子之间的静电作用包括异性电荷之间的相互吸引和同性电荷之间的相互排斥，③错误；形成离子晶体的离子可能是原子团，如NH、NO等，则组成原子团的原子间存在共价键，④错误。 5．某晶体的下列性质可作为判断它是离子晶体充分依据的是(　　) A．具有较高的熔点和较大的硬度 B．固态不导电，其水溶液能导电 C．可溶于水 D．固态不导电，熔融状态能导电 答案　D 6．如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是(　　) A．NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体 B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比不同 C．CsCl晶体中每个Cl－周围紧邻8个Cs＋ D．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的半径比不同 答案　B 7．在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中，[AlF6]3－占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl－占据的位置，则冰晶石晶胞中含Na＋个数为(　　) A．12 B．8 C．4 D．3 答案　A 解析　NaCl晶胞中所含Cl－个数为4，由题意知，冰晶石晶胞中[AlF6]3－的个数也应为4，化学式Na3AlF6中Na＋和[AlF6]3－的个数比为3∶1，所以冰晶石晶胞中含Na＋个数为4×3＝12。 8．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，其中Cu2O晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　) A．Cu原子的第一电离能小于Zn原子的第一电离能 B．该晶胞中灰球代表铜原子、白球代表氧原子 C．Cu2O和Cu2S相比，熔点较高的是Cu2O D．Cu2O的晶胞中Cu＋的配位数是2 答案　B 解析　Cu原子的外围电子排布式为3d104s1，易失去一个电子达到较稳定的3d10，Zn原子的外围电子排布式为3d104s2，为全充满稳定状态，所以Cu原子的第一电离能小于Zn原子的第一电离能，A正确；由图知Cu2O晶胞中灰球的个数为×8＋1＝2，白球的个数为4，所以灰球与白球的个数比为1∶2，故灰球代表的是氧原子，白球代表的是铜原子，B错误；Cu2O和Cu2S都属于离子晶体，离子半径越小，熔点越高，离子半径：O2－＜S2－，所以熔点较高的是Cu2O，C正确；根据晶胞结构可以判断Cu＋的配位数是2，D正确。 9．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．该晶体属于离子晶体 B．该晶体的化学式为Ba2O2 C．该晶体的晶胞结构与CsCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有8个 答案　A 解析　晶体中含有Ba2＋和O，则该晶体属于离子晶体，A正确；该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似，所以与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个，C、D不正确；该氧化物的1个晶胞中含有4个Ba2＋和4个O，则该晶体的化学式为BaO2，B不正确。 10．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体在熔融状态下不导电 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 答案 C 解析 CaO和NaCl都属于离子晶体，熔融状态下都可导电，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。 1．如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cl－的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度(g·cm－3)为(　　) A． B． C． D． 答案　D 解析　由均摊法求得CsCl晶胞含有1个Cs＋和1个Cl－，其质量是 g，再由相邻的两个Cl－的核间距为a cm，求出该晶胞的体积是a3 cm3，所以晶胞的密度是 g·cm－3。 2．有关晶胞的结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A．在NaCl晶胞中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋ C．在CsCl晶胞中，Cl－的配位数为8 D．在Na3OCl晶胞中，若Cl－位于各顶点位置，则Na＋位于体心位置 答案　D 解析　在NaCl晶胞中，距Na＋最近的Cl－有6个，形成正八面体，A项正确；在CaF2晶体中，Ca2＋处于晶胞的8个顶点和6个面心，则每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋，B项正确；CsCl晶胞中，Cs＋、Cl－的个数之比为1∶1，其配位数均为8，C项正确；在Na3OCl晶胞中，Na＋、O2－、Cl－个数之比为3∶1∶1，若Cl－位于各顶点位置，则1个晶胞含有1个Cl－，根据离子个数比推知，O2－位于体心位置，Na＋应位于面心位置，D项错误。 3．根据表格数据回答下列有关问题。 (1)已知NaBr、NaCl、MgO离子晶体的核间距和晶格能如下表所示： 离子化合物 NaBr NaCl MgO 离子的核间距/pm 298 282 210 晶格能/(kJ·mol－1) 786 3 791 ①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是_____________________________。 ②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是________________________________。 ③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是____________________。 (2)NaF的熔点________(填“>”“<”或“＝”)BF的熔点，其原因是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)①小　NaBr比NaCl离子的核间距大　②氧化镁晶体中的阴、阳离子所带电荷数多，并且离子的核间距小　③MgO　(2)＞　两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低 4．如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶胞结构。 (1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它距离最近且相等的钛离子有________个，钙离子有______个。 (2)该化合物的化学式为________。 (3)若钙、钛、氧三种元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶胞的边长(钛离子之间的距离)为d nm(1 nm＝1×10－9 m)，则该晶体的密度为_______________ g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 答案　(1)6　8　(2)CaTiO3　(3) 解析　(1)每个钛离子周围与它距离最近且相等的钛离子有6个(上、下、前、后、左、右各1个)，每个钛离子周围与它距离最近且相等的钙离子有8个。 (2)该晶胞中，钙离子位于晶胞的体心，钙离子数为1，钛离子位于顶点，钛离子数为8×＝1，氧离子位于棱上，氧离子数为12×＝3。因此，该化合物的化学式为CaTiO3。 (3)由(2)可知，1个晶胞的质量m＝ g，体积V＝(d×10－7 cm)3＝d3×10－21 cm3，则晶体的密度ρ＝＝ g·cm－3。 5．(1)Cu3N的晶胞结构如图，N3－的配位数为______，Cu＋半径为a pm，N3－半径为b pm，阴、阳离子看成刚性小球，并彼此相切，则Cu3N的密度为_________________g·cm－3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出表达式即可) (2)ZnS是一种使用广泛的荧光材料。已知立方ZnS的晶胞结构如图所示： ①已知A、B点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和(1，，)，则C点的原子分数坐标为____________。 ②立方ZnS的晶胞参数a＝541 pm，则其晶体密度为________________g·cm－3。(列出计算表达式) 答案　(1)6　　(2)① (，，)　② 解析　(1)Cu3N的晶胞结构如图，N3－在顶点，Cu＋在棱心，因此N3－的配位数为6(上、下、左、右、前、后)，Cu＋半径为a pm，N3－半径为b pm，阴、阳离子看成刚性小球，并彼此相切，则Cu3N的密度为ρ＝＝＝×1030 g·cm－3。(2)②根据均摊原则，晶胞中S2－数目为8×＋6×＝4 、Zn2＋数目为4，立方ZnS的晶胞参数a＝541 pm，则其晶体密度为 g·cm－3＝ g·cm－3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 微粒间作用力与物质性质 第二单元 离子键 离子晶体 1．能结合实例描述离子键的成键特征及其本质。 2．能解释和预测同类型离子化合物的某些性质。 3．会描述常见类型的离子化合物的晶体结构。 4．能运用模型和有关理论解释不同类型离子晶体的晶胞构成。 重点：离子键的形成和离子化合物的性质；离子晶体的晶胞构成。 难点：离子化合物的性质；离子晶体的有关计算。 一、离子键 1．离子键的形成过程 (1)阴、阳离子之间的_____________使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的_____________使阴、阳离子相互排斥。 ②当阴、阳离子之间的___________和___________达到平衡时，阴、阳离子保持一定的___________，形成稳定的离子键，整个体系达到____________状态。 2．离子键的概念 (1)概念：阴、阳离子之间通过____________形成的化学键叫离子键，由________形成的化合物叫离子化合物。 (2)成键微粒：________和________。 3．离子键的特征 阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有________性；在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有________性。 【特别提醒】 1．常见的离子化合物 (1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。 (2)活泼金属元素与酸根形成的盐类化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。 (3)铵根与酸根形成的盐类化合物，如NH4Cl、(NH4)2SO4等。 2．离子化合物中存在的化学键 (1)离子键只存在于离子化合物中，即离子化合物中一定存在离子键。 (2)离子化合物中可能只有离子键（由单核阴离子和阳离子构成，如NaCl、K2O等），可能既含有离子键又含有共价键（阴离子或阳离子是多核离子，如NH4Cl、Na2SO4等）。 【易错提醒】 (1)金属元素与非金属元素形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 (2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H。 (3)离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 二、离子晶体 1．概念及结构特点 (1)概念：由________________按一定方式有规则地排列形成的晶体。 (2)结构特点 ①构成微粒：________和________，离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示的是________________。 ②微粒间的作用力：________。 ③离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的____________。 2．晶格能 (1)概念：拆开________离子晶体使之形成________阴离子和________阳离子所________的能量。 符号：________；单位：____________。 如NaCl的晶格能为786 kJ·mol-1，可表示为：NaCl(s)→Na=(g)+Cl-(g) U=786 kJ·mol-1 (2)影响因素：离子晶体中离子半径越_____，离子所带电荷越______，晶格能越大。 (3)晶格能与离子晶体物理性质的关系： 一般而言，晶格能越大，离子键越________，离子晶体的熔点越_____、硬度越_____。 3．离子晶体的物理性质 (1)熔、沸点：离子晶体一般具有________的熔、沸点，难挥发。 (2)硬度：离子晶体硬度________。 (3)导电性：离子晶体_____导电，熔融态或溶于水后_____导电。 (4)溶解性：大多数离子晶体______溶于水，______溶于非极性溶剂（如苯、汽油、CCl4等） 【名师点拨】离子晶体的判断 (1)利用物质的分类 大多数盐(包括铵盐)、强碱、活泼金属的氧化物(如Na2O和Na2O2)、氢化物(如NaH)、硫化物等都是离子晶体。 (2)利用元素的性质和种类 ①利用电负性：如成键元素的电负性差值大于1.7的物质。 ②利用元素在周期表中的位置：金属元素(如ⅠA、ⅡA族元素等)与非金属元素(如ⅥA、ⅦA族元素等)组成的化合物。 (3)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电。 三、常见离子晶体的结构 1．NaCl晶体结构模型 (1)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它等距的Cl-有______个，每个Cl-周围与它等距的Na+有_____个，即Na+和Cl-配位数都是______。_____个Na+（或Cl-）围成一个正八面体。 (2)每个Na+周围与它最近且等距的Na+有_____个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有_____个（同层_____个，上层_____个，下层_____个）。 (3)在NaCl晶体的一个晶胞中，含Na+：_____________个（写出计算过程），含Cl-_____________个（写出计算过程）。NaCl晶体的化学式为NaCl，晶胞的组成为___________。 (4)属于NaCl型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。 2．CsCl晶体结构模型 (1)在CsCl晶体中，每个CS+周围与它等距的Cl-有_____个，每个Cl-周围与它等距的CS+有_____个。CS+和Cl-配位数都是_____。 (2)每个Cs+周围与它最近且等距的Cs+有_____个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有_____个（上、下、左、右、前、后）。 (3)在CsCl晶体的一个晶胞中（上图右图），含Cs+：__________个（写出计算过程），含Cl-_____个。CsCl晶体中Cs+与Cl-的个数比为________。 【名师点拨】原子分数坐标 (1)概念：原子分数坐标表示晶胞中各原子的相对位置。 (2)原子分数坐标的确定方法 ①依据已知原子的分数坐标确定坐标系取向。 ②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。 ③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 晶胞中的任一一个原子的位置均可用3个分别小于1的数在空间直角坐标系中表示出来，如位于晶胞原点(顶点)的原子分数坐标为(0,0,0)；位于晶胞体心的原子分数坐标为(，，)；位于xOz面心的原子的分数坐标为(，0，)等(如图所示)。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力(　 　) (2)活泼金属元素与活泼非金属元素之间一定形成离子键(　 　) (3)全部由非金属元素构成的化合物一定不含有离子键(　 　) (4)离子键是指阴阳离子之间强烈的静电引力(　 　) (5)离子键没有方向性和饱和性(　 　) (6)因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子(　 　) (7)含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体(　 　) (8)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键(　 　) (9)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化(　 　) (10)某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化(　 　) 2．NaCl的熔点为801 ℃，CsCl的熔点为645 ℃，试解释其原因。 3．NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带有相反电荷的离子数目却不同。你认为造成这一差异的可能原因是什么？ 4．(1)列化合物中，属于离子化合物的有_______，其中，既含有离子键又含有共价键的有_______。 ①HCl ②NaCl ③Na2O ④NaOH (2)写出下列离子化合物的电子式。 ①MgCl2____________　②NaOH____________　③Na2O2____________　④NaH____________ 5．如图是CaF2晶体的晶胞结构。 (1)CaF2晶体中Ca2＋的配位数是_______，F－的配位数是______。 (2)已知晶体中晶胞的边长为b pm。则Ca2＋、F－间的最近距离为__________，晶体的密度是_____________(NA为阿伏加德罗常数的值)。 6．氯化铯的晶胞如图，图中原子1的分数坐标为(0,0,0)，则原子2、3、4的分数坐标分别为_____________、______________、(1,1,1)。 ►问题一 离子键 【典例1】下列关于离子键的说法错误的是(　　) A．离子键没有方向性和饱和性 B．非金属元素组成的物质也可以含离子键 C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力 D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子 【解题必备】 (1)离子键的成键条件 成键元素的原子得、失电子的能力差别较大，电负性差值大于1.7。 (2)离子键的存在 离子键只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。 【变式1-1】下列关于离子键特征的叙述正确的是(　　) ①离子键的实质是静电吸引　②因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，是随意的　③因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－　④一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性　⑤每个离子周围尽可能多的排列带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤ D．④⑤ 【变式1-2】下列叙述正确的是(　　) A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C．原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 ►问题二 离子晶体 【典例2】氟石和萤石的主要成分均为CaF2，非常纯的氟石用来制作特种透镜，萤石主要用作冶炼金属的助熔剂；饮水中含有1～1.5 ppm氟化钙时，能防治牙病。下列有关CaF2的表述正确的是(　　) A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用 B．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2 C．阴、阳离子个数之比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同 D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电 【解题必备】离子化合物的物理性质 (1)熔、沸点：离子晶体中有较强的离子键，熔化或气化时需消耗较多的能量，所以离子化合物有较高的熔、沸点。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。 (2)硬度：硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。 (3)导电性：离子晶体不导电，但熔融或溶于水后能导电。 离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。 当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。 离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电。 (4)溶解性：大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。 【变式2-1】下列性质适合于离子晶体的是(　　) A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 【变式2-2】MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体的熔点高低顺序正确的是(　　) A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaO B．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O C．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2O D．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO ►问题三 常见离子晶体的结构及有关计算 【典例3】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Ba2O2 C．该晶体晶胞结构与NaCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个 【解题必备】 1．常见类型的离子化合物的晶体结构 (1)NaCl型晶体结构模型 ①在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着6个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着6个Na+。因此Na+和Cl-的配位数均为6。 ②每个Na+周围与它最近且等距的Na+有12个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有12个。 (2)CsCl型晶体结构模型 ①在CsCl晶体中，每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着8个Cs+。因此Cs+和Cl-的配位数均为8。 ②每个Cs+与6个Cs+等距离相邻，每个Cl-与6个Cl-等距离相邻。 (3)CaF2晶体结构模型 ①CaF2晶体中，每个Ca2+周围同时吸引着8个F-，每个F-周围同时吸引着4个Ca2+。Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4。 ②晶胞中含Ca2+：6×+8×=4个，含F-：8×1=8个。Ca2+在大立方体的顶点和面心，8个F-在大立方体内构成一个小立方体。晶胞的组成为Ca4F8。 (4)ZnS晶体结构模型 ①ZnS晶体中，每个Zn2+周围同时吸引着4个S2-，每个S2-周围同时吸引着4个Zn2+。因此Zn2+和S2-的配位数均为4。 ②晶胞中含Zn2+：1×4=4个，含S2-：6×+8×=4个。晶胞的组成为Zn4S4。 2．离子晶体的有关计算 (1)离子晶体化学式的计算 根据均摊法。平行六面体晶胞中处于顶点、棱上、面上的离子分别有、、属于该晶胞，处于内部的离子完全属于该晶胞。 (2)离子的配位数的确定 根据晶胞结构示意图，确定一个离子周围等距离且最邻近的异性离子有几个，从而确定阴、阳离子的配位数。 (3)离子晶体的密度及微粒间距离的计算 若1个晶胞中含有x个微粒（离子）时，则1mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g（M为微粒的相对分子质量）。 1个晶胞的质量为ρa3 g （a3为晶胞的体积），则1mol晶胞的质量为ρa3 NA g。因此有：xM =ρa3 NA 。 【变式3-1】图a～d是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　) A．a和c B．b和c C．b和d D．a和d 【变式3-2】钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子分数坐标为(0,0,0)，B点为(，0，)。下列说法错误的是(　　) A．化合物中Co2＋的外围电子排布式为3d7 B．钴的周围有6个等距且最近的O2－ C．C点的原子分数坐标为(，，) D．该物质的化学式为TiCoO2 1．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．凡是金属元素跟非金属之间都形成离子键 C．含有离子键的化合物一定是离子化合物 D．任何离子键的形成过程中必定有电子的得与失 2．以下叙述中，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．在氯化钠中，除Cl－和Na＋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．Na＋和Cl－形成的离子键具有方向性 D．钠与氯反应生成氯化钠后，体系能量降低 3．下列晶格能大小顺序排列正确的是(　　) A．NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI B．NaCl＞CaCl2＞MgCl2＞AlCl3 C．NaCl＞Na2O＞MgO＞Al2O3 D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl 4．下列关于离子晶体的说法正确的是(　　) ①离子晶体的组成微粒是阴、阳离子　②离子晶体中微粒间的作用力是离子键　③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的相互吸引　④离子晶体中只存在离子键，且构成离子晶体的离子都是单原子离子 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 5．某晶体的下列性质可作为判断它是离子晶体充分依据的是(　　) A．具有较高的熔点和较大的硬度 B．固态不导电，其水溶液能导电 C．可溶于水 D．固态不导电，熔融状态能导电 6．如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是(　　) A．NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体 B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比不同 C．CsCl晶体中每个Cl－周围紧邻8个Cs＋ D．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的半径比不同 7．在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中，[AlF6]3－占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl－占据的位置，则冰晶石晶胞中含Na＋个数为(　　) A．12 B．8 C．4 D．3 8．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，其中Cu2O晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　) A．Cu原子的第一电离能小于Zn原子的第一电离能 B．该晶胞中灰球代表铜原子、白球代表氧原子 C．Cu2O和Cu2S相比，熔点较高的是Cu2O D．Cu2O的晶胞中Cu＋的配位数是2 9．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．该晶体属于离子晶体 B．该晶体的化学式为Ba2O2 C．该晶体的晶胞结构与CsCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有8个 10．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是(　　) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体在熔融状态下不导电 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 1．如图是CsCl晶体的一个晶胞，相邻的两个Cl－的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，CsCl的相对分子质量用M表示，则CsCl晶体的密度(g·cm－3)为(　　) A． B． C． D． 2．有关晶胞的结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A．在NaCl晶胞中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋ C．在CsCl晶胞中，Cl－的配位数为8 D．在Na3OCl晶胞中，若Cl－位于各顶点位置，则Na＋位于体心位置 3．根据表格数据回答下列有关问题。 (1)已知NaBr、NaCl、MgO离子晶体的核间距和晶格能如下表所示： 离子化合物 NaBr NaCl MgO 离子的核间距/pm 298 282 210 晶格能/(kJ·mol－1) 786 3 791 ①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是_____________________________。 ②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是________________________________。 ③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是____________________。 (2)NaF的熔点________(填“>”“<”或“＝”)BF的熔点，其原因是 ________________________________________________________________________。 4．如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶胞结构。 (1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它距离最近且相等的钛离子有________个，钙离子有______个。 (2)该化合物的化学式为________。 (3)若钙、钛、氧三种元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶胞的边长(钛离子之间的距离)为d nm(1 nm＝1×10－9 m)，则该晶体的密度为_______________ g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 5．(1)Cu3N的晶胞结构如图，N3－的配位数为______，Cu＋半径为a pm，N3－半径为b pm，阴、阳离子看成刚性小球，并彼此相切，则Cu3N的密度为_________________g·cm－3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出表达式即可) (2)ZnS是一种使用广泛的荧光材料。已知立方ZnS的晶胞结构如图所示： ①已知A、B点的原子分数坐标分别为(0,0,0)和(1，，)，则C点的原子分数坐标为____________。 ②立方ZnS的晶胞参数a＝541 pm，则其晶体密度为________________g·cm－3。(列出计算表达式) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$